UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA ŠPORT DIPLOMSKO DELO ZDRAVKO SLABNIK LJUBLJANA, 1996 UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA ŠPORT KINEMATIČNA ANALIZA ODRIVNE AKCIJE SKOKA V VIŠINO S TEHNIKO FLOP DIPLOMSKO DELO VISOKOŠOLSKI ŠTUDIJ PEDAGOŠKA SMER LJUBLJANA, 1996 avtor: ZDRAVKO SLABNIK mentor:dr. MILAN ČOH Zahvale niso najhvaležnejše delo, kajti če se hočeš zahvaliti za vso materialno, strokovno, ... pomoč, če hočeš biti hvaležen za moralno podporo ali trenutke inspiracije, za prijazen pogled ali toplo besedo, za želje, ki “napolnijo baterije”.. bi bil spisek dolg, Toda dolžine se ne bojim toliko, slabše bi se počutil, če bi koga izpustil, zato: Hvala vsem, ki ste mi pomagali. Skok v višino, flop, športna tehnika, kinematična analiza, multipla regresija IZVLEČEK V raziskavi smo, pri analizi tehnike skoka v višino, želeli ugotoviti, kako in koliko se spreminjajo kinematični parametri v odrivni fazi pri naši merjenki. Predpostavljali smo, da se z različno višino skoka, kinematični parametri večajo ali manjšajo sorazmerno.Vzorec je predstavljala ena sama športnica, ki dosega vrhunske rezultate v svetovnem merilu. Za primerjavo nam je služila analiza 21. skokov 16. tekmovalk z Letnih olimpijskih iger leta 1992 in Dvoranskega svetovnega prvenstva v atletiki leta 1987, avtorja Dapene. Kinematične analize, ki so bile uporabljene v tej nalogi, so bile narejene s tehnologijo CONSPORT na Fakulteti za šport v Laboratoriju za biomehaniko. Podatki so bili obdelani na osebnem računalniku z računalniškim programom KWIKSTAT 4.1B. Uporabljene so bile: metoda za izračun osnovne statistike, metoda standardizacije podatkov, t-test in metoda multiple regresije. Ugotovili smo, da še najmanj varirajo dolžine zadnjega koraka, oddaljenosti mesta odriva, koti poti CTT po odrivu, pa tudi čas odriva. Toliko kot kriterij varirajo horizontalne hitrosti v fazi zaleta, znižanja skupnega težišča telesa na začetku odriva, ter nagibi trupa v stran na koncu odriva, bolj kot kriterij pa ostali koti nagibov trupa v fazi odriva, ter vertikalne hitrosti v fazi odriva. Lahko zaključimo, da je tekmovalka, ki smo jo analizirali, skakala z spremenljivo športno tehniko. Pri analizi posameznice, bi bilo potrebno v bodoče misliti na večje število skokov, tako skupno, kot takšnih na enaki višini. VSEBINA 1.0 UVOD 1 2.0 2.1 4 2.2 PREDMET BIOMEHANSKE OSNOVE SKOKA V VIŠINO DOSEDANJE RAZISKAVE 3.0 PROBLEM 27 4.0 4.1 4.2 CILJI IN HIPOTEZE CILJI NALOGE HIPOTEZE 28 28 29 5.0 5.1 METODE DELA VZOREC MERJENCEV 30 30 6 25 5.2 VZOREC SPREMENLJIVK 5.2.1 Kinematične spremenljivke 5.2.2 Opis tehnike merjenja kinematičnih spremenljivk 5.2.3 Opis uporabljenih spremenljivk 30 30 5.3 METODE OBDELAVE PODATKOV 5.3.1 Digitalizacija slike 5.3.2 Računalniška obdelava in predstavitev podatkov 5.3.3 Statistične metode 40 40 6.0 REZULTATI IN INTERPRETACIJA 41 7.0 ZAKLJUČEK 58 8.0 LITERATURA 61 9.0 PRILOGE 63 31 33 40 40 Življenje večkrat usmerja iracionalnost, kjer vlada sla po moči, oblasti in prevladi. Kot smo včasih priča, da se za dosego cilja včasih posveti vsa sredstva, včasih dejanja vodi preprosto dejstvo: “Užitek je srečati pogled tistega, ki si mu pred kratkim storil kaj dobrega.” LA BRUYERE 1.0 UVOD Ni več dileme, da je postal šport, tako za posameznika kot za človeštvo, tako pomembna dejavnost, da potrebuje in zasluži znanstveno obravnavanje. Poglejmo, katera ali katere znanosti ga obravnavajo. Znanost o športu ali antropološka kineziologija je mlada znanost. Kljub različnim zasnovam po svetu, je prehajala od monodisciplinarne, multidisciplinarne, interdisciplinarne do kros-disciplinarne znanosti. Prvo smer predstavlja disciplinaren pristop, (morda bi ga lahko imenovali tudi monodisciplinaren). Tako usmerjena znanost ima: 1. poseben predmet proučevanja, 2. specialno metodo raziskovanja, 3. enotno “telo znanja”, oziroma teorijo. Primer takšnega pristopa je proučevanje “človekovega gibanja” (ne človeka v gibanju), ki je predpostavljalo zase svoje znanstveno območje, ki naj ga ne raziskujejo druge discipline. Drugo smer predstavlja multidisciplinaren pristop. Pri tem obstaja osrednja tema ali predmet ( v našem primeru šport), ki ga proučujejo medsebojno ločene znanstvene discipline, brez enotnega koncepta. Proces raziskovanja je usmerjen vertikalno in rezultati so vsota ugotovitev tako imenovanih aplikativnih znanosti. Znanje je pridobljeno od bazičnih disciplin in aplicirano na praktične probleme športne dejavnosti. “Športne znanosti” ali “Physical Activity Sciences” predstavljajo ta pristop. 1 Tretja smer je interdisciplinaren pristop. Obstaja v interakciji dveh ali več različnih disciplin v obliki komuniciranja idej v medsebojni integraciji na področju skupnega interesa. Ker ne obstaja integrativni vzorec, je ta pristop tudi v glavnem vertikalen, zato je tematska integracija le delna. Koncept “Športne znanosti “ spada v to vrsto. Četrta smer je kros-disciplinarna znanost, ki je usmerjena horizontalno, ker prehaja preko tradicionalnih meja med disciplinami. Čeprav je določen del znanja pridobljen od tradicionalnih disciplin, obstaja koncept njegovega združevanja, ki proizvede, generira tematsko integrirano vsebino proučevanja. V tej strukturi je holističen (celovit) pristop v integraciji: -fizično-organske, -motorične -in vedenjske komponente človeka. Te tri komponente so integrirani, temeljni predmet proučevanja človeka v gibanju. Osrednje področje proučevanja je motorika, ki se jo proučuje tako z naravoslovnih kot družboslovnih izhodišč in z uporabo tako naravoslovnih kot družboslovnih znanstvenih metod. Naravoslovni pristop proučuje motoriko s fiziološkimi, biomehanskimi in biokemijskimi metodami in tehnikami. Z njimi je mogoče prodirati v globine motoričnih funkcij. Izhaja iz znanj in vednosti, ki jih zagotavljajo fiziologija, funkcionalna anatomija, fiziološka biokemija, biomehanika in fizična antropologija. Izvajanje športnih dejavnosti je smiselno, če so človeku v prid, če nanj delujejo pozitivno. Kineziologija, “ znanost o športu”, zagotavlja znanstvene zakone ter možnost, da se človek ravna po ugotovljenih zakonih in usmerja svojo dejavnost skladno z njimi. Takšno usmerjanje zahteva možnost, da kontroliramo učinke športne dejavnosti na človeka. Kontrola učinkov športa je mogoča le, če obstaja splošen model stanja subjektov, na katere delujemo z namenom, da bi to stanje spreminjali. Takšen model mora biti zasnovan na ideji, na kaj delujemo pri človeku, kaj reagira na učinke transformacije. Ta model naj hkrati vsebuje tudi informacijo o tem, kaj je pri človeku pomembno za njegovo večjo ali manjšo uspešnost v raznih motoričnih dejavnostih, ki tvorijo vsebino športov. 2 Na podlagi te ideje je nastala teorija o psihosomatičnem statusu. To je termin, ki velja za model človek, in označuje njegovo stanje. Model je zasnovan na močno reduciranem “sistemu človek”. Tvorijo ga mere človekovih lastnosti, značilnosti in sposobnosti. Te mere so odraz kvantitativnega določanja, so kvantitativne kategorije in jih zato imenujemo dimenzije psihosomatičnega statusa. Hierarhijska urejenost teh dimenzij predvideva tri ravni: -značaj potencialnih dimenzij (antropometrijske mere in konstitucijske značilnosti telesa, motorična učinkovitost, funkcionalne kapacitete, dimenzije gibalnih struktur, zdravstveno stanje) -značaj realizatorskih (konativne lastnosti, kognitivne dimenzije, dimenzije mikrosocialnega statusa, dimenzije socialnega statusa) -“mobilizatorska” raven (motivi, sistem vrednot) (Šturm, Strojnik; 1994). V celotnem sklopu psihosomatičnih dimenzij je raven popolnosti osvojenih gibalnih struktur eden od rezultatov postopkov transformacije in hkrati eden od pomembnih dejavnikov uspešnosti v športu, zato zasluži obravnavanje v sledeči raziskavi. 3 2.0 PREDMET Skok v višino spada v skupino acikličnih monostrukturalnih gibanj in je tipična tehnična atletska disciplina, kjer pravilnost tehnične izvedbe v veliki meri vpliva na končni rezultat. Z izrazom tehnična izvedba ali “športna tehnika” označujemo količino in kvaliteto motoričnih programov, ki jih obvladajo subjekti. Sleherni gibalni akt ima svojo strukturo, ki jo sestavljajo elementi. Stukturni elementi so faze ali deli gibanja. Da pride do smotrnosti gibalnega akta, pa morajo biti elementi urejeni-koordinirani tako, da potekajo eni na principu hkratnosti, drugi pa na principu zaporednosti. Urejenost gibalnega akta omogočajo programi. Človek ima vgrajene programe in podprograme, ki so stalni ali pa jih prilagaja glede na okoliščine. Motorični programi so locirani v višjih strukturah centralnega živčnega sistema, le-ti aktivirajo efektorni del centralnega živčnega sistema, ki pošlje impulze preko hrbtenjače v gibalni aparat, kjer pride do realizacije gibanja. Informacije o tem, kako je bilo gibanje realizirano, pa tečejo nazaj po aferentnih zvezah. Realizacija gibalnega akta se vedno prične s postavitvijo cilja, ta pa sproži proces programiranja gibanja. S programom se aktivira enota za primerjanje, ki primerja zastavljen cilj s podatki v motoričnem spominu. V kolikor je program ustrezen, se le-ta aktivira. Seveda pa mora obstajati tudi enota aferentne sinteze, kjer se sintetizirajo povratne informacije, ki tečejo iz različnih virov: proprioreceptorji, slušni receptorji, vidni receptorji. Iz te aferentne sinteze tečejo informacije v motorični spomin, ki je povezan z enoto za primerjanje. Tukaj se izvede proces primerjanja programiranega akta z