WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізкультура, Рекреація → Фізико-механічні характеристики спортивного взуття і штучного покриття, які визначають ударні навантаження на організм спортсмена - Реферат

Фізико-механічні характеристики спортивного взуття і штучного покриття, які визначають ударні навантаження на організм спортсмена - Реферат

2. Маса ударника (штучної стопи): "Штутгард" - 9 кг, "Берлан" - 1,8 кг.

3. Жорсткість пружини: "Штутгард" - 50 Кн/м, "Берлін" - 2000 Кн/м.

4. Діаметр ударника: "Штутгард" - 49,5 мм, "Берлин" - 70 мм,

5. Швидкість приземлення ударника: "Штутгард"- 0,7 м/с, "Берлін" - 1,0 м/с.

6. Час досягнення максимуму ВСРО після контакту: "Штутгард"- 150 мс. "Берлін" - 10 мс.

Для вивчення ударнопоглинаючих властивостей СВ/ШП можуть бути використані і динамометричні платформи. У цьому випадку досліджуваний зразок встановлюється на поверхні платформи, потім проводиться дроп-тест і одержують криву ВСРО.

Методика використання в ударних тестах маятника в якості задаючого навантаження описане в [59]. На кінці маятника встановлюється штучна стопа, що падає з заданої висоти в центр динамометричної платформи. Оцінюється значення максимуму ВСРО і час його досягнення при зміні енергії взаємодії з опорою.

Опосередковані тести використовуються для оцінки ударнопоглинаючих властивостей СВ/ШП у реальних спортивних рухах. Розходження у результатах опосередкованих і механічних тестів, на думку ряду авторів [5, 10, 18, 19, 51, 52, 62, 67] обумовлене тим, що САС кінематично пристосовується до твердості СВ/ШП. У підтримку цієї гіпотези говорить отриманий в роботі [18] статистично достовірний взаємозв'язок швидкості згинання колінного суглоба, яке відбуває миттєво після удару п'ятою, і твердості матеріалу підошви СВ. Такий феномен може змінювати значення сили реакції опори, "приховуючи" частину властивостей ударнопоглинаючого випробуваного зразка. У роботі [36] опосредковано досліджувалася ця адаптивна спроможність САС. Висновок даної роботи складався в тому, що головною причиною варіабельності отриманих результатів є розходження у функціональних впливах СВ із м'якою і твердою підошвою на САС.

Припущення про те, що опорно-руховий аппарат людини реагує на зміну фізико-механічних властивостей СВ/ШП, тільки підкреслює необхідність їхнього точного виміру. Тобто матеріальні тести необхідні для "еталонного" співставлення ударнопоглинаючих властивостей СВ/ШП.

Які ж методики найбільш часто використовують при проведенні суб'єктивних тестів?

Як правило, до них відносяться методики, що мають в своїй основі динамометричні платформи [5, 10, 19, 28, 47, 54]. При цьому звичайно вивчають такі ж самі характеристики, що і при проведенні матеріальних тестів. Так як біг є складовим елементом багатьох спортивних вправ, то він був предметом дослідження у великій кількості робіт по вивченню ударнопоглинаючих властивостей СВ/ШП. Показано [5, 10, 18, 19, 52 та ін.], що результати матеріальних і суб'єктивних тестів оцінки властивостей СВ при бігу на динамометричних платформах дають значні розбіжності. Так, у роботі [53] вказується, що максимальне значення піка ВСРО має тенденцію до зменшення при зниженні твердості матеріалу підошви СВ. У той же час у більш пізніх роботах цих же авторів [46, 54] вказується, що варіація твердості підошви СВ мало впливає на розмір піка ВСРО.

Іншою методикою, яку також часто використовують в суб'єктивних тестах, є акселерометрія [15, 16, 18, 26, 54, 55, 64]. Проте показання акселерометрів можуть мати велику похибку. Це обумовлено спобом кріплення датчика, його резонансною частотою, масою і т.і. Звичайно датчики прискорення кріпляться спеціальними ременями, хоча в роботах [40, 42] описується кріплення акселерометрів до великогомілкової кістки спортсменів спеціальними гвинтами.

