بیومکانیک استارت دوهای سرعت


 «بیومکانیک استارت دوهای سرعت»


درو هریسون و تام کامینز[1]

دانشگاه لیمریک ایرلند[2]

 

مقدمه

در دو ­و ­میدانی مسابقات سرعت در فواصل بین 60 تا 400 متر برگزار می شود. بر اساس قوانین فدراسیون دو و میدانی غیر­حرفه ای (IAAF) مسافتهای ذکر شده با استارت نشسته و از روی بلوکه استارت آغاز می شود.

سه نوع استارت وجود دارد: استارت کوتاه یا جمع[3]، استارت متوسط[4] و استارت بلند[5] (هی، 1993). استا­رت نشسته به دلیل اینکه دونده را در موقعیتی قرار می دهد که بهتر می تواند مرکز ثقل خود را روی پاها قرار داده و بدون افتادن شتاب بگیرد مؤثر­تر از استارت ایستاده  می باشد (آدریان و کوپر 1995). استارت نباید جزئی جدا از کل مسابقه در نظر گرفته شود. استمف[6] در اصلاح نظر بارلو و کوپر بیان می دارد:

« مهمترین چیز رسیدن به بالاترین تندی با سرعت و نرمی هر چه ممکن است و این کار فقط زمانی انجام می شود که تواتر گام واقعاً از روی بلوکه استارت آغاز شود.»

حرکت از وضعیت به جای خود در استارت سرعت نه تنها باید سریع و پرقدرت باشد بلکه به دونده سرعت امکان دهد به سرعت مؤثرترین وضعیت مکانیکی دویدن را بدست آورد.

هی (1993) اظهار داشت که تمام فنون ورزشی می تواند موضوعی برای تجزیه و تحلیل بیومکانیکی باشد و در این میان استارت سرعت کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. تحقیقات علمی روی استارت سرعت به سال 1927 بر میگردد زمانیکه برسناهان[7] تفاوتهای بین استارت زدن از چاله های روی زمین را با استارت از روی بلوکه توضیح داد. تحقیقات در این زمینه با عوامل مختلفی نظیر زاویه بلوکه­ها، فاصله بلوکه­ها، نیروی اعمال شده روی بلوکه و وضیت بدنی همگام با مرحله حاضر در استارت دوی سرعت که روی استارت تأثیر می گذارد مواجه بوده اند.

 

توصیف استارت دوی سرعت

استارت سرعت مهارتی حرکتی است. مگیل (1993) بیان می کند مهارت حرکتی عمل یا فعالیتی است که دارای هدفی است و نیاز به حرکت ارادی بدن برای رسیدن به هدف دارد. بطور خاص استارت سرعت را می توان  بعنوان مهارت حرکتی «درشت» دانست زیرا گروههای عضلانی بزرگ در آن شرکت می نمایند و دقت حرکت برای موفقیت اجرای مهارت همانند مهارتهای ظریف حائز اهمیت نیست. استارت سرعت را می توان به عنوان مهارتی مداوم یا پیوسته مورد توجه قرار داد زیرا اجرا کننده شروع و اتمام مهارت را تعیین می نماید و بوسیله خصوصیات مهارت تعیین نمی­شود.  روی پیوستار مهارتهای باز- بسته استارت سرعت به انتهای مهارتهای بسته نزدیکتر است زیرا در شرایط ثابت و بدون تغییر محیطی اتفاق می افتد (مگیل، 1993).

داور استارت برای شروع مسابقه سه فرمان صادر می نماید. این فرامین بدین صورت هستند: «بجای خود»[8]، «آماده»[9] سپس «رو»[10] یا شلیک تپانچه. زمانیکه ورزشکار فرمان اول را می شنود (بجای خود) به سمت جلو حرکت می نماید و نحوه قرارگیری خود را پشت خط شروع تنظیم می نماید. کف پاها در تماس با بلوکه استارت و زانوی پای عقبی در تماس با زمین می باشد. به محض شنیدن فرمان «آماده» ورزشکار زانوی پای عقبی را از روی زمین بر­می­دارد و لگن و باسن خود را بالا می آورد و مرکز گرانش را به سمت بالا و جلو تغییر مکان می دهد.

سپس با فرمان «رو» یا شلیک تپانچه ورزشکار با جدا کردن دستها از روی زمین، تاب شدید بازوان و جدا کردن پا از روی بلوکه استارت برای برداشتن اولین گام واکنش نشان می دهد.

