Некоторые данные по биодинамике бега выдающихся мастеров (2)

Часть вторая: «Динамика ноги при беге»

II. Динамика ноги при беге1

Из лаборатории изучения движений ЦНИИФК

Самой существенной особенностью метода циклографии является возможность очень углубленных расшифровок и тонкого количественного анализа регистрируемых движений. Совокупность приемов, применяемых при измерении и анализе циклографических снимков, получила уже в литературе самостоятельное наименование циклограмметрии и развилась в большую отрасль исследовательской техники. Для уяснения основных положений настоящей статьи необходимо будет дать краткие пояснения относительно сущности циклограмметрии и получаемых с ее помощью материалов о движении.

Циклографический снимок движения переводится фотографическим путем на миллиметровую сетку, при большом увеличении. Такой фотопромер циклограммы бега изображен на рис. 2 моей первой статьи1. Каждая пунктирная кривая фотопромера есть след движения одной из опознавательных лампочек на испытуемом, в точности воспроизводящий картину движения определенного пункта его тела. Каждая точка такого пунктира — изображение мгновенного положения изучаемого пункта тела. Промежутки времени между смежными точками циклографического пунктира, имеющие величину порядка 1/150—1/300 секунды, могут быть, при современной аппаратуре, измеряемы с величайшей точностью. Во всяком случае, при циклографической съемке с частотою 200 в секунду, ошибка в определении такого промежутка времени не превышает 1/40 000 секунды.

Положения всех точек световых пунктиров циклограммы (так называемые координаты) прочитываются с помощью сильной лупы. Полученный этим путем координатный материал содержит в себе гораздо больше, чем могло бы показаться с первого взгляда. Помимо точных (до 1 мм натуральной величины) данных о последовательных положениях каждой изучавшейся точки тела, этот материал дает возможность подойти к значительно более глубоким динамическим процессам, лежащим в основе данного движения.

На циклограммах бега видно, что движения каждого пункта тела не прямолинейны и не равномерны. Это значит, что скорости движения точек тела все время изменяются и по направлению и по величине (то же справедливо и по отношению к ускорениям). В каждое следующее мгновение и скорость и ускорение пункта тела иные, чем были в предшествующее мгновение. На протяжении длительного интервала времени, — например, одной секунды, — и скорость и ускорение изучаемого пункта тела успевают совершить ряд сложных и в то же время закономерных изменений. Все эти изменения могут быть точно замерены по фотопромеру циклограммы и изображены в виде кривых. Таким образом, циклограмметрический анализ позволяет не только учитывать средние, суммарные значения скоростей и ускорений, но, что гораздо важнее для понимания динамики движения, позволяет судить о всех тончайших изменениях этих переменных величин от мгновения к мгновению, не упуская ни одной даже самой мимолетной перемены в их поведении. Последующее изложение дает для этого ряд примеров.

Может быть еще важнее то, что помимо кривых скоростей и ускорений циклограмметрический анализ позволяет в очень многих случаях получать кривые динамических усилий, имевших место при изучавшемся движении. Метод определения усилий несколько сложнее и требует большего количества предпосылок, нежели метод расчета скоростей и ускорений. Тем не менее, основываясь на ряде уже проделанных анатомических и антропометрических исследований (Брауне-Фишера и автора с сотрудниками), можно с достаточной уверенностью мерить динамические усилия по циклографическим фотопромерам и следить за их изменениями от двухсотой доли секунды к двухсотой с неменьшей уверенностью, нежели по отношению к скоростям и ускорениям. Практическое значение этой возможности очевидно. В проанализированном циклодокументе мы имеем перед собой одновременно, с одной стороны, подробнейшие данные о протекании движения тела и его частей в пространстве и во времени, а, с другой стороны, не менее подробные сведения о протекании переменных динамических сил, лежавших в основе этого движения в качестве его наиболее непосредственных причин. Анализ взаимодействия этих сил показывает, что в известной своей части они возникают и определяются в результате механических взаимовлияний: действия тяжести, инерции, рычажных соотношений в суставах и т. д. Выделение и анализ этой части сил позволяет вскрыть и проанализировать одну сторону движения: его механику, в другой же, — и едва ли не преобладающей, — части динамические усилия живого движения не могут быть сведены к механическим взаимоотношениям и взаимодействиям. Эта часть усилий происходит за счет активной деятельности мышц, побуждаемых к действию центральной нервной системой. Поэтому анализ динамики движения в этом втором аспекте позволяет вскрыть гораздо более глубокие его стороны: его нервную динамику, участие и деятельность в движении центральной нервной системы и ее координационных устройств.