У ранніх роботах [551 із використанням акселерометрії вивчалися гірські лижі і гімнастика. Було встановлено, що при швидкості руху лижника до 25 м/с величина прискорення гальмування на великогомілковій кістці може досягати 200 g. При бігу на різноманітних ШП цей же показник варіює від 5 до 17g. Пік прискорення гальмування до 7g був зареєстрований на голові спортсмена при приземленні на тонкий гімнастичний мат після стрибка з висоти 1,5 м [55]. Таке високе значення прискорення є винятковий факт, тому що звичайні значення цього параметра від 1до 3 g [29].

Результати робіт [17,18] говорять про те, що прискорення гальмування на дистальному кінці великогомілкової кістки зменшується майже лінійно із зменшенням швидкості бігу і зменшенням довжини бігового кроку. На думку дослідників, ці дані становлять інтерес у якості вихідних вимог для розробки ударнопоглинаючого СВ/ШП для різних видів спорту до спортсменів різноманітної кваліфікації. Проте в [18] не виявлено ніякого взаємозв'язку між твердістю підошви СВ і піком прискорення гальмування під час бігу.

Для усунення лімітуючих чинників при оцінці адаптації спортсменів до підошви СВ різноманітної твердості була розроблена спеціальна методика [64]. Суть її складається в тому, що один акселерометр встановлюється в спеціальній порожнині підошви, не заважаючи бігуну в опорній фазі, інший -на днстальному кінці великогомілкової кістки. Таким чином, дана методика дозволяє співставити одночасно зареєстровані значення прискорень на поверхні контакту і дистальному кінці гомілки спортсмена.

Необхідність ослаблення ударних навантажень на САС за рахунок властивостей СВ/ШП базується на думці багатьох дослідників [5, 24, 31, 33, 45, 57, 60, 61], які вказували, що ударні навантаження можуть бути однією з причин численних травм. У роботі [8] показана зміна силових профілів бігунів, які використовували взуття з підошвами різноманітної твердості при виконанні 15-мильного тренувального забігу. Менші зміни зафіксовані у бігунів, яік користувалися СВ із м'якою підошвою.

По логіці, застосування СВ із більш м'якими підошвами повинно було б зменшити значення ударних сил. Проте занадто м'яка підошва погіршує стабілізацію положення стопи при переміщенні її з п'ятки у медіально-латеральному напрямку щодо осі підтаранного суглобу, що також може бути причиною травм [49 та ін.]. Крім того, є дані досліджень [18, 27, 36, 49 та ін.], які показують, що при біговому переміщенні з "п'ятки на носок" значення максимуму УС не залежить від твердості матеріалів підошви СВ.

Думка про те, що ШП можуть бути джерелом травм, вперше була висловлена наприкінці 60-х років, коли в легкій атлетиці почали використовувати штучні синтетичні покриття [60]. У ретроспективному дослідженні [57] методом анкетування вивчалися частота появи травм і захворювань у 115 легкоатлетів. Виявлено, що частота появи болів і травм вище в спортсменів, що займаються на ШП. Термін "біль" використовувався в цій роботі для випадків, що не потребують медичного втручання. Термін "травма" - для випадків, що потребують втручання лікаря. Основні розходження (у %) у спортсменів, що займаються на ШП і грунтових доріжках, спостерігалися: для категорії "біль" - періостити великогомілкової кістки (27,6%), розтягнення м'язів гомілки (19,2%), запалення ахілового сухожилля (17,0%), запалення сухожилля (12,7%); для категорії "травма" - розриви ахілового сухожилля (38,5%), розриви м'язів (25,3%), травми хребта (10,5%) і періостити великогомілкової кістки (9,6%). Позитивний приріст відсотку різнорідних травм вказує на збільшення можливості травматизму скоріше на ШП, ніж на грунтовій доріжці. Дані робіт [31,32] підтверджують цей висновок: чим твердіше ШП бігової доріжки, тим більша можливість появи запалень м'язів і сухожилля та більш серйозних травм. Рахується, що бігові доріжки для дистанції більш 10 000м повинні бути більш твердими, а для дистанцій до 10000м - мягкими. Проте результати роботи [43] це припущення не підтверджують.

При дослідженні травматизму в тенісі було виявлено, що в значній мірі частота травм також залежить від властивостей ШП [7, 39, 51, 65]. Зокрема, в цих роботах вказується, що запалення місць прикріплення м'язів і запалення м'язів зовнішньої поверхні гомілки викликані повторюваними ударами пятки на більш твердих ШП. Проте, на думку цих же дослідників, основна причина травматизму в тенісі -це характеристики тертя ШП. У той же час у якості превентивного заходу боротьби з травматизмом за рахунок ударних навантажень пропонується зменшити час гри на кортах із більш твердим покриттям.

Вплив ударнопоглинаючих властивостей ШП на частоту травматизму вивчалося в аеробіці. Показано [58], що частота появи травм в інструкторів значно вища, ніж у спортсменів (75,5 і 43,3 % відповідно). Автори зробили висновок, що пружні, але тверді покриття в залах можуть сприяти виникненню травм. Подібний висновок зроблений і в роботах [25, 26].

Аналіз приведених в огляді досліджень дозволяє зробити такі висновки:

1. Незважаючи на велику увагу, що приділяється проблематиці СВ/ШП за кордрном, у нашій країні дослідження з даного напрямку практично не проводяться.

2. Взуття і штучні покриття впливають на біодинамічні характеристики спортивних рухів і можуть стати причиною виникнення травм.

3. При розробці нових типів спортивного взуття і штучного покриття необхідно враховувати не тільки біодинамічну специфіку рухів конкретних видів спорту, але і результати матеріальних тестів ударнопоглинаючих властивостей взуття і штучного покриття для їх "еталонного" порівняння між собою.

Література:

  1. Кудрин И., Сулимо-Самуйло 3., Филатов А. Механические ударные нагрузки и перегрузки как фактор экологии.— Л.: Наука, 1998. – 224 с.

  2. Andersson R., Hauri M. Movement pattern depending on shoe and surface // Master's thesis, ETH, Zurich, 1998. – 123 р.

  3. Andersson G., Olofsson B. Surface and shoe deformation in sport activities and injures // Biomechanical aspects of sport shoes and playing surfaces / Nigg В., Kerr B. ed. University Printing, Calgary, 1993. - Р. 55—61.

  4. Bates В., James S., Osternig L., Sawhill J., Hamill J. Effects of running shoes on ground reaction forces // Biomechanics VI1 — University Park Press, Baltimore, MD, 1981. - Р. 226—233.

  5. Bates В., Osternig L., Sawhill J., James S. An assessment of subject variability, subject-shoe interaction an the evalution of running shoes using ground reaction force data // J. Biomech., 1993. - v 16. - Р. 181 —192.

  6. Berg K.., Sady S. Oxygen cost of running at submaximal speeds while wearing shoe inserts // Res. Q., 1995. - v. 56 - Р. 86—89.

  7. Bocchi L., Fontanesi G., Orso C, Camuri G. La patologia del peide nel tennis in rapporto al terreno di gioco // Int. J. of Sport Traumatology. – 1994. - N 6. - Р. 325—332.

  8. Hematiligical variations after endurance running with regul r and air soles shoes / Burke E., Falseti H., Ratering C, Frederik E., Field R., Hamilton H. // Med. Sci. Sports Exerc. – 1993 - V.121. - P. 146.

  9. Calder C, Smith C, Ying J. Measurement of shock absorption characteristics of athletic shoes // Exper. Tech. – 1985. - N 6. - P. 21—24.

Loading...

 
 

Цікаве