 

هدف استارت سرعت و دلایل آن

هدف استارت سرعت تسهیل جابجایی مؤثر ورزشکار در مسیر دویدن است. استارت دونده سرعت را قادر می سازد مسابقه را با تمایل رو به جلو لازم بدن برای شتاب گرفتن آغاز نماید (مک نیل الکساندر[11]، 1992). بان[12] ( 1995)  در بررسی نظریات بارلو و  کوپر اظهار می دارد:

«هنگام استارت زدن تمرکز روی جدا شدن از روی بلوکه استارت با سرعت هر چه تمام­تر است و سپس بدست آوردن وضعیتی که برای ایجاد تندی مطلوب در کوتاه ترین مسافت مد نظر است.»

دلایل استفاده از استارت سرعت در زیر آمده است. بطور خلاصه این مفاهیم بدین معناست که استارت سرعت به ورزشکاران امکان می دهد که بلوکه استارت را با توازن و حداکثر سرعت ترک نمایند اگر بصورت صحیح اجرا کنند.

1-    برای ایجاد وضعیت متوازن روی بلوکه­ ها

2-    برای فراهم آوردن وضعیتی که مرکز گرانش در بالاترین وضعیت عملی و کمی جلوتر از نقطه اتکا قرارگیرد.

3-    برای اعمال نیرو به بلوکه ها و در زاویه­ای در حد 45 درجه

4-    برای اعمال نیرو به بلوکه در خطی که از مچ پا، زانو، مفصل لگن، مرکز تنه و سر می گذرد.

5-    برای ایجاد حداکثر زاویه ممکن در مفصل زانو هم برای پای جلویی و هم پای عقبی.

6-     برای جدا شدن از بلوکه با توازن و حداکثر سرعت ممکن.

 

انواع استارت سرعت: کدامیک مؤثرتر هستند؟

سه نوع استارت سرعت وجود دارند:

1-    استارت جمع یا بسته[13]

2-    استارت متوسط

3-    استارت بلند

بر اساس نظر هی (1993) تفاوت عمده بین این سه نوع استارت در فاصله بین پنجه پای جلویی از پنجه پای عقبی زمانیکه ورزشکار در وضیت بجای خود قرار دارد است. این فاصله را می توان فاصله پنجه تا پنجه یا فاصله بین بلوکه ها  نامید.

زمانیکه ورزشکار وضعیت استارت جمع یا بسته را بخود می گیرد پنجه پای عقب حدوداً در سطحی موازی با پاشنه پای جلویی است (هی، 1993). هر دو پا بخوبی پشت خط شروع مسابقه قرار می گیرند (وارن، 1988). هی نشان داده است که فاصله پنجه تا پنجه بین 25 تا 30 سانتیمتر است. در استارت بلند ورزشکار زانوی پای عقبی را در سطحی موازی یا کمی نزدیک پاشنه پای جلویی قرار می دهد. فاصله پنجه تا پنجه در این حالت بین 60 تا 70 سانتیمتر است (هی، 1993). سرانجام در استارت متوسط زانوی پای عقبی در نقطه ای بین پنجه و پاشنه پای جلویی قرار می گیرد ( هی، 1993). در این حالت فاصله پنجه تا پنجه 40 تا 55 سانتیمتر است.

سئوالی که در اینجا پیش می آید اینست که کدامیک از این سه نوع استارت بهترین نتیجه را برای دوی سرعت فراهم می آورد؟

در ابتدا لازم است که در­یابیم این مفاهیم با مفهوم تکانه[14] چگونه بیان می شود. برای جدا شدن از بلوکه استارت هنگام فرمان «رو» ورزشکار باید نیرویی را در زمان معینی اعمال نماید. ایجاد این نیرو (F) و زمان (t) بعنوان تکانه نیرو شناخته شده اند.

تکانه  = F * t

تکانه

رابطه جالب، تکانه- اندازه حرکت، را می توان با جانشینی در معادله زیر نوشت:

این معادله بیان می کند که تکانه نیرو با تغییراتی که در اندازه حرکت ایجاد می شود برابر است. هنگامیکه ورزشکار قصد استارت زدن از روی بلوکه استارت را دارد اندازه­حرکت اولیه او برابر با صفر است. بعلاوه، وزن ورزشکار ثابت است بخاطر این سرعت ورزشکار حین جدا شدن از بلوکه استارت نسبت مستقیمی با بزرگی تکانه اعمال شده روی بلوکه­ها دارد اما در جهت مخالف. هر قدر تکانه بزرگتری اعمال شود سرعت ورزشکار بزرگتر خواهد بود. همانطوری که واردن (1986) بیان کرد اعمال نیرو در زمان طولانی تر موجب تولید تندی بیشتری در استارت نشسته خواهد شد.