Перечисленными здесь вкратце переменными величинами далеко не исчерпывается все изобилие материалов, даваемых циклограмметрическим анализом движения. С помощью этого анализа можно, например, получать точные данные о динамике изменения сочленовых углов, о движениях центров тяжести отдельных звеньев тела и целых систем, — например целой ноги или всего тела, — о моментах мышечных усилий в сочленениях и т. д. Не задерживаясь на этом, важно лишь подчеркнуть, что все получаемые здесь данные дают не отдельные цифровые значения, а детальные кривые изменения, т. е. ни на мгновение не отрываются от самой глубокой сущности живого движения — от факта его динамичной, реактивной и закономерной изменчивости.

Рис. 1.
Рис. 1.

Рис. 1 дает понятие о том, как выглядят важнейшие кривые динамических усилий при беге. Две верхние кривые воспроизводят усилия в центре тяжести головы бегущего Лядумега, две нижние кривые — усилия в центре тяжести его правой ноги. В каждой паре верхняя кривая (y) изображает изменения вертикальной слагающей усилия, нижняя кривая — изменения продольной слагающей, направленной сзади наперед (x). Там, где кривые пролегают над нулевой чертой, имеют место усилия, направленные вверх (y) или, соответственно, вперед (x); там, где кривая находится ниже нулевой черты, усилия направлены вниз (y) или же назад (x). По ординатам отложены количественные значения усилий в килограммах; по абсциссам — время в десятых долях секунды. Насколько детальны приводимые на рисунке кривые, видно из того, что все изменения, нанесенные на этот чертеж, заняли в общей сложности менее одной секунды (от 0,1 до 1,0 сек.). Вертикальные прямые, проведенные через чертеж, дают нам опознавательные мгновения данного движения: v есть передний толчок противоположной (левой) ноги, h — задний толчок той же ноги, v! — передний толчок данной (правой) ноги, h! — ее же задний толчок (определения этих понятий см. в статье I).

Начнем с ознакомления с динамикой головы. Усилия в центре тяжести головы2 представляют собою те силы, которые передаются голове через шею со стороны туловища и обусловливают фактическую картину ее движения в пространстве. Как видно из рис. 1, у Лядумега эти сотрясения, испытываемые головой, довольно невелики по размахам и несложны по структуре. Кривая продольных усилий не содержит в себе вообще ничего, кроме мелких зазубринок, не превосходящих двух килограммов, в ту и другую сторону. Вертикальная слагающая усилий изменяется по более выразительному закону. На рисунке ясно видно, что в опорных интервалах, иначе говоря в области толчков v и h, имеют место плавные подъемы кривой. В этих местах, отмеченных на чертеже буквами A и CD, голова испытывает подталкивающее усилие кверху, передающееся к ней, конечно, от ног и составляющее для всей головы около 15—16 кг. При весе головы около 4 кг это составляет около четырехкратного значения собственного веса — величина довольно значительная, но подъем и спуск кривой совершаются плавно и замедленно, что спасает голову от чрезмерно резких толчков. На всем протяжении полетных интервалов кривая вертикальных усилий головы. совершает только мелкие колебания вокруг нулевого уровня. Колебания эти закономерны и могут быть с уверенностью размечены буквами, как это и сделано на чертеже. Они возникают в результате определенных силовых толчков нижних элементов тела; но в настоящем изложении эти тонкости не представляют интереса и я остановлюсь лишь на следующем наблюдении.

Рис. 2.
Рис. 2.

