RIEŠENIE BIOMECHANICKÝCH POMEROV KINEZIOLOGICKÉHO SYSTÉMU V ŠPORTOVOM PROCESE

VYPRACOVANIE:

1. Kineziológia horných a dolných končatín

1.1. Pohyby v kĺboch

[1] Pohyby v ľudských kĺboch sú dané predovšetkým geometrickým tvarom styčných plôch a rozmiestnením kĺbových väzov a svalových úponov v okolí kĺbu a puzdrom kĺbnym. Rozoznávajú sa kĺby jednoosé, dvojosé a viacosé. Základná poloha kĺbu je stoj s hornými končatinami visiacimi pozdĺž tela, s dlaňami obrátenými vpred. V stredná polohe kĺbov odpovedá najviac uvoľnené puzdro. Strednú polohu zaujíma kĺb spontánne pri chorobe, ktorá je spravidla spojená so zvýšeným množstvom tekutiny v kĺbe. Zo základnej polohy sú možné tieto hlavné pohyby:
a) Flexia, t.j. ohnutie v kĺbe ( napr. nohy, ruky do určitej polohy ) a opak extenzia, t.j. natiahnutie ( napr. končatiny ). Obe tieto rotácie sú okolo vodorovnej osi vo frontálnej rovine. (obr.1)
b) Abdukcia, t.j. odtiahnutie ( napr. končatiny stranou ) a opak addukcia, t.j. pritiahnutie ku strednej rovine. Rotácia okolo predozadnej vodorovnej osi (obr.1),
c) Rotácia, otáčanie. Os otáčania je pozdĺžnou osou otáčajúcej sa kosti. Rozoznáva sa vonkajšia a vnútorná rotácia. (obr.1)
Obr.1 Hlavné pohyby guľovitého kĺbu. A - flexia s extenziou, B – abdukcia s addukciou, C - rotácia

Ak sa vynechá otáčanie a postupne sa zlučuje pohyb od addukcie s flexiou, od flexie s addukciou, vzniká krúživý pohyb ( cirkumdukcia ). Krúživý útvar ( napr. končatina ) opisuje plášť kužeľa, pričom chrbtová strana končatiny smeruje stále dopredu (obr.2). Obr.2 Cirkumdukcia guľovitého kĺbu, ktorého chrbtová strana končatiny mieri stále dopredu

Rozsah pohybov v kĺbe je určený veľkosťou kontaktných plôch jamky a kĺbnej hlavice. Plytká a malá jamka dovoľuje napr. väčší rozsah pohybov veľkej hlavice. Hlboká a uzavretejšia jamka naopak obmedzuje rozsah pohybov hlavice , pretože kosť pri hlavici naráža na okraj jamky. Pohyby sú tiež v okolí kĺbov obmedzené kostnými výbežkami, kĺbnymi väzami, napätím kĺbneho puzdra a hmotnosťou svalov.

1.1.1. Anatomické rozdelenie kĺbov

[1] Podľa počtu zložiek rozoznávame kĺby jednoduché (articulationes simplices), kde sa dotýkajú len dve kosti (kĺb ramenný, bederný) a kĺby zložené (articulationes compositae), kde sa stýka viac kostí ako dve (kĺb lakťový), alebo sa stýkajú len dve kosti, ale do kĺbu je vsunutý disk, alebo meniskus (kĺb čelustný s diskom, kĺb kolenný s meniskami).

Podľa tvaru kontaktných plôch kĺbov sa rozlišuje kĺb guľovitý voľný ( artrodia ), kde celková plocha jamky je menšia ako celková plocha hlavice a preto je možný veľký rozsah pohybov. Tomu odpovedá i voľné puzdro ( napr. kĺb ramenný ). Ďalej je to kĺb guľovitý obmedzený (enarthrosis), čiže kĺb orechový, ktorý má hlbokú jamku, o ktorej okraje sa zastavuje pohyb kosti nesúci hlavicu. Kĺbové puzdro je menej voľné (kĺb bederný, obr. 3).

obr.3 Kĺb guľovitý obmedzený (kĺb bederný). Rozsah pohybov je obmedzený kosťou nesúcou hlavicu. Kĺb elipsovitý (condylaris) má kontaktné plochy, tvorené časťou rotačného elipsoidu. Základným pohybom je flexia a extenzia okolo dlhej osi náhradného rotačného elipsoidu, ďalej sú možné klzné pohyby kĺbovej hlavice menšieho rozsahu do strán. Kombinácia oboch pohybov je možná. Príkladom je spojenie medzi kondylmi (kĺbové výbežky) kosti záhlavnej a jamkami na prvom krčnom stavci (obr. 4). Toto spojenie neumožňuje otáčanie okolo zvislej osi. Obr. 4. Kĺb elipsovitý, čoho príkladom je spojenie medzi kondylmi kosti záhlavnej a jamkami na prvom krčnom stavci ( atlas ). Kĺb sedlový (art. sellaris) má jednu kontaktnú plochu v tvare sedla. Otáčanie je možné v dvoch na seba kolmých osiach. Príkladom je skĺbenie medzi záprstnou kosťou palca ruky a zápästnou kôstkou (karpometakarpový kĺb palca (obr. 5)).

Obr. 5. Schéma kĺbu sedlového. Vpravo je sedlový kĺb medzi záprstnou kosťou a zápästnou kôstkou (10). Kĺb valcový sa vyskytuje v dvoch typoch a to ako kĺb šarnýrový (ginglymus) a kĺb kolový (trochoidea). Kĺb šarnýrový má os otáčania kolmú k pozdĺžnej osi kosti a okolo tejto osi vykonáva flexiu a extenziu. Príkladom sú kĺby medzi článkami prstov (obr. 6.).

Obr. 6. Schéma kĺbu šarnýrového (vľavo). Ako príklad sú uvedené proximálne a distálne kĺby medzi článkami prstov (20); 21 – postranné väzy interfalangeálnych kĺbov (phalageus – článkovitý). Postranné väzy zamedzujú skĺznutiu valcovej plochy do strán. Kĺb kolový je kĺb tvaru nízkeho valca, ktorý má os otáčania zhodnú, alebo rovnobežnú s pozdĺžnou osou kosti a otáča sa v záreze kosti druhej. Napr. laketný kĺb, kde hlavica kosti vretennej sa otáča v záreze kosti laketnej (obr.7.).

Obr. 7. Kĺb kolový (schéma). Vpravo kosť vretenná (ľavá časť) a kosť laketná (pravá strana , spredu); 2- hlavica kosti vretennej, ktorá je kĺbovo spojená s kosťou paže; 4 – ako rafik prebieha plocha po obvode hlavice kosti vretennej a preklzuje v záreze ( insury ) kosti laketnej ( 23 ).

Kĺb kladkový (art. trochlearis) má základný tvar kĺbu valcového, ale spravidla na hlavici má vodiacu ryhu, takže hlavica má tvar kladky.

Do ryhy zasahuje vodiaca lišta vystávajúca z jamky. Tento druh kĺbu zamedzuje posuvu do strán a umožňuje len flexiu a extenziu ( jedna os otáčania ). Príkladom je spojenie kosti laketnej a kosti ramena (laketný kĺb (obr. 8.).