 

با توجه به این مطالب کدام نوع استارت نشسته به ورزشکار امکان می دهد که بهترین وضعیت آناتومیکی را برای اعمال بیشترین نیروی ممکن در طولانی ترین زمان عملی بکار گیرد؟ استارت جمع میزان تکانه­ای را که می توان روی بلوکه ها اعمال کرد محدود می کند زیرا ورزشکار برای مدت زمان کوتاهی در تماس با بلوکه استارت قرار می گیرد بنابراین زمان کمی برای اعمال نیرو دارد. در استارت بلند زمان زیادی برای اعمال نیرو روی بلوکه استارت در اختیار دارد، اما این استارت بخاطر وضعیت بدن در مرحله «آماده»  امکان اعمال نیروی زیادی به ورزشکار نمی دهد. استارت متوسط نوع میانه­ای بین حالت سریع جدا شدن از بلوکه در استارت جمع و زمان طولانی برای اعمال نیرو در استارت بلند به شمار می­رود (واردن، 1986). استارت متوسط امکان اعمال بیشترین نیرو در طولانی ترین زمان عملی را می­دهد. بنابراین  به ورزشکار در ایجاد  بیشترین تکانه و جدا شدن از بلوکه با بیشترین سرعت کمک می نماید.

یافته­های تحقیقی موجود این مطلب را تأیید می نمایند. هنری در سال 1952 در پژوهشی اثر چهار فاصله مختلف بین بلوکه­ها در استارت جمع را بررسی کرد. او تلاش کرد دریابد که کدام نوع استارت نشسته مؤثرتر است. زمان واکنش مثل زمان اجرای مسافت 10 و 15 یارد 18 آزمودنی ثبت شد. نمودار نیرو- زمان نیروی اعمال شده توسط هر پا در هر استارت توسط آزمودنی نیز تهیه شد. این نتایج را در جدول شماره 1 می توانید مشاهده نمایید.

 

هنری به این نتایج دست یافت:

1-    کاربرد 11 اینچ (25 سانتیمتر) در استارت جمع زودتر به جدا شدن از بلوکه منجر می شود. اما وضعیت پایدارتر استارت متوسط منجر به سرعت کمتر معناداری در مسافتهای 10 تا 50 یارد شد.

2-    بالاترین نتایج دویدن و کمترین ضعفها از استارتی که در فواصل بین بلوکه ها 16 اینچ ( 41 سانتیمتر) باشد ناشی می شود.

3-    نتایج تجربی بطور کلی با مفاهیم نظری همسان هستند و به ما می گوید دوندگان سرعت در توانایی و مهارت متفاوت هستند.

 

آزمایشات تجربی این نکته را نشان می دهد زمانی که استارت متوسط یا بلند روی بلوکه ها از دست می رود بیشتر از سرعتی است که در فواصل اولیه حرکت نسبت به استارت جمع بدست می آید. هنری (1952)، سیگرسس و گریناکر[15] (1993) پژوهش مشابهی را انجام دادند و یافته های آنها نتایج هنری را که پیشنهاد می کرد استارت متوسط برای دوندگان سرعت بهتر از استارت بلند و جمع است تأیید کرد. سیگرسس و گریناکر نتیجه گرفتند تعداد بسیار زیادی از سریعترین دوندگان از استارت متوسط، عده زیادی از استارت جمع و افراد قلیلی از استارت بلند استفاده می نمایند( جدول شماره 2 را ملاحظه فرمایید). این مطلب این حقیقت را بیان می کند که رابطه قطعی بین تکانه خوب و استارت سرعت وجود دارد (هنری، 19952).

در نتیجه مشخص می شود استارت متوسط برای دوندگان سرعت مناسب­تر است. این استارت به دوندگان سرعت امکان می دهد که نیروی زیادی را روی بلوکه­ ها در طولانی ترین زمان عملی وارد نمایند، بنابراین حداکثر تکانه را ایجاد می نماید و در نتیجه ورزشکار بلوکه را با بیشترین سرعت ممکن در مقایسه با استارت جمع یا بلند ترک می­کند. این مطلب صحت دارد زیرا همانطور که غالباً توضیح داده شده سرعت ورزشکار هنگام جدا شدن از بلوکه مستقیما با تکانه اعمال شده روی بلوکه­ها رابطه دارد. پژوهشهای هنری (1952)، سیگرسس و گریناکر (1963) استارت متوسط را بعنوان بهترین نوع استارت برای دوندگان سرعت معرفی می نمایند.

مک فارلان[16] (1981) بیان می کند:

« استارت متوسط بجهت ایجاد تعادل مورد نیاز برای شتاب سریع مرکز گرانش، جلو رفتن مناسب بدن و حداکثر تکانه، بر هر دوی استارت جمع و بلند برتری دارد.»