Если бы кривая вертикальных усилий держалась в течение полетных интервалов все время строго на уровне нуля, то это обозначало бы, что на центр тяжести головы не действуют в это время никакие силы, т. е. что голова движется по закону свободного падения. Так именно и движется в полетных интервалах общий центр тяжести всего тела бегущего человека. Но зазубринки головной кривой Лядумега в этих интервалах так малы, что в результате движение его головы чрезвычайно мало отличается от теоретической параболы на протяжении полетных интервалов. На рис. 2 приведены одна под другой кривые вертикальных перемещений: верхняя — свободно-падающего тела (например, брошенного камня); следующая кривая (Ж. Л.) — вертикальные перемещения головы Лядумега в полетном интервале; наконец, три нижние кривые принадлежат видным советским мастерам спорта. На рисунке ясно видно, как близка кривая движения головы Лядумега к теоретической параболе и насколько угловатее ее движение у других мастеров. На рис. 3 даны кривые усилий головы для тех же трех советских мастеров, где хорошо видно, насколько эти кривые менее плавны и более обильны толчками даже в полетных интервалах.

Рис. 3.
Рис. 3.

Динамика ног, как и следует ожидать, несравненно интенсивнее и богаче внезапными изменениями, нежели динамика головы. На рис. 1 внизу приведены вертикальная (y) и продольная (x) слагающие усилий в центре тяжести правой ноги Лядумега. Рис. 4 содержит соответственные кривые мастеров С. Знаменского (наверху) и А. Федорова (внизу). Все эти кривые необычайно богаты деталями и структурными элементами. Я попробую помочь читателю извлечь из них хотя бы самое основное.

Все эти кривые размечены буквами. На вертикальных слагающих (y) все важнейшие волны отмечены прописными латинскими буквами (от A до F), на продольных слагающих (x) — греческими буквами (от α до η). Некоторые из более выдающихся впадин отмечены и тут и там буквой n с индексом предшествующей вершины (напр. nA впадина после вершины A, и т. д.).

Рис. 4.
Рис. 4.

Присматриваясь на рис. 1 и 4 к соответственным кривым трех описываемых мастеров, мы находим во всех них очень родственные между собой черты. Во всех случаях на интервале опоры противоположной ноги данная нога испытывает очень большое усилие кверху A, за которым следует очень глубокая и резко выраженная впадина nA. Во всех же случаях передний толчок данной стороны v! сопровождается высокой и острой вертикальной вершиной C и явственным понятным усилием nβ в продольных кривых x. Задний толчок данной стороны h! совпадает с другой столь же мощной вертикальной вершиной D, тотчас вслед за которой появляется в продольной слагающей вершина γ. Эти и еще очень многие другие явления с большой регулярностью повторяются у всех мастеров. Очевидно, этот закон чередования динамических усилий обладает большой всеобщностью; и действительно, он имеет место не только у всех исследованных мною взрослых бегунов, но, например, и у всех детей, кроме самых маленьких, как показано в работе Т. Поповой. Индивидуальные различия разных мастеров между собою сводятся, как показывает опыт, отнюдь не к различиям в построении основной динамической формулы бега, а к более тонким расхождениям внутри все той же общечеловеческой формулы: к различиям соотношений размеров волн, различиям их временной ритмики и, наконец, различиям в контингенте и строении второстепенных деталей (волны B0ε'D' и т. д.).

Для того, чтобы легче было следить за тем, в какие моменты движения имеют место те или другие силовые волны, я привожу здесь рисунки 5, 6 и 7. Все эти рисунки воспроизводят в схематическом виде позы головы, руки и ноги бегуна в наиболее характерные динамические моменты бега, соответствующие вершинам или впадинам их основных динамических кривых. На рис. 5 воспроизведены характерные позы левой стороны Лядумега, на рис. 6 — А. Федорова, на рис. 7 — левой ноги Г. Знаменского (наверху) и С. Знаменского (внизу).