realiziranim (Čoh, 1987). Proces osvajanja določene gibalne strukture ima več faz, ki se zaključijo s fazo stabilizacije gibalne strukture. Športna tehnika, zlasti v agonistični vrhunski športni dejavnosti, praviloma ni nikoli dokončna ali zaključena. Sleherni vrhunski športnik svojo tehniko nenehno izpopolnjuje in jo prilagaja tekmovalni situaciji, ki se lahko zelo spreminja. V vrhunskem športu načeloma ne obstaja maksimalno popolna tehnika. Osnovna tehnika je sicer stabilna, medtem ko so finese, oziroma nekateri suptilni elementi tehnike (Čoh, 1978), variabilni. Popolna stabilizacija tehnike ni mogoča zaradi številnih šumov, endogenega karakterja (psihično stanje športnika, njegova obremenjenost, pomembnost tekme) in šumov eksogenega karakterja (vremenski pogoji, rekviziti, višina letvice). Poleg tega tudi ni zaželjena, ker želimo psihosomatični status športnika 4 spraviti na vedno višji nivo. Motorične in funkcionalne sposobnosti, med drugimi, na višjem nivoju pogojujejo tudi športno tehniko na višjem nivoju. Za vrhunsko športno motorično aktivnost je praviloma značilno, da temelji na visokem nivoju upravljanja in uravnavanja, saj so gibi z večkratnim ponavljanjem zelo avtomatizirani. Zelo je pomembno, da je motorični program relativno stabilen, vendar hkrati elastičen in prilagodljiv. Pri upravljanju z gibanjem v fazi stabilizacije tehnike obstajata po Bernsteinovi teoriji dve taktiki reševanja motoričnih problemov: 1. Po prvi je mogoče reševati motorične probleme na ta način, da so parametri tehnike konstantni. 2. Drugi način taktike pa temelji na konstantnosti enih in spremenljivosti drugih parametrov. Gibalna struktura tehnike Fosbury-flopa je zelo komplicirana, sestavljena iz mnogih elementov, le teh je okoli 130 (Čoh, 1978), in si sledijo v izredno kratkih časovnih intervalih na principu zaporednosti ter hkratnosti gibov. Zaradi navedenih razlogov skakalka ne more imeti pod kontrolo vseh elementov hkrati. Pri skoku v višino obstajata dve osnovni strategiji uravnavanja gibalnega akta (Čoh, 1978). Obstaja tip skakalke, ki se skoncentrira na elemente prvega dela gibalnega akta (zalet in odrivna akcija), in tip skakalke, ki se skoncentrira na elemente prehoda letvice. Nekatere ugotovitve biomehaničnih analiz, ki so bile opravljene na skakalcih najvišjega svetovnega razreda: Paklin, Mogenburg, Bikova, Kostadinova (Čoh, 1978), kažejo na to, da obstaja težnja variabilnosti zaletne hitrosti in parametrov odrivne akcije, medtem ko so parametri prehoda letvice v večji meri stabilni. Nekdanji zahodnonemški zvezni trener za skoke Dragan Tančič (Čoh, 1978) pa zagovarja teorijo, ki je plod njegovih lastnih izkušenj in biomehaničnih študij, da mora imeti skakalec za sleherno višino skoka poseben program. Uspešnost skoka je tako odvisna od sposobnosti vključitve ustreznega programa, ki pa mora biti čim stabilnejši. Nasprotno pa kanadski zvezni trener za skok v višino Patrick Reid (Čoh, 1978) meni, da je tehnični model skoka v višino enak ne glede na višino letvice. Skakalci so po tem modelu sposobni izvajati skoke do določene višine, do osebnega rekorda, potem pa se model podre. 5 2.1 BIOMEHANSKE OSNOVE SKOKA V VIŠINO Izvajanje motoričnih programov ali športnih gibanj pogojujejo ravni motoričnih sposobnosti in funkcionalnih kapacitet. Za individualne razlike v naravi in strukturi motoričnih sposobnosti, ki jih je mogoče ugotoviti z meritvami in ki se pojavljajo v vsaki objektivno merljivi športni panogi, sta odgovorna dva mehanizma, ki se aktivirata v vsaki športni motorični dejavnosti. Prvega imenujemo energijski, ker temelji na energijskih procesih, drugega informacijski, ker je odgovoren predvsem za urejenost in skladnost gibanja. Energijskemu mehanizmu pripadajo primarne motorične sposobnosti, kot so moč, vzdržljivost in hitrost; informacijskemu mehanizmu pa koordinacija, gibljivost in ravnotežje. Toda v vseh motoričnih aktih se ti mehanizmi in sposobnosti prepletajo in kombinirajo, zato je njihovo ugotavljanje in merjenje zapleteno in težavno in zahteva nenehno raziskovanje in izpopolnjevanje (Šturm, Strojnik 1994). Optimalna tehnika skoka v višino, s tehniko flop, mora izpolniti tri pogoje (Barton, Szende 1985): 1. Težišče telesa skakalke mora biti na največji možni višini na koncu faze odriva. Maksimalna višina CTT je odvisna predvsem od konstitucionalnih faktorjev: dolg trup, dolge okončine, toda nanjo se lahko vpliva z dvigom zamašnih okončin na optimalno višino (notranji dvig težišča). 2. Vrh parabole poti CTT mora doseči največjo možno višino. Maksimalno višino pogojuje vertikalna komponenta sunka sile reakcije podlage. Ker sila ni stalna, razdelimo čas njenega delovanja (dt) na majhne presledke, v katerih lahko smatramo silo (F) za konstantno. Celotna sprememba gibalne količine (mv2 - mv1) je potem enaka vsoti (∫ F) vseh sunkov v času dt: ∫ F dt = mv2 - mv1 Na vrh parabole poti CTT (H2) vplivata vzletni kot (α) in začetna hitrost (v0) na sledeči način: H2 = v0 sin2 α / 2g 3. Pri tekmovalcih, ki skačejo s tehniko flop, so bile izmerjene naslednje vrednosti: v0 = 4,5 - 5,5 m/s, α = 500- 590 (Nigg 1974. Barton in Fozo 1981) V fazi leta mora skakalec preiti letvico s tehniko, ki omogoča največjo možno razdaljo med potjo CTT in spodnjim robom konture telesa. 6 Lahko dodamo še četri pogoj: 4. Razlika med vrhom parabole leta CTT in višino letvice, mora biti čim manjša. Pogoja iz prve in druge točke sta določena v trenutku, ko telo skakalca prične pot po balistični krivulji (poševni met), to je v trenutku odskoka. Tretji pogoj se izpolni z močnim in hitrim “zaklonom” v fazi leta. Skakalci, ki skačejo s tehniko flop, zavzemajo različne položaje nad letvico. Lahko opazimo celo, da v toku enega tekmovanja skakalci menjajo položaj, odvisno od tega, kako daleč od letvice so se odrinili. Na podlagi biomehanskih zakonitosti moramo izvesti tehniko tako, da se doseže velika horizontalna hitrost v fazi zaleta, se jo malo izgubi v zadnjih korakih zaleta (ko se teče v nizkem položaju), aktivno postavi odrivno nogo na tla na začetku odrivne faze (kar prepreči preveliko negativno vertikalno hitrost na začetku odrivne faze). Ker dosega maksimalna sila pritiska telesa na podlago tudi 6000 N (Barton, Szende 1985), je lahko kolenski sklep le malo upognjen. V fazi odriva je potrebno uskladiti tudi zamašne gibe ekstremitet s trenutkom odskoka. Razvidno je, da se lahko doseže enako visok vrh poti CTT z različnimi kombinacijami začetne hitrosti in vzletnega kota. Tudi sunek sile, oziroma integral sunkov sile reakcije podlage, je lahko večji ali manjši ali deluje pri različnih skokih v različnih smereh. 7 Pri podrobnejši biomehanski analizi skoka v višino s tehniko flop, se bomo oprli na delo Jesusa Dapene (1992). Kljub dolgoletnemu delu, morda pa ravno zaradi tega, se poslužuje jezika in terminologije, ki je lažje razumljiva tudi širšemu krogu. Tudi to je eden izmed razlogov za daljši povzetek njegove raziskave. Jesus Dapena deluje na univerzi Indiana, kjer ima svoj laboratorij in tim sodelavcev. Leta 1992 je podal poročilo, ki vsebuje biomehanično analizo skoka v višino s tehniko flop finalistk na Olimpijskih igrah leta 1992 v Barceloni. Vsebuje podatke, pridobljene na teh OI in na Svetovnem dvoranskem prvenstvu leta 1987. Ker je poročilo zelo temeljito in ker je avtor izvajal raziskave tehnike flopa leta 1980, 1982, 1983, 1986, 1987, 1988, in 1990, bo verjetno koristno podrobneje spoznati njegov pristop. RAZPRAVA O TEHNIKI IN SPLOŠNA ANALIZA REZULTATOV Skok v višino lahko razdelimo na tri bistvene dele: fazo zaleta, fazo odriva in fazo leta. 1. Naloga zaleta je ustvariti primerne pogoje za začetek odriva. 2. V času odriva skakalec ustvari in uporabi sile. Te določijo maksimalno višino, ki jo doseže centralno težišče telesa (CTT), ko telo zapusti tla, in vrtilne momente, ki jih bo telo imelo v času leta, to je v času prehoda preko letvice. 3. Vsi gibi med letom so kompenzatorni, kar pomeni, da se del telesa lahko dvigne, če se istočasno spusti drugi del telesa, ali da se del telesa lahko zavrti hitreje, če se drugi del zavrti počasneje. Zalet služi kot priprava za odriv, ki je najpomembnejši del skoka. Tehnika prehoda letvice igra manj pomembno vlogo. Večina problemov pri prehodu letvice izvira iz faze zaleta ali odriva. GLAVNE ZNAČILNOSTI ZALETA Večina skakalk, ki skačejo s tehniko flop, uporablja zalet po krivulji. Tipična dolžina zaleta znaša za izkušene skakalke okoli 10 korakov. Nekatere skakalke startajo z mesta, druge napravijo nekaj uvodnih korakov. V prvih korakih zaleta skakalke postopoma podaljšujejo korake in stopnjujejo hitrost zaleta. Po nekaj korakih skakalke že tečejo precej hitro, z dolgimi sproščenimi koraki, podobnimi kot pri teku na 400m ali 800m. V prvem delu poteka zalet ponavadi v 8 ravni liniji pravokotno na ravnino letvice, zadnje štiri ali pet korakov pa opravi skakalka v loku s polmerom 7 do 10m. Eden glavnih namenov teka po krivulji je, da skakalka dobi na začetku odriva nagib stran od letvice. Kolikor hitrejši je tek in kolikor ostrejša je krivulja, toliko večji je nagib. SLIKA 1: Faza zaleta V zadnjih dveh ali treh korakih atletinje znižajo boke, kar pa mora biti napravljeno brez znatne izgube horizontalne hitrosti. CTT se niža in dviga glede na oporno ali letno fazo teka, toda bistveno se zniža šele proti koncu zaleta s kombinacijo stranskega nagiba telesa proti središču krivulje zaleta (stran od letvice) in s pokrčenjem kolena odrivne noge. KOTI OB KONCU