Введение
Метод наземного передвижения, обеспечивающий быстрое перемещение на ногах.
Бег – это метод наземного передвижения, посредством которого люди и другие животные быстро перемещаются пешком. Бег – это походка с фазой полета, в которой обе ноги находятся в воздухе (хотя существуют исключения). Это отличается от ходьбы, где хотя бы одна нога постоянно находится в контакте с землей, ноги в основном прямые, а центр тяжести перекатывается над опорной ногой или ногами, подобно перевернутому маятнику. Характерной особенностью бегущего тела с точки зрения механики пружинящей массы является одновременное изменение кинетической и потенциальной энергии в течение шага, при этом накопление энергии происходит за счет упругих сухожилий и пассивной эластичности мышц. Термин "бег" может охватывать широкий диапазон скоростей, от легкого бега трусцой до спринта. Бег у людей связан с улучшением здоровья и увеличением продолжительности жизни. Предполагается, что способность к длительному бегу развилась у предков человечества около 2,6 миллиона лет назад, вероятно, для охоты на животных. Спортивный бег возник из религиозных празднеств в различных регионах. Сведения о соревновательном беге восходят к Тайлтенским играм в Ирландии, проходившим между 632 и 1171 годами до нашей эры, а первые задокументированные Олимпийские игры состоялись в 776 году до нашей эры. Бег называют самым доступным видом спорта в мире.
История
Считается, что бег человека развился как минимум 4,5 миллиона лет назад благодаря способности человекоподобного австралопитека, раннего предка человека, ходить прямо на двух ногах. Ранние люди, вероятно, стали бегунами на выносливость благодаря практике преследования животных, заключающейся в длительном преследовании и изнурении добычи до тех пор, пока она не потеряет способность к бегству, впадая в состояние, известное как "миопатия от погони" (Sears 2001), и такие особенности человека, как затылочная связка, обилие потовых желез, ахилловы сухожилия, крупные коленные суставы и мощные ягодичные мышцы, были результатом адаптации к этому виду деятельности (Bramble & Lieberman 2004, et al.). Первоначально предложенная теория основывалась на сравнительных физиологических данных и естественном поведении животных во время бега, что указывало на возможность использования этого метода в качестве успешной стратегии охоты. Дополнительные доказательства, полученные в результате наблюдения за современными методами охоты, также подтверждали эту вероятность (Carrier et al. 1984). Согласно Сирсу (с. 12), научное исследование (Walker & Leakey 1993) скелета из Нариокотома предоставило дополнительные подтверждения теории Карриера. Соревновательный бег возник из религиозных празднеств в различных регионах, таких как Греция, Египет, Азия и Восточно-Африканский рифт. Тайлтенские игры, ирландский спортивный фестиваль в честь богини Таилтиу, датируются 1829 годом до нашей эры и являются одной из самых ранних записей о соревновательном беге. Происхождение Олимпийских игр и марафонского бега окутано мифами и легендами, хотя первые задокументированные игры состоялись в 776 году до нашей эры. Бег в Древней Греции можно проследить до этих игр 776 года до н.э. Я полагаю, что солнце, луна, земля, звезды и небо, которые до сих пор почитаются как боги многими народами, были единственными богами, известными древним эллинам. Поскольку они постоянно двигались и бегали, их природу называли божественной или бегущей (Так говорил Феонт) | Сократ в Платоне – Кратил.
Описание
Бегущая походка может быть разделена на две фазы, касающиеся нижней конечности: фазу опоры и фазу переноса. Эти фазы можно далее разделить на фазу амортизации, фазу толчка, начальный этап переноса и конечный этап переноса. Ввиду непрерывности беговой походки, сложно выделить определенную точку, обозначающую ее начало. Однако, для упрощения, будем считать, что фаза амортизации и момент касания стопой земли знаменуют начало бегового цикла в уже движущемся теле.