Упомяну мимоходом, что силовые размахи всех описываемых кривых очень велики: они достигают 60—70 кг в вертикальных кривых Лядумега, 70—80 кг у С. Знаменского и 90—100 кг — у Федорова. Вес ноги составляет от 1/5 до 1/6 веса всего тела, т. е. от 10 до 15 кг у взрослого человека. Таким образом, усилия в центре тяжести всей ноги (особенно волны, направленные кверху) превышают собственный вес ноги в 7—8 раз. Разбор опорной динамики ноги удобно начать с переднего толчка, который выполняет задачу амортизации сотрясения тела в первый момент перехода из полета в опору. Поза ноги в момент переднего толчка обозначена на рис. 5—7 буквами C — β. Она обнаруживает интересные различия у разных бегунов: Ж. Лядумег и Г. Знаменский дают свой передний толчок заметно позже, чем С. Знаменский и А. Федоров. Нога стоит у первых в фазе C значительно более вертикально. Это выгодно, так как способствует уменьшению тормозящей продольной слагающей переднего толчка. Все изученные мною бегуны, кроме Г. Знаменского дают вертикальный амортизационный толчок C на фоне почти полного падения продольных усилий в ноге (волна β), и затем, уже обеспечив в основном амортизацию, их нога проходит через кратковременную попятную силовую волну nβ, направленную почти прямо назад. У Г. Знаменского эта попятная волна nβ совершается одновременно с вертикальным толчком C, т. е., несмотря на выгодную позу ноги, он претерпевает в этот момент значительное торможение.

Рис. 8 дает понятие о том, как движется голень Лядумега во время переднего толчка C. На этом рисунке даны последовательные положения продольной оси правой голени через каждые 1/374 сек. Движение совершается слева направо. В мгновение C, отмеченное стрелкой, голень наклонена несколько вперед; коленное сочленение (S), до этого мгновения спускавшееся довольно круто книзу, испытывает перелом в своем движении и направляется почти горизонтально вперед.

Раз зашла речь о переднем толчке и создаваемом им торможении, то уместно будет упомянуть здесь же об очень распространенном среди бегунов и методистов бега предрассудке, будто бы нога, уже ступившая впереди на землю, способна «подтягивать» к себе тело бегуна и тем убыстрять его движение. Имеющиеся в моем распоряжении материалы категорически опровергают это мнение.

Прежде всего из всех материалов (как, в частности и из кривых рис. 1 и 4) следует с несомненностью, что в первой половине опорного интервала в центре тяжести всей ноги никогда не бывает усилий, направленных вперед (положительных значений кривой x), а всегда имеются более или менее значительные усилия, направленные назад (50—80 кг).

Рис. 5.
Рис. 5.
Рис. 6.
Рис. 6.
Рис. 7.
Рис. 7.

Этого следует ожидать и теоретически. Дело в том, что усилия, которые могут передаваться центру тяжести всего тела через опорную ногу, обязательно должны быть направлены вдоль прямой, соединяющей центр тяжести тела с опорной поверхностью подошвы. Таков закон механики. Следовательно, когда подошва находится впереди центра тяжести тела, как это и бывает в момент переднего толчка C, то сила, действующая на центр тяжести тела, обязательно должна быть направлена вверх и назад, т. е. должна тормозить центр тяжести тела, а подтягивать его она никак не может. Все, что могут сделать здесь бегуны — это нанести передний толчок C при как можно более вертикальном положении опорной ноги, чтобы максимально уменьшить этим продольную (попятную, тормозящую) слагающую переднего толчка. Это и делает, например, Лядумег, как видно из рис. 5.

Что же приводит бегунов и методистов к их ошибочному предположению? Скорее всего — невольная неточность самонаблюдения, сводящаяся к следующему. В своем переносном времени стопа несется очень быстро, до 15—18 м в секунду, т. е. до 55—65 км в час. Если она с такой высокой скоростью приземлится, то это вызовет сильнейший толчок о землю и резкое торможение всего движения. Поэтому скорость движения стопы перед ее приземлением — если так можно выразиться, ее «посадочную скорость» — целесообразно по возможности уменьшить. Это достигается тем, что бегун еще в полете замедляет ее движение интенсивным сгибательным импульсом коленных мышц nα (см. позу на рис. 6 и 7). Этот сгибательный импульс, очень явственно ощущаемый бегуном, протекает так быстро и так незадолго до начала опоры (от его максимума до толчка C всего лишь около 0,07—0,08 сек.), что точно субъективно проанализировать, когда именно он наступает, не представляется возможным. Видимо, бегуну кажется, что это активное сгибательное усилие в ноге затягивается и на начало опорного времени, чего в действительности никогда не бывает. На самом деле сгибательный импульс nα не только успевает полностью закончиться еще до начала переднего толчка, но успевает за остающееся время даже смениться рядом колеблющихся быстротекущих волн (nα' α2 nα") длительностью всего по нескольку тысячных долей секунды каждая. Эти мелкие волны совершенно неуловимы для самонаблюдения, но циклограмметрический «микроскоп времени» регистрирует их вполне точно.