ZALETA Slika 2 prikazuje v tlorisu zadnja dva koraka zaleta, fazo odriva in fazo leta. Krivulja, ki jo opisuje CTT, se nahaja levo od sledi stopal. To je zato, ker se skakalke nagnejo na levo v času teka po krivulji (če imajo levo odrivno nogo). Krivulja CTT in sledi stopal se nato približujejo in na koncu odriva je CTT skoraj navpično nad stopalom odrivne noge. 9 SLIKA 2:Koti v zadnji fazi zaleta Slika 2 prikazuje tudi kote t1, p2, p1, in p0,. t1 je kot med linijo letvice in linijo, ki povezuje stopali zadnjih dveh korakov. p2 in p1 sta kota med linijo letvice in potjo, ki jo opiše CTT v času zadnjih dveh korakov; p0 je kot med linijo letvice in potjo, ki jo opiše CTT v času prehoda letvice. HORIZONTALNA HITROST IN VIŠINA CTT NA KONCU FAZE ZALETA Faza odriva je definirana kot čas med trenutkom, ko se stopalo odrivne noge prvič dotakne tal in trenutkom, ko izgubi stik s tlemi. V času odriva odrivna noga pritiska na tla. Kot reakcija pritiskajo tla navzgor na telo prek odrivne noge z enako in nasproti usmerjeno silo. Sile reakcija podlage, ki delujejo na skakalko, spremenijo vertikalno hitrost CTT od vrednosti okoli nič do kar znatne vertikalne hitrosti. Ta vertikalna hitrost na koncu odriva določa, kako visok bo vrh parabole leta CTT, ko bo skakalka zapustila tla in zato zelo pomembno vpliva na rezultat. Da bi dosegli maksimalno vertikalno hitrost na koncu odriva, moramo doseči kar se da veliko vertikalno komponento sil, ki mora delovati na CTT čim dlje. Hiter zalet omogoča produkcijo velikih sil na naslednji način: ko vpade stopalo odrivne noge v zadnji korak, se mišice v kolenu, ki delujejo kot ekstenzorji, uprejo upogibu kolena, toda zaradi vztrajnosti telesa skakalke se je koleno prisiljeno vseeno upogniti. 10 Ekscentrično-koncentrična kontrakcija proizvede več mišične moči kot samo koncentrična. Na ta način se izrabi elastična energija, ki je shranjena v mišici, če je preklop med vrsto kontrakcije dovolj hiter -15 do 120 ms (Strojnik, 1990). Da bi podaljšali delovanje sil na CTT, mora biti CTT nizko na začetku faze odriva in visoko na koncu le-te. Skakalke v glavnem nimajo problemov z višino CTT na koncu odrivne faze, težje pa je imeti nizko težišče na začetku te faze. Če hočejo to doseči, morajo skakalke napraviti predzadnji korak, to je korak z zamašno nogo preko zelo pokrčene zamašne noge v kolenu. Takšno gibanje zahteva zelo močno zamašno nogo. Težko je teči z zelo pokrčeno nogo brez znatne izgube horizontalne hitrosti. Poleg tega se lahko zgodi, da se skakalka nauči teči hitro in nizko, toda odrivna noga ne prenese pritiska in se sesede, kar ima za posledico neuspel skok. Zelo je pomembno, da se najde pravo razmerje med hitrostjo zaleta in višino CTT, ki je za vsako skakalko različno glede na njeno mišično moč. Pri skakalkah se giblje višina CTT na koncu faze zaleta, izražena v procentih telesne višine med 49 in 54%, horizontalna hitrost v zadnjem koraku zaleta (vh1) pa med 6.2 in 7.2 m/s. Dober pokazatelj odrivne moči je vertikalna hitrost na koncu odrivne faze (vzto). SLIKA 3: na Povezava horizontalnih hitrosti z višinami skupnega težišča telesa koncu faze zaleta (Dapena, 1992) 11 SLIKA 4: Povezava horizontalnih hitrosti na koncu faze zaleta z vertikalnimi hitrostmi na koncu faze odriva (Dapena, 1992) SLIKA 5: Povezava vertikalnih hitrosti na koncu faze odriva z višinami skupnega težišča telesa na koncu faze zaleta (Dapena, 1992) 12 Ob večletnem (1982-1987) načrtnem spremljanju ameriških in svetovnih vrhunskih atletov in atletinj so v Dapeninem biomehaničnem laboratoriju na Univerzi v Indiani izračunali regresijska razmerja med vertikalno hitrostjo na koncu odrivne faze (vzto) in horizontalno hitrostjo v zadnjem koraku zaleta (vh1) ter med vzto in višino CTT na začetku odrivne faze. Graf na sliki 4 potrjuje pričakovanja: Močnejše skakalke in skakalci so sposobni boljšega odriva in lahko obvladujejo hitrejši zalet brez sesedanja v kolenu. Optimalen zalet je nekoliko nad regresijsko linijo. VERTIKALNA HITROST CTT NA ZAČETKU ODRIVNE FAZE Vertikalna hitrost CTT na koncu odrivne faze, ki je odločilnega pomena za višino skoka, je določena z vertikalno hitrostjo na začetku odrivne faze in spremembo vertikalne hitrosti med trajanjem odriva. Ponavadi se skakalke gibljejo na začetku odriva hitro naprej in rahlo navzdol. Vertikalna hitrost ima na začetku odriva torej rahlo negativno vrednost. Ob enaki spremembi te hitrosti bo imela prednost atletinja, ki bo imela na začetku odriva manj negativne vertikalne hitrosti. Pri vsakem koraku zaleta se CTT giblje rahlo navzgor. Ko se atletinja odrine od tal, doseže maksimum in potem spet pada, dokler atletinja ne postavi drugega stopala na tla in amortizira padanje. Če se v zadnjem koraku zaleta postavi stopalo dovolj hitro na tla, se lahko začne odrivna faza prej, kot dobi CTT preveč negativne vertikalne hitrosti. Da bi to dosegle, morajo atletinje napraviti zadnji dve oporni fazi koraka takoj eno za drugo, oziroma mora biti tempo zadnjega koraka zelo hiter. Če je zadnji korak zelo dolg, lahko povzroči pozno postavitev stopala odrivne noge na tla in kot posledico veliko negativno vertikalno hitrost CTT ob začetku odriva. Naslednji faktor, ki vpliva na vertikalno hitrost na začetku odrivne faze, je način, na kateri se zniža CTT v zadnjem delu zaleta. Skakalce in skakalke v višino lahko razdelimo v tri skupine glede na način, na kateri znižajo CTT. Mnogo atletinj zniža CTT zgodaj (dva do tri karake pred pričetkom odriva) in se nato gibljejo relativno naravnost v zadnjem koraku. Te atletinje imajo zmerno količino negativne vertikalne hitrosti v trenutku, ko se prične odrivna faza. 13 Druga skupina ohranja višino bokov visoko skoraj do konca zaleta in potem zniža CTT šele v zadnjem koraku faze zaleta. Te atletinje imajo mnogo negativne vertikalne hitrosti na začetku faze odriva, odvisno od tega, kako hitro postavijo odrivno nogo na tla. V tretji skupini znižajo CTT na enak način kot v prvi, toda potem ga zopet še kar dvignejo, ko se z zamašno nogo odrivajo v zadnji korak. Te atletinje imajo zelo malo vertikalne hitrosti na začetku odriva. To je dobro, toda zgubijo nekaj od prejšnjega znižanja CTT. Prva in tretja tehnična varianta imata svoje dobre in slabe strani, toda druga izgleda manj primerna kot ostali dve. POSTAVITEV STOPALA ODRIVNE POŠKODB STOPALA IN GLEŽNJA. NOGE IN NEVARNOST Če je pri odrivu stopalo odrivne noge postavljeno na tla v smeri, ki je skoraj vzporedna z letvico, in ni poravnana s smerjo zaleta na koncu zaletne faze in smerjo horizontalne komponente sile, s katero deluje atletinja na tla, nastopi rotacija stopala. Anatomsko se to imenuje pronacija gležnja. Če so pronacije pogoste in velike, lahko pride do poškodb gležnja. Za diagnozo varne tehnike je najpomembnejši kot med longitudinalno osjo stopala in horizontalno komponento sile, s katero telo preko noge in stopala pritiska na podlago. Koti pod 200 so se izkazali kot varni, koti med 200 in 250 so včasih tvegani, koti nad 250 pa nevarni. SLIKA 6: Pronacija gležnja 14 NAGIB TRUPA Na začetku odrivne faze ima trup normalno nagib nazaj. Nato zarotira naprej in je ob koncu odrivne faze blizu vertikale in včasih čez vertikalo. Ob zaletu po krivulji dobi trup na začetku odrivne faze tudi stranski nagib proti središču vertikale. V času odrivne faze trup zarotira na desno (ali na levo, če ima atletinja odrivno nogo desno) proti letvici in je ob koncu odrivne faze nekoliko čez vertikalo. Statistični izračuni (Dapena, 1992) so pokazali povezave med koti nagiba trupa in vertikalno hitrostjo atletinj na koncu odrivne faze in posledično z vrhom krivulje leta CTT. Če imata dve atletinji podobno hitrost zaleta, višino CTT na koncu faze zaleta in podobno zamašno akcijo rok v trajanju odrivne faze, atletinja, ki ima večje nagibe trupa vstran in nazaj ob začetku odrivne faze in manjše spremembe kotov v času trajanja odrivne faze, doseže večjo vertikalno hitrost na koncu odrivne faze. To je dobro. Toda te vrednosti kažejo statistično povezanost tudi z manjšimi kotnimi hitrostmi in s tem manj učinkovitimi rotacijami v fazi prehoda letvice. SLIKA 7: Nagibi trupa 15 Ne moremo biti popolnoma prepričani, da so nagibi trupa vzrok za večjo vertikalno hitrost in višji vrh krivulje leta CTT. Možna je tudi drugačna razlaga. Atletinje, ki so šibkejše, niso sposobne ustvariti mnogo odrivne sile. Tako ne morejo skočiti zelo visoko. Največjo višino leta dosežejo relativno zgodaj po odrivu. Zaradi tega hočejo zarotirati hitreje, da bi dosegle normalen vodoraven položaj telesa ob največji višini leta. To dosežejo z večjimi kotnimi hitrostmi v času odriva, kar pa zahteva manjše nagibe trupa in večje spremembe kotov nagibov. Ne moremo popolnoma ugotoviti, katera interpretacija je pravilna: ali nagib trupa vpliva na višino skoka ali majhna moč atletinje vpliva na višino skoka in s tem indirektno na nagib trupa. Ali pa sta obe trditvi delno pravilni. V tem trenutku to ni znano zagotovo. ZAMAŠNA AKCIJA ROK Delo rok v času faze odriva zelo vpliva na rezultat skoka. V času odrivne faze se z dvigom rok sile prenašajo na telo in so usmerjene navzdol. Preko odrivne noge se pritisk prenese na podlago. Naraščajoči pritisk na podlago povzroča naraščajočo reakcijo podlage na telo. To povzroča večjo vertikalno hitrost CTT atletinje na koncu faze odriva in posledično, višji skok. Obstaja več načinov za ovrednotenje učinkovitosti dela rok. Vsi so indirektni. Po eni metodi se izračuna maksimalno vertikalno silo vsake roke posebej. Z drugo metodo se meri maksimalno relativno vertikalno hitrost vsake roke posebej glede na telo v trajanju odrivne faze. Za učinkovito akcijo morata roki v času faze odriva silovito zamahniti naprej in navzgor. Roki ne smeta biti preveč upognjeni v komolcu. Dober kot bi bil nekje med popolno iztegnitvijo in upogibom za 90o. Iz analiz izhaja dejstvo: Skakalke v višino so v glavnem aktivnejše z roko, ki je dlje od letvice. Z zamahom te prispevajo več k vertikalni komponenti hitrosti na koncu faze odriva. Nekateri skakalci in mnoge skakalke neuspešno pripravijo roke v zadnjih korakih zaleta in pričnejo fazo odriva z roko bližje letvici, v položaju pred telesom, namesto za njim. Tako je potem nemogoče, da bi s to roko silovito zamahnili naprej in navzgor. Ti atleti in atletinje bi se morali naučiti prenesti roke za telo v zadnjem ali zadnjih dveh korakih, tako da bi lahko izvedli v trajanju faze odriva sunkovit zamah naprej in navzgor z obema rokama hkrati. 