Biomechanics of sprint running
چھڑکنے میں ایک تیز رفتار مرحلہ شامل ہوتا ہے جس کے بعد رفتار کی دیکھ بھال کا مرحلہ ہوتا ہے۔ سپرنٹنگ کے ابتدائی مرحلے کے دوران، دوڑنے والوں کا اوپری جسم آگے جھکا ہوتا ہے تاکہ زمینی رد عمل کی قوتوں کو زیادہ افقی طور پر ہدایت دی جا سکے۔ جیسے ہی وہ اپنی زیادہ سے زیادہ رفتار تک پہنچتے ہیں، دھڑ سیدھی سیدھی پوزیشن میں آ جاتا ہے۔ سپرنٹنگ کا مقصد کم سے کم ممکنہ وقت میں ایک مقررہ فاصلہ طے کرنے کے لیے تیز رفتار تک پہنچنا اور اسے برقرار رکھنا ہے۔ حیاتیاتی عوامل اور ریاضی کی مقدار کے تعین میں بہت ساری تحقیق کی گئی ہے جو سپرنٹنگ کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ان تیز رفتاروں کو حاصل کرنے کے لیے، یہ پایا گیا ہے کہ سپرنٹروں کو زیادہ تیز قدم اٹھانے کے بجائے مطلوبہ ایکسلریشن حاصل کرنے کے لیے زمین پر بڑی مقدار میں طاقت لگانی پڑتی ہے۔ سپرنٹنگ میکانکس اور گورننگ مساوات کی مقدار پچھلے مطالعات میں چلنے کے دوران انسانی ٹانگوں کو میکانکی طور پر الٹے پنڈلم کے ایک سیٹ میں آسان بنایا گیا ہے، جبکہ فاصلے کی دوڑ (اچھلتی ہوئی چال کے طور پر نمایاں) نے ٹانگوں کو چشموں کے طور پر ماڈل کیا ہے۔ کچھ عرصہ پہلے تک، یہ طویل عرصے سے مانا جاتا رہا ہے کہ تیز رفتار دوڑ کی رفتار کو صرف جسمانی خصوصیات کے ذریعے فروغ دیا جاتا ہے جو رفتار کی لمبائی اور تعدد میں اضافہ کرتی ہیں ؛ جب کہ یہ عوامل دوڑ کی رفتار میں حصہ ڈالتے ہیں، یہ بھی پایا گیا ہے کہ دوڑنے والے کی زمینی قوتیں پیدا کرنے کی صلاحیت بھی بہت اہم ہے۔ Weyand et al. (2000) سپرنٹ کی رفتار کا تعین کرنے کے لیے درج ذیل مساوات لے کر آیا: سپرنٹ کی رفتار (m/s)، مرحلہ تعدد (1/s)، زمین پر لاگو اوسط قوت (N)، جسم کا وزن (N)، اور رابطے کی لمبائی (m) کہاں ہے۔ مختصرا، سپرنٹ کی رفتار تین اہم عوامل پر منحصر ہے: قدم کی تعدد (آپ فی سیکنڈ کتنے قدم اٹھا سکتے ہیں)، زمین پر لاگو اوسط عمودی قوت، اور رابطے کی لمبائی (فاصلہ آپ کے کمیت کا مرکز ایک رابطے کی مدت کے دوران ترجمہ کرتا ہے)۔ فارمولے کا تجربہ مضامین کو فورس ٹریڈمل پر چلا کر کیا گیا تھا (جو کہ ایک ٹریڈمل ہے جس میں گراؤنڈ ری ایکشن فورسز (جی آر ایف) کی پیمائش کے لیے فورس پلیٹ ہوتی ہے)۔ شکل 1 تقریبا ظاہر کرتی ہے کہ تین مراحل کی مدت کے لیے فورس پلیٹ ریڈ آؤٹ کیسا لگتا ہے۔ اگرچہ یہ مساوات کافی حد تک درست ثابت ہوئی ہے، لیکن مطالعہ اس لحاظ سے محدود تھا کہ ڈیٹا ایک فورس پلیٹ کے ذریعے جمع کیا گیا تھا جس نے افقی جی آر ایف کے بجائے صرف عمودی جی آر ایف کی پیمائش کی تھی۔ اس کی وجہ سے کچھ لوگ اس جھوٹے دکھاوے کی طرف مائل ہوئے کہ صرف زمین پر زیادہ عمودی (عمودی) قوت لگانے سے زیادہ تیزی آئے گی، جو کہ درست نہیں ہے (نیچے مورین کے مطالعے دیکھیں)۔ 2005 میں، ہنٹر اور دیگر۔ ایک مطالعہ کیا جس نے سپرنٹ کی رفتار اور رشتہ دار محرکات کے درمیان تعلقات کا تعین کیا جس میں چال اور زمینی رد عمل قوت کے اعداد و شمار کو جمع اور تجزیہ کیا گیا۔ یہ پایا گیا کہ تیز رفتار دوڑ کے دوران، ایک عام سپورٹ مرحلے کی خصوصیت ایک بریکنگ مرحلے کے بعد ایک پروپلسو مرحلے (-ایف ایچ کے بعد + ایف ایچ) کی ہوتی ہے۔ ٹیسٹ کیے گئے تیز ترین مضامین میں ایک عام رجحان یہ تھا کہ عمودی قوت کی صرف ایک معتدل سے کم مقدار تھی اور افقی قوتوں کی ایک بڑی مقدار پیدا ہوئی۔ مطالعہ کے بعد، مصنف کی طرف سے یہ قیاس کیا گیا کہ پٹھوں اور کنڈلی کے بافتوں میں لچکدار توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے بریکنگ قوتیں ضروری ہیں۔ اس مطالعے نے سپرنٹنگ کے ایکسلریشن مرحلے کے دوران افقی اور عمودی جی آر ایف کی اہمیت کی تصدیق کی۔ بدقسمتی سے، چونکہ اعداد و شمار 16 میٹر کے نشان پر جمع کیے گئے تھے، اس لیے یہ پورے ایکسلریشن مرحلے کے حوالے سے قطعی نتائج اخذ کرنے کے لیے ناکافی تھا۔ مورین اور دیگر۔ (2011) نے زمینی رد عمل قوتوں کی اہمیت کی تحقیقات کے لیے ایک مطالعہ کیا جس میں سپرنٹروں کو ایک قوت ٹریڈمل پر دوڑایا گیا جس نے افقی اور عمودی زمینی رد عمل قوتوں دونوں کی پیمائش کی۔ بیلٹ کی رفتار کو ہر قدم کے لیے ماپا گیا اور "قوت کے اطلاق کی تکنیک کا اشاریہ" تلاش کرنے کے لیے حساب کتاب کیا گیا، جو اس بات کا تعین کرتا ہے کہ مضامین افقی سمت میں قوت کو کتنی اچھی طرح سے لاگو کرنے کے قابل ہیں۔ ٹیسٹ کے دوسرے نصف حصے میں وہ مضامین شامل تھے جو رفتار کے وقت کے منحنی خطوط بنانے کے لیے رنرز کی آگے کی رفتار کی پیمائش کرنے کے لیے ریڈار کا استعمال کرتے ہوئے انسان کے بنائے ہوئے ٹریک پر 100 میٹر سپرنٹ انجام دے رہے تھے۔ اس مطالعے کے بنیادی نتیجہ سے پتہ چلتا ہے کہ قوت کے استعمال کی تکنیک (صرف لاگو ہونے والی قوت کی کل مقدار کے بجائے) سپرنٹر کی رفتار کی پیش گوئی کرنے میں کلیدی فیصلہ کن عنصر ہے۔ اسے ابھی تک سپرنٹنگ کے گورننگ مساوات میں ضم کیا جانا باقی ہے۔ حرکیات دوڑنے کی حرکیات جسم پر یا اس سے باہر کام کرنے والی قوتوں کے اثرات کا استعمال کرتے ہوئے رنر کی حرکت کو بیان کرتی ہے۔ اندرونی قوتوں میں حصہ ڈالنے والے عوامل کی اکثریت ٹانگ کے پٹھوں کو چالو کرنے اور بازو کے جھولنے سے آتی ہے۔ ٹانگ کے پٹھوں کی سرگرمی رنر کو آگے بڑھانے کے لیے ذمہ دار پٹھوں کو جسم کی بڑھتی ہوئی رفتار کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے بڑھتی ہوئی رفتار کے ساتھ سکڑنا ضروری ہے۔ سپرنٹنگ کے ایکسلریشن مرحلے کے دوران، پٹھوں کا سکڑنے والا جزو پاور آؤٹ پٹ کا ذمہ دار اہم جزو ہوتا ہے۔ ایک بار جب ایک مستحکم حالت کی رفتار تک پہنچ جاتا ہے اور سپرنٹر سیدھا ہوتا ہے، تو طاقت کا ایک بڑا حصہ سکڑنے والے پٹھوں کو پھیلانے کے دوران 'سیریز لچکدار عناصر' میں ذخیرہ شدہ مکینیکل توانائی سے آتا ہے جو مثبت کام کے مرحلے کے فورا بعد خارج ہوتا ہے۔ جیسے جیسے رنر کی رفتار بڑھتی ہے، جمود اور ہوا کی مزاحمت کے اثرات سپرنٹر کی تیز رفتار پر محدود عوامل بن جاتے ہیں۔ پہلے یہ خیال کیا جاتا تھا کہ ایک انٹرامسکلر چپچپا قوت موجود ہے جو پٹھوں کے سکڑنے کی رفتار کے متناسب طور پر بڑھتی ہے جو سکڑنے والی قوت کی مخالفت کرتی ہے۔ اس کے بعد سے اس نظریہ کی تردید کی گئی ہے۔ سال 2004 میں کی گئی ایک تحقیق میں، فاصلاتی دوڑنے والوں، سپرنٹروں اور غیر دوڑنے والوں کے چال کے نمونوں کو ویڈیو ریکارڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ ہر گروپ نے 60 میٹر کی دوڑ 5.81 میٹر فی سیکنڈ (فاصلے کی دوڑ کی نمائندگی کرنے کے لیے) اور زیادہ سے زیادہ دوڑنے کی رفتار سے کی۔ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ غیر سپرنٹر زیادہ سے زیادہ رفتار کی آزمائش کے لیے غیر موثر چال کے ساتھ دوڑتے تھے جبکہ تمام گروپ فاصلاتی آزمائش کے لیے توانائی سے موثر چالوں کے ساتھ دوڑتے تھے۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ کفایتی فاصلاتی دوڑ کی شکل کی نشوونما ایک فطری عمل ہے جبکہ سپرنٹنگ ایک سیکھی ہوئی تکنیک ہے جس کے لیے مشق کی ضرورت ہوتی ہے۔ آرم سوئنگ مان اور دیگر کے نتائج کے برعکس۔ (1981)، بازو کی سوئنگ دھڑ اور عمودی پروپلشن دونوں کو مستحکم کرنے میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ ٹورسو اسٹیبلائزیشن کے حوالے سے، آرم سوئنگ ٹانگ سوئنگ سے پیدا ہونے والی گردش کی رفتار کو متوازن کرنے کا کام کرتا ہے، جیسا کہ ہنریکس اور دیگر نے تجویز کیا ہے۔ (1987)۔ مختصرا، کھلاڑی کو بازو کے سوئنگ کے بغیر اپنے ٹرنک کی گردش کو کنٹرول کرنے میں مشکل پیش آئے گی۔ اسی مطالعہ نے یہ بھی تجویز کیا کہ، مقبول عقیدے کے برخلاف، بازوؤں کی افقی قوت پیدا کرنے کی صلاحیتیں فارورڈ سوئنگ کے بعد آنے والے بیکورڈ سوئنگ کی وجہ سے محدود ہیں، لہذا دونوں اجزاء ایک دوسرے کو منسوخ کر دیتے ہیں۔ تاہم، اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ بازو کی سوئنگ سپرنٹنگ کے دوران پروپلشن میں بالکل بھی حصہ نہیں ڈالتی ہے ؛ درحقیقت، یہ کل عمودی پروپلسو قوتوں کا 10 فیصد تک حصہ ڈال سکتی ہے جو ایک سپرنٹر زمین پر لگا سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ، آگے-پیچھے کی حرکت کے برعکس، دونوں بازو اپنی اوپر-نیچے کی حرکت میں ہم آہنگ ہوتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں افواج کی منسوخی نہیں ہوتی۔ موثر سپرنٹروں کے پاس بازو کا سوئنگ ہوتا ہے جو کندھے سے نکلتا ہے اور اس میں لچک اور توسیع کا عمل ہوتا ہے جو لچک اور توسیع کی اتنی ہی شدت کا ہوتا ہے جو کندھے اور کولہے پر ہوتا ہے۔ Energetics Di Prampero et al. ریاضیاتی طور پر تجرباتی جانچ کے ذریعے چلنے والے ایکسلریشن مرحلے (پہلے 30 میٹر) سپرنٹ کی لاگت کی مقدار طے کرتا ہے۔ مضامین ایک ٹریک پر بار بار دوڑتے تھے جبکہ ریڈار ان کی رفتار کا تعین کرتا تھا۔ مزید برآں، پچھلے ادب میں یہ پایا گیا ہے کہ ہموار خطوں پر دوڑنے کی توانائی مسلسل رفتار سے اوپر کی طرف دوڑنے کے مترادف ہے۔ ریاضیاتی مشتق کے عمل کی ہلکی سی پیروی ذیل میں کی جاتی ہے: سپرنٹ رننگ کے ابتدائی مرحلے میں، باڈی () پر کام کرنے والی کل ایکسلریشن آگے کی ایکسلریشن اور کشش ثقل کی وجہ سے زمین کی ایکسلریشن کا ویکٹرل مجموعہ ہے: فلیٹ گراؤنڈ پر سپرنٹ کرتے وقت "مساوی ڈھلوان" (ای ایس) یہ ہے: "مساوی نارملائزڈ باڈی ماس" (ای ایم) پھر پایا جاتا ہے: ڈیٹا کلیکشن کے بعد، سپرنٹنگ کی لاگت () پائی گئی: مذکورہ مساوات ہوا کی مزاحمت کو مدنظر نہیں رکھتی ہے، لہذا ہوا کی مزاحمت () کے خلاف دوڑنے کی لاگت کو مدنظر رکھتے ہوئے، جو کہ جانا جاتا ہے: ہم دو مساوات کو یکجا کرتے ہیں: رنر کے جسم کی ایکسلریشن، آگے کی ایکسلریشن، کشش ثقل کی ایکسلریشن کہاں ہے۔ تھکاوٹ کے اثرات تھکاوٹ سپرنٹنگ میں ایک نمایاں عنصر ہے، اور یہ پہلے سے ہی وسیع پیمانے پر جانا جاتا ہے کہ یہ پٹھوں میں زیادہ سے زیادہ طاقت کی پیداوار میں رکاوٹ ڈالتا ہے، لیکن یہ نیچے دیئے گئے طریقوں سے رنرز کی رفتار کو بھی متاثر کرتا ہے۔ سب میکسمل پٹھوں کی ہم آہنگی پٹھوں کی ہم آہنگی پر ایک مطالعہ جس میں مضامین بار بار 6 سیکنڈ سائیکلنگ سپرنٹ انجام دیتے ہیں، یا مختصر مدت کے وقفے وقفے سے سپرنٹ (آئی ایس ایس ڈی) نے زیادہ سے زیادہ طاقت کی پیداوار میں کمی اور موٹر ہم آہنگی میں تبدیلیوں کے درمیان ارتباط ظاہر کیا۔ اس صورت میں، موٹر کوآرڈینیشن سے مراد جسمانی عمل کو بہتر بنانے کے لیے پٹھوں کی نقل و حرکت کو مربوط کرنے کی صلاحیت ہے، لہذا سب میکسمل کوآرڈینیشن اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ عضلات اب ایک دوسرے کے ساتھ مطابقت پذیری میں متحرک نہیں ہو رہے ہیں۔ مطالعہ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ واستس لیٹرالس (وی ایل) اور بائیسیپس فیمورس (بی ایف) پٹھوں کے درمیان تاخیر۔ چونکہ وی ایل-بی ایف کوآرڈینیشن میں تبدیلیوں کے ساتھ مل کر آئی ایس ایس ڈی کے دوران طاقت میں کمی واقع ہوئی تھی، اس لیے یہ اشارہ کیا جاتا ہے کہ بین پٹھوں کے کوآرڈینیشن میں تبدیلیاں تھکاوٹ کے نتیجے میں بجلی کی پیداوار میں کمی کے لیے معاون عوامل میں سے ایک ہے۔ یہ سائیکل سپرنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا، لیکن اصول رنر کے نقطہ نظر سے سپرنٹنگ پر لے جاتے ہیں۔ موثر قوت کے استعمال کی تکنیکوں کی رکاوٹ، مورین اور دیگر۔ ایک مطالعہ میں قوت کی پیداوار اور قوت کی درخواست کی تکنیکوں پر تھکاوٹ کے اثرات کی کھوج کی گئی جہاں سپرنٹروں نے اسی ٹریڈمل سیٹ اپ کا استعمال کرتے ہوئے پانچ 6 سیکنڈ کے سپرنٹ کے چار سیٹ انجام دیے جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے۔ زمینی رد عمل کی قوتوں کو پیدا کرنے کی ان کی صلاحیت کے ساتھ ساتھ زمینی قوتوں (افقی سے عمودی) کے تناسب کو مربوط کرنے کی ان کی صلاحیت پر ڈیٹا اکٹھا کیا گیا تاکہ زیادہ افقی ایکسلریشن کی اجازت دی جا سکے۔ فوری نتائج نے ہر سپرنٹ کے ساتھ کارکردگی میں نمایاں کمی اور ہر بعد کے ڈیٹا سیٹ کے ساتھ کارکردگی میں گراوٹ کی شرح میں تیز کمی ظاہر کی۔ آخر میں، یہ واضح تھا کہ قوت کی کل پیداواری صلاحیت اور زمینی قوتوں کو لاگو کرنے کی تکنیکی صلاحیت دونوں بہت زیادہ متاثر ہوئے تھے۔ چوٹ کی روک تھام رننگ گائیٹ (بائیو میکینکس) نہ صرف کارکردگی بلکہ چوٹ کی روک تھام کے لیے بھی بہت اہم ہے۔ تمام دوڑنے والوں میں سے تقریبا 25 سے 65 فیصد کے درمیان ہر سال متعلقہ چوٹوں کا تجربہ کرتے ہیں۔ غیر معمولی دوڑنے والے میکینکس کو اکثر چوٹوں کی وجہ قرار دیا جاتا ہے۔ تاہم، کچھ لوگ چوٹ کے خطرے کو کم کرنے کے لیے کسی شخص کے دوڑنے کے انداز کو تبدیل کرنے کا مشورہ دیتے ہیں۔ آئی میزر یو جیسی پہننے کے قابل ٹیکنالوجی کمپنیاں بائیو میکانکس ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے حل تیار کر رہی ہیں تاکہ حقیقی وقت میں رنر کی چال کا تجزیہ کیا جا سکے اور چوٹ کے خطرے کو کم کرنے کے لیے دوڑنے کی تکنیک کو تبدیل کرنے کے بارے میں رائے فراہم کی جا سکے۔ حوالہ جات بائیو میکینکس سپرنٹ (چل رہا ہے)