Большим мастерам удается достичь очень значительных снижений посадочной скорости стопы перед передним толчком. На рис. 9 приведены на фоне сантиметровой сетки движения точек стопы в опорном времени. В верхней половине чертежа изображены движения голеностопного сочленения (p) и кончика стопы (π) Лядумега; в нижней половине — движение голеностопного сочленения (p) С. Знаменского. Кривые этого рисунка воспроизведены при сильном увеличении непосредственно по циклограммам. На рисунке видно, во-первых, то, что голеностопное сочленение бегуна фактически ни на одно мгновение не останавливается даже в опорное время. Во-вторых, на нем видно, что посадочная скорость голеностопного сочленения Лядумега (т. е. интервалы между последовательными точками рисунка) заметно меньше, нежели у С. Знаменского. То же видно очень ясно из нижеследующей таблицы.

Таблица 1

«Посадочные скорости» точек стопы у разных бегунов в см/сек.

Испытуемый
опыта
Посадочная скорость
голеностопного
сочленения, p
кончика стопы,
π
С. Знаменский, лев. 737 77     102    
      »       прав. 737 90     —     
      »       прав. 737 80     —     
А. Федоров, лев. 1 103 92     111    
Ж. Лядумег, лев. 731 67     79    
      »     прав. 731 68     89    

На рис. 10 (фиг. I верхнего ряда) изображена схематически полная поза Ж. Лядумега в мгновение переднего толчка C. Правые конечности изображены черными, левые — белыми. Стрелки, начинающиеся от кружков, изображают по величине и направлению динамические усилия в центрах тяжести. Кружочки на стопе, голени и бедре суть центры тяжести этих звеньев; двойные кружочки выше коленного сочленения — центры тяжести всей соответствующей ноги. На рисунке видно, что в мгновение переднего толчка силовая стрелка (так называемый силовой вектор) у Лядумега почти не отклонена назад, т. е. создает минимальный тормозящий эффект. На рис. 11, I дано кинематографическое изображение Лядумега в фазе среднего толчка где ясно видно напряжение всей мускулатуры его левого бедра, обеспечивающее телу в этот момент пружинящую опору.

Передний толчок ноги развивается и опадает чрезвычайно быстро. Полная длительность волны C составляет у Лядумега от 0,042 до 0,048 сек. Спустя всего 0,025 сек. после своего максимума волна C уже обращается у него в нуль, сменяясь впадиной nC (рис. 1) и попятной кратковременной волной nβ.

Задний толчок обозначен на всех рисунках этой статьи буквой D. В этот момент у всех изучавшихся мною бегунов бедро очень близко к вертикальному положению, голень значительно наклонена вперед (40—50° к горизонту), колено, испытавшее наибольший прогиб в середине опорного времени (nC), так и не распрямляется вплоть до D, накапливая упругую мышечную силу. С момента D у всех бегунов начинается энергичное распрямление колена, продолжающееся вплоть до фазы Е, т. е. до момента отрыва стопы от земли.

Рис. 8.
Рис. 8.

Значение заднего толчка понятно само собою. Если передний толчок выполняет в основном задачу амортизации удара ноги о землю, то задний сообщает всему телу запас кинетической энергии, достаточный для того, чтобы перелететь все пространство следующего шага. Говоря образно, языком техники, можно сказать, что если передний толчок выполняет роль амортизатора, то задний выполняет роль катапульты. Ясно, что техника заднего толчка — чрезвычайно ответственная составная часть техники бега в целом.