16 Učenje takšnega gibanja zahteva nekaj časa in napora, toda lahko pripomore k boljšemu skakanju. ČAS ODRIVA Na čas odriva vpliva serija faktorjev. Nekateri so koristni, drugi škodljivi. Kratek čas odriva je povezan z močno odrivno akcijo odrivne noge (to je dobro), toda vzrok je lahko tudi slaba zamašna akcija rok in visok položaj CTT na začetku faze odriva (kar je slabo). Čas odriva daje koristne informacije, toda samo po njem še ne moremo sklepeti o dobri ali slabi tehniki. SPREMEMBA HORIZONTALNE HITROSTI V ČASU FAZE ODRIVA Že prej je bilo pojasnjeno, da morajo imeti atletinje veliko horizontalno hitrost, tik preden postavijo odrivno nogo na tla na začetku faze odriva in da se je nič ne izgubi pred tem trenutkom. Seveda pa se mora znatno znižati v času faze odriva. Izguba horizontalne hitrosti v času faze odriva, ki se pojavi pri vseh skakalkah, nastane zaradi dejstva, da skakalke v času odriva z odrivno nogo pritiskajo na tla v smeri naprej, sila reakcije podlage pa deluje na telo v smeri nazaj. Ta izguba horizontalne hitrosti med trajanjem faze odriva je bistven del procesa odriva in je združena s proizvodnjo vertikalne hitrosti. Če atletinja ne izgubi mnogo horizontalne hitrosti v času faze odriva, je to lahko znak za slab izkoristek horizontalne hitrosti pridobljene z zaletom. Lahko bi rekli, da mora atletinja z zaletom pridobiti mnogo horizontalne hitrosti, tako da jo lahko potem izgubi in transformira v vertikalno hitrost, v fazi odriva. Če je z zaletom ne pridobi dovolj in dovolj transformira v fazi odriva, lahko rečemo, da zalet ni bil pravilno izveden, da bi pripomogel k višjemu skoku. VIŠINA CTT IN VERTIKALNA HITROST CTT NA KONCU FAZE ODRIVA Vrh parabole leta, ki ga doseže CTT nad letvico, je popolnoma določen na koncu odrivne faze: določen je z višino in vertikalno hitrostjo CTT na koncu faze odriva. V trenutku ko odrivna noga izgubi kontakt s tlemi, je CTT skakalk na višini nekje med 70% in 75% višine skakalke. To pomeni, da imajo višje skakalke prednost zaradi svoje višine. Njihovo CTT je v glavnem višje v trenutku, ko izgubijo stik s podlago. 17 Vertikalna hitrost na koncu faze odriva določa, kako visoko bo CTT še potovalo, ko bo atletinja izgubila stik s podlago. VIŠINA LETVICE, VRH PARABOLE LETA CTT IN VIŠINA PREHODA LETVICE Prava višina skoka v glavnem ni znana. Če letvica pade, se skok oceni kot neuspešen, čeprav bi bila lahko nekoliko nižja letvica preskočena uspešno. Če letvica ostane, se skakalki prisodi preskočena višina, na katero je bila postavljena letvica, čeprav je bilo med letvico in skakalko še mnogo praznega prostora. Z uporabo računalniškega modeliranja in grafike se da približno oceniti maksimalno višino, ki bi jo atletinja lahko uspešno preskočila v določenem skoku, ne glede na to, če je bil skok v resnicu uspešen ali ne. Zaradi napak pri digitalizaciji in zaokrožanja pri izračunih je treba pri določanju višin prehoda letvice računati z napakami 2cm do 3cm. Upoštevati je treba tudi dejstvo, da atletinja lahko uspešno preskoči letvico, čeprav jo upogne za 2cm ali včasih celo za 4cm. SLIKA 8: Prehod letvice 18 ODDALJENOST ODRIVA Pravokotna razdalja med vertikalno ravnino letvice in stojal ter prsti odrivne noge se imenuje oddaljenost odriva. Pomembna je, ker določa vrh skoka glede na letvico: Če se atletinja odrine predaleč od letvice, bo dosegla vrh parabole leta CTT pred ravnino stojal in letvice zato bo skakalka verjetno padla na letvico. Če pa se odrine preblizu letvice, obstaja nevarnost, da podre letvico ob letu navzgor, še preden CTT doseže vrh leta. Različne atletinje ponavadi uporabljajo različne oddaljenosti odriva. Optimalna oddaljenost odriva za posamezno atletinjo je tista ki omogoča doseči vrh parabole leta CTT bolj ali manj navpično nad letvico in je odvisna predvsem od: - smeri zaleta na koncu faze zaleta - in od preostanka horizontalne hitrosti, ki ostane atletinji, ko konča fazo odriva. Atletinje, ki se približujejo letvici v zadnjih korakih zaleta bolj pravokotno nanjo, tudi po odrivu nadaljujejo v isti smeri in potrebujejo bolj oddaljen odriv. Atletinjam, ki tečejo hitreje v zadnjih korakih zaleta, preostane več horizontalne hitrosti, tudi po končani fazi odriva in letijo čez večje horizontalne razdalje po končanem odrivu ter prav tako potrebujejo bolj oddaljen odriv. Po neuspelem skoku morajo biti skakalke sposobne oceniti, ali je bil odriv preblizu ali predaleč od letvice. To lahko ocenijo, če so pozorne na trenutek, ko so zadele letvico. Če je bila zadeta dolgo po odrivu, to verjetno pomeni, da je bila zadeta v času, ko je atletinja že padala in je bil odriv predaleč od letvice ter je potrebno začeti zalet bližje letvici. Če je bila letvica zadeta zelo zgodaj po odrivu, to verjetno pomeni, da jo je atletinja zadela, ko je še letela navzgor proti najvišji višini skoka in je bila točka odriva preblizu letvice, zato mora atletinja v tem primeru pričeti odriv nekoliko dlje od letvice. VRTILNI MOMENT Da bi prišle v pravi položaj nad letvico, morajo skakalke zarotirati telo, ko končajo odriv in pričnejo fazo leta. Za rotacije potrebujejo vrtilne momente in praktično vsi se producirajo v času trajanja odrivne faze. Nobenega vrtilnega momenta skakalka ne more prejeti potem, ko zapusti tla. Tehniko prehoda letvice pri Fosbury-flopu bi lahko opisali kot salto nazaj z obratom. Obrat, ki ga skakalka napravi tako, da se obrne s hrbtom proti letvici v času, ko se v fazi leta dviga, v glavnem povzroči gib zamašne noge navzgor in 19 nekoliko stran od letvice. Včasih tudi aktivnejši zasuk ramen in rok v času odrivne faze, v željeno smer obrata. Te aktivnosti povzroče rotacijo okoli vertikalne osi. SLIKA 9: Vrtilni momenti Salto, ki povzroči, da gredo ramena navzdol, ko gredo kolena navzgor, je rezultat dveh različnih komponent: komponente, ki vrti telo naprej, in komponente, ki vrti telo vstran. a) VRTILNI MOMENT, KI POVZROČA ROTACIJO TELESA NAPREJ V času odrivne faze nastane vrtilni moment okoli horizontalne osi, pravokotno na končno smer zaleta. Ta rotacija je podobna tisti, ki nastane, če človek skoči z vozečega avtobusa v smeri vožnje. Ko pristane s stopali na tleh, hoče telo vztrajati v gibanju naprej in pasti na obraz.To lahko opišemo kot vrtilni moment, ki je nastal zaradi zaustavitve linearnega gibanja. Koti nagibov trupa na začetku in koncu faze odriva so statistično povezani z vrtilnim momentom, ki ga dobi atletinja. Večje spremembe nagiba trupa v času faze odriva od nagiba nazaj proti vertikali so povezane z večjim vrtilnim momentom naprej. To izgleda smiselno, kajti pri atletinjah, ki imajo veliko 20 količino vrtilnega momenta na koncu odrivne faze, lahko pričakujemo veliko količino le-tega tudi v času trajanja odriva, kar lahko prispeva k večji rotaciji celega telesa naprej in prav tako k rotaciji trupa v času odrivne faze. Vrtilni moment naprej je lahko popačen zaradi zamašne akcije rok in zamašne noge. Širok zamah rok in gib zamašne noge v času faze odriva lahko pripomoreta k višjemu skoku, toda povzroče tudi rotacijo stegna nazaj, kar lahko zmanjša vrtilni moment telesa naprej. Da bi zmanjšale ta problem, nekatere skakalke obrnejo hrbet proti letvici v zadnjem koraku zaleta in potem, v času odriva, zamahnejo z rokami diagonalno naprej in stran od letvice. Ker tak diagonalni zamah rok ni čista rotacija nazaj, manj moteče vpliva na vrtilni moment naprej. b) STRANSKI VRTILNI MOMENT Med fazo odriva nastane tudi vrtilni moment okoli horizontalne osi, ki je v liniji s končno smerjo zaleta.