Biomechanics of sprint running
தெளிப்பு ஒரு விரைவான முடுக்கம் கட்டத்தையும் அதைத் தொடர்ந்து வேகம் பராமரிப்பு கட்டத்தையும் உள்ளடக்கியது. ஸ்ப்ரிண்டிங்கின் ஆரம்ப கட்டத்தில், தரை எதிர்வினை சக்திகளை இன்னும் கிடைமட்டமாக வழிநடத்துவதற்காக ஓட்டப்பந்தய வீரர்கள் தங்கள் மேல் உடலை முன்னோக்கி சாய்க்கிறார்கள். அவை அவற்றின் அதிகபட்ச வேகத்தை அடையும் போது, உடற்பகுதி ஒரு செங்குத்தான நிலைக்கு நேராகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தை குறுகிய காலத்தில் கடக்க அதிக வேகத்தை அடைந்து பராமரிப்பதே ஸ்ப்ரிண்டிங்கின் குறிக்கோள். ஸ்ப்ரிண்டிங்கை நிர்வகிக்கும் உயிரியல் காரணிகள் மற்றும் கணிதத்தை அளவிடுவதில் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் முதலீடு செய்யப்பட்டுள்ளன. இந்த அதிக வேகங்களை அடைவதற்கு, ஸ்ப்ரிண்டர்கள் அதிக விரைவான நடவடிக்கைகளை எடுப்பதற்குப் பதிலாக, விரும்பிய முடுக்கத்தை அடைய தரையில் அதிக அளவு சக்தியைப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. ஸ்ப்ரிண்டிங் மெக்கானிக்ஸ் மற்றும் ஆளும் சமன்பாடுகளை அளவிடுதல் நடைபயணத்தின் போது மனித கால்கள் முந்தைய ஆய்வுகளில் இயந்திர ரீதியாக தலைகீழ் ஊசல் தொகுப்புக்கு எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் தூர ஓட்டம் (துள்ளல் நடை என வகைப்படுத்தப்படுகிறது) கால்களை நீரூற்றுகளாக மாதிரியாகக் கொண்டுள்ளது. சமீப காலம் வரை, வேகமான ஸ்ப்ரிண்டிங் வேகம் என்பது ஸ்ட்ரைட் நீளம் மற்றும் அதிர்வெண்ணை அதிகரிக்கும் உடலியல் அம்சங்களால் மட்டுமே ஊக்குவிக்கப்படுகிறது என்று நீண்ட காலமாக நம்பப்பட்டது; இந்த காரணிகள் ஸ்ப்ரிண்டிங் வேகங்களுக்கு பங்களிக்கின்றன என்றாலும், தரை சக்திகளை உருவாக்கும் ஓட்டப்பந்தய வீரரின் திறனும் மிகவும் முக்கியமானது என்றும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. வேயண்ட் மற்றும் பலர். (2000) ஸ்ப்ரிண்ட் வேகத்தை தீர்மானிக்க பின்வரும் சமன்பாட்டைக் கொண்டு வந்ததுஃ ஸ்ப்ரிண்ட் திசைவேகம் (m/s), படி அதிர்வெண் (1/s), தரையில் பயன்படுத்தப்படும் சராசரி விசை (N), உடல் எடை (N), மற்றும் தொடர்பு நீளம் (m). சுருக்கமாக, ஸ்ப்ரிண்ட் வேகம் மூன்று முக்கிய காரணிகளை நம்பியுள்ளதுஃ படி அதிர்வெண் (வினாடிக்கு எத்தனை படிகள் எடுக்க முடியும்), தரையில் பயன்படுத்தப்படும் சராசரி செங்குத்து விசை மற்றும் தொடர்பு நீளம் (உங்கள் வெகுஜன மையத்தின் தூரம் ஒரு தொடர்பு காலத்தின் போக்கில் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது). இந்த சூத்திரம் ஒரு விசை டிரெட்மில்லில் (இது தரை எதிர்வினை சக்திகளை (ஜிஆர்எஃப்) அளவிட ஒரு விசை தட்டு கொண்ட ஒரு டிரெட்மில்லில்) பாடங்களை இயக்குவதன் மூலம் சோதிக்கப்பட்டது. மூன்று படிகளின் காலத்திற்கு ஃபோர்ஸ் பிளேட் ரீட்அவுட் எப்படி இருக்கும் என்பதை படம் 1 தோராயமாக காட்டுகிறது. இந்த சமன்பாடு மிகவும் துல்லியமானது என்று நிரூபிக்கப்பட்டிருந்தாலும், கிடைமட்ட GRF ஐ விட செங்குத்து GRF ஐ மட்டுமே அளவிடும் ஒரு விசை தகடு மூலம் தரவு சேகரிக்கப்பட்டது என்ற பொருளில் ஆய்வு மட்டுப்படுத்தப்பட்டது. இது வெறுமனே தரையில் ஒரு பெரிய செங்குத்து (செங்குத்தான) சக்தியை செலுத்துவது அதிக முடுக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும் என்ற தவறான பாசாங்கிற்கு சிலரை வழிநடத்தியது, இது சரியானதல்ல (கீழே உள்ள மோரின் ஆய்வுகளைப் பார்க்கவும்). 2005 இல், ஹண்டர் மற்றும் பலர். ஸ்ப்ரிண்ட் திசைவேகத்திற்கும் உறவினர் தூண்டுதல்களுக்கும் இடையிலான உறவுகளை தீர்மானிக்கும் ஒரு ஆய்வை நடத்தியது, இதில் நடை மற்றும் தரை எதிர்வினை விசை தரவு சேகரிக்கப்பட்டு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. துரிதப்படுத்தப்பட்ட ஓட்டங்களின் போது, ஒரு வழக்கமான ஆதரவு கட்டம் ஒரு முறிவு கட்டத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து ஒரு உந்துவிசை கட்டம் (-FH அதைத் தொடர்ந்து + FH). சோதனை செய்யப்பட்ட வேகமான பாடங்களில் ஒரு பொதுவான போக்கு என்னவென்றால், மிதமான முதல் குறைந்த அளவு செங்குத்து விசை மற்றும் அதிக அளவு கிடைமட்ட விசைகள் மட்டுமே உற்பத்தி செய்யப்பட்டன. ஆய்வுக்குப் பிறகு, தசை மற்றும் தசைநாண் திசுக்களில் நெகிழ்வான ஆற்றலை சேமிக்க பிரேக்கிங் சக்திகள் அவசியம் என்று ஆசிரியர் கருதுகிறார். இந்த ஆய்வு ஸ்ப்ரிண்டிங்கின் முடுக்கம் கட்டத்தில் கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து ஜி. ஆர். எஃப் இன் முக்கியத்துவத்தை தளர்வாக உறுதிப்படுத்தியது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, தரவு 16 மீட்டர் குறியீட்டில் சேகரிக்கப்பட்டதால், முழு முடுக்கம் கட்டம் குறித்து திட்டவட்டமான முடிவுகளை எடுக்க போதுமானதாக இல்லை. மோரின் மற்றும் பலர். (2011) கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து தரை எதிர்வினை சக்திகளை அளவிடும் ஒரு விசை டிரெட்மில்லில் ஸ்ப்ரிண்டர்கள் ஓடுவதன் மூலம் தரை எதிர்வினை சக்திகளின் முக்கியத்துவத்தை ஆராய ஒரு ஆய்வை மேற்கொண்டார். ஒவ்வொரு படிக்கும் பெல்ட் திசைவேகம் அளவிடப்பட்டது மற்றும் "விசை பயன்பாட்டு நுட்பத்தின் குறியீட்டை" கண்டறிய கணக்கீடுகள் செய்யப்பட்டன, இது கிடைமட்ட திசையில் விசையை எவ்வளவு நன்றாக