Obr. 8. Schéma kĺbu kladkového s vodiacou ryhou na hlavici a vodiacou lištou v jamke; 13 – kosť ramena ( humerus ); 22 – kĺbna jamka sa vodiacou lištou pre kladku; 23 – hlavička kosti ramena na distálnom konci, pre skĺbenie s kosťou vretena; 24 – kladka kosti ramena (trochlea humeri) na distálnom konci, pre skĺbenie s kosťou lakťa; 26 – jamka vpredu nad kladkou, kam sa pri ohnutí v lakti vkladá kruhovitý výbežok kosti lakťa ( processus coronoideus ulnae ); 27 – jamka vpredu nad hlavičkou kosti ramena, kam pri väčšej flexii v lakti zapadá hlavica kosti vretena; 28 – vnútorný epikondyl (výbežok); 30 – vonkajší epikondyl

Kĺb plochý má takmer rovné plochy, silné kĺbne väzy a obmedzený pohyb ( spojenie hrebeňa lopatky s kľúčnou kosťou ). Kĺb tuhý ( amphiarthrosis ) je podobný kĺbu plochému s veľmi obmedzeným rozsahom pohybov (malá kĺzna pohyblivosť). Púzdro kĺbu je krátke s viacpočetnými väzmi. Príkladom je skĺbenie medzi kosťou krížovou a kosťou panvy (obr. 9.).

Obr. 9. Niektoré väzy panvy z mediálnej strany; 6 – väzivo medzi sedacím hrboľom a krížovou kosťou (ligamentum sacorotubelare); 8 – väz začínajúci na tŕni sedacej kosti a idúci na okraj krížovej kosti a kostrčnej; 12 – predný väz medzi kosťou krížovou a bedernou (lig. sacroiliaca anteriora). 1.2. Zámerné pohyby

[1] Štúdium riadenia pohybu a pohybových reakcií človeka má značný význam v rade odvetví ľudskej činnosti. Patria medzi nich najmä telesná výchova a šport, ale znalosť mechanizmov pohybu a pohybových možností je podstatná rovnako napr. v ergonómii,, v doprave, v ortopédii, v protetike, v poúrazovej či pooperačnej rehabilitácii poškodených prvkov pohybového aparátu, v beztiažovom stave a pod. Výskum pohybového správania a priemerných či medzných kinematických a dynamických hodnôt pohybu by mal nájsť svoje miesto tiež v oblasti kriminalistiky a súdneho lekárstva a inžinierstva. Zámerný pohyb je podmienený predstavou a cieli jednania a o pohybových prostriedkoch, ktoré sú k dosiahnutiu cieľa nevyhnutné. Zámerný pohyb je teda cieľavedomý pohyb a jeho spustenie naväzuje na predsavzatie pohyb uskutočniť ( vôľový pohyb ). Ak chýba predstava o cieli jednania, stráca pohyb svoju zámernosť, bez predsavzatia sa zámerný pohyb neuskutoční.

Zámerný pohyb zahrňuje i automatické pohyby, ktoré častým opakovaním behom predchádzajúceho života stratili vedomý charakter. Príslušné automatické pohyby sú súčasťou štruktúry zámerného pohybu. Zámerné pohyby sú prevádzané rovnakým nervosvalovým ústrojenstvom ako pohyby automatické a nie sú im vyhradené žiadne zvláštne svaly ani motorické nervy. Nervosvalový systém je súčasťou pohybového systému, pomocou neho sú uskutočňované mechanické interakcie človeka s okolím. Schematicky možno u pohybového systému rozlíšiť nasledujúce základné podsystémy. Podsystém centrálny je tvorený segmentami miechy, intra- a intersegmentálne spoje, podkôrové a kôrové kinestetické systémy. Ich hlavnou úlohou je zber, analýza, selekcia a uloženie dát senzorického informačného podsystému, regulácia pohybu na úrovni miechových servomechanizmov, supraspinálnych a kôrových motorických obvodov, centrálna reprezentácia mechanických vlastností prostredia, zásobárňa funkčných matíc, ktorými reaguje na multisignálnu identifikáciu vnútorného a vonkajšieho prostredia pohybového systému motorickou reflexnou činnosťou. Podsystém informačný je tvorený vnímavým zariadením vo svaloch, kĺboch, šľachách a vnútornom uchu (proprioreceptory, vlastné prijímače podnetov). Ďalej sú to oko, ucho kožné receptory (exteroreceptory, zmyslové nervové zakončenia prijímajúce a vnímajúce podnety z vonku); visceroceptory ( útrobné receptory ); aferentné ( prívodové ) neuronové dráhy. Hlavnou funkciou je príjem mechanických podnetov a prenos informácií. Podsystém inervačný sa skladá z motorických neurónov a eferentných ( odvodových) neurónových dráh. Základnou funkciou je aktivácia kostrového svalstva. Podsystém svalový je tvorený priečne pruhovanými kostrovými svalmi, ktoré aktívne silovo pôsobia na skelet. Podsystém segmentov tela a skeletu tvorí podklad pre úpony svalov a väzov. Zabezpečuje prenos energie do okolia. Segmenty tela a elementy skeletu sú medzi sebou spojené systémom medziľahlých prvkov ( väzivo, chrupka, kosti, šľachy, fascie). Prevedenie akéhokoľvek zámerného pohybu vždy predchádza predstava tohoto pohybu, pri ňom sa v mozgu preaktivujú príslušné a do vzniku pohybového zámeru utlmené funkčné štruktúry. Experimentálnym dokladom tohto prípravného procesu sú doprovodné elektrické fenomény – prepotenciály, obsiahnuté v elektroencefalogramoch získaných zvodmi z kože hlavy (Karas, 1978).
Kôrové prípravné potenciály pred zámerným krátkym pohybom ruky (či prstu) sú po zahájení pohybu znázornené na obr.

10.
Napriek tomu, že znalosti potrebné na podrobné vysvetlenie jednotlivého kolísania potenciálu sú veľmi medzerovité, je predsa len možno konštatovať ( obr. 10), že difundujúci prípravný potenciál (PP) je zrejme preaktivačný a je výrazom anticipačných (predvídavých), rozhodovacích a spúšťacích procesov v hĺbkových štruktúrach centrálneho nervového systému (CNS). Premotorický pokles (PPK) odpovedá štartovnému signálu zamýšľaného pohybu. Obr. 10. Priebeh kôrových potenciálov (EMG) človeka (zvody z kože hlavy) pred a bezprostredne po zámernom zahájení pohybu ruky (či prstu). PP – prípravný, zvoľna stúpajúci potenciál, predchádzajúci 800 ms vlastnému pohybu. Je snímateľný v širokom rozsahu oboch hemisfér (pologulí); PPK – premotorický pokles potenciálu PP, začínajúci asi 30 ms pred začiatkom pohybu; MP – motorický potenciál. Je nezávislý na PP, iniciácia asi 80 ms pred začiatkom pohybu; REKP – vyvolané evokované kolísania potenciálu. V každom prípade je treba od vzniku pohybového zámeru do začiatku EMG počítať s oneskorením asi 1 sekundy. Tento interval sa však týka experimentov s koordinačne a mechanicky jednoduchým pohybom ruky či prstu, zahajovaným pokusnou osobou v ľubovoľnom okamihu. Označme ďalej procesy, ktoré spadajú do vyššie popísaného úseku 1 sekundy, ako reakciu nervosvalovú ( prebieha v podsystéme centerálnom a inervačnom až do začiatku EMG). Pokiaľ pohybový zámer nevzniká autonómne, t.j. z vnútorného rozhodnutia človeka, bude nervosvalovej reakcii predchádzať vonkajší podnet, ako zachytenie a spracovanie do úrovne vnemu. Nervosvalová reakcia, pri ktorej prebieha príprava určitého pohybu, sa tiež často prejavuje radou ďalších tzv. ideomotorických reakcií ( samovoľných reakcií, bez súčinnosti vôle). Existencia týchto reakcií, objavená v polovici minulého storočia, bola neskôr doložená radou experimentov. Postrehnutie týchto doprovodných reakcií má význam pre sebaobranu, pretože umožňuje predvídať chystaný pohybový zámer útočníka. Po fáze prípravy zámerného pohybu ( začiatok na obr. 10) vzniká svalový sťah. Predtým relaxovaný sval sa dostáva do stavu vzrušenia, ktoré je vyvolané propriospinálnymi a cerebrálnymi ( vlastnými chrbticovými a mozgovými) impulzmi. Tieto sú privádzané motoneurónmi predných rohov miechy na motorické jednotky, z ktorých sa sval skladá. Začiatok vzrušenia svalu možno registrovať elektromyograficky. Postupné šírenie vzruchu svalom a sama konštrukcia svalu však spôsobujú, že vlastná mechanická aktivita svalu sa oneskoruje zo začiatkom nástupu elektrickej aktivity, vzniká tzv. elektromechanické omeškanie.