Анализ показывает, что структура заднего толчка много сложнее, нежели структура переднего. Он продолжается в общей сложности значительно дольше, чем передний (это видно на рис. 1 и 4, волна D), и состоит из целого ряда сменяющихся элементов.

В основном задний толчок ноги слагается из волны D по вертикальному направлению и волны γ — по продольному. Судя по всему — это есть одна большая силовая волна смешанного направления (вверх и вперед), но вертикальный максимум D наступает почти всегда на 1—2 сотых секунды раньше, чем продольный максимум γ. Движение ноги в области заднего толчка хорошо видно на рис. 12, относящемся к Лядумегу и дающем последовательные положения правой ноги через каждые 1/374 сек.

На этом рисунке видно, что к мгновениям D и γ колено проходит через свое наинизшее положение. Стопа поворачивается постепенно вокруг носка, поднимая кверху голеностопное сочленение p. Такое движение в основном обусловливается мощным напряжением икроножной мышцы голени. На рис. 10, в позе III верхнего ряда, видно, что силовые стрелки направлены в момент D вверх и слегка вперед, почти параллельно продольной оси голени. Фактически динамика заднего толчка начинается еще раньше, с мгновения nCnβ, где уже вступает в работу сгибательная мускулатура тазобедренной группы, толкающая туловище вперед. Максимальный же толчок к взлету дается бесспорно икроножной мышцей.

Рис. 9.
Рис. 9.

Создаваемая ею силовая волна поворачивается вперед вместе с голенью, переливаясь из вершины D в продольную вершину γ. Поза в мгновение вершины γ и соответственные силовые стрелки изображены на рис. 10, № IV верхнего ряда. Кинематографические изображения Лядумега в фазах D и γ заднего толчка приведены на рис. 11 соответственно под номерами II и III.

Значение хорошо развитой волны γ для эффективности бега чрезвычайно велико. Давая основной продольный разгон телу перед полетом, эта волна стоит в совершенно явной связи с длиной шага того или другого бегуна. В статье I я приводил в табл. 1 длины двойного шага у разных изучавшихся мною бегунов. По длине двойного шага на первом месте оказался Ж. Лядумег (451—466 см), затем следовал А. Федоров (423,6 см), С. Знаменский (407,6 см), наконец Г. Знаменский (385,5 см). Рассмотрение рис. 1 и 4 настоящей статьи показывает, что наибольшего развития волна γ достигает как раз у Лядумега, у которого она резко доминирует, наподобие башни, над всеми остальными волнами продольной слагающей. У Федорова она все еще высока, но уже заметно ниже (особенно на рис. 4 слева); наконец, у С. Знаменского она совсем мала, не выше следующей вершины δ.

Исключительно интересно дальнейшее развитие заднего толчка и его последствий, выражающееся в виде новой пары силовых вершин, E и δ. На рис. 13 приведены, все с тою же частотою 374 в секунду, последовательные положения правой стопы Лядумега в самом конце его заднего толчка. Точка p обозначает голеностопное сочленение, точка π — кончик стопы. Этот рисунок непосредственно примыкает по времени к предыдущему рис. 12.

Стопа продолжает поворачиваться вокруг носка вперед, принимая все более крутое положение. Силовая волна γ стопы, наступающая в ней самой позже, нежели в центре тяжести всей ноги, обозначена на рис. 13 стрелкой. Дальше же происходит следующее. Дойдя в своем повороте до наибольшего наклона вперед, стопа вдруг испытывает резкий перелом в своем движении. Голеностопное сочленение p, которое до этого мгновения двигалось по выпуклой кверху кривой, поворачиваясь вокруг носка, как обод вокруг оси колеса, внезапно устремляется по прямой линии наклонно кверху, увлекая за собой по тому же направлению и носок π, который в этот момент отрывается от земли. Этот внезапный перелом движения стопы и отражается в силовых кривых в виде пары вершин E и δ. Каково же его происхождение?

Рис. 10.
Рис. 10.
Рис. 11.
Рис. 11.