Če bi gledali atletinjo, ki se odriva z levo nogo od zadaj, bi se vrtilni moment demonstriral kot rotacija v smeri urinega kazalca. Če bi skakalka uporabila zalet naravnost, bi ob pogledu od zadaj imela na začetku odriva pokončen položaj in nagib proti letvici na koncu odrivne faze. Ker nagnjen položaj telesa vodi k znižanju CTT na koncu faze odriva, vrtilni moment v tem primeru povzroči zmanjšanje obsega vertikalnega premika CTT v času odrivne faze. Če atletinja uporabi zalet po krivini, ji nagib na levo proti koncu zaleta omogoči pokončen položaj telesa na koncu odriva. Končni vzravnani položaj telesa prispeva k višjemu položaju CTT na koncu faze odriva. Stranski nagib omogoča tudi nižji položaj CTT na začetku faze odriva. Zalet po krivini, skupaj z ustvarjenim stranskim vrtilnim momentom, torej prispeva k povečanju obsega vertikalnega premika CTT v času faze odriva in s tem omogoča učinkovitejši odriv navzgor, kot pri zaletu naravnost. (Potrebno je nekaj previdnosti, kajti statistični izračuni (Dapena 1992) kažejo, da skakalke na začetku odrivne faze z izrazitim nagibom proti središču krivulje kažejo tendenco, da pridobijo manjši stranski vrtilni moment. Razlogi za to še niso povsem znani.) Velike spremembe v kotu nagiba trupa na levo ali desno v času odrivne faze so statistično značilno povezane z večjo količino stranskega vrtilnega momenta na koncu faze odriva. To izgleda smiselno, kajti pri atletinjah z veliko količino stranskega vrtilnega momenta na koncu odrivne faze lahko pričakujemo veliko 21 količino le-tega tudi v času trajanja odrivne faze, kar prispeva k večji rotaciji telesa v času faze odriva, in sicer od nagiba v stran proti vertikali. Potrebno je opozorilo. Čeprav so velike spremembe nagiba telesa v času odrivne faze in do neke mere majhni nagibi telesa nazaj in v stran na začetku faze odriva povezani z večjim vrtilnim momentom, so prav tako statistično značilno povezani z manjšo vertikalno hitrostjo na koncu odrivne faze ter z nižjim vrhom parabole leta CTT. To podpira intuitivni občutek skakalk, da je potrebno poiskati kompromis med odrivom navzgor in rotacijo telesa. Diagonalen zamah rok povzroča rotacijo ramen. Pri atletinjah, ki se odrivajo z levo nogo, je ta rotacija v smeri urinega kazalca, gledano od zadaj. To poveča stranski vrtilni moment. Stranski vrtilni moment in vrtilni moment naprej se združita v potreben skupni vrtilni moment, ki daje telesu končno rotacijo. Lahko zaključimo, da atletinje z večjimi vrtilnimi momenti rotirajo hitreje. PRILAGODITVE V ZRAKU Ko je odriv končan, je pot CTT popolnoma določena in atletinja ne more narediti ničesar, da bi jo lahko spremenila. Seveda to ne pomeni, da so že določene tudi poti gibanja vseh delov telesa. Ne se da spremeniti poti točke, ki predstavlja povprečen položaj vseh delov telesa skupaj (CTT). Možno pa je premakniti en del telesa v eno smer, če se drugi deli premaknejo v nasprotno smer. Z uporabo tega principa lahko skakalka, ko ramena preidejo prek letvice, dvigne boke, če spusti glavo in noge. Ob določenem položaju CTT lahko skakalka toliko bolj dvigne boke, kolikor bolj zniža glavo in noge. Ko se konča faza odriva so v veliki meri že določene tudi rotacije v zraku, ker se vrtilni momenti ne morejo spremeniti v fazi leta. Toda rotacije se da vseeno nekoliko spremeniti. Če spremenimo hitrost rotacije enih delov telesa, se zaradi kompenzacije drugi deli zavrtijo hitreje in obratno. Na primer: atletinja upočasni rotacijo odrivne noge v smeri, nasprotni od urinega kazalca, zelo zgodaj po končanem odrivu, z upogibom v kolenu in iztegnitvijo v bokih. Kot reakcija trup hitreje zarotira v smeri, nasprotni od urinega kazalca, kar prispeva k zavzetju horizontalnega položaja nad letvico. Kasneje atletinja zaustavi gibanje trupa in ga celo zavrti v nasprotno smer, kar istočasno povzroči hitrejšo rotacijo nog v nasprotni smeri urinega kazalca in s tem preide letvico. 22 Skakalke morajo napraviti most nad letvico, zato dvignejo boke in potem spustijo boke, da s tem pospešijo rotacijo in dvig nog. Timing je tu kritičen. Če skakalka spusti boke prepozno, meča podrejo letvico, če jih spusti prezgodaj, sede na letvico in jo prav tako podre. Drugi način, s katerim se da spremeniti rotacijo telesa, je sprememba vztrajnostnega momenta telesa. Ko je mnogo delov telesa stran od osi vrtenja, rečemo, da je vztrajnostni moment velik in zmanjšuje hitrost obračanja okoli osi. Če je mnogo delov telesa blizu osi vrtenja, je v nasprotnem primeru vztrajnostni moment telesa majhen in to poveča hitrost obračanja okoli osi. Isto se zgodi s figuro drsalca, ko izvaja pirueto, če ga opazujemo v tlorisu. Če drži roke tesno ob telesu in s tem ob vertikalni osi vrtenja, se vrti hitreje okoli vertikalne osi. Pri skoku v višino je rotacija okoli horizontalne osi, vzporedne z letvico, pomembnejša od rotacije okoli vertikalne osi. Princip ostaja enak. Če skakalka zavzame bolj kompakten položaj telesa, med dvigom proti letvici, pospeši hitrost vrtenja nazaj in pri mnogih skakalkah je to zelo koristno. Toda zaradi razlogov, ki še niso dovolj znani, ima takšna tehnika včasih nezaželene efekte na zasuk telesa po longitudinalni osi. V času prehoda letvice je zaradi tega zasuka desni bok nižje od levega. Če so te razlike velike, lahko desni bok udari ob letvico in jo podre. Temu se lahko izognemo, če pravilno uporabimo roke. Ko je telo v visenju nad letvico z iztegnitvijo desne roke, povzročimo vrtenje v nasprotni smeri urinega kazalca, drugi deli telesa pa zarotirajo nasprotno, v smeri urinega kazalca, in boki preidejo letvico v vodoravnem položaju. KONTROLA GIBANJ V ZRAKU Z RAČUNALNIŠKO SIMULACIJO Spoznali smo, da so pot CTT in vrtilni momenti skakalke v trenutku, ko zapusti tla, že določeni. Prav tako smo videli, da imajo skakalke navkljub tem omejitvam še vedno določeno stopnjo kontrole gibanja telesa v času faze leta. Včasih je možno v grobem oceniti, kako bo gibanje določenih delov delesa učinkovalo na gibanje ostalih delov, toda težko je “na oko” oceniti, kolikšno gibanje je potrebno za dosego želenega učinka. V drugih primerih, posebej pri kompleksnih tridimenzionalnih gibanjih, kakršno je pri skokih v višino, ni možno napovedati niti vrste gibanja, ki bi nastalo kot reakcija na gibanja drugih delov telesa, kaj šele, da bi napovedovali potrebne količine. Za pomoč pri rešitvi teh problemov je Dapena 1981 razvil metodo računalniške simulacije faze leta. Po tej metodi dajo računalniku podatke o poti CTT in vrtilnih momentov telesa za določen skok, ki so ga analizirali z uporabo filma ali 23 video posnetkov. Prav tako postrežejo računalniku s podatki o vzorcu gibanja, oziroma s koti vseh segmentov telesa glede na trup v času celotne faze leta. Računalnik potem izračuna, kako se mora premikati telo v času celotne faze leta, da se ohranita pot CTT in vrtilni moment celotnega telesa enako, kot v originalnem skoku. Če postrežemo računalniku z originalnimi vzorci gibanja segmentov telesa, bo računalnik proizvedel skok, ki bo praktično enak originalnemu skoku. Če pa damo računalniku drugačne podatke o gibanjih segmentov, bo proizvedel drugačen skok. Takšen kot če bi skakalka uporabila točno enak zalet in odriv kot v originalnem skoku, po končanem odrivu pa bi se odločila, da bo spremenila način gibanja stegen. Ko računalnik proizvede simuliran skok, lahko ta skok grafično prikažemo kot vsak drugi skok. Z metodo računalniške simulacije, je možno računalniku postreči tudi z drugačno količino vrtilnega momenta. Tako se proizvede skok, ki pokaže, kako bi se lahko skakalka gibala v zraku, če bi se spremenila zalet in odriv. Metodo računalniške simulacije se lahko uporablja za testiranje možnosti drugačnih gibanj skakalk v zraku in tudi za raziskovanje efektov, ki jih povzročijo različne količine vrtilnih momentov. 24 2.2 DOSEDANJE RAZISKAVE Strokovnjaki so Fosberyjev flop takoj začeli načrtno razčlenjevati. Prvotne analize Djačkov (1968), Nett (1971), Ozolin (1973) so bile namenjene predvsem primerjavam med uspešnostjo straddla in flopa. Začetne analize so novo tehniko celo poskušale označiti kot neprimerno, neracionalno in nevarno modno muho. Kasneje so proučevali uspešnost variant flopa Tančič (1978) Flop1 in flop2 in Reid (1980) Power flop in speed flop. Glede na različno konstitucijo skakalcev se še danes uporabljata ti dve delitvi, vendar prevladuje modernejši hitri flop. Bistven kakovostni premik v proučevanju gibalnih struktur, oziroma tehnike skoka v višino, je pomenila uvedba tehnologij za tridimenzionalne kinematične analize filmskih in video posnetkov, ki jo je vpeljal ameriški avtor Jesus Dapena leta 1978. Poleg Dappene, ki je z ekipo svojega laboratorija redno izvajal raziskave in biomehanične analize, so se s sodobnimi biomehaničnimi analizami ukvarjali še nekateri znani avtorji: Hay (1974,1981), Muller (1984), Ritsdorf in Conrad (1985, 1988), Komi (1982, 1990), Slamka in Moravec(1983, 1986, 1990), Strižak (1984, 1988), Steben (1986), Barton in Szende (1980, 1981, 1982). Strižak (1978-1989) je najpomembnejši ruski avtor na področju biomehanike skoka v višino. S sodelavci na znanstveno raziskovalnem inštitutu v Moskvi je opravil več tovrstnih raziskav. V zanimivem članku leta 1989 je objavil biomehanično analizo šestih skokov preko 200 cm Kostadinove in Bikove in za primerjavo dodal tudi parametre kontrolne skupine šestih skakalk na nivoju med 165 in 180 cm, kar je tudi za naše razmere zanimiva komparacija. Medtem ko so kinematični parametri pri obeh vrhunskih skakalkah zelo podobni tistim, ki so jih dobili tudi Dapena, Ritsdorf in Conrad, so prav zanimive vrednosti druge skupine, ki zaostajajo za 20 do 30 %. Poleg znanih kinematičnih parametrov, kot so hitrost zaleta, horizontalna komponenta hitrosti leta, čas odriva in položaj težišča je Strižak meril tudi maksimalno odrivno silo z vertikalno in horizontalno komponento pritiska na podlago in vrednosti kotnih hitrosti v amortizacijski fazi in ob koncu odriva. Po njegovih izračunih je največji sunek sile v vertikalni smeri pri skoku. Kostadinove na 204 cm 426 Kp in Bikove na 200 cm 337 Kp, pri skakalkah med 165 in 180 cm pa je pritisk na podlago ob odrivu okrog 300 Kp. Slamka in Moravec (1986,1990) sta podrobno proučevala kinematične parametre skoka v višino. V prvem primeru sta analizirala kinogram skoka Avdejenka na 229 cm in se osredotočila na parametre hitrosti in sil pri tem skoku. Zanimiv je podatek o izračunanem