Takisto samotná rýchlosť kontrakcie svalu sa môže významne líšiť a to na základe odlišných chemických vlastností myozínu, ktoré sa prejavujú vyššou či nižšou enzimatickou aktivitou pri štepení ATP ( ako príklad možno uviesť rýchleho rysa ostrovida či geparda a pomalého leňochoda). Takisto v rámci jedného živočíšneho druhu, napr. u človeka možno nájsť tzv. svaly rýchle ( glykolitické ), pomalé a vytrvalé ( oxidantné ) a glykoliticko-oxidantné. Ďalej sú možné individuálne rozdiely spôsobené dedičnými vplyvmi a tréningom. Experimentálne získané údaje o elektromechanickom omeškaní sú zatiaľ značne nedostatočné. Napríklad pri voľnej kontrakcii primárneho extenzora kolenného kĺbu (musculus quadriceps femoris) sa rovná v priemere omeškania 40 ms. Až potom môže byť zahájená extenzia. Toto omeškanie zahrňuje elektromechanické omeškanie vlastného svalu a ďalej omeškanie, spôsobené pákovým prevodom vznikajúcej sily kontrakcie cez medziľahlé prvky na segment tela ( bérec). Označme pre motorickú reakciu ( v priebehu nej prebieha v centrálnom a inervačnom podsystéme príprava zámerného pohybu ) a svalovú reakciu ( v priebehu nej dochádza k vzrušeniu svalu ) ako reakciu nervovosvalovú. V pohybových situáciách nieje veľmi často zámerná nervovosvalová reakcia vyvolávaná autonómne ( z vnútorného podnetu človeka), ale z vonkajšieho podnetu. Označme reakciu, ktorá naväzuje na vonkajší podnet ako reakciu senzorickú ( vnímateľnú ). Podnety z vonkajšieho okolia ( cca. 109 bit/s ) zachytené rôznymi periférnymi zmyslovými orgánmi, sú ďalej vedené do centrálneho nervového systému, kde sú uvedomované. Počet informačných signálov zachytených zmyslami človeka, je omnoho rádov vyšší než počet informácii pre vedomú a riadenú pohybovú činnosť ( cca. 50 bit/s ). Prenos a spracovanie informácie v živom organizme sa deje dvojitým spôsobom – humorálne (telesnou tekutinou) a nervovo, pričom humorálny spôsob je geneticky starší. Prenos informácie možno posudzovať na troch úrovniach. Najnižšia úroveň sa týka základných biochemických reakcií ( napr. syntéza bielkovín ) a ďalej na úrovni autonómnych systémov ( regulácia funkcie určitých orgánov ako srdečnej činnosti ). Najvyššia úroveň predstavuje spracovanie informácie v CNS (napr. zrakový nerv predstavuje informačný kanál pre prenos svetelnej informácie ( 3.108 bit/s )). Ďalšie obmedzenie pohybových možností spočíva v časových a silových medziach výkonových zložiek pohybového systému ( svaly, kĺby, končatiny ) a v obmedzujúcich vplyvoch gravitačných a zotrvačných síl. Obmedzené pohybové možnosti sú zrejme istým dôsledkom dlhodobých vplyvov vnútorného pôvodu ( endogenéza ), ktoré pôsobili pri vývoji človeka.

Pri posudzovaní limitácie trvania zámerných pohybov má význam zapodievať sa len takými podnetmi, ktoré sú uvedomované a príslušný vnem ( zrakový, sluchový, tepelný, taktilný a pod. ) vedie ku vzniku zámerného pohybu, t.j. k podmienenej reakcii nervovosvalovej, tvorenej reakciou premotorickou a reakciou svalovou. Presnejšie údaje o trvaní vlastných a rôznych senzorických reakcií, t.j. dôb od dopadu signálu na receptor do jeho uvedomenia, zatiaľ v uspokojivej miere chýbajú. Príčina spočíva zrejme v technických obťiažach potrebných experimentov, ktoré by rôzne senzorické meškania zmerali. Soba odpovede príslušného centra mozgovej kôry nezávisí totiž len na druhu podnetu, ale na tiež na pripravenosti zmyslových centier. U vizuálnych stimulov závisí na zložitosti vnímaného obrazca a pod. Zdá sa však, že novú cestu predstavuje výskum magnetických polí mozgu. Spracovanie podnetu do konečnej zmyslovej informácie v mozgovej kôre sa totiž signalizuje zmenou magnetického poľa v príslušnej oblasti mozgu, a tá je podmienkou ku spúšťaniu premotorickej a ďalej svalovej reakcie, ktorá potom vedie k vzniku vlastného pohybu.
Sledovanie biomagnetických polí je náročná úloha, pretože majú veľmi nízku magnetickú indukciu ( 10-13 až 10-10 ) T ( tesla ). 1T = 1Wb (weber)/m2, kde Wb je magnetický indukčný tok. K jej registrácii sa napríklad využívajú supravodiče. Jednotka tesla znamená teda indukciu magnetického poľa, ktorá ak je homogénna pôsobí silou jedného newtonu na jednometrový úsek vodiča s prúdom jedného ampéra, kolmý ku smeru poľa. 1.2.1. Spoločný časový interval reakcie senzorickej, nervovosvalovej a svalovej

[1] Spoločné trvanie týchto reakcií je dané časovým intervalom od okamžiku dopadu signálu na receptor do počiatku mechanickej aktivity svalu ( počiatku ťahu svalu za úpon, t.j. počiatku pohybu segmentu ). Reakcia senzorická, nervovosvalová a svalová sa označuje ako reakcia senzomotorická. Z experimentálnej psychológie je známe, že trvanie senzomotorickej reakcie závisí na druhu podnetu, intenzite podnetu, stupni motivácie a sústredenosti človeka, stupni nácviku a pod. Tak isto ďalej závisí na miere disjunktnosti reakcie. Disjunktná reakcia, alebo reakcia vyraďovania či reakcia voľby, nutne vzniká vo všetkých tzv. multisignálnych stituáciách, s nimi sa v bežnom živote často stretávame. Doba disjunktívnej reakcie rastie s počtom alternatív, ako vyplýva z klasických pokusov a ďalej z pôsobenia podnetov. Skrátenie senzomotorickej reakčnej doby je možné špecializovaným nácvikom, v ktorom je kladený dôraz na rýchle zareagovanie rôznych možných podnetov a na precvičenie možných pohybových odpovedí.