பயன்படுத்த முடியும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது. சோதனையின் இரண்டாம் பாதியில் வேக-நேர வளைவுகளை உருவாக்க ஓட்டப்பந்தய வீரர்களின் முன்னோக்கி வேகத்தை அளவிட ரேடார் பயன்படுத்தி மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட பாதையில் 100 மீட்டர் ஸ்ப்ரிண்ட் செய்யும் பாடங்கள் அடங்கும். இந்த ஆய்வின் முக்கிய முடிவு, விசை பயன்பாட்டு நுட்பம் (பயன்படுத்தப்பட்ட சக்தியின் மொத்த அளவை விட) ஒரு ஸ்ப்ரிண்டரின் வேகத்தை கணிப்பதில் முக்கிய தீர்மானிக்கும் காரணியாகும் என்பதைக் காட்டுகிறது. இது ஸ்ப்ரிண்டிங்கின் ஆளும் சமன்பாட்டில் இன்னும் ஒருங்கிணைக்கப்படவில்லை. இயக்கவியல் ஓட்டத்தின் இயக்கவியல் என்பது உடலின் மீது அல்லது வெளியே செயல்படும் சக்திகளின் விளைவுகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஓட்டப்பந்தய வீரரின் இயக்கத்தை விவரிக்கிறது. உள் சக்திகளுக்கு பங்களிக்கும் காரணிகளில் பெரும்பாலானவை கால் தசை செயல்படுத்தல் மற்றும் கை ஊஞ்சல் ஆகியவற்றிலிருந்து வருகின்றன. கால் தசை செயல்பாடு ஓட்டப்பந்தய வீரரை முன்னோக்கி துரிதப்படுத்துவதற்கு பொறுப்பான தசைகள் உடலின் அதிகரித்து வரும் வேகத்திற்கு ஏற்ப அதிகரிக்கும் வேகத்துடன் சுருங்க வேண்டும். ஸ்ப்ரிண்டிங்கின் முடுக்கம் கட்டத்தில், தசைகளின் சுருங்கும் கூறு சக்தி வெளியீட்டிற்கு பொறுப்பான முக்கிய அங்கமாகும். ஒரு நிலையான நிலை வேகத்தை அடைந்ததும், ஸ்ப்ரிண்டர் நிமிர்ந்து நின்றதும், சக்தியின் கணிசமான பகுதி நேர்மறையான வேலை கட்டத்திற்குப் பிறகு உடனடியாக வெளியிடப்படும் சுருங்கும் தசைகளை நீட்டிக்கும் போது 'தொடர் நெகிழ்வான கூறுகளில்' சேமிக்கப்பட்ட இயந்திர ஆற்றலிலிருந்து வருகிறது. ஓட்டப்பந்தய வீரரின் வேகம் அதிகரிக்கும் போது, மந்தநிலை மற்றும் காற்று எதிர்ப்பு விளைவுகள் ஸ்ப்ரிண்டரின் உச்ச வேகத்தில் கட்டுப்படுத்தும் காரணிகளாக மாறுகின்றன. சுருக்க சக்தியை எதிர்க்கும் தசைச் சுருக்கத்தின் வேகத்திற்கு விகிதாசாரமாக அதிகரித்த ஒரு உள்விழி பிசுபிசுப்பு விசை இருப்பதாக முன்பு நம்பப்பட்டது; இந்தக் கோட்பாடு பின்னர் நிரூபிக்கப்படவில்லை. 2004 ஆம் ஆண்டில் நடத்தப்பட்ட ஒரு ஆய்வில், தூர ஓட்டப்பந்தய வீரர்கள், ஸ்ப்ரிண்டர்கள் மற்றும் ஓடாதவர்களின் நடை முறைகள் வீடியோ பதிவைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டன. ஒவ்வொரு குழுவும் 60 மீட்டர் ஓட்டத்தை 5.81 மீ/வி (தூர ஓட்டத்தைக் குறிக்க) மற்றும் அதிகபட்ச ஓட்ட வேகத்தில் ஓடின. ஸ்ப்ரிண்டர்கள் அல்லாதவர்கள் அதிகபட்ச வேக சோதனைக்கு திறமையற்ற நடைப்பயணத்துடன் ஓடினர், அதே