Такой внезапный взлет столы никак не может быть делом самой стопы. Покуда она активно отталкивалась от земли (волны D и γ), она отбрасывала все тело вверх и вперед, а сама оставалась назади, отдавая всю развиваемую ею силу вышележащим частям тела. Замечаемый же нами в фазе E — δ (рис. 13) внезапный прямолинейный отрыв столы от земли прямо говорит о том, что причина этого отрыва лежит вне стопы.

Так оно и есть на самом деле, и взгляд на рис. 10, позу I нижнего ряда, объяснит нам, в чем суть. В этой позе (относящейся к слегка более позднему мгновению, нежели E стопы) мы видим, что переносная, находящаяся впереди нога, испытывает очень большое усилие книзу — nA. Позы, относящиеся к этому усилию nA, хорошо видны под тем же индексом на рис. 5, 6 и 7. По всем этим рисункам можно заметить, что силовая волна nA наступает в переносной ноге в момент самого высокого подъема бедра. На рис. 11 эта волна развертывается в передней ноге в позах IV и V.

Рис. 11 показывает очень ясно и мышечное происхождение волны nA: в позе V этого рисунка особенно ясно заметно, как напряжены в этот момент задние мышцы бедра, т. е. сгибатели бедра и колена. Волна nA есть интенсивный сгибательный импульс бедренной мускулатуры переносной ноги, стоящий в несомненной связи с фактом большого растяжения этих мышц за счет подъема бедра. Эта связь прямо доказывается более тонкими измерениями, но на ней я не буду здесь останавливаться. Так или иначе, из всех приводимых мною материалов ясно, что к моменту отрыва опорной ноги от земли переносная нога дает интенсивный сгибательный удар книзу, сменяющий ее подъемное движение на опускательное.

Этот активный удар nA очень силен. Он далеко превосходит по силе вес самой ноги. В табл. 2 я даю его значения в килограммах для изучавшихся мною испытуемых.

Таблица 2

Значения сгибательного усилия nA в центре тяжести переносной ноги, в кг

Лядумег правая сторона  32
левая  25
С. Знаменский правая  71
левая  56,5
А. Федоров левая  63
И. Соболев правая  84
правая, спринт 110

Волна nA протекает с молниеносной быстротой. Она успевает возрасти от половинного значения до своего максимума и снова опасть до половинного значения у

Лядумега справа за 0,078 сек.
Лядумега слева за 0,070  »
Федорова слева за 0,034  »
С. Знаменского слева за 0,032  »
И. Соболева справа за 0,033  »

Таким образом, она врывается в общую динамику переносной ноги буквально как выстрел, и только у Лядумега протекает очень заметно медленнее и на много более умеренных силовых значениях. Вот этот-то яркий динамический эпизод поведения переносной ноги и объясняет причину отрыва опорной ноги от земли и возникновения волн E и δ.

Рис. 12.
Рис. 12.

Дело в том, что динамический эффект от усилия nA получается двоякий. С одной стороны, оно останавливает подъем переносной ноги кверху и бросает ее книзу, навстречу к предстоящей опоре. С другой же стороны, отбрасывая поднятую ногу вниз, оно тем самым реактивно толкает все остальное тело кверху. В этот момент тело бегуна действительно похоже на ракетный двигатель. Набрав за счет заднего толчка D некоторое количество движения вверх, оно далее отталкивается еще больше кверху, уже не от почвы, а от своей собственной переносной ноги, бросая ее мощным толчком книзу и подлетая за счет реактивной силы еще несколько выше. Эта-то сила nA и есть основная и непосредственная причина отрыва стопы от земли в фазе E. Здесь стопа не отталкивается от земли, а втягивается кверху, вися на всей ноге, которую тянет кверху описанный сейчас реактивный импульс.

Рис. 13.
Рис. 13.

Статья была опубликована в журнале «Теория и практика физической культуры», 1937 г., № 4.

1 См. журн. «Теория и практика физической культуры», 1937 г., № 3.

2 Точнее говоря, на рис. 1 изображены так называемые «усилия в полуцентре тяжести» головы. Кривая усилий в действительном центре тяжести головы выглядит очень сходно с изображенной здесь, только ее размахи в два раза больше, чем на рисунке.