Aj keď nie je dopredu známe, aký podnet sa práve vyskytne a akým pohybom bude treba reagovať, napriek tomu nie je počet kombinácií neobmedzený. Zložitá reakcia prebieha omnoho pomalšie než reakcia jednoduchá. Je možné počítať s trvaním zložitej senzorickej reakcie 300 ms a viac ( Karas, 1978 ).
Jednoduchá senzomotorická reakcia je jednoduchý podnet ( svetelný, zvukový a pod.).
Meranie reakčnej doby prebieha obvykle tak, že na známy podnet sa reaguje dopredu daným zámerným a známym jednoduchým pohybom. Príslušné zmyslové centrum a tak isto príslušné motorické funkčné štruktúry sú v stave pohotovosti. Namerané hodnoty sa líšia podľa usporiadania experimentálnej situácie a metódy merania. Informatívne je možné uviesť napr. tieto hodnoty: ( 100 – 200 )ms (bežný štart); ( 70 – 80 )ms (najkratšie bežecké štarty u bežcov pri neohlásených štartovacích signálov); ( 150 – 220 ) ms, reakčná doba na optické podráždenie; ( 120 – 180 ) ms, reakčná doba na akustické podráždenie; ( 90 – 190 ) ms, reakčná doba na ťahové podráždenie. Pri dopredu a istom rytme predpokladaných signáloch boli namerané i reakčné doby 60 ms, ktoré však nie je možné predpokladať za čisté reakčné doby. Trvanie jednoduchej senzomotorickej reakcie štvorhlavého svalu stehennného u športovcov, ktorý neboli na tento druh reakcie trénovaní, sa rovná v priemere (u aktivácie; relaxácie) asi 200 ms. 1.2.2. Časový interval pohybových akcií

[1] Trvanie zámerne pohybovej akcie je dané súčtom časových intervalov, než príslušné trvanie reakcie senzorickej, reakcie nervovosvalovej – reakcie svalovej – reakcie mechanickej ( vlastný pohyb človeka či niektorej časti tela v priestore a čase ).
Trvanie jednotlivých reakcií môže byť rôzne, pretože závisí na veľa okolnostiach. Sú to napr. stav pohotovosti ( preaktivácia ), funkčná úroveň analyzačných a riadiacich centrálnych podsystémov, vlastností podnetov a stupeň zložitosti reakcie, mechanická náročnosť vlastného pohybu ( nároky na rýchlosť, zrýchlenie, záťaž bremena, zotrvačné sily, zložitosti koordinácie jednotlivých pohybov ), motivácia, únava, vplyv psycho – a neuro – myotropných látok a pod. Poznávanie a pochopenie zákonitostí, ktorými sú jednotlivé reakcie riadené, má zásadný význam pre štúdium pohybu človeka. Nesporne tu sa stretáva biomechanika s psychológiou a neurofyziológiou. Bezprostredný význam pre prax má ďalej sledovanie trvania výstupnej mechanickej reakcie, t. j. realizácie vlastného pohybu. Najkratšie možné trvanie zámerných rytmických mechanických reakcií je obmedzené frekvenciou nepodmieneného chvenia, ktorého najvyššia frekvencia činí 8 – 12 Hz.

U patologického Parkinsonového tremoru je frekvencia znížená na 4 – 5 Hz. Fyziologické nepodmienené chvenie u zdatných jedincov ( max. 10 Hz ) možno vysvetliť nielen mechanickými vlastnosťami pohybujúcich sa hmôt, ale rovnako parametrami membrán a synaptickými potenciálmi neurónov a ďalej vlastným rytmom spinálneho, regulačného a neurónového mechanizmu pri opakujúcej sa inervácii. Tento mechanizmus nie je možné vyradiť ani pri voľných rytmických pohyboch. Zámerné pohyby, uskutočňované za sebou v opačných zmysloch, vykazujú preto vždy podstatne nižšiu frekvenciu než nepodmienené formy tremoru. Frekvencia 10 Hz je maximálna, ale pre uskutočnenie zámerných pohybov nie je optimálna. Za optimálnu frekvenciu napr. pri chôdzi či poskočení a pri tanci sa pokladá frekvencia cca. 2 Hz. 1.2.3. Model riadenia a regulácie pohybov konania

[1] Systém spojitých procesov vzájomného pôsobenia organizmu s vonkajším a vnútorným prostredím je zjednodušene uvedený na obr. 11..

Obr. 11. Zjednodušený model riadenia a regulácie pohybového jednania ( Čelikovský, Blahuš a kol. 1990 ); efektor ( výkonový činiteľ ); aferentný impulz ( prívodný popud ); reaferencia ( spätný prívod )

Z okolia sú prenášané informácie, prijímané rôznymi receptormi a ďalej dopravované do senzitívnych nervových centier. Tu dochádza k aferentnej syntéze podľa významu pohybovej úlohy. Dôležitú úlohu majú senzomotorické a pohybové skúsenosti. Pohybové programy sú časovo a priestorovo usporiadané vzorce impulzov v skupinách, reťazcoch alebo sivých nervových buniek, čím vznikajú zložité motorické inervačné vzorce. Komplexná plynulá spätná väzba cez vonkajší a vnútorný okruh riadenia zaisťuje informáciu o priebehu a výsledkoch konania, kontrole a korekcii. Reaferentné signály vstupujú do zrovnávacieho mechanizmu, prípadne akceptoru ( prímača ) konania a na rozdiely skutočných a náležitých hodnôt reagujú zmenou programu. Všetky dielče procesy riadenia pohybu sa v organizme sledujú podnetovou schopnosťou. Určuje sa napríklad stupeň využitia energetických schopností. Značný význam pre rýchlosť a presnosť programovej motoriky má analyzátor pohybu, rozsah pohybových skúseností, prepínanie frekvenčných spojení nervových vlákien.
K regulácii pohybového správania dochádza ako na nižšej, senzomotorickej, tak i na vyššej, kognitívnej ( poznávacej ) úrovni, ktoré sú vzájomne v úzkych väzbách. Na senzomotorickej úrovni sú riadené napr. reakcie organizmu na vonkajší podnet, svalový tonus, jednoduché pohyby, držanie tela.

Tieto procesy sú čiastočne vedomé, prebiehajú však tiež nevedome. Vedomá regulácia je u človeka dominujúca. Za významnú výkonovú rezervu možno považovať optimálne funkčné schopnosti senzometrického systému. 2. Analýza pohybových úkonov vybraných športov

2.1. Atletické športy bez náradia

2.1.1. Skoky

[2] Pri všetkých atletických skokoch sa získava horizontálna sila potrebná na šikmý vrh rozbehom. Pri skokoch smerom do diaľky, alebo tam, kde zotrvačná sila má prispieť vztýčeniu žrde do kolmej polohy z polohy 30° - 40° od podkladu je rozbeh tak dlhý, aby sa získala rýchlosť na hranici možnosti skokana, t.j. na 30 - 40 m vzdialenosti rýchlosť 8,5 - 10 m/s. Pohybová činnosť rozbehu je teda zameraná na to, aby z padavého alebo vysokého štartu sa získala optimálna rýchlosť vzhľadom na využitie vnútorných síl skokana v uzlovej fáze. Rozbeh má podobnú štruktúru ako výbeh v šprinte, až na to, že zotrvačnosť pokoja sa neprekonáva nízkym štartom. Šľapavý a švihový beh musí v uzlovej fáze dôsledne využívať spätné pôsobiace akčné sily ( hrabavý dotyk a extenzia pri odpichu ) na zrýchľovanie ( rýchle predlžovanie krokov a zvyšovanie ich frekvencie ) tempa behu. Správne využitie zotrvačnej sily ( vonkajšej ) závisí však aj od pohybových tvarov na začiatku uzlovej fázy a od schopnosti extenzorov odrazovej nohy skokana využiť inerčné sily na ich optimálne natiahnutie a zvýšenie vnútrosvalového napätia (tzv. predpätia). Len keď rýchlosť rozbehu umožní optimálny akčný uhol v priebehu odrazu a vyvolá optimálne predpätie extenzorov je štruktúra racionálna ( obsahová a formálna ). Preto z hľadiska na efektívnosť treba sledovať rozbeh a odraz celku.
Veľmi dôležitý je prechod z rozbehu do odrazu. Počas behu prijíma atlét rad signálov. Podľa toho, aký majú vzťah signály k cieľovej činnosti ( napr. k odrazu ) a k funkcii činnosti sa menia na informácie ( kódujú sa ) alebo sa rušia ( dekódujú sa ). Niekoľko 2 – 4 kroky pred odrazom získava atlét signály za pomoci zraku, o tom, že sa blíži k odrazu ( uzlová fáza). Tieto signály aferentnou cestou vyvolávajú podráždenie motorických centier riadiacich kroky pred odrazom. Pred koordináciou signálov vzniká drobčenie, zlý rytmus, po ich úprave (dekódovaní nevhodných signálov) sa predlžuje krok z odrazovej a zrýchľuje sa krok zo švihovej nohy. Takýto rytmus z prechodu do odrazu je správny a racionálny. Vzniká v dôsledku zvyšovania podráždenia motorických centier riadiacich činnosť extenzorov odrazovej nohy.