pritisku na podlago, kjer sunek sile 25 doseže 6409 N oziroma 654 Kp. Izračunala sta, da se s transformacijo, ko se prek vzvoda, ki ga predstavlja odrivna noga, horizontalna hitrost spremeni v vertikalno, pridobi 57.2 % vertikalne hitrosti, z iztegnitvijo kolena 25.2 % in z zamašnimi gibi okončin 17.6 % vertikalne hitrosti. Tudi v drugi raziskavi sta analizirala skoke z EP v Antenah 1983. leta in primerjala predstavnike flopa 1 in 2. Med drugim sta predstavila kinogram oziroma ciklogram skoka olimpijske zmagovalke 1984 iz LosAngelesa Mayfartove na višini 200 cm s serijo kinematičnih parametrov zaleta, odriva in položajev CTT med letom. Šubin (1994) je poučeval modelne karakteristike kinematičnih parametrov zaleta vrhunskih skakalcev v višino. Ključ do uspeha oziroma izvor večine faktorjev, ki določajo uspešen skok, je dober zalet. Šubin je izmeril 16 parametrov, ki se nanašajo na zadnja dva koraka zaleta in skušal določiti modelne vrednosti za skoke preko 230 cm. Bruggemann (1994) je na svetovnem znanstveno športnem kongresu na Finskem predstavil novo teorijo biomehanične analize in diferenciacijo tipov odriva, kar bo morda v prihodnje odločilno vplivalo na biomehanično modeliranje. Gre za raziskovanje med dosedanjo teorijo obravnavanja telesa med letom na osnovi spremljanja gibanja centralne točke težišča in novo teorijo z upoštevanjem segmentarnih gibanj med letom. Zastavil je tudi novo teorijo tehnike odriva z lokalnim deponiranjem in postopnim prenosom elastične energije s posameznih sklepov segmentov telesa v skupni seštevek odrivne energije. Pri tem se pojavljajo nove količine, ki jih dosedanja teorija ni predvidela. Čoh (1987,1993) je na Fakulteti za šport opravil več biomehaničnih analiz skoka v višino (v začetku še na osnovi dvodimenzionalne tehnike). Leta 1987 je v članku Konstantnost in spremenljivost biomehaničnih parametrov tehnike skoka v višino svetovne rekorderke Štefke Kostadinove obravnaval 13 kinematičnih parametrov. Ugotovil je, da obstaja variabilnost v rezultatih dinamičnih in kinematičnih parametrov glede na višino letvice. Potrdil je tezo D. Tančiča, da imajo skakalke za vsako višino poseben motoričen program in ovrgel Reidovo, po kateri imajo tekmovalke za vse višine enakega. 26 3.0 PROBLEM V raziskavi smo pri analizi tehnike skoka v višino želeli ugotoviti, kako in koliko se spreminjajo kinematični parametri pri naši merjenki. Nismo analizirali skokov v celoti, temveč smo dali poudarek analizi odrivne faze. Fazi odriva in leta si lahko fizikalno predstavljamo kot poševni met. Če želimo pri poševnem metu doseči višji vrh parabole leta, moramo spremeniti začetne vrednosti. Povečati moramo začetno hitrost leta ali spremeniti vzletni kot ali oboje. Zanimalo nas je, kako se to odraža na nekaterih kinematičnih parametrih. 27 4.0 CILJI IN HIPOTEZE 4.1 CILJI NALOGE Cilj naloge je dobiti temeljitejši vpogled v individualno stanje športne tehnike, v fazah zaleta in odriva z namenom: 1. Ugotoviti katere in koliko se spreminjajo vrednosti kinematičnih parametrov zaleta in odriva glede na različno višino vrha parabole leta CTT. 2. Ugotoviti, ali pri enakih višinah vrha parabole leta CTT nastopijo enake kombinacije vrednosti kinematičnih parametrov v fazah zaleta in odriva. Let je kompleksno trodimenzionalno gibanje. Analize možnih drugačnih gibanj segmentov telesa ali posledic drugačnega zaleta ali drugačnih vrtilnih momentov na let v zraku so uspešne le z metodologijo računalniških simulacij. Zato v tej nalogi let ne bo podrobneje analiziran. Nekateri avtorji predpostavljajo, da obstajata dve taktiki reševanja motoričnih problemov: prvič tako, da so parametri tehnike konstantni, drugič tako, da so eni parametri konstantni, drugi pa se spreminjajo. Nekateri zagovarjajo teorijo, da uporabljajo skakalke za različne višine letvic različne motorične programe, drugi govore o enem samem motoričnem programu za vse višine. Želimo preveriti, kakšna je situacija pri naši merjenki. Želimo preveriti hipotezo, ki predpostavlja, da imajo dobre ali vrhunske skakalke športno tehniko, ki najbolj učinkovito izkorišča tekmovalkine motorične in druge psihosomatične dimenzije, je torej vrhunsko izpopolnjena in stabilna. Predpostavljali smo, da se z različno višino skoka kinematični parametri sorazmerno večajo ali manjšajo. Grafično bi to izgledalo nekako tako, kot je prikazano na grafu 1 ali v nekoliko drugačni obliki na grafu 2. 28 GRAF 1: Prikaz kinematičnih parametrov v obliki diagrama 100 Standizirane vrednosti 90 80 70 60 23. 205 208 24. 194 201 50 40 30 20 10 0 HL Hpx Vhx Vh1 Vztd Vzto Htd SL1 TOD p0 Tto BFtd BFto LRtd LRto Kinematični parametri GRAF 2: Prikaz kinematičnih parametrov v obliki radarja HL LRto 100 Hpx 80 LRtd Vhx 60 40 BFto Vh1 20 0 BFtd Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 4.2 HIPOTEZE H 1. Ker naša merjenka dosega vrhunske rezultate v svetovnem merilu, bo njena športna tehnika stabilna in se bodo vrednosti kinematičnih parametrov v fazah zaleta in odriva spreminjale sorazmerno z višino vrha parabole leta CTT. H 2. Pri istih višinah vrha parabole leta CTT, bodo nastopale enake kombinacije vrednosti kinematičnih parametrov v fazah zaleta in odriva. 29 5.0 METODE DELA 5.1 VZOREC MERJENCEV Vzorec predstavlja ena sama športnica. Zaradi varovanja osebnih podatkov se moramo zadovoljiti s podatkom, da gre za analizo športnice, ki dosega vrhunske rezultate v svetovnem merilu. Za primerjavo nam je služila analiza 21 skokov 16 tekmovalk z Letnih olimpijskih iger leta 1992 in Dvoranskega svetovnega prvenstva v atletiki leta 1987, avtorja Dapene (1992). 5.2 VZOREC SPREMENLJIVK 5.2.1 KINEMATIČNE SPREMENLJIVKE 1. HL 2. Hpx 3. Vhx 4. Vh1 5. Htd 6. Htd(%) 7. Vztd 8. SL1 9. SL1(%) 10. TOD 11. p0 12. BFtd 13. BFto 14. LRtd 15. LRto 16. Tto 17. Vzto - višina letvice - vrh parabole leta CTT - maksimalna horizontalna hitrost v zadnjih dveh korakih zaleta - horizontalna hitrost na začetku odriva - višina centralnega težišča telesa na začetku odriva - višina centralnega težišča telesa na začetku odriva, izražena v procentih telesne višine - vertikalna hitrost na začetku odriva - dolžina zadnjega koraka v zaletu - dolžina zadnjega koraka v zaletu, izražena v procentih telesne višine - mesto odriva - kot poti CTT po odrivu - kot nagiba trupa naprej-nazaj, na začetku odriva - kot nagiba trupa naprej-nazaj, na koncu odriva - kot nagiba v stran, na začetku odriv - kot nagiba v stran, na koncu odriva - čas odriva - vertikalna hitrost na koncu odriva KRITERIJSKA SPREMENLJIVKA Hpx - vrh parabole leta CTT 30 5.2.2 OPIS TEHNIKE MERJENJA KINEMATIČNIH SPREMENLJIVK TRODIMENZIONALNA KINEMATIČNA ANALIZA Objektivne parametre športnih tehnik je mogoče pridobiti le s pomočjo biomehanske analize. Ta analiza je kinematična (daje informacije o prostorskih in časovnih parametrih gibanja) ali dinamična (daje informacije o silah, ki delujejo med gibanjem). Obe analizi sta dostopni le z uporabo ustreznih instrumentov in specialistov, ki jih znajo uporabljati in razumeti rezultate). Obstaja tudi možnost vrednotenja tehnike z opazovanjem ekspertov, ki ocenjujejo tehniko po vnaprej natančno določenih kriterijih. S pomočjo posebne statistične obdelave je mogoče objektivizirati ocene medsebojno neodvisnih ocenjevalcev (Šturm, Strojnik 1994). Z biomehanskimi analizami so pri skakalkah in skakalcih skok v višino že v začetku poskušali spremljati, analizirati, primerjati različne stile in tehnične variante. Možnosti analiz in preciznost ter veljavnost rezultatov so se je večale skupaj z napredkom tehnologij, uporabljenih v merilnih postopkih in v obdelavi in interpretaciji podatkov. Glede na zahteve v športu postaja metoda kinematične analize ena najpomembnejših metod biomehaničnega proučevanja gibalnih struktur v njem. Z njeno pomočjo je možno opazovanje objektivnih prostorskih in časovnih parametrov, ki jih s prostim očesom ni mogoče dovolj natančno opazovati. S hitrim razvojem video opreme in ustreznih računalniških programov se povečuje tudi hitrost in natančnost pridobljenih infornacij. To pa je zelo pomembno pri motoričnem učenju, saj lahko uporabimo povratne informacije na istem treningu ali celo pred novo ponovitvijo gibalne naloge. Na fakulteti za šport uporabljajo v Laboratoriju za biomehaniko tehnologijo, ki so jo razvili v biomehanskem laboratoriju C.A.S.R.I. v Pragi in temelji na sistemu CONSPORT. Kinematične analize, ki so bile uporabljene v tej nalogi, so bile narejene s to tehnologijo na Fakulteti za šport v Laboratoriju za biomehaniko. Oprema za kinematično analizo CONSPORT je sestavljena iz naslednjih komponent: - dve S-VHS kameri - dve merilni kocki - S-VHS videorekorder z analizatorjem - računalniška enota - računalniški program 31 SNEMANJE GIBANJA Za kinematično analizo gibanja je potrebno le-to najprej posneti na dve S-VHS kameri. Pri kasnejši obdelavi podatkov bodo najmanjše napake, če kameri oklepata kot 90 stopinj. Z večanjem ali manjšanjem kota se tudi napake večajo. Slika mora biti dovolj velika in jasna, da se na njej razločno vidijo najpomemnnejše točke telesa (ramenska sklepa, boki, kolenska sklepa, gležnja...), ki jih želimo kasneje odčitati. Prav tako moramo definirati prostor (x, y, z), v katerem poteka gibanje. To storimo s posnetkom ene ali dveh merilnih kock na mestu, ki je najpomembnejše za opazovano gibanje. Kinematične spremenljivke so bile pridobljene na podlagi video posnetkov skokov. Posneti so bili skoki na istem treningu. Obdelano je bilo devet skokov. Skoki so bili posneti z dvema S-VHS kamerama, ki lahko posnameta 25 slik na sekundo, kar pomeni sliko na vsake 0,04 sekunde. Tu pride do izraza “lepotna napaka”, kajti takšna frekvenca posnetkov je premajhna za kvalitetno analizo športne tehnike. Pri hitrosti 5 m/s je pot, ki jo opravi telo ali segment telesa v 4 stotinkah sekunde, 20 cm. Če odčitavamo kote, npr. kot postavitve odrivne noge, se ta v štirih stotinkah sekunde lahko spremeni tudi za deset stopinj. Večjo natančnost bo omogočila nova oprema, ki posname 50 slik na sekundo. SLIKA 10: Skica postavitve kamer in merilnih kock letvica 32 Kameri sta bili oddaljeni 14,50m in 13,87m od levega stojala ter 19,40m ena od druge. Trening in snemanje je potekalo v dvorani, tako da zaradi omejitve prostora kameri nista mogli biti postavljeni točno pod pravim kotom. Kocki za definiranje prostora sta bili posneti pred treningom. Postavljeni sta bili ena na drugo pred sredino letvice. SLIKA 11: Definiranje prostora letvica Y os Z os X os Y os predstavlja vertikalo, Z os je vzporedna z letvico, X os je pravokotna na letvico. X, Y in Z ravnine so tiste, ki jih istoimenske osi sekajo pravokotno. 