Удар ногой
Удар стопой происходит, когда подошвенная часть стопы совершает первоначальный контакт с землей. Распространенные типы удара стопой включают удар передней частью стопы, средней частью стопы и пяткой. Они характеризуются первоначальным контактом соответственно подушечек пальцев, подушечек пальцев и пятки одновременно, и пяткой. В этот момент тазобедренный сустав переходит в разгибание из максимального сгибания, которое было в предыдущей фазе переноса ноги. Для оптимального поглощения ударной нагрузки коленный сустав должен быть согнут в момент удара стопой, а голеностопный сустав – слегка вынесен вперед относительно тела. Удар стопой начинает фазу амортизации, поскольку силы от первоначального контакта ослабляются по всей нижней конечности. Амортизация сил продолжается по мере перехода тела от удара стопой к фазе средней стойки, благодаря вертикальному толчку от пальцев ноги в предыдущем цикле ходьбы.
Промежуточные
Средняя фаза опоры – это когда нижняя конечность, являющаяся объектом анализа, находится в сгибании колена непосредственно под туловищем, тазом и бедрами. В этот момент начинается фаза толчка, когда происходит разгибание тазобедренного сустава, разгибание коленного сустава и сгибание стопы в голеностопном суставе. Толчок продолжается до тех пор, пока нога не выпрямится позади тела и не произойдет отрыв носка от земли. Это включает в себя максимальное разгибание бедра, разгибание колена и сгибание стопы, в результате чего тело продвигается вперед под действием этого движения, а голеностоп и стопа отрываются от земли, когда начинается начальная фаза переноса.
Фаза движения
Недавние исследования, особенно в дебатах о постановке стопы, в основном сосредоточены на выявлении и предотвращении травм во время фазы амортизации при беге. Фаза толчка, происходящая от середины до отрыва носка, имеет решающее значение для понимания того, как тело движется вперед. В модели полной длины шага элементы как конечной фазы переноса, так и постановки стопы вносят вклад в толчок. Подготовка к толчку начинается в конце конечной фазы переноса, когда тазобедренный сустав сгибается, позволяя разгибателям бедра генерировать силу, ускоряясь в максимальном диапазоне движения. Когда разгибатели бедра переходят от тормозящих к основным двигателям, нижняя конечность движется обратно к земле, чему способствуют растяжение мышц и гравитация. С другой стороны, постановка на середину или переднюю часть стопы помогает в амортизации, поддерживая подошвенное сгибание от середины до отрыва носка. Фактический толчок начинается, когда нижняя конечность входит в фазу середины опоры. В этот момент голеностопный сустав находится в положении тыльного сгибания, либо предварительно напряжен эластично при постановке на середину/переднюю часть стопы, либо готовится к самостоятельному концентрическому подошвенному сгибанию. Заключительные толчковые движения при отрыве носка включают все три сустава: голеностопный, коленный и тазобедренный. Туловище также вращается в сочетании с движением рук. Оно в основном служит точкой опоры, от которой отталкиваются конечности. Таким образом, движение туловища должно оставаться преимущественно стабильным, с минимальными отклонениями, за исключением небольшого вращения, поскольку избыточное движение приведет к боковым колебаниям и потере энергии.
Дебаты о ногах
Недавние исследования различных видов бега сосредоточены на различиях в потенциальных рисках травм и способности к амортизации между приземлением на пятку и на среднюю/переднюю часть стопы. Показано, что приземление на пятку обычно связано с более высокой частотой травм и ударной нагрузкой из-за неэффективной амортизации и неэффективной биомеханической компенсации этих сил. Это приводит к тому, что тело использует аномальные компенсаторные движения в попытке избежать серьезных повреждений костей. Эти компенсации включают внутреннюю ротацию голени, коленного и тазобедренного суставов. Чрезмерная компенсация со временем связана с повышенным риском травм в этих суставах и мышцах, участвующих в этих движениях. Таким образом, приземление на среднюю/переднюю часть стопы может способствовать движению вперед. Однако даже среди элитных спортсменов наблюдаются различия в самостоятельно выбираемом типе приземления. Это особенно заметно на длинных дистанциях, где преобладает приземление на пятку. Тем не менее, в элитных группах, особенно среди более быстрых бегунов и победителей, как правило, больше тех, кто приземляется на среднюю/переднюю часть стопы. Увеличение скорости бега приводит к увеличению силы реакции опоры, и элитные бегуны на длинные дистанции должны компенсировать это, чтобы поддерживать свой темп на больших расстояниях. Эти силы ослабляются за счет увеличения длины шага посредством увеличения сгибания и разгибания бедра, уменьшения времени контакта с землей и использования большей энергии для движения вперед. Увеличение движения в горизонтальной плоскости приводит к уменьшению ударной нагрузки за счет снижения силы в вертикальной плоскости. Увеличение сгибания бедра позволяет более эффективно использовать разгибатели бедра в фазе середины шага и отрыва, обеспечивая большее усилие. Увеличение скорости, вероятно, связано с увеличением амплитуды сгибания и разгибания бедра, что позволяет достичь большего ускорения и скорости. Разгибатели бедра и разгибание связаны с более мощным разгибанием колена в фазе отрыва, что способствует движению вперед. Элитные бегуны, как правило, демонстрируют некоторую степень сгибания колена при приземлении и в фазе середины шага, что, во-первых, служит для эксцентрического поглощения ударной нагрузки квадрицепсами. Во-вторых, это позволяет коленному суставу концентрически сокращаться и оказывает значительную помощь в движении вперед в фазе отрыва, поскольку группа квадрицепсов способна генерировать большое количество силы.
Скорость и типы шагов
Физиологи обнаружили, что частота шагов у профессиональных бегунов крайне стабильна, находясь в диапазоне от 185 до 200 шагов в минуту. Главное различие между бегунами на длинные и короткие дистанции заключается в длине шага, а не в частоте. Во время бега скорость движения бегуна можно рассчитать, умножив каденс (количество шагов в минуту) на длину шага. Бег часто измеряется темпом, выраженным в минутах на милю или минутах на километр (обратной величиной скорости, в милях в час или километрах в час). Некоторые тренеры рекомендуют тренироваться, комбинируя определенные темпы, соответствующие уровню физической подготовки, для стимуляции различных физиологических улучшений. Для разных видов бега требуются разные типы шагов. При спринте бегуны опираются на носки, высоко поднимая ноги и делая короткие и быстрые шаги. Бегуны на длинные дистанции, как правило, используют более расслабленные и разнообразные шаги.
Сердечно-сосудистые заболевания
Хотя при беге существует потенциальный риск получения травмы (как и в любом другом виде спорта), он обладает множеством преимуществ. К ним относятся потенциальное снижение веса, улучшение здоровья сердечно-сосудистой и дыхательной систем (снижение риска сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний), повышение сердечно-сосудистой выносливости, снижение общего уровня холестерина в крови, укрепление костей (и возможное увеличение плотности костей), потенциальное укрепление иммунной системы, а также улучшение самооценки и эмоционального состояния. Бег, как и любые регулярные физические упражнения, может эффективно замедлить или обратить вспять процессы старения. Даже у людей, перенесших инфаркт, вероятность развития серьезных проблем с сердцем снижается на 20%, если они активно занимаются бегом или любыми аэробными упражнениями. Хотя оптимальный уровень интенсивных аэробных нагрузок, таких как бег, может принести пользу в виде снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний и увеличения продолжительности жизни, чрезмерные нагрузки (например, марафоны) могут оказать противоположный эффект, связанный с кардиотоксичностью.
Метаболический
Бег может помочь людям снизить вес, поддерживать физическую форму и улучшить композицию тела. Исследования показывают, что человек среднего веса сжигает примерно 100 калорий на каждую пройденную милю. Бег повышает метаболизм, даже после завершения тренировки; в течение некоторого времени после бега организм продолжает сжигать большее количество калорий. Разные скорости и дистанции подходят для разных уровней здоровья и физической подготовки. Начинающим бегунам требуется время, чтобы войти в форму. Ключ к успеху – регулярность и постепенное увеличение скорости и дистанции.
Психическое состояние
Бег может оказывать и психологическую пользу, поскольку многие занимающиеся этим видом спорта сообщают об ощущении приподнятого, эйфорического состояния, часто называемого "бегом в нирвану" или "эйфорией бегуна". Бег часто рекомендуется в качестве терапии людям с клинической депрессией и тем, кто борется с зависимостью. К возможным преимуществам можно отнести наслаждение природой и пейзажами, что также способствует улучшению психологического благополучия (см. Экопсихология § Практические преимущества). На моделях животных было показано, что бег увеличивает количество новообразованных нейронов в мозге. Это открытие может иметь значительные последствия в контексте старения, а также обучения и памяти. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Cell Metabolism, также установило связь между бегом и улучшением памяти и навыков обучения. Бег – эффективный способ снизить стресс, тревожность, депрессию и воспаление. Он помогает людям, страдающим сезонным аффективным расстройством, заниматься бегом на улице в солнечную и теплую погоду. Бег может улучшить умственную концентрацию и качество сна. И исследования, и клинический опыт подтверждают, что физические упражнения могут служить лечением серьезной депрессии и тревоги, и некоторые врачи даже назначают физические упражнения большинству своих пациентов. Эффект от бега может быть более продолжительным, чем от антидепрессантов. Бег создает неконфликтную обстановку, способствующую ощущению достижения и принадлежности, что полезно при психических расстройствах.
Большое воздействие
Многие травмы связаны с бегом из-за его высокой ударной нагрузки. Изменение объема бега может привести к развитию синдрома пателлофеморальной боли, синдрома илиотибиального тракта, пателлярной тендинопатии, синдрома медиальной складки и синдрома медиального стресса большеберцовой кости. Изменение темпа бега может вызвать ахиллотендинит, травмы икроножной мышцы и подошвенный фасциит. Повторяющееся перенапряжение одних и тех же тканей без достаточного времени на восстановление или бег с неправильной техникой может привести ко многим из вышеперечисленных травм. Бегуны обычно стараются минимизировать эти травмы, выполняя разминку перед тренировкой, но эффективность этого метода остается спорной, и большинство специалистов рекомендуют носить подходящую обувь как лучший способ профилактики травм. Однако, исследование 2013 года показало, что ношение нейтральной обуви не связано с повышенным риском травм.
Раздражение
Другая распространенная травма, связанная с бегом, – это натирание, вызванное повторяющимся трением одного участка кожи о другой или об одежду. Одной из распространенных локализаций натирания являются внутренние поверхности бедер бегуна. Кожа становится грубой и покрывается сыпью. Для лечения этой проблемы существует множество дезодорантов и специальных кремов против натирания. Натирание также часто возникает на сосках. Бегуны используют различные домашние средства для борьбы с натиранием во время бега, такие как пластыри и смазки для уменьшения трения. Профилактика – ключ к решению проблемы, поэтому важна облегающая одежда.
Синдром илиотибиальной полосы
Илиотибиальный тракт – это мышечно-связочное образование, прикрепленное к бедренной кости и проходящее вдоль всей поверхности бедра, где оно крепится к верхней части большеберцовой кости, и именно этот тракт обеспечивает сгибание колена. Это травма, локализующаяся в области колена и проявляющаяся отеком с внешней стороны. Синдром илиотибиального тракта также известен как "колено бегуна", поскольку может быть вызван бегом или пробежками. При появлении боли или отека важно немедленно приложить лед и рекомендуется обеспечить колену покой для ускорения заживления. Большинство травм колена можно вылечить умеренной физической активностью и достаточным отдыхом. В более серьезных случаях наиболее распространенным методом восстановления связок является артроскопия, но в тяжелых ситуациях может потребоваться реконструктивная операция. Согласно опросу, проведенному в 2011 году, травмы колена составляли 22,7% от общего числа наиболее распространенных травм.
Синдром стресса на средней бёдрах
Более известная травма – синдром медиального стресса большеберцовой кости (MTSS), который является точным названием для «синдрома голени». Он возникает во время бега, когда мышцы перегружаются на передней поверхности нижней части голени, с симптомами, проявляющимися на протяжении 5-15 см (2-6 дюймов) мышцы. «Синдром голени» характеризуется острой, колющей болью, которую врачи часто исследуют с помощью рентгена, хотя для диагностики это не обязательно. Для профилактики «синдрома голени» обычно рекомендуется выполнять растяжку до и после тренировки, а также избегать использования тяжелого оборудования, особенно в начале занятий. Кроме того, чтобы предотвратить «синдром голени», не увеличивайте интенсивность тренировок более чем на 10% в неделю. Для лечения «синдрома голени» важно обеспечить покой ногам, минимизируя нагрузку, и прикладывать лед к пораженному участку. Согласно опросам, «синдром голени» составляет 12,7% от общего числа наиболее распространенных травм при беге, в то время как мозоли и волдыри лидируют с показателем 30,9%. В настоящее время бег по шоссе – популярный вид спорта среди любителей, в котором в 2002 году в США участвовало более 7,7 миллиона человек.
Ограничения скорости
Скорость бега, или скорость спринта, — это максимальная скорость, с которой человек может бежать. На неё влияет множество факторов, она значительно различается у разных людей и важна в легкой атлетике и многих видах спорта. Самая высокая зарегистрированная скорость бега у человека — это , зафиксированная во время спринта на 100 метров (средняя скорость между 60-м и 80-м метрами) Усэйном Болтом.
Спринты
Спринты – это короткие беговые дисциплины в легкой атлетике. Соревнования по бегу на короткие дистанции – одни из старейших видов состязаний. Первые 13 летних Олимпийских игр включали в себя только одно соревнование – бег на стадий, представлявший собой дистанцию от одного конца стадиона до другого. В настоящее время на Олимпийских играх и чемпионатах мира проводятся три спринтерские дисциплины: 100 метров, 200 метров и 400 метров. Эти дисциплины берут свое начало в гонках, измерявшихся имперскими единицами, которые впоследствии были переведены в метрическую систему: 100 м произошли от 100-ярдового забега, дистанция 200 м – от фурлонга (или 1/8 мили), а 400 м стали преемником 440-ярдового забега или четверти мили. На протяжении всех спринтерских дисциплин спортсмены остаются на своей дорожке, за исключением 400 м в закрытых помещениях. Бег на дистанциях до 100 м в основном направлен на достижение спортсменом максимального ускорения. Человеческая физиология определяет, что бегун не может поддерживать околомаксимальную скорость более тридцати секунд, поскольку накапливается молочная кислота, и мышцы ног начинают испытывать недостаток кислорода. Олимпийские чемпионы Майкл Джонсон и Донован Бейли соревновались на этой дистанции в 1997 году, а Усэйн Болт улучшил рекорд Меннеа в 2009 году. 880-ярдовый бег, или полмили, является предшественником дистанции 800 м и берет свое начало в соревнованиях, проводившихся в Великобритании в 1830-х годах. Дистанция 1500 м появилась в результате прохождения трех кругов по 500-метровой дорожке, что было распространено в континентальной Европе в 1900-х годах.
Дальнее путешествие
Примерами забегов на длинные дистанции являются бег на длинные дистанции по стадиону, полумарафоны, марафоны, ультрамарафоны и многодневные гонки.