Takáto špecifická úprava bežeckého rytmu je markantná pri rozbehu na skok smerom do výšky. Ba striedanie dôrazného a nedôrazného, dlhšieho a kratšieho kroku je ešte výraznejšie ako pri skoku do diaľky, lebo zameranosť na mohutnú extenziu odrazovej nohy je skoro od začiatku rozbehu. Štruktúra odrazu skoku je charakteristická tým, že obsah štruktúry podmieňuje jej formu až do fázy letu, a potom zase forma určuje účelné rozloženie častí tela v záujme úspešného výkonu. Skoky sú v podstate šikmým vrhom s elevačným uhlom prispôsobeným funkcii skoku ( od 25° do diaľky do 65° smerom do výšky).
Realizácia skokov vyžaduje cyklickú rýchlosť, skokanskú výbušnosť, aktívnu ohybnosť a obratnosť. Pri odraze v amortizačnej fáze ( dotyk, došľap ) sú vysoké nároky na negatívnu – ustupujúcu – silu, pri dokončení odrazu na pozitívnu silu. Tlak na podložku prevyšuje 5 až 10 krát hmotnosť skokana. Z psychických vlastností možno uviesť schopnosť mobilizovať vôľové úsilie na explozívny odraz, schopnosť prepájať pozornosť z excelerovanej cyklickej činnosti na acyklickú pohybovú činnosť, rozhodnosť a schopnosť orientovať sa v priestore a čase. Pri motorickom učení treba najskôr odstrániť strach z rizika ( úrazu počas letu a najmä pri doskoku či dopade), nerozhodnosť pri prechode do odrazu a treba rozvíjať výbušný odraz. Pri počiatočnom výcviku a zdokonaľovaní treba mať na zreteli nároky na rytmus prechodu z rozbehu do odrazu ako aj to, že opakovaním sa nefixujú, len pohybové tvary, ale aj rýchlosť a rytmus ich realizácie. Týmto nárokom treba podriadiť metodiku nácviku, výcviku, alebo technickej prípravy. 2.1.1.1. Skoky smerom do výšky

Mechanika a technika skoku do výšky.

(4) V krátkosti použitím termínov biomechaniky, môžeme povedať, že skok do výšky jej riadený zvyšovaním rýchlosti použitím dostredivej sily na prenos tela, pretvorením horizontálnej rýchlosti na vertikálnu rýchlosť dostať ťažisko tela ponad priečku. Pri dodržaní určitých biomechanických požiadaviek, možno dosiahnuť jedinečnú kvalitu skokov. Tieto nároky na vykonanie skoku závisia od zručnosti skoku, ktorý môžeme rozobrať v troch stupňoch:
1. Pribehnutie pred odrazom
2. Prechod a vzlet
3. Preskočenie latky
Aj keď tieto fázy sú tak trochu umelé. Výška skoku závisí už od prvého kroku a každý nasledujúci krok od toho predchádzajúceho. Pribehnutie pred odrazom

Funkciou pribehnutia, ako prípravy na odraz je vytvorenie horizontálnej a uhlovej rýchlosti (rotáciou okolo osi). To dosiahneme pribehnutím k tyči „v tvare J“.

Zakrivená časť dráhy nábehu vytvorí odstredivú silu, ktorá pomôže športovcovi prekonať dostredivú silu. Keď to urobí, dá telo šikmo preč od tyče a odrazí sa. V tomto momente sa vytvorí rotácia okolo osi, čo umožní atlétovi prekonať latku. Prechod a vzlet

Z pohľadu biomechaniky, prechod od pribehnutia po odraz má najväčší vplyv na výšku skoku. Počas tejto fázy, horizontálna rýchlosť a moment hybnosti sú premenené na zrýchlenie atlétovho tela pri odraze zo zeme. Funkciou tejto fázy je dostať telo športovca do najlepšej pozície a aplikovať maximálne možnú veľkosť vertikálnej sily smerom od zeme. Nepochybne definitívny zámer je zdvihnúť ťažisko tela do čo najväčšej možnej výšky využitím výhod rotácie okolo horizontálnej osi. Kľúčom k dosiahnutiu dobrého preskoku a vzletu je zníženie ťažiska tela a udržanie dobrej pozície pri poslednom kroku nábehu pokiaľ urýchľujeme odraz. Tento cieľ splníme dokonale ak posledné tri dlhé kroky bežíme do zákruty. Posledný krok, ťažisko tela je nízko pripravené pre kolmé zvýšenie rýchlosti. Priblíženie polohy tela, rameno a koleno sú hnacie a sila aplikovaná od podložky vznesie telo do vzduchu ku tyči. Preskočenie latky

Hneď ako atlét sa odrazí od zeme, jeho trajektória jeho ťažiska je presne definovaná. Nie menej skokan môže maximalizovať polohu tela voči priečke. Akčné a reakčné účinky umožňujú atlétovi preskočiť latku alebo zbrzdiť ho pri preskoku. Ideálne, mali by mať plochý, alebo trocha klenutý chrbát pri prechode ponad latku. Držaním ramien a hlavy trochu ponad boky, pokiaľ nezačnú klesať popod ne. Poloha ramien ovplyvňuje rýchlosť otáčania okolo osi. Keď nohy opúšťajú tyč, nadvihneme hlavu a ramená naraz a bokmi minieme tyčku. TECHNIKA SKOKU DO VÝŠKY

Obr.12

Skoky smerom do výšky

[2] Charakteristika pohybovej činnosti skoku do výšky má osobitosti odlišujúce sa od základnej charakteristiky skokov v tom, že rozbeh je nepomerne kratší, a tým aj získaná zotrvačná sila menšia ( rýchlosť rozbehu asi 6 – 8 m/s ), ale kolmá zložka sily získaná odrazom je na hranici možnosti. Skok o žrdi naopak vyžaduje rozbeh a odraz podobný ako pri skoku do diaľky. Spoločné pre oba druhy skoku do výšky je, že výkon sa meria prekonaním výšky latky, ktorá sa postupne zvyšuje. Táto skutočnosť vytvára nároky na pohybovú štruktúru pri prechode ponad latku a aj nároky na rozloženie motorických a psychických schopností. Veď pri prekonávaní najväčších výšok, teda už za miernej únavy, má skokan dosahovať vrchol výkonnosti.