5.2.3 OPIS UPORABLJENIH SPREMENLJIVK Kinematični parametri vključujejo linearne in kotne premike, hitrosti in pospeške. Premiki se določajo glede na katerokoli anatomsko ali zunanjo izhodiščno točko. To je lahko skupno težišče telesa, os vrtenja sklepa, robovi segmentov telesa, ključna anatomska mesta ali zunanja, npr. vogal kocke za umerjanje prostora. Koordinatni sistem, ki definira prostor, je lahko relativen ali absoluten. Vse koordinate so lahko podane glede na fiksno anatomsko točko, npr. skupno težišče telesa ali pri absolutnem sistemu glede na zunanjo izhodiščno točko. V našem primeru kinematični parametri predstavljajo nekatere hitrosti, kote in razdalje med točkami in segmenti telesa skakalke v prostoru. Z njimi smo hoteli ugotoviti, kako se je spreminjala športna tehnika predvsem v zaletu in odrivu, pri devetih skokih, ki jih je naša merjenka opravila na treningu jeseni 1994. 33 Pri izboru spremenljivk je bilo prvo vodilo biomehanični model skoka v višino s tehniko flop. Drugo vodilo so bili rezultati analize skokov skakalk na OI 92 in W87 avtorja Dapene, s katerimi smo želeli primerjati skoke naše merjenke, omejitev pa so bile objektivne možnosti naše tehnologije, ki je bila na razpolago, tako da nismo mogli uporabiti vseh parametrov, ki bi jih želeli. HL - Višina letvice (merska enota: cm) Prvi in najobičajnejši podatek, ki nam da orientacijo za kvaliteto skoka, je višina letvice, na kateri je bil opravljen. Tudi tekmovalke imajo verjetno višino letvice za prvi faktor, ki vpliva na kvaliteto skoka. Psihološko lahko deluje pozitivno ali negativno. Lahko dvigne ali zniža nivo motivacije. Letvica, ki je na majhni višini, precej nižji, kot je osebni rekord tekmovalke, verjetno ne more ravno intenzivno mobilizirati tekmovalke. Višina letvice, ki je na meji tekmovalkinih sposobnosti, jo lahko najbolj angažira ali pa v njej vzbudi negativne občutke; recimo strah, ki lahko delujejo precej negativno. Pomemben psihološki dejavnik je tudi prizorišče skakanja. Gotovo ni vseeno, ali je skok eden izmed mnogih skokov na treningu ali zadnja možnost za osvojitev medalje na Olimpijskih igrah. Hpx - Vrh parabole leta skupnega težišča telesa (merska enota: cm) Višina letvice, na kateri je bil skok opravljen, nam da prvo informacijo o skoku. Za oceno skokov se nam je zdelo bolj korektno, če vzamemo za kriterij višino vrha parabole leta skupnega težišča telesa. Po odrivu CTT potuje po paraboli, ki je, fizikalno gledano, balistična krivulja, ali lahko rečemo krivulja leta pri poševnem metu, saj vpliv upora zraka lahko zanemarimo. Če vemo, da je vrh krivulje pri poševnem metu odvisen od vzletnega kota in vzletne hitrosti, lahko ugotovimo, da nam ta kriterij lahko bolje določi biomehanično dogajanje pri skoku. Pri skakanju v višino to ni edini kriterij, ki že omogoča uspešen skok. Po naši oceni je najboljši kriterij višina absolutnega prehoda letvice, ki nam pove, kako visok je bil absolutni prehod letvice in kje je bil ali pred vertikalno ravnino letvice ali za njo. Ta parameter podaja Dapena v svoji raziskavi, mi pa zanj na žalost nimamo potrebne tehnologije. Najbolje kar lahko dobimo s tehnologijo CONSPORT, se vidi na sliki 12. 34 SLIKA 12: Kinogrami prehoda letvice na višini 190cm Na slikah evo so kinogrami z vrisanimi sledmi vseh točk telesa, na slikah desno desno sta vrisani le sledi CTT. Na gornjih slikah je prikazan prvi skok na tej višini, z vrhom parabole leta CTT(Hpx) 199cm, na spodnji drugi skok, s Hpx 193cm. Vhx- Maksimalna horizontalna hitrost, izmerjena v zadnjih dveh korakih zaleta (merska enota: m/s) Maksimalna horizontalna hitrost je odčitana iz grafa hitrosti CTT in je prostorski vektor v ravninah X, Y in Z. Ni popolnoma korekten parameter, ker upošteva tudi vertikalno gibanje CTT, toda v fazi zaleta je to gibanje CTT relativno majhno in lahko ga štejemo kot vektor hitrosti v horizontalni ravnini. Odčitan je v trenutku, ko v zadnjih dveh korakih zaleta doseže maksimalno vrednost (na sliki 13, spodnji graf, 0-0,44 s). S pričetkom faze odriva ta vektor hitrosti vedno bolj opisuje vertikalno hitrost, tako da z obstoječimi izračuni v programu Grafic modul nimamo možnosti, da bi odčitali preostanek horizontalne hitrosti po odrivu in jo primerjali s parametrom, s katerim operira Dapena v svoji raziskavi. Na sliki 13 je prikazan videz ekrana, če v programu Grafic modul izberemo opcijo graf in izrišemo tri grafe. Na gornjem grafu so poti CTT treh skokov (184-1, 184-2, 184-3), na srednjem vertikalne hitrosti CTT v istih skokih in na spodnjem prostorski vektor hitrosti, iz katerega smo odčitali maksimalno horizontalno hitrost in horizontalno hitrost na začetku odriva (Vh1). 35 SLIKA 13: Videz ekrana v programu Grafic modul, če v glavnem menuju izberemo MODE in v tem opcijo GRAF Vh1- horizontalna hitrost na začetku odriva (merska enota: m/s) Predstavlja hitrost v trenutku, ko je skakalka postavila odrivno nogo na tla, v zadnjem koraku, v fazi zaleta. Na prej omenjenem grafu je krivulja prostorskega vektorja hitrosti precej nazobčana, tako da je vrednost na sosednji sliki lahko precej drugačna. Nazobčana je zaradi napak pri digitalizaciji. Krivuljo lahko gladimo, toda katera je prava vrednost, ne moremo z gotovostjo trditi. Velikost nihanja se vidi na sliki 13, na spodnjem grafu (postavitev odrivne noge na tla je bila med digitaliziranima slikama slikama 11 in 12, to je med 0,44 in 0,48s). S precejšnjo gotovostjo lahko določimo meje vrednosti parametra, ne moremo pa z gotovostjo določiti točne vrednosti. Za to analizo je bila vrednost odčitana v dig. sliki, ki je bila najbližje resničnemu trenutku postavitve odrivne noge na tla (v 11 digitalizirani sliki). 36 Vztd- vertikalna hitrost na začetku odriva (merska enota: m/s) Predstavlja vrednost, izmerjeno v istem trenutku kot prej - v trenutku postavitve odrivne noge na tla (td- touch down). Za oceno natančnosti meritev veljajo iste ugotovitve kot pri prejšnjem parametru s to razliko, da so krivulje precej bolj “gladke”(slika 13, srednji graf). Vzto- vertikalna hitrost na koncu odriva (merska enota: m/s) Za ta parameter smo lahko bolj prepričani, da je odčitana korektno, kajti odčitana je v trenutku, ko doseže maksimalno vrednost (slika 12, srednji graf). Htd- višina skupnega težišča telesa na začetku odriva (merska enota: cm) Je vertikalna razdalja CTT od tal v trenutku postavitve odrivne noge na tla na začetku odriva. SLIKA 14: Višina skupnega težišča telesa na začetku odriva Htd(%)-višina centralnega težišča telesa na začetku odriva (merska enota: %) Je parameter Htd, izražen v procentih telesne višine skakalke. SL1- dolžina zadnjega koraka (merska enota: cm) Je prostorska razdalja med stopali zamašne in odrivne noge v zadnjem koraku v fazi zaleta. SL1(%)- dolžina zadnjega koraka (merska enota:%) Je parameter SL1, izražen v procentih telesne višine skakalke. 37 SLIKA 15: Koti in razdalje v fazi odriva TOD- mesto odriva (merska enota: cm) Je pravokotna razdalja med palcem odrivne noge in vertikalno ravnino letvice (X ravnino) v trenutku postavitve odrivne noge na tla. p0- kot poti CTTpo odrivu (merska enota: stopinje) Je kot med projekcijo poti CTT na tla po odrivu in ravnino X. Tto- čas odriva (merska enota: m/s) Pri času odriva okoli 0,16s je toleranca 0,4s nekoliko prevelika, da bi lahko določili točen čas, zagotovo pa lahko določimo meje. BFtd- kot nagiba naprej-nazaj na začetku odriva (merska enota: stopinje) Je srednja vrednost med kotom premice, ki povezuje levi bok skakalke z njeno levo ramo in kotom premice, ki povezuje desni bok in ramo. Oba kota sta odčitana glede na vertikalno ravnino, ki jo seka letvica pravokotno (ravnina Z) in odšteta od 900. BFto- kot nagiba naprej-nazaj na koncu odriva (merska enota: stopinje) Vrednost parametra je izračunana enako kot pri prejšnjem, le da je izračunana na koncu odriva-v trenutku, ko odrivna noga zapusti podlago. 38 SLIKA 16: Koti nagibov trupa v fazi odriva LRtd- stranski nagib trupa na začetku odriva (merska enota: stopinje) Je srednja vrednost med kotom premice, ki povezuje levi bok skakalke z njeno levo ramo in kotom premice, ki povezuje desni bok in ramo. Oba kota sta odčitana glede na ravnino X. LRto- stranski nagib trupa na koncu odriva (merska enota: stopinje) Vrednost parametra je izračunana enako kot pri prejšnjem, le da je izračunana na koncu odriva-v trenutku, ko odrivna noga zapusti podlago. 39 5.3 METODE OBDELAVE PODATKOV 5.3.1 DIGITALIZACIJA SLIKE Digitalizacijo slik opravimo s pomočjo računalnika in S-VHS videorekorderja z analizatorjem. Na ta način ročno prenesemo koordinate opazovanih točk telesa in letvice v računalnik (skupaj 21 točk). Tu jih povežemo in dobimo figuro atleta, ki jo bomo opazovali. Število slik, ki jih je potrebno analizirati, je odvisno od časa trajanja faze gibanja, ki jo želimo opazovati. Za spremljanje zadnjih dveh korakov zaleta, odriva in leta pri skoku v višino je potrebno analizirati 30 slik za vsako kamero. Ker so faze gibanja posnete v enakih časovnih zaporedjih, jih je mogoče prikazati kot časovno gibanje modela. 5.3.2 RAČUNALNIŠKA OBDELAVA IN PREDSTAVITEV PODATKOV S posebnim računalniškim postopkom “zgladimo” napake, ki so nastale pri digitalizaciji. Sistem nam omogoča izračun hitrosti in pospeškov za posamezne segmente opazovanega gibanja. Glede na potrebe se lahko odločamo med različnimi načini predstavitve podatkov. Tako imamo naslednje možnosti: - grafična predstavitev v obliki zaporedja slik (kinogram) - grafična predstavitev v obliki posameznih slik - predstavitev v obliki grafa - vsem grafičnim predstavitvam lahko dodamo katerekoli spremljane parametre v številčni obliki - numerična predstavitev v obliki tabel - predstavitev v lokalnem koordinatnem sistemu - predstavitev povezave poljubnih dveh točk telesa, v ravninah X in Y 5.3.3 STATISTIČNE METODE Podatki so bili obdelani na osebnem računalniku z računalniškim programom KWIKSTAT 4.1B in EXCEL 6.0. Uporabljene so bile: metoda za izračun osnovne statistike, metoda standardizacije podatkov po formuli: (Rez-min/max-min)*100, (min in max vrednosti so izračunane iz 31. skokov v obeh skupinah), t-test in metoda multiple regresije. Razlike so bile sprejete za statistično značilne na nivoju 5% tveganja. 40 6.0 REZULTATI IN INTERPRETACIJA Ko ocenjujemo tehniko gibanja ali z drugimi besedami strukturo gibalnega akta, težko analiziramo celotno strukturo naenkrat, zato jo opazujemo in ocenjujemo po delih, kot je tudi struktura sama sestavljena iz posameznih elementov. Stukturni elementi so faze ali deli gibanja. Da pride do smotrnosti gibalnega akta, pa morajo biti elementi koordinirani (urejeni) tako, da potekajo eni na principu hkratnosti, drugi pa na principu zaporednosti. Ko beremo analizo kinematičnih parametrov, mora tudi naše razmišljanje temeljiti na teh dveh principih. Zavedati se moramo, da posamezen parameter, ločen od celote, ne pove mnogo, oziroma ga moramo vedno jemati tudi kot posledico ali vzrok nečesa drugega. Elementi si včasih sledijo zaporedoma, včasih moramo biti pozorni na več njih hkrati. V mislih moramo imeti tudi endogene in eksogene dejavnike in še več... Razmišljati moramo nekako transdisciplinarno. Surovi podatki so podani v tabelah. V tabeli 1 so podatki za devet skokov naše tekmovalke (v nadaljevanju opredeljeni kot skoki v prvi skupini). V tabeli 2 so podatki 21 skokov 16 tekmovalk z Letnih olimpijskih iger leta 1992 in Dvoranskega svetovnega prvenstva v atletiki leta 1987, ki so nam služili za primerjavo (v nadaljevanju opredeljeni kot skoki v drugi skupini). Višina letvice (HL) in vrh parabole leta skupnega težišča telesa (Hpx) Skoki so bili opravljeni na višinah od 176 do 190cm, v drugi skupini pa od 183 do 205cm. Če vemo, da je naša skakalka sposobna skočiti čez dva metra, lahko že dobimo prvo oceno skokov. Drugi podatek, ki ga ne smemo spregledati je ta, da so bili skoki naše tekmovalke opravljeni na treningu, kjer je tekmovalka tudi zavestno spreminjala tehniko po trenerjevih navodilih. 41 42 43 GRAF 3: Povezanost vrhov parabol leta CTT z višinami letvic, na katerih so bili opravljeni skoki Skoki naše merjenke (SK 1), skoki primerjalne skupine (SK 2) Porazdelitev vrednosti Hpx pri naši merjenki kaže veliko variabilnost. Vrednosti variirajo približno toliko kot v drugi skupini, čeprav so to rezultati ene same tekmovalke, v drugi skupini pa vrednosti več različnih tekmovalk. Regresijska premica pri naši merjenki sicer kaže odvisnost vrha parabole leta od višine letvice, toda zaradi velike variabilnosti vrednosti in predvsem majhnega števila skokov povezanost ni statistično pomembna, niti ne bi bilo korektno, da bi jo zaradi majhnega števila skokov sploh upoštevali, četudi bi regresijski izračuni pokazali pomembnost. Graf 3 naj bolj služi kot vpogled o variabilnosti vrednosti parametra Hpx. Pri tekmovalkah v drugi skupini pa je število skokov večje in vidimo, da je korelacijski oblak glede na regresijsko linijo bolj sploščen. Vrh parabole leta CTT je odvisen od višine letvice, na kateri je bil skok opravljen (p = 0,000), kar je sicer logično, toda nas je bolj zanimalo, v kakšnem razmerju sta višina letvice in vrh parabole leta CTT. Vidimo, da tekmovalke ne preidejo letvice vedno enako visoko, kar je tudi logično, toda če te razlike ne bi bile velike, bi bila tudi višina letvice dober kriterij. Posebej pri naši merjenki pa so te razlike velike in menimo, da je izbor vrha parabole leta CTT (Hpx) za kriterij pravilna odločitev. 44 Horizontalne hitrosti (Vhx, Vh1) in višina CTT na začetku odrivne faze (Htd) Dapena navaja: faza odriva je definirana kot čas med trenutkom, ko se stopalo odrivne noge prvič dotakne tal, in trenutkom, ko izgubi stik s tlemi. V času odriva odrivna noga pritiska na tla. Kot reakcija pritiskajo tla navzgor na telo prek odrivne noge z enako in nasproti usmerjeno silo. Sile reakcija podlage, ki delujejo na skakalko, spremenijo vertikalno hitrost CTT od vrednosti okoli nič do kar znatne vertikalne hitrosti. Ta vertikalna hitrost na koncu odriva določa kako visok bo vrh parabole leta CTT, ko bo skakalka zapustila tla, in zato zelo pomembno vpliva na rezultat. Da bi dosegli maksimalno vertikalno hitrost na koncu odriva, moramo doseči kar se da veliko vertikalno komponento sil, ki morajo čim dlje delovati na CTT. Hiter zalet omogoča produkcijo velikih sil na naslednji način: ko vpade stopalo odrivne noge v zadnji korak, se mišice v kolenu, ki delujejo kot ekstenzorji, uprejo upogibu kolena. Zaradi vztrajnosti telesa skakalke se je koleno prisiljeno vseeno upogniti. Ekscentrično-koncentrična kontrakcija proizvede več mišične moči kot samo koncentrična. Na ta način se izrabi elastična energija, ki je shranjena v mišici, če je preklop med vrsto kontrakcije dovolj hiter (15-120 ms) (Strojnik 1990). GRAF 4: Povezava horizontalne hitrosti na koncu zaleta (Vh1) z višino CTT na začetku odriva (Htd %) in vrhom parabole leta CTT (Hpx) Hpx 56,5 54,5 52,5 50,5 48,5 5,6 6,1 6,6 7,1 7,6 VH1 (m/s) Razmerje med Vh1, Htd % in kriterijem Hpx, se še najbolje vidi na grafu 4. 45 Maksimalne horizontalne hitrosti (Vhx) se pri skakalkah gibljejo med 6,3 in 7,5 m/s, horizontalne hitrosti v zadnjem koraku zaleta (vh1) med 6.2 in 7.2 m/s, višina CTT na kocu faze zaleta, izražena v procentih telesne višine pa med 49 in 54%. Pri naši merjenki dosegajo horizontalne hitrosti nižje vrednosti. Vhx se giblje v mejah med 5,9 in 6,7 m/s, Vh1 v mejah med 5,7 in 6,3 m/s. Naša merjenka se na začetku odriva ne zniža toliko kot skakalke v drugi skupini in ima težišče telesa med 53 in 56 % telesne višine. Vidimo, da skoki naše merjenke precej izstopajo. Enake vrhove parabol leta CTT, dosega z manjšimi horizontalnimi hitrostmi in večjimi višinami CTT na začetku odriva, kot skakalke v drugi skupini, toda s kar velikimi vertikalnimi hitrostmi na koncu zaleta. Dolžina zadnjega koraka (SL1), mesto odriva (TOD), pot CTT po odrivu (p0) Dolžina zadnjega koraka se pri naši merjenki spreminja za 10 cm, relativno (v procentih glede na telesno višino) za 5 %. V drugi skupini relativne dolžine zadnjega koraka varirajo za 20 %. Pri posameznih tekmovalkah iz druge skupine, za katere imamo več razultatov, pa: pri Astafejevi varirati SL1 v dveh skokih za 1cm, pri Henklovi v treh skokih za 9cm ali relativno za 5 %, pri Kostadinovi v dveh skokih za 4cm ali relativno za 2 %, pri Satovi v dveh skokih za 14cm ali relativno za 8 %, pri Turchakovi v dveh skokih za 16 cm ali relativno za 8 %. Pri Henklovi, Kostadinovi, Satovi in Turchakovi je bil po en skok opravljen na W87, ostali na OI92. Ta časovni razmik je lahko pojasnilo za razlike, lahko pa tudi potrditev za stabilnost tehnike. Na splošno dolžina zadnjega koraka raste glede na vrh parabole leta CTT, pri naši merjenki pa se nakazuje tendenca padanja. Tudi oddaljenost mesta odriva je pri naši tekmovalki skoraj enaka ne glede na višino skoka. Spreminja se v mejah med 80 in 91cm. Pri ostalih se ne kaže niti splošna tendenca naraščanja niti padanja glede na višino skoka, opaziti pa je zelo veliko variabilnost od ene tekmovalke do druge v mejah med 65 in 111cm. Kot poti CTT po odrivu (p0) pri naši tekmovalki manj variira kot pri ostalih. Pri naši merjenki se spreminja v mejah med 31 in 370, pri ostalih med 25 in 520. 46 GRAF 5: Povezanost oddaljenosti mesta odriva (TOD) s kotom poti CTT po odrivu (p0) Kot poti CTT po odrivu je odvisen od kota, pod katerim se tekmovalka približuje letvici v zadnjem delu zaleta. Od teh kotov pa je odvisna tudi oddaljenost mesta odriva. Če se tekmovalka približa letvici bolj pravokotno, mora biti oddaljenost mesta odriva večja in obratno. Pri naši tekmovalki oddaljenost mesta odriva variira neodvisno od kotov poti CTT po odrivu. Pričakovali bi, da je oddaljenost mesta odriva odvisna tudi od zaletne hitrosti, vendar se ne kaