Medical knowledge | Higher education » A futómozgás biomechanikai elemzése

A futómozgás biomechanikai elemzése A futómozgás technikai alapelemeit már a kisgyermekek elsajátítják. A tökéletesedés folyamata – a versenytávok hossza és az elérendő sebesség függvényében – a rövidtávoknál az erőkifejtés hatékonyságának, a közép- és hosszútávoknál pedig az energia felhasználás gazdaságosságának javulását eredményezi. A tökéletesedés a mechanikai törvények és az élettani funkciók optimális egységének megfelelően megy végbe. A futás közben érvényesülő törvényszerűségek A futó az előrehaladás érdekében aktív izommunkával erőt fejt ki a talajra, aminek reakciójaként jön létre az előrehaladás. Newton első törvénye kimondja: minden test megtartja nyugalmi állapotát vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását mindaddig, amíg erő nem hat rá vagy a rá ható erők összege nulla. Tehát az izomösszehúzódásokból származó erőkifejtés vízszintes összetevőjének az egyenletes

sebességű haladás érdekében egyenlőnek, a fokozódó sebességű haladás érdekében pedig nagyobbnak kell lennie a futó haladását akadályozó erők összegénél. A futó a haladás érdekében a talajon támaszkodáskor (támaszfázis) tud erőt kifejteni, tehát kiemelkedő jelentősége midig az elrugaszkodóláb munkájának van. az erőkifejtés optimális lehetőségét a lendülő végtagok megfelelő mozgásával lehet előkészíteni. Ehhez a törzs tartását és a végtagok lendítését végző izmok azok antagonistáinak együttes, koordinált működése szükséges Futás közben le kell győzni az előrehaladást gátló erőket, amelyek a következők 1. az izületek mozgatásához, legyőzéséhez szükséges erő Az ízületi mozgások létrehozásához erőkifejtés szükséges. A futómozgásban az ízületi elmozdulások széles mozgékonysága nagy jelentőségű. ívűek, így az ízületek megfelelő 2. antagonista izmok, izomcsoportok

felesleges feszüléséből és nem megfelelő ellazulásából származó ellenállások. A futómozgás folyamatossága az izmok koordinált munkájának eredménye. Az egy lépés alatt is többször változó funkciók nem megfelelő összhangja fékező hatásként jelentkezik. 3. forgási, tehetetlenségi ellenállás (inercia) Minden testnek (tömegnek) a mozgásváltozással szemben ellenállása, tehetetlensége van. 4. nehézségi erő hatása A futó súlypontja azonban a haladás közben nem egyenes pályán mozog, hanem függőleges és vízszintes irányba is kitér. Ez változásokat eredményez az erőhatásban. A súlypont függőleges irányú elmozdulásának arányában nagyobb erőt kell a nehézségi erőhatás ellen kifejteni. A súlypont függőleges irányú elmozdulás kb 3-8 cm között változik (a legmagasabb pont a repülőfázisban, a legmélyebb a támaszfázisban van). nagyobb mértékű függőleges elmozdulásnál tehát nagyobb a legyőzendő

nehézségi erőhatás. 5. levegő ellenállása Bizonyos nagyságú légellenállást szinte mindig le kell küzdeni. A legyőzendő ellenállás nagysága a következő tényezőktől függ - a test levegővel ütköző felületének nagyságától - a testfelület és a levegő ütközésének szögétől - a futó és a levegő sebessége közötti különbség négyzetétől 6. a talaj és a futó lába közötti súrlódásból adódó veszteség A talaj és a futó láb közötti kapcsolat alatt a támaszfázisban létrejövő elmozdulások következtében kisebb vagy nagyobb veszteségek adódhatnak (salakpályán tornacipőben jelentős az elmozdulás, műanyagpályán szöges cipőben minimális). 7. centrifugális erő miatt a kanyarfutásnál nagyobb erőt kell kifejteni Ezt úgy lehet ellensúlyozni, hogy a futó megfelelő mértékben bedől a körív közepe felé. Futómozgás fázisai A futó ciklikus mozgását (egy lépéspár alkot egy ciklust) támasz és

repülőfázisokra osztjuk fel. Az egy cikluson belül két lépés két támasz és két repülőfázisból áll. 1. támaszfázis a talajfogás pillanatával kezdődik, és a láb, a talaj közötti kapcsolat megszűnéséig tart. Két részre osztjuk - a talajfogástól addig tart, amíg a súlypont a támaszpont függőleges vetülete mögött van - a súlypont támaszpont fölötti áthaladásával kezdődik és a talaj elhagyásának pillanatáig tart. 2. repülőfázisban a talajtól való elrugaszkodás után a súlypont az előző erőhatás által meghatározott pályán mozog. A végtagok a támaszfázisban megkezdett mozgásukat folytatják a részsúlypontok áthelyeződésének törvényszerűségei szerint. Tehát az alsó végtagoknak tökéletes összhangban kell mozogniuk. Futólépés technikai elemzése 1. lábak mozgása - elrugaszkodóláb combja a támaszfázisban folytatja – a medencéhez viszonyítva – hátrafelé irányuló forgómozgását. Tehát