Pre realizáciu skokov sa kladú osobitné nároky na spojenie rozbehu s odrazom (najmä pri skoku o žrdi ) a na zvládnutie štruktúry racionálneho prechodu ponad latku. Preto možno pri motorickom učení oddeliť nácvik prechodu ponad latku tak, že sa tento nacvičuje s využívaním osobitného náradia či náčinia. Pri neoddelenom nacvičovaní skoku sa kladú znížené nároky na prvú časť pohybovej činnosti, t.j. na rozbeh s odrazom. Pri prechode skokana ponad latku vychádzame z poznatkov o práci pružného dvojramenného sochora. Pohyby, pri akomkoľvek spôsobe prechodu smerujú k tomu, aby časti tela, ktoré latku prešli rýchle klesali ( zdôraznené vedomou činnosťou ) a tak pomáhali zdvíhať časti tela, ktoré sú pred a pod úrovňou latky. Nastáva prehnutie pružného sochora v dôsledku uvedeného k akejsi „ strieške“. Táto sa dosahuje predklonom, záklonom, úklonom, alebo ich kombináciou. Rotačný impulz pri skoku do výšky ( vyvolávajúci pohyb čelom alebo
chrbtom k laťke ) začína už v opore ( pri skoku do výšky prostom ) alebo v opore a vo vise ( pri skoku o žrdi ). Impulz vychádza zo švihovej nohy a z pohybov paže a trupu. Impulz bez opory je neúčelný, štruktúra je neracionálna. Okrem schopnosti skokana mobilizovať vôľové úsilie na vykonanie pohybov žiadúcej intenzity a druhov pri rozbehu a odraze, realizácia štruktúry výkonu v skokoch vyžaduje sústredenú pozornosť až do odrazu a potom rozloženú pozornosť na sebakontrolu pri prechode a doskoku. 2.1.1.2. Skoky smerom do diaľky

(1) Skoky do diaľky sú veľmi závislé na rýchlosti a energii. Veľmi dobrí skokani do diaľky sú často i dobrými bežcami na 100 m. Diagram č.1 poukazuje na odrazové schopnosti v závislosti na šprinte. ( Odpovedajúca vzdialenosť skoku do diaľky pri rýchlosti behu 10 m/s je 7,6 m. )

Obr.13

Nie je dôležitý rýchly rozbeh, ale vydať v momente odrazu enormné množstvo energie. Je životne dôležité nestratiť rýchlosť – rytmus a synchronizáciu pohybu. TECHNICKÁ ZRUČNOSŤ
Technická zručnosť je u každého individuálna. Jej predpokladom je použitie techniky, ktorá je odpovedajúca fyzickej a mentálnej dispozícii športovca. Pre dosiahnutie danej techniky je dôležité sledovať techniku vrcholových skokanov, ale nesnažiť sa o jej presné kopírovanie. Je dôležité nestratiť rýchlosť pred odrazom.
Rozhodujúci je došľap na dosku, musí to byť odraz, nie iba obyčajný krok. Úspešný je ten skokan, ktorý je sústredený na dobrý odraz už počas celej trate. Nábeh musí byť krátky a aktívny pred tým ako došľapneme na dosku ( nie pätou ). To dovolí skokanovi preniesť boky dopredu a úspešne tak preniesť celú váhu tela bez straty energie.

Pri došľape na dosku musí byť telo atléta naklonené mierne dozadu, a v momente opustenia dosky, je os tela vo vertikálnej rovine. V priebehu odpichu telo rotuje do správnej polohy. Dôležité pre atléta je minimalizovať rotáciu, čo umožní nohám ďaleký let pred dopadom. Obr.14

Tento obrázok zobrazuje, ako rýchlo a aký výkon treba vynaložiť na dosiahnutie výšky. Obr.15

Ak sa skokanovi nepodarí udržať telo vo vertikálnej rovine spôsobí to veľkú rotáciu, skokan musí švihnúť rukami a nohami veľmi energicky dopredu, čo však spôsobí, že jeho nohy dopadnú na zem. Skok je ešte dostatočne dlhý, ak atlét zmení rotáciu v dvojitý prudký výkop. BIOMECHANIKA SKOKU DO DIAĽKY

Obr.16

Musíme poznať nasledujúce údaje :
- rozbehovú rýchlosť
- uhol odrazu
- výška tela pri odraze
- výška tela pri dopade

Rýchlosť aj uhol sú rozhodujúce pre výsledok skoku – vyššie postavy sú lepšie. Najlepší svetoví skokani dosahujú uhol 15 – 25°. Optimálna rýchlosť je od 8 do 10 m/s ( pre ženy ) a 9 – 11 m/s ( pre mužov ). Výška tela pri odraze a dopade závisí od telesnej výšky skokana. Zistilo sa, že uhol 19° je dostačujúci pre dobré výsledky. Naopak rýchlosť 9,5 m/s je príliš malá na to, aby atlét získal dostatočné množstvo energie a doskočil ďalej ako 7,5 m. VÝŠKA TELA PRI DOPADE

Nie je možné pristáť na to miesto, kde si myslíme, že pristaneme. Keď sa nohy dotknú piesku, telo (s nohami dopredu) má výšku okolo 60 – 65 cm. Uhol, ktorý zvierajú nohy s horizontálou bude asi 45° ( viď. obr. uhol = N ), u mnohých skokanov omnoho viac. Skokan musí preniesť celú hmotnosť tela na nohy a potom pred chodidlá. Ak odrazový uhol je 20°, skokanove telo dopadá pod tým istým uhlom na zem. Skokan prirodzene znižuje nohy pod uhol menej ako 45°, často až na uhol 20°, čo spôsobuje stratu na dĺžke skoku. Táto strata býva aj viac ako 1m. Rozdiely v skokanoch sú skoro žiadne, ak by sme počítali aj s jedným z najneúspešnejších. Nie je čo získať, len stratiť. Popri rýchlosti rozbehu a uhlu odrazu, je rozhodujúca aj výška tela. Výška tela je 1,15 nad zemou pri odraze a 0,65 m pri dopade. Pre úspech je najdôležitejšie vertikálne držanie tela v momente odpútania sa od zeme. Obr.17

Obr.18

Obr.19

Skoky smerom do diaľky

[2] Sú to v podstate dva druhy, do diaľky ( prostý ) a trojskok. Rozbeh, spojenie odrazu a podstatné znaky odrazu a doskok do doskočiska majú rovnakú charakteristiku štruktúry. O rozbehu a o prechode do odrazu sa nemusíme zmierňovať, lebo platí to, čo sme uviedli vo všeobecnej časti o skokoch.

Odraz pri skoku do diaľky je plynulý bez veľkého zníženia ťažiska tela tak, ako ukazuje model pohybu ťažiska tela (obr.20). O časových a priestorových zmenách pri odraze možno súdiť podľa odlišnej vzdialenosti jednotlivých bodov. Elevačný uhol je na obr.20 naznačený ( optimálny je 25° ). Poloha odrazovej nohy pri dotyku je naznačená v akčnom uhle. Vnútorné sily intenzívne pôsobia dozadu a dolu, švih paží a voľnej nohy dopredu. Na zvýšenie reakcie podkladu na mieste odrazu je do podkladu zamontované silné brvno. Obr.20

Cyklická rýchlosť a skokanská výbušnosť sú rozhodujúcimi motorickými schopnosťami, ktoré sú nevyhnutné na realizáciu, a tým viac na úspešnosť v skoku do diaľky. Cyklická rýchlosť má charakter šprintérskej rýchlosti so schopnosťou akcelerovať beh a prepájať ho v optimálnej rýchlosti na výbušný odraz. Pre výbušnosť odrazu skokana do diaľky je charakteristická schopnosť v krátkom čase, pri malom natiahnutí svalov - extenzorov – zvýšiť svalový tonus ( predpätie ) tak, aby sa maximálne kontrahoval sval.
O nárokoch na psychické vlastnosti sme sa už zmienili. Ide najmä o schopnosť prepájať pozornosť v hraničnom úsilí z jednej ( cyklickej ) na inú ( necyklickú ) činnosť pohybu. Nároky na motorické učenie súvisia s už uvedenými nárokmi. Treba sa naučiť z rýchleho rozbehu prejsť charakteristickým rytmom pred odrazom do výbušného odrazu. Pohyby vo vzduchu sú náročné najmä na formálnu stránku techniky a sú zamerané na udržanie rovnováhy a optimálne využitie zotrvačnej sily predsunutím nôh pred ťažisko tela. Možno ich však osvojovať analyticky, alebo spomalene. V trojskoku sú len kvantitatívne rozdiely v charaktere prvého odrazu ( poskok ) a v charaktere druhého odrazu ( preskok ). Rozdiel je v tom, že horizontálne zložka sily pri odraze ( tlak vďaka extenzii odrazovej nohy a švihu druhej nohy a paží) je výraznejšia. Štruktúra odrazov musí rešpektovať požiadavku, aby pri prvých dvoch odrazoch bola minimálna strata horizontálnej rýchlosti ( jej amortizácia ). Nároky na psychické vlastnosti a motorické učenie súvisia s vyššie uvedenými štrukturálnymi rozdielmi. 2.2. Atletické športy s náradím

2.2.1.