நேரத்தில் அனைத்து குழுக்களும் தூர சோதனைக்கு ஆற்றல்மிக்க திறமையான வேகப்பாதைகளுடன் ஓடினர் என்று ஆய்வு காட்டுகிறது. இது ஒரு பொருளாதார தூர ஓட்ட வடிவத்தின் வளர்ச்சி ஒரு இயற்கையான செயல்முறையாகும் என்பதைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஸ்ப்ரிண்டிங் என்பது பயிற்சி தேவைப்படும் ஒரு கற்ற நுட்பமாகும். மான் மற்றும் பிறரின் கண்டுபிடிப்புகளுக்கு மாறாக கை ஊசலாட்டம். (1981), கை ஊஞ்சல் உடற்பகுதியையும் செங்குத்து உந்துவிசையையும் உறுதிப்படுத்துவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. உடற்பகுதியை நிலைநிறுத்துவதைப் பொறுத்தவரை, கை ஊஞ்சல் ஹின்ரிச்ஸ் மற்றும் பலர் பரிந்துரைத்தபடி, கால் ஊஞ்சலால் உருவாக்கப்பட்ட சுழற்சி வேகத்தை சமநிலைப்படுத்த உதவுகிறது. (1987). சுருக்கமாக, விளையாட்டு வீரர் கை ஊஞ்சல் இல்லாமல் தங்கள் உடற்பகுதியின் சுழற்சியைக் கட்டுப்படுத்த கடினமாக இருப்பார். அதே ஆய்வு, பிரபலமான நம்பிக்கைக்கு மாறாக, ஆயுதங்களின் கிடைமட்ட விசை உற்பத்தி திறன்கள் முன்னோக்கி ஊஞ்சலைப் பின்தொடரும் பின்தங்கிய ஊஞ்சல் காரணமாக மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, எனவே இரண்டு கூறுகளும் ஒருவருக்கொருவர் ரத்து செய்கின்றன என்றும் பரிந்துரைத்தது. இருப்பினும், ஸ்ப்ரிண்டிங்கின் போது கை ஊஞ்சல் உந்துதலுக்கு பங்களிக்காது என்று இது பரிந்துரைக்கவில்லை; உண்மையில், இது ஒரு ஸ்ப்ரிண்டர் தரையில் பயன்படுத்தக்கூடிய மொத்த செங்குத்து உந்துவிசை சக்திகளில் 10 சதவீதம் வரை பங்களிக்க முடியும். இதற்குக் காரணம், முன்னோக்கி-பின்னோக்கி இயக்கத்தைப் போலல்லாமல், இரு கைகளும் அவற்றின் மேல்நோக்கி-கீழ்நோக்கி இயக்கத்தில் ஒத்திசைக்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, படைகள் ரத்து செய்யப்படவில்லை. திறமையான ஸ்ப்ரிண்டர்கள் தோள்பட்டையில் இருந்து உருவாகும் ஒரு கை ஊசலாட்டத்தைக் கொண்டுள்ளனர், மேலும் நெகிழ்வு மற்றும் நீட்டிப்பு செயலைக் கொண்டுள்ளனர், இது நெகிழ்வு மற்றும் நீட்டிப்பின் அதே அளவைக் கொண்டுள்ளது, இது இப்ஸிலேட்டரல் தோள்பட்டை மற்றும் இடுப்பில் நிகழ்கிறது. எனர்ஜெடிக்ஸ் டி பிராம்பெரோ மற்றும் பலர். சோதனை சோதனை மூலம் இயங்கும் முடுக்கம் கட்டத்தின் (முதல் 30 மீ) ஸ்ப்ரிண்டின் செலவை கணித ரீதியாக அளவிடுகிறது. பாடங்கள் ஒரு பாதையில் மீண்டும் மீண்டும் விரைந்தன, அதே நேரத்தில் ரேடார் அவற்றின் வேகத்தை தீர்மானித்தது. கூடுதலாக, தட்டையான நிலப்பரப்பில் விரைவதன் ஆற்றல் நிலையான வேகத்தில் மலை மீது ஓடுவதற்கு ஒத்ததாக உள்ளது என்று முந்தைய இலக்கியங்களில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. கணித