az egész támaszfázisban folyamatos a csípőízület nyújtása. Ebből következik, hogy az elrugaszkodóláb mozgása a talajfogáskor és közvetlenül utána kellőképpen aktív, akkor az elrugaszkodóláb munkája már a támaszfázis kezdetén is eredményezhet vízszintes irányú előrehajtó erőkifejtést. A talajfogás után a térd és bokaízületben hajlítás kezdődik, ami addig tart amíg a test súlypontja áthalad a támaszpont fölött. A támasz fölötti áthaladás után a térdízületben nyújtás, a bokaízületben talpi hajlítás következik be. A támaszfázis második részében a medence és a támaszpont függőleges vetülete közötti távolság növekedésével, a súlypontot a támaszponttal összekötő egyenesnek a talajjal bezárt szöge a támaszfázis végéig csökken (az itt mért szögértéket nevezzük az elrugaszkodás szögének) és a szög változásának arányában növekszik a talajra gyakorolt erőhatás vízszintes

irányú összetevője, azaz növekedhet a haladás érdekében kifejtett erő. - Lendítőláb a támaszfázisban gyorsulva folytatja tovább az előzőekben már megkezdett előrelendülését. Az előremozgás a csípőízület hajlítását végző izmok összehúzódásából ered, miközben a futó haladási és lendítési sebességétől függően a lendítőláb térdízülete behajlik és a sarok felcsapódik a medence irányába. A lábszár elrugaszkodás utáni fellendülését az elrugaszkodás végén bekövetkezető, bokaízületbeli talpi hajlítás és a lábujjmozgás aktivitása is befolyásolja. A lendítőláb térde legnagyobb sebességét a súlypont függőleges vetülete után a 20-30 fokos szögtartományban éri el. ekkor a térd sebessége megközelítőleg kétszerese a haladási sebességnek. E sebességi csúcsérték elérését az is elősegíti, hogy jól koordinált mozgás esetén ekkorra jön létre a legkisebb térdszög (a comb és a

lábszár által bezárt szög) a lendítőlábon. A lendítőláb térde sebességi csúcsértékének elérése után – a támaszfázis utolsó harmadában – fokozatosan lassulva mozog előre, ami a lendítőláb lábszárának fokozatosan gyorsuló előrelendítését eredményezi. A lábszár előrelendülése közben a támaszfázis végére a térd eléri pályájának legmagasabb pontját és a repülőfázis elején kezdődik a combnak a medencéhez viszonyított hátra lefelé irányuló fokozatosan gyorsuló forgómozgása. Ha a lábszár előrelendülése optimális, akkora a térdízület a repülőfázis vége előtt eléri legnyújtottabb helyzetét, és a talajfogás előtt a térdízületben megkezdődik a hajlítás. Ez a talajfogás előtt kezdődő – térdízületbeli hajlítás a comb mozgáshoz kapcsolódva hozza létre az aktív talajfogást. 2. karok mozgása A karok mozgása a lábak mozgásának függvénye. A lábbal azonos oldali kar

ellentétes irányba mozog és a támaszfázisban segíti a lendítőláb előremozgásának gyorsítását, a repülőfázisban pedig kiegyensúlyozó szerepe az elsődleges. A könyökízület hajlítása folyamatosan változik. A könyökízület szöge legkisebb elöl, amikor a kéz a legmagasabb helyzetben van és a test középvonala felé közeledik kb. 80-85 fokos Hátrafelé mozogva, a törzs melletti elhaladáskor alakul ki a legnagyobb könyökízület szög kb. 95-140 fokos. A kar mozgásának aktivitása a hátrafelé lendítésben a legnagyobb, mert itt segítheti az első végtag lendítésének gyorsítását. A hátrafelé lendülő kar hátsó holtpontján a könyökízület szöge kb 95 fok. 3. törzs mozgása Futás közben a törzs kissé előredöntött helyzetben van. Vágtázóknál általában nagyobb, távfutóknál pedig kisebb mértékű a törzs előredöntése. - a függőlegeshez közelebbi törzstartás – általában rontja az

elrugaszkodóerő hatékonyságát, mert az erő nagyobb része fordítódik a súlypont függőleges mozgatására, ami feleslegesen növeli a repülőfázis időtartamát is. - A túlzottan előredöntött törzshelyzet sem segíti a futót, mert ilyenkor általában csökken a lendítőláb térdemelésnek lehetősége, ami rontja az aktív talajfogást és a lépéshosszt is csökkenti. Futómozgás közben a törzs kétirányú elmozdulását figyelhetjük meg. az egyik az előre-hátra mozgás és megfigyelhet a medence és a vállak ellentétes irányú elfordulása is. Az ellentétes irányú elmozdulás nagyrészt ellensúlyozza egymást, kismértékben pedig a végtagok mozgását egyenlíti ki. 4. lépéshossz és lépésfrekvencia A futás sebességét a lépéshossz és lépésfrekvencia értékének szorzata határozza meg. - lépéshossz az alkattól, az elrugaszkodás erejétől és a futótechnikától függ. A haladási sebességtől függően változik az

elrugaszkodás ereje és a futók lépéshossza is. A lassú futástól kezdve a sebesség fokozásával a lépéshossz növekszik, lépcsőzetesen változik. - Lépésfrekvencia (az egy másodperc alatt megtett lépések számát jelenti, egysége a lépés/s) elsősorban az izmok összehúzódási sebessége határozza meg. A lépésf függ az elrugaszkodás erőkifejtéstől és a futótechnikától is függ