Skoky o žrdi
(2)

BIOMECHANICKÁ ANALÝZA SKOKU O ŽRDI

Obr.21

HISTÓRIA VÝKONNOSTI V SKOKU O ŽRDI

Obr.22

FÁZY SKOKU O ŽRDI

Obr.23

VÝŠKOVÉ PÁSMA

Obr.24

Obr.25

Obr.26

Obr.27

Obr.28
2.2.2. Vrhy

[2] Spoločné v pohybovej činnosti je to, že kinetická energia získaná rozbehom či inou inerciou a potenciálna energia vrhača majú sa účelne spočítať tak, aby atletické vrhačské náčinie zaletelo v rámci vymedzeného priestoru čo najďalej. Náčinie má rozličnú hmotnosť ( od 600 gr až po 7,25 kg) a preto vyžaduje rozličným spôsobom akcelerovaný pohyb rozličným využitím ramena ako páky. Tvar náčinia umožňuje počas letu rozlične veľký vztlak náčinia vzdušným prúdom. Rozmery plochy odkiaľ sa vrhá ( vržisko ) sú rozdielne a sú rozdielneho tvaru. Tieto určujú možnosti získavania kinetickej energie. Popri rozdielnych znakoch sú však aj niektoré spoločné, a to najmä z hľadiska spôsobu získavania kinetickej energie. Popri rozdielnych znakoch sú však aj niektoré spoločné, a to najmä z hľadiska spôsobu získavania kinetickej energie. Do prvej skupiny patria vrhy, v ktorých sa kinetická energia získava priamočiarym posúvaním ťažiska tela vrhača a náčinia, do druhej tie vrhy, v ktorých kinetická energie vzniká rotačnými pohybmi trupu a náčinia. 2.2.2.1. Hod oštepom

(3) V momente, keď oštep opúšťa ruku vrhača, jeho ťažisko je situované v najvyššej pozícii pravej ruky atléta a potom letí vysokou rýchlosťou hore. To si vyžaduje vyvinutie veľkého momentu hybnosti v oštepe a v pleci vrhača. Tento impulz sily sa vyvíja medzi nohou vrhača a zemou. Tento moment hybnosti môžme rozložiť do dvoch zložiek, skladajúcich sa z pohybu tela minus švih ramena a z trhu ramena plus oštep. Účelom toho je zisťovať zmeny v systéme, momenty hybnosti v priebehu vrhu a prenos momentov hybnosti z pleca na oštep. Obr.29

METÓDY

Na konci rozbehu atlét - pravák urobí väčší krok, pričom pravá noha ostáva na zemi (RTD), potom hmotnosť tela prenesie na ľavú nohu (LTD) a následne pustí oštep. Atlét má oddelenú oporu (SS) medzi RTD a LTD, celkovo dvojitú podporu (DS) medzi LTD a vrhom. Na národnom šampionáte boli filmovaní ôsmi finalisti použitím štandardnej 3D filmovej analýzy bola vyhodnocovaná perióda vrátane fáz SS a DS. Pre každý subjekt boli analyzované dva vrhy. Digitalizované dáta z filmu boli použité na výpočet, sledovaním koordinácie 21 bodov na tele vrhača a 3 na oštepe. 3D koordinácia bola prenesená do ortogonálnej sústavy v ktorej os X smerovala doprava (normálne v smere trate), os Y smerovala dopredu a os Z hore. Digitálne dáta boli mierne upravené pomocou metrického splineu. Bolo nájdené ťažisko tela a krútiace momenty jednotlivých segmentov tela a oštepu, ktoré boli vyhodnocované nasledujúcou metódou založenou Dapenom v roku 1978. Umiestnenie ťažiska oštepu bolo vypočítané použitím informácií od Hubbarda a Bergmana (1989).
SS a DS fáza boli každá rozdelená na dve rovnaké periódy.

Inverzný dynamický prístup bol použitý na zistenie priemerných síl vznikajúcich v systéme v každej zo štyroch periód. Zistenie hodnôt momentov hybnosti v 3D z tela mínus rameno, rameno plus oštep a kompletný systém, všetko vzhľadom k centru ťažiska v relatívne celom systéme, kde vypočítali 5 zložiek:(1) RTD, (2) stredný bod SS, (3) LTD, (4) stredný bod DS, a (5) uvolnenie oštepu.

VÝSLEDKY A DISKUSIA

Pre uskutočnenie tejto diskusie, budeme používať klasický pravotočivý súradnicový systém (CW) a ľavotočivý súradnicový systém (CCW) X,Y,Z, ktorý je zakreslený aj na obrázkoch pri pohľadoch z prava, zo zadu a z hora HX, HY, HZ. V RTD systéme mal CCW HX 13 kg m2/s. Reakcia v rovine YZ zmenená do CW má hodnotu v LTD (35 kg m2/s ), a rovnako veľkosť CW pri pustení oštepu je 67 kg m2/s. V priebehu prvej polovice SS priemerná hodnota reakcie podložky v systéme v smere dozadu (t.j. trecia zložka sily)a hore (reakcia podložky na tiaž tela) je FY = -480 ± 200 N; FZ = 1230 ± 190 N. Pretože pravá noha je skoro priamo pod ťažiskom tela počas celej periódy, horizontálna sila je v prevažnej miere zodpovedná za vznik momentu hybnosti CW 28 N m s v systéme. V priebehu druhej polovice SS noha bola samozrejme vzadu za ťažiskom a reakčná sila bola skoro vertikálna FY =20 ± 200 N; FZ = 1010 ± 180 N. A preto CW uhlový moment v systéme vznikajúci počas tejto periódy (20 N m s) je závislý hlavne od vertikálnej reakcie podložky. Počas DS v systéme vzniká veľké trenie aj reakcia podložky smerom hore (FY = -1850 ± 320 N and FZ = 2200 ± 230 N počas prvej polovice DS; FY = -1540 ± 480 N and FZ = 2400 ± 320 N počas druhej polovice DS. Výslednica musí prechádzať popod ťažisko systému, aby vznikal CW moment hybnosti, ktorý pozorujeme počas oboch polovíc (14 N m s and 18 N m s, v tomto poradí), ktorý zvýši CW krútiaci moment systému na jeho koncovú hodnotu vypustenia oštepu. V RTD, HY systému hodnotu CW približne 8 kg m2/s. Počas SS priemerná reakčná sila je v rovine XZ smerom hore a nepatrne vľavo (FX = -50 ± 140 N a FZ = 1230 ± 190 N počas prvej polovice SS; FX = -110 ± 120 N a FZ = 1010 ± 180 N počas druhej polovice SS). Moment hybnosti bol CCW (13 N m s a 17 N m s v prvej polovici a druhej polovici SS, v takom poradí), to vedie k záveru, že výsledná sila prechádza vpravo od ťažiska systému. To sa pripisuje polohe opornej nohy, ktorá je vpravo od ťažiska. Moment hybnosti zmení systém HY na 23 kg m2/s CCW a LTD. Ale všetky zmeny v HY medzi LTD a vypustením boli malé.