வழித்தோன்றல் செயல்முறை கீழே தளர்வாக பின்பற்றப்படுகிறதுஃ ஸ்ப்ரிண்ட் ஓட்டத்தின் ஆரம்ப கட்டத்தில், உடலின் மீது செயல்படும் மொத்த முடுக்கம் () என்பது முன்னோக்கி முடுக்கம் மற்றும் ஈர்ப்பு விசை காரணமாக பூமியின் முடுக்கம் ஆகியவற்றின் திசையன் கூட்டுத்தொகையாகும்ஃ தட்டையான தரையில் விரைந்து செல்லும்போது "சமமான சாய்வு" (ES): சமமான இயல்பாக்கப்பட்ட உடல் நிறை (EM) பின்னர் இவ்வாறு காணப்படுகிறதுஃ தரவு சேகரிப்பைத் தொடர்ந்து, ஸ்ப்ரிண்டிங் செலவு () இவ்வாறு இருப்பது கண்டறியப்பட்டதுஃ மேலே உள்ள சமன்பாடு காற்று எதிர்ப்பைக் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாது, எனவே காற்று எதிர்ப்புக்கு எதிராக ஓடுவதற்கான செலவைக் கருத்தில் கொண்டு (), இது அறியப்படுகிறதுஃ நாம் இரண்டு சமன்பாடுகளையும் இணைக்கிறோம்ஃ ஓட்டப்பந்தய வீரரின் உடலின் முடுக்கம், முன்னோக்கி முடுக்கம், ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம் எங்கே? சோர்வு விளைவுகள் சோர்வு என்பது வேகமாக ஓடுவதில் ஒரு முக்கிய காரணியாகும், மேலும் இது தசைகளில் அதிகபட்ச சக்தி வெளியீட்டைத் தடுக்கிறது என்பது ஏற்கனவே பரவலாக அறியப்படுகிறது, ஆனால் இது கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள வழிகளில் ஓட்டப்பந்தய வீரர்களின் முடுக்கத்தையும் பாதிக்கிறது. சப்மாக்ஸிமல் தசை ஒருங்கிணைப்பு தசை ஒருங்கிணைப்பு பற்றிய ஒரு ஆய்வில் பாடங்கள் மீண்டும் மீண்டும் 6 விநாடி சைக்கிள் ஓட்டுதல் ஸ்ப்ரிண்ட்கள் அல்லது குறுகிய கால இடைப்பட்ட ஸ்ப்ரிண்ட்கள் (ஐ. எஸ். எஸ். டி) அதிகபட்ச சக்தி வெளியீட்டில் குறைவதற்கும் மோட்டார் ஒருங்கிணைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கும் இடையிலான தொடர்பைக் காட்டியது. இந்த விஷயத்தில், மோட்டார் ஒருங்கிணைப்பு என்பது ஒரு உடல் செயல்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்காக தசை இயக்கங்களை ஒருங்கிணைக்கும் திறனைக் குறிக்கிறது, எனவே சப்மாக்ஸிமல் ஒருங்கிணைப்பு என்பது தசைகள் இனி ஒருவருக்கொருவர் ஒத்திசைவில் செயல்படுவதில்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. ஆய்வின் முடிவுகள் வாஸ்டஸ் லேட்டராலிஸ் (வி. எல்) மற்றும் பைசெப்ஸ் ஃபெமோரிஸ் (பி. எஃப்) தசைகளுக்கு இடையிலான தாமதம் என்பதைக் காட்டுகிறது. வி. எல்-பி. எஃப் ஒருங்கிணைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் இணைந்து ஐ. எஸ். எஸ். டி. யின் போது சக்தி குறைந்து வருவதால், தசைகளுக்கு இடையேயான ஒருங்கிணைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் சோர்வு காரணமாக ஏற்படும் மின் உற்பத்தி குறைவதற்கு பங்களிக்கும் காரணிகளில் ஒன்றாகும் என்பது சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது. இது மிதிவண்டி ஓட்டத்தைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டது, ஆனால் கோட்பாடுகள் ஒரு ஓட்டப்பந்தய வீரரின் கண்ணோட்டத்தில் ஓட்டத்திற்கு எடுத்துச் செல்கின்றன. பயனுள்ள விசை பயன்பாட்டு நுட்பங்களின் தடை மோரின் மற்றும் பலர். முன்பு குறிப்பிட்ட அதே டிரெட் மில் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி ஸ்ப்ரிண்டர்கள் ஐந்து 6 வினாடி ஸ்ப்ரிண்ட்களின் நான்கு செட்டுகளை நிகழ்த்திய ஒரு ஆய்வில் படை உற்பத்தி மற்றும் படை பயன்பாட்டு நுட்பங்களில் சோர்வு விளைவுகளை ஆராய்ந்தனர். தரை எதிர்வினை சக்திகளை உருவாக்கும் திறன் மற்றும் அதிக கிடைமட்ட முடுக்கத்தை அனுமதிக்க தரை சக்திகளின் விகிதத்தை (கிடைமட்டத்திலிருந்து செங்குத்தாக) ஒருங்கிணைக்கும் திறன் குறித்து தரவு சேகரிக்கப்பட்டது. உடனடி முடிவுகள் ஒவ்வொரு ஸ்ப்ரிண்டிலும் செயல்திறனில் குறிப்பிடத்தக்க சரிவைக் காட்டியது மற்றும் ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த தரவுத் தொகுப்பிலும் செயல்திறன் தேய்மான விகிதத்தில் கூர்மையான சரிவைக் காட்டியது. முடிவில், மொத்த படை உற்பத்தி திறன் மற்றும் தரைப் படைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான தொழில்நுட்ப திறன் ஆகிய இரண்டும் பெரிதும் பாதிக்கப்பட்டன என்பது தெளிவாகத் தெரிந்தது. காயம் தடுப்பு ரன்னிங் கேட் (பயோமெக்கானிக்ஸ்) செயல்திறனுக்கு மட்டுமல்லாமல் காயத்தைத் தடுப்பதற்கும் மிகவும் முக்கியமானது. அனைத்து ஓட்டப்பந்தய வீரர்களில் சுமார் 25 முதல் 65 சதவீதம் பேர் ஒவ்வொரு ஆண்டும் ஓட்டம் தொடர்பான காயங்களை அனுபவிக்கிறார்கள். அசாதாரண ஓடும் இயக்கவியல் பெரும்பாலும் காயங்களுக்கு காரணமாக மேற்கோள் காட்டப்படுகிறது. இருப்பினும், காயம் ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைப்பதற்காக ஒரு நபரின் ஓடும் முறையை மாற்ற சிலர் பரிந்துரைக்கின்றனர். ஐ மெஷர் யு போன்ற அணியக்கூடிய தொழில்நுட்ப நிறுவனங்கள் பயோமெக்கானிக்ஸ் தரவைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஓட்டப்பந்தய வீரரின் நடைப்பயணத்தை நிகழ்நேரத்தில் பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும், காயம் ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைக்க ஓடும் நுட்பத்தை எவ்வாறு மாற்றுவது என்பது குறித்த கருத்துக்களை வழங்குவதற்கும் தீர்வுகளை உருவாக்கி வருகின்றன. குறிப்புகள் பயோமெக்கானிக்ஸ் ஸ்ப்ரின்ட் (இயங்குகிறது)