( فیثفول[17]، 1986؛ هی، 1993؛ مک ناب[18]، 1972؛ سیگرسس و گریناکر، 1963؛ تلز و دولیتل[19]، 1984؛ واردن[20]، 1986). در این مطالعات پژوهشی نیز استارت متوسط به آزمودنیها آموزش داده و توسط آنها تصویر سازی شده است.

 

تحلیل بیومکانیکی استارت سرعت

همانطور که قبلا ذکر شد، استارت سرعت موضوع بررسی بسیاری از محققان در دهه گذشته بوده است. مرحله «آماده» ( باومن[21]، 1976؛ مرو، لاوسن و کامی[22]، 1983؛ مرو، 1988)، زمان واکنش ( باومن، 1976؛ هنری، 1952؛ پینی و بلادر[23]، 1970) و ویژگیهای نیرو- زمان (باومن، 1976؛ هنری، 1952؛ مرو و همکاران، 1983؛ مرو، 1988) متغییرهایی بوده اند که غالباً در این تحقیقات بررسی شده­­اند. جنبه­هایی که دراین تئوریها برای بازنگری مناسب است مرحله «آماده» می باشد.

در دو پژوهش ویژه وضعیت ورزشکاران طی مرحله «آماده» در استارت سرعت بررسی شد. مرو و همکاران (1983) و مرو (1988). مرو و همکاران (1983) مطالعه­ای را روی 25 آزمودنی مرد با تواناییهای مختلف انجام دادند. ایجاد نیرو، زمان واکنش و داده­های وضعیت «آماده» جمع­آوری و تحلیل شد. هدف در اینجا داده­های وضعیت آماده می باشد. هر آزمودنی مسافتی بیشتر از 10 متر روی پیست تارتان استادیوم روباز دوید. سریعترین دوی هر آزمودنی برای تحلیل روی فیلم انتخاب شد. دومین فریم[24] از هر وضعیت «آماده» تا سومین مرحله تماس بوسیله تحلیل­گر فیلم ونگارد[25]،صفحه دیجیتالی ده رقمی سامگرافیک[26] و کامپیوتر MX 21 HP بررسی شد. الگوی مکانیکی دونده فرضی شامل 14 بخش بدنی صلب[27] بود و نشانه­هایی[28] که روی پوست با رنگ سفید مشخص شد.

آزمودنیها به سه گروه بر اساس قابلیتهای سرعتی تقسیم شدند. بهترین دوندگان سرعت (n=8) در اولین گروه قرار گرفتند و حد نصاب زمان 100 متر آنها s 3/. ± 8/10 بود. نتایج وضعیت بدنی بهترین دوندگان سرعت در مرحله «آماده» در جدول 3 می توان دید.

مرو مطالعه مشابهی را در سال 1988 اجرا کرد و از 8 دونده نخبه سرعت مرد فنلاندی با حد نصاب 100 متر s 21/. ± 79/10 استفاده کرد. روش تحقیقی که در این مورد بکار رفت مشابه با مطالعه سال 1983 وی بود. نتایج تحلیل وضعیت بدن هشت دونده سرعت با تجربه در مرحله «آماده» در جدول 4 دیده می شود. مقادیر جدول 4 به مقادیر بهینه رای وضعیت «آماده» اشاره دارد. گرچه مقادیر مرکز ثقل، خصوصاً فاصله افقی مرکز ثقل به میزان زیادی با تحقیق قبلی متفاوت است. مرو (1988) بخصوص به این مطلب در بخش بحث و نتیجه گیری اشاره دارد و اظهار می دارد که « برای مؤثرتر کردن این (استارت سرعت) مرکز ثقل بدن باید حدود 1/. متر به سمت جلو بیاید.

برای مثال زمانیکه آزمودنی مسافتی را در زمان مشابهی با استفاده از دو استارت متفاوت می­دود به اجرای او نیم امتیاز داده می شود.

 

 

بازگشت به بالا

[1]- Drew Harrison & Tom Comyns

[2]-  The University of Limerick, Ireland

[3]- bullet

[4]- medium

[5] - elongated

[6]- Stampf

[7]- Bersnahan

[8]- on your marks

[9]- set

[10]- go

[11] - Mc Neill Alexander

[12] - Bunn

[13] - Bunch or bullet start

[14] -impulse

[15]- Sigerseth & Grinaker

[16]- Mc Farlane

[17]- Faithful

[18]- Mc Nab

[19]- Tellez & Doolittle

[20]- Warden

[21]- Baumann

[22]- Mero, Luhthanen & Komi

[23]- Payne & Blader

[24]- Frame

[25]- Vangaurd

[26]- summagraphics

[27]- rigid

[28]- landmark

/ 0 نظر / 51 بازدید