Priemerná reakcia podložky smerom hore a mierne doprava počas tejto periódy (FX = 380 ± 290 N and FZ = 2200 ± 230 N počas prvej polovice a FX = 430 ± 280 N and FZ = 2400 ± 320 N druhej polovice DS). Ľavá noha bola uložená čisto na ľavej strane ťažiska a údaje z Deporte & Van Gheluwe (1988) ukazujú, že väčšina z reakčných síl podložky sa uplatňuje na ľavej nohe počas DS. To silne poukazuje tomu, že kombinácia polohy ľavej nohy a smer výslednice síl je to, čo zapríčiňuje vznik síl v blízkosti ťažiska a vedie k vzniku malých zmien v HY počas DS. Systém HZ bol veľmi malý v priebehu SS, LTD, malo CCW hodnotu 3 kg m2/s. Počas DS priemerná hodnota reakčnej sily v rovine XY smerom dozadu (trecia sila) a mierne doprava (FX = 380 ± 290 N a FY = -1850 ± 320 N počas prvej polovice DS, FX = 430 ± 280 N a FY = -1540 ± 480 N počas druhej polovice DS). Impulz hybnosti bol CCW (14 N m s a 6 N m s v prvej a druhej polovici DS, podľa poradia), čo znamená, že výsledná sila prechádza vľavo od ťažiska. Momenty hybnosti menia systém HZ na 23 kg m2/s CCW pri vypustení oštepu. Pre zistenie ako v systéme vzniká moment hybnosti, nebudeme vyšetrovať, ako moment hybnosti bol premietnutý do systému rameno - plus – oštep za účelom vyvolania veľkého spádu momentu pri vypustení oštepu. V RTD, všetky HX systému boli v telo – minus – rameno, a veľa zo zmien vzniklo v HX počas SS a tiež z reakčných síl, iba malá CW časť HX bola premenená do rameno – plus – oštep, v druhej polovici SS. Počas DS systém prijal veľký CW impulz hybnosti, ale HX v systéme telo – minus – rameno sa veľa nezmenilo, v základe všetky ďalšie HX získané z podložky počas DS boli premenené cez telo do systému rameno – plus – oštep. V RTD, všetky HY systému boli v systéme telo – minus – rameno, a počas SS prakticky všetky z CCW zmenená v HY a tiež reakčné sily podložky. Medzi LTD a uvoľnením oštepu sú celkovo iba malé zmeny v systéme HY, ale počas druhej polovice DS sú zjavné premeny z CCW HY v systéme telo – minus – rameno do rameno – plus - oštep. Najväčšiu časť počas SS bol systém blízko nuly. V LTD, systém mal malú hodnotu CCW HZ, a v podstate všetky z nich boli v rameno – plus – oštep. Počas DS reakčné sily podložky zvýšili CCW HZ systému. Časť z HZ získame počas prvej polovice DS ak zostaneme v systéme telo – minus – rameno, a časť bola premenená do systému rameno – plus – oštep, všetky ostatné HZ získané počas druhej polovice DS boli prenesené cez telo do systému rameno – plus – oštep.

Obr.30

Zhrnutie:
Moment hybnosti vrhajúceho ramena plus oštep pri vypustení je približne taký veľký ako rýchlosť oštepu, je to jeden z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúci výsledok vrhu.

Výsledky tohto projektu pomohli porozumieť mechanizmu vrhu, ktorý reakčné sily podložky vyvolávajú na vrhačovu nohu a tak vytvárajú moment hybnosti v systéme vrhač – plus – oštep. Výsledky tiež ukázali, že moment hybnosti v systéme je produkovaný počas jednoduchej aj dvojitej opory, kým prenos momentu hybnosti v systéme vrhač – plus – oštep sa vyskytuje skoro výlučne počas dvojitej opory. Hod oštepom

[2] Hod oštepom je jedným z priamočiarych vrhov. Pre malú hmotnosť náčinia ( 600 až 800 gr ) vyžaduje vyvinúť väčšiu inerciu priamočiarym rozbehom, aby hybnosť hmoty oštepu dosahovala úroveň, ktorá by bola blízko hranice silových možností oštepára. Tlaková línia aj tlaková rovina pri všetkých pohyboch ( rozbehu, prechodu do odhodu a v uzlovej fáze ) má byť zachovaná. Model štruktúry ukazuje obr.31. Obr.31

Zmeny v pohybovej štruktúre sú väčšie ako pri hode guľou. Veď rozbeh sa blíži vzdialenosti, ktorá umožní dosahovať kritérium rýchlosti. Pravda, ak nesenie oštepu nenaruší rytmus ani tempo behu. Pri rýchlosti 9 až 10 m/s ku koncu rozbehu je prechod do uzlovej fázy zložitý najmä preto, že vytočenie pliec a čiastočne aj panvy (os pliec z polohy kolmo na smer behu do polohy v smere behu) a k tomu slúžiace impulzívne (skrížené kroky) treba realizovať bez zníženia rýchlosti a pri zachovaní tlakovej línie a roviny. Na počiatočnej rýchlosti letu náčinia (asi 35 až 36m/s pri svetových výkonoch) sa podieľa rýchlosť rozbehu asi 35 až 38 %. Zvyšujúca časť počiatočnej rýchlosti sa dosahuje v uzlovej fáze. Pri švihu v uzlovej fáze treba čo najdlhšie pôsobiť na zrýchľovanie oštepu predĺžiť podľa možnosti polomer otáčania alebo ho neskracovať vyžitím optimálnej činnosti svalov a dlhých častí tela a vyžitím činnosti všetkých pružín. Prakovitá pružina rozhodujúcim spôsobom ovplyvňuje výkon, pravda ak zdvihová a čiastočne špirálovitá pružina predtým efektívne plnili svoju funkciu. Modelovanie pohybu sleduje výraznejšie nájsť racionálne jadro v štruktúre pohybu. v skutočnosti pohyb je plynulý a dynamický.
Nároky na pohybové schopnosti vyplývajú z charakteru pohybovej činnosti. Pre realizáciu hodu sa vyžaduje len priemerná šprintérska rýchlosť, schopnosť prechádzať zmeneným rytmom do odhodovej fázy (obratnosť) a anjmä výbušná sila. Pre dosahovanie kvalitných výkonov žiada sa akceleračná schponosť v behu na dosahovanie kritéria rýchlsoti na vzdialenosti 30 až 40 m. Výbušná sila prejavujúca sa v konečnej fáze vo švihu paže s oštepom má odlišnú štruktúru ako pri sote guľou. Spočítanie podnetov prebieha pomalšie, lebo atlét tlačí do oštepu po nepomerne dlhšej dráhe.

Švih musí byť v tlakovej línii a realizovaný tak, aby výslednica pôsobenia síl pôsobila do pozdĺžnej osi oštepu. Špeciálna vytrvalosť v štuktúre hodov je žiadúca ako pri iných vrhoch len pre tréning.
Nároky na psychické vlastnosti sú adekvátne štruktúre pohybu a nárokom na pohybové schopnosti. Vyžaduje sa schopnosť mobilizovať vôľové úsilie na akcelerovaný beh blízky hraničnej rýchlosti, na náročný prechod do odhodovej fázy a na výbušný švih. Prechod predpokladá schpnosť prepájať pozornosť. V uzlovej fáze sa vyžaduje koncentrovaná pozornosť na maximálnerýchly švih paže.
Pri motorickom učení sa treba opierať rovnako o poznatok, že rýchlosť pohybu sa fixuje súčasne s osvojením štruktúra. Preto analýza činnosti, spomalená imitácia pohybov je síce nevyhnutná na pochopenie štruktúry zložitej činnosti pri motorickom učení, ale takýto pohyb sa nesmie často opakovať. Vhodné je preto tvoriť algoritmy rešpektujúce nielen formálnu, ale aj obsahovú stránku štruktúry pohybu.

3. Záver

Riešenie biomechanických pomerov kineziologického systému v športovom procese má dôležitý význam pre metodiku trénovania jednotlivých športov, a to atletických i neatletických.
Cieľom je vlastne zvyšovanie výkonu u športovcov, zdokonalenie techniky prevedenia daného športu, výskum nových pomôcok pre športovcov, uľachčenie športového prejavu u handicapovaných športovcov atď.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk