Biomechanics of sprint running
স্প্রিন্টিং-এ একটি দ্রুত ত্বরণ পর্যায় এবং তারপরে একটি বেগ রক্ষণাবেক্ষণ পর্যায় জড়িত। দৌড়ের প্রাথমিক পর্যায়ে, দৌড়বিদদের উপরের শরীর সামনের দিকে ঝুঁকে থাকে যাতে স্থল প্রতিক্রিয়া শক্তিকে আরও অনুভূমিকভাবে পরিচালিত করা যায়। তারা যখন তাদের সর্বোচ্চ গতিতে পৌঁছায়, তখন ধড় সোজা হয়ে সোজা অবস্থানে চলে আসে। স্প্রিন্টিংয়ের লক্ষ্য হল স্বল্পতম সময়ে একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব অতিক্রম করার জন্য উচ্চ শীর্ষ গতিতে পৌঁছানো এবং বজায় রাখা। দৌড় নিয়ন্ত্রণকারী জৈবিক কারণ এবং গণিতের পরিমাণ নির্ধারণে প্রচুর গবেষণা বিনিয়োগ করা হয়েছে। এই উচ্চ বেগ অর্জনের জন্য, দেখা গেছে যে স্প্রিন্টারদের আরও দ্রুত পদক্ষেপ নেওয়ার পরিবর্তে কাঙ্ক্ষিত ত্বরণ অর্জনের জন্য মাটিতে প্রচুর পরিমাণে শক্তি প্রয়োগ করতে হয়। পূর্ববর্তী গবেষণায় হাঁটার সময় মানুষের পা যান্ত্রিকভাবে উল্টানো পেন্ডুলামের একটি সেটে সরলীকৃত হয়েছে, যখন দূরত্বের দৌড় (একটি বাউন্সিং গাইট হিসাবে চিহ্নিত) পাগুলিকে স্প্রিংস হিসাবে মডেল করেছে। সম্প্রতি অবধি, এটি দীর্ঘকাল ধরে বিশ্বাস করা হত যে দ্রুত স্প্রিন্টিং গতি কেবলমাত্র শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্য দ্বারা প্রচারিত হয় যা স্ট্রাইডের দৈর্ঘ্য এবং ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি করে; যদিও এই কারণগুলি স্প্রিন্টিং বেগগুলিতে অবদান রাখে, এটিও দেখা গেছে যে রানারের স্থল শক্তি তৈরি করার ক্ষমতাও খুব গুরুত্বপূর্ণ। ওয়েয়ান্ড এবং অন্যান্য। (2000) স্প্রিন্ট বেগ নির্ধারণের জন্য নিম্নলিখিত সমীকরণটি নিয়ে এসেছিলঃ স্প্রিন্ট বেগ (মি/সে), ধাপের ফ্রিকোয়েন্সি (1/সে), মাটিতে প্রয়োগ করা গড় বল (এন), শরীরের ওজন (এন), এবং যোগাযোগের দৈর্ঘ্য (মি) কোথায়। সংক্ষেপে, স্প্রিন্ট বেগ তিনটি প্রধান কারণের উপর নির্ভরশীলঃ ধাপের ফ্রিকোয়েন্সি (প্রতি সেকেন্ডে আপনি কত ধাপ নিতে পারেন), মাটিতে প্রয়োগ করা গড় উল্লম্ব বল এবং যোগাযোগের দৈর্ঘ্য (আপনার ভর কেন্দ্রের দূরত্ব একটি যোগাযোগ সময়ের মধ্যে অনুবাদ করে)। সূত্রটি একটি বল ট্রেডমিলে (যা একটি ট্রেডমিল যা স্থল প্রতিক্রিয়া শক্তি (জিআরএফ) পরিমাপের জন্য একটি বল প্লেট ধারণ করে) চালিত করে পরীক্ষা করা হয়েছিল। চিত্র 1 প্রায় দেখায় যে তিনটি ধাপের সময়কালের জন্য ফোর্স প্লেট রিডআউটটি কেমন দেখায়। যদিও এই সমীকরণটি মোটামুটি সঠিক বলে প্রমাণিত হয়েছে, গবেষণাটি এই অর্থে সীমিত ছিল যে তথ্য একটি বল প্লেট দ্বারা সংগ্রহ করা হয়েছিল যা অনুভূমিক জিআরএফের পরিবর্তে কেবল উল্লম্ব জিআরএফ পরিমাপ করে। এটি কিছু লোককে এই মিথ্যা ভান করতে পরিচালিত করেছিল যে কেবল মাটিতে একটি বৃহত্তর উল্লম্ব (লম্ব) বল প্রয়োগ করা বৃহত্তর ত্বরণের দিকে পরিচালিত করবে, যা সঠিক নয় (নীচে মরিন অধ্যয়ন দেখুন)। 2005 সালে, হান্টার এবং অন্যান্যরা। একটি গবেষণা পরিচালনা করে যা স্প্রিন্ট বেগ এবং আপেক্ষিক প্রবণতার মধ্যে সম্পর্ক নির্ধারণ করে যেখানে চলাফেরা এবং স্থল প্রতিক্রিয়া বলের তথ্য সংগ্রহ ও বিশ্লেষণ করা হয়। এটি দেখা গেছে যে ত্বরান্বিত দৌড়ের সময়, একটি সাধারণ সমর্থন পর্যায় একটি ব্রেকিং পর্যায় দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যার পরে একটি প্রপালসিভ পর্যায় (-এফএইচ এর পরে + এফএইচ) থাকে। পরীক্ষিত দ্রুততম বিষয়গুলির মধ্যে একটি সাধারণ প্রবণতা ছিল যে কেবলমাত্র মাঝারি থেকে কম পরিমাণে উল্লম্ব বল এবং প্রচুর পরিমাণে অনুভূমিক বল উৎপন্ন হয়েছিল। গবেষণার পরে, লেখক অনুমান করেছিলেন যে পেশী এবং টেন্ডন টিস্যুতে স্থিতিস্থাপক শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ব্রেকিং শক্তি প্রয়োজন। এই গবেষণাটি স্প্রিন্টিংয়ের ত্বরণ পর্যায়ে অনুভূমিক পাশাপাশি উল্লম্ব জিআরএফ-এর গুরুত্বকে আলগাভাবে নিশ্চিত করেছে। দুর্ভাগ্যবশত, যেহেতু 16-মিটার চিহ্নের তথ্য সংগ্রহ করা হয়েছিল, তাই সমগ্র ত্বরণ পর্যায় সম্পর্কে নির্দিষ্ট সিদ্ধান্তে পৌঁছানো যথেষ্ট ছিল না। মরিন এবং অন্যান্য। (2011) স্প্রিন্টারদের একটি বল ট্রেডমিলে চালানোর মাধ্যমে স্থল প্রতিক্রিয়া শক্তির গুরুত্ব তদন্ত করার জন্য একটি গবেষণা করেছিলেন যা অনুভূমিক এবং উল্লম্ব স্থল প্রতিক্রিয়া শক্তি উভয়ই পরিমাপ করে। প্রতিটি ধাপের জন্য বেল্ট বেগ পরিমাপ করা হয়েছিল এবং "বল প্রয়োগ কৌশলের সূচক" খুঁজে বের করার জন্য গণনা করা হয়েছিল, যা নির্ধারণ করে যে বিষয়গুলি অনুভূমিক দিকে কত ভালভাবে বল প্রয়োগ করতে সক্ষম। পরীক্ষার দ্বিতীয়ার্ধে রাডার ব্যবহার করে মানবসৃষ্ট ট্র্যাকে 100 মিটার স্প্রিন্ট করে দৌড়বিদদের সামনের গতি পরিমাপ করে বেগ-সময়ের বক্ররেখা তৈরি করা হয়। এই গবেষণার মূল ফলাফল দেখায় যে বল প্রয়োগ কৌশল (কেবল প্রয়োগ করা মোট শক্তির পরিমাণের পরিবর্তে) একজন স্প্রিন্টারের বেগ পূর্বাভাস দেওয়ার মূল নির্ধারক উপাদান। এটি এখনও স্প্রিন্টিংয়ের নিয়ন্ত্রক সমীকরণে একীভূত করা হয়নি। দৌড়ের গতিবিদ্যা শরীরের উপর বা বাইরে সক্রিয় শক্তির প্রভাব ব্যবহার করে একজন দৌড়বিদের গতিকে বর্ণনা করে। অভ্যন্তরীণ শক্তিতে অবদানকারী বেশিরভাগ কারণ পায়ের পেশী সক্রিয়করণ এবং বাহু দোলনা থেকে আসে। পায়ের পেশী সক্রিয়করণ দৌড়বিদকে সামনের দিকে ত্বরান্বিত করার জন্য দায়ী পেশীগুলিকে শরীরের ক্রমবর্ধমান বেগ সামঞ্জস্য করার জন্য ক্রমবর্ধমান গতির সাথে সঙ্কুচিত হতে হয়। স্প্রিন্টিংয়ের ত্বরণ পর্যায়ে, পেশীগুলির সঙ্কুচিত উপাদানটি পাওয়ার আউটপুটের জন্য দায়ী প্রধান উপাদান। একবার একটি স্থির অবস্থার বেগ পৌঁছে গেলে এবং স্প্রিন্টার সোজা হয়ে গেলে, শক্তির একটি বড় অংশ আসে সঙ্কুচিত পেশীগুলির প্রসারিত হওয়ার সময় 'সিরিজ স্থিতিস্থাপক উপাদানগুলিতে' সঞ্চিত যান্ত্রিক শক্তি থেকে যা ইতিবাচক কাজের পর্যায়টির পরে অবিলম্বে মুক্তি পায়। দৌড়বিদের বেগ বাড়ার সাথে সাথে জড়তা এবং বায়ু প্রতিরোধের প্রভাব স্প্রিন্টারের শীর্ষ গতিতে সীমাবদ্ধ কারণ হয়ে ওঠে। পূর্বে এটি বিশ্বাস করা হত যে একটি ইন্ট্রামাসকুলার সান্দ্র শক্তি ছিল যা পেশী সংকোচনের বেগের সাথে আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল যা সংকোচন শক্তির বিরোধিতা করেছিল; এই তত্ত্বটি তখন থেকে অস্বীকার করা হয়েছে। 2004 সালে পরিচালিত একটি গবেষণায়, দূরত্বের দৌড়বিদ, স্প্রিন্টার এবং নন-রানারদের হাঁটার ধরণ ভিডিও রেকর্ডিং ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল। প্রতিটি দল 5.81 মিটার/সেকেন্ডে (দূরত্বের দৌড়ের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য) এবং সর্বোচ্চ দৌড়ের গতিতে 60 মিটার দৌড়েছিল। গবেষণায় দেখা গেছে যে নন-স্প্রিন্টাররা সর্বাধিক গতির পরীক্ষার জন্য একটি অদক্ষ গাইট নিয়ে দৌড়েছিল এবং সমস্ত দল দূরত্ব পরীক্ষার জন্য শক্তিশালীভাবে দক্ষ গাইট নিয়ে দৌড়েছিল। এটি ইঙ্গিত দেয় যে একটি অর্থনৈতিক দূরত্বের দৌড়ের বিকাশ একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া যেখানে স্প্রিন্টিং একটি শেখা কৌশল যার জন্য অনুশীলনের প্রয়োজন। মান ও অন্যান্যদের অনুসন্ধানের বিপরীতে আর্ম সুইং। (1981), বাহু দোলনা ধড় এবং উল্লম্ব প্রপালশন উভয়কেই স্থিতিশীল করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ধড়ের স্থায়িত্বের ক্ষেত্রে, আর্ম সুইং লেগ সুইং দ্বারা সৃষ্ট ঘূর্ণন গতির ভারসাম্য বজায় রাখতে কাজ করে, যেমনটি হিনরিচ এবং অন্যান্যরা পরামর্শ দিয়েছেন। (1987)। সংক্ষেপে, অ্যাথলিটদের আর্ম সুইং ছাড়াই তাদের ট্রাঙ্কের ঘূর্ণন নিয়ন্ত্রণ করতে অসুবিধা হবে। একই গবেষণায় আরও পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে, জনপ্রিয় বিশ্বাসের বিপরীতে, বাহুগুলির অনুভূমিক বল উৎপাদন ক্ষমতা সামনের সুইং অনুসরণ করে পিছনের সুইংয়ের কারণে সীমিত, তাই দুটি উপাদান একে অপরকে বাতিল করে দেয়। তবে, এর অর্থ এই নয় যে, স্প্রিন্টিংয়ের সময় বাহু সুইং প্রপালশনে মোটেও অবদান রাখে না; প্রকৃতপক্ষে, এটি মোট উল্লম্ব প্রপালসিভ শক্তির 10 শতাংশ পর্যন্ত অবদান রাখতে পারে যা একজন স্প্রিন্টার মাটিতে প্রয়োগ করতে পারে। এর কারণ হল, সামনের দিকে-পিছনের দিকে গতির বিপরীতে, উভয় বাহু তাদের ঊর্ধ্বমুখী-নীচের দিকে চলাচলে সমন্বিত হয়। ফলস্বরূপ, বাহিনী বাতিল করা হয় না। দক্ষ স্প্রিন্টারদের একটি আর্ম সুইং থাকে যা কাঁধ থেকে উদ্ভূত হয় এবং একটি ফ্লেক্সন এবং এক্সটেনশন অ্যাকশন থাকে যা ইপ্সিল্যাটারাল কাঁধ এবং নিতম্বে ঘটে যাওয়া ফ্লেক্সন এবং এক্সটেনশনের সমান মাত্রার। এনার্জেটিক্স ডি প্রাম্পেরো এবং অন্যান্য। গাণিতিকভাবে পরীক্ষামূলক পরীক্ষার মাধ্যমে চলমান ত্বরণ পর্যায়ের (প্রথম 30 মিটার) স্প্রিন্টের খরচ পরিমাপ করে। রাডার তাদের বেগ নির্ধারণ করার সময় বিষয়গুলি একটি ট্র্যাকে বারবার ছুটেছিল। উপরন্তু, পূর্ববর্তী সাহিত্যে দেখা গেছে যে সমতল ভূখণ্ডে দ্রুতগতিতে দৌড়ানোর শক্তি পাহাড়ের উপরে স্থির গতিতে দৌড়ানোর অনুরূপ। গাণিতিক ব্যুৎপত্তি প্রক্রিয়াটি নিচে শিথিলভাবে অনুসরণ করা হয়েছেঃ স্প্রিন্ট দৌড়ের প্রাথমিক পর্যায়ে, বস্তুর উপর কাজ করা মোট ত্বরণ () হল মাধ্যাকর্ষণের কারণে সামনের ত্বরণ এবং পৃথিবীর ত্বরণের ভেক্টরাল যোগফলঃ সমতল মাটিতে দৌড়ানোর সময় "সমতুল্য ঢাল" (ই. এস) হলঃ "সমতুল্য স্বাভাবিক বস্তু ভর" (ই. এম) তখন পাওয়া যায়ঃ তথ্য সংগ্রহের পরে, স্প্রিন্টিংয়ের ব্যয় () পাওয়া গেছেঃ উপরের সমীকরণটি বায়ু প্রতিরোধকে বিবেচনায় নেয় না, তাই বায়ু প্রতিরোধের বিরুদ্ধে দৌড়ানোর ব্যয় () বিবেচনা করে, যা জানা যায়ঃ আমরা পৌঁছানোর জন্য দুটি সমীকরণকে একত্রিত করিঃ রানারের দেহের ত্বরণ, সামনের ত্বরণ, মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ কোথায়? ক্লান্তির প্রভাব ক্লান্তি দ্রুতগতির একটি বিশিষ্ট কারণ, এবং এটি ইতিমধ্যে ব্যাপকভাবে জানা যায় যে এটি পেশীতে সর্বাধিক শক্তি উৎপাদনে বাধা দেয়, তবে এটি নীচে তালিকাভুক্ত উপায়ে দৌড়বিদদের ত্বরণকেও প্রভাবিত করে। সাবম্যাক্সিমাল পেশী সমন্বয় পেশী সমন্বয়ের উপর একটি গবেষণা যেখানে বিষয়গুলি পুনরাবৃত্তি 6-সেকেন্ডের সাইক্লিং স্প্রিন্ট বা স্বল্প সময়ের বিরতিহীন স্প্রিন্ট (আই. এস. এস. ডি) সম্পাদন করে, সর্বাধিক শক্তি উৎপাদনের হ্রাস এবং মোটর সমন্বয়ের পরিবর্তনের মধ্যে একটি সম্পর্ক দেখায়। এই ক্ষেত্রে, মোটর সমন্বয় একটি শারীরিক ক্রিয়া অপ্টিমাইজ করার জন্য পেশী চলাচল সমন্বয় করার ক্ষমতাকে বোঝায়, তাই সাবম্যাক্সিমাল সমন্বয় নির্দেশ করে যে পেশীগুলি আর একে অপরের সাথে সিঙ্কে সক্রিয় হচ্ছে না। গবেষণার ফলাফলে দেখা গেছে যে ভ্যাস্টাস ল্যাটেরালিস (ভিএল) এবং বাইসেপস ফেমোরিস (বিএফ) পেশীর মধ্যে বিলম্ব হয়। যেহেতু আই. এস. এস. ডি-র সময় ভি. এল-বি. এফ সমন্বয়ের পরিবর্তনের সাথে সাথে শক্তি হ্রাস পেয়েছিল, তাই এটি নির্দেশিত হয় যে আন্তঃ-পেশী সমন্বয়ের পরিবর্তন ক্লান্তির ফলে বিদ্যুৎ উৎপাদন হ্রাসের অন্যতম কারণ। এটি সাইকেল স্প্রিন্টিং ব্যবহার করে করা হয়েছিল, তবে নীতিগুলি একজন দৌড়বিদের দৃষ্টিকোণ থেকে স্প্রিন্টিংকে বহন করে। কার্যকর বল প্রয়োগ কৌশলের বাধা মরিন ও অন্যান্যরা। একটি গবেষণায় বল উৎপাদন এবং বল প্রয়োগ কৌশলের উপর ক্লান্তির প্রভাবগুলি অন্বেষণ করা হয়েছে যেখানে স্প্রিন্টাররা পূর্বে উল্লিখিত একই ট্রেডমিল সেটআপ ব্যবহার করে পাঁচটি 6 সেকেন্ড স্প্রিন্টের চারটি সেট সম্পাদন করে। স্থল প্রতিক্রিয়া শক্তি তৈরি করার ক্ষমতা এবং বৃহত্তর অনুভূমিক ত্বরণের জন্য স্থল শক্তির অনুপাত (অনুভূমিক থেকে উল্লম্ব) সমন্বয় করার ক্ষমতা সম্পর্কে তথ্য সংগ্রহ করা হয়েছিল। তাৎক্ষণিক ফলাফলগুলি প্রতিটি স্প্রিন্টের সাথে পারফরম্যান্সে উল্লেখযোগ্য হ্রাস এবং প্রতিটি পরবর্তী ডেটা সেটের সাথে পারফরম্যান্স অবমূল্যায়নের হারে তীব্র হ্রাস দেখায়। উপসংহারে, এটা স্পষ্ট ছিল যে মোট শক্তি উৎপাদন ক্ষমতা এবং স্থল শক্তি প্রয়োগের প্রযুক্তিগত ক্ষমতা উভয়ই ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়েছিল। ইনজুরি প্রিভেনশন রানিং গাইট (বায়োমেকানিক্স) কেবল দক্ষতার জন্যই নয়, ইনজুরি প্রতিরোধের জন্যও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সমস্ত দৌড়বিদদের মধ্যে প্রায় 25 থেকে 65 শতাংশ প্রতি বছর সম্পর্কিত আঘাতের অভিজ্ঞতা অর্জন করে। অস্বাভাবিক দৌড়ের যান্ত্রিকতাকে প্রায়শই আঘাতের কারণ হিসাবে উল্লেখ করা হয়। তবে, কেউ কেউ আঘাতের ঝুঁকি কমাতে একজন ব্যক্তির দৌড়ের ধরণ পরিবর্তন করার পরামর্শ দেন। আই মেজার ইউ-এর মতো পরিধানযোগ্য প্রযুক্তি সংস্থাগুলি বাস্তব সময়ে একজন দৌড়বিদের চলাফেরা বিশ্লেষণ করতে এবং আঘাতের ঝুঁকি কমাতে কীভাবে দৌড়ানোর কৌশল পরিবর্তন করা যায় সে সম্পর্কে প্রতিক্রিয়া জানাতে বায়োমেকানিক্স ডেটা ব্যবহার করে সমাধান তৈরি করছে। তথ্যসূত্র বায়োমেকানিক্স স্প্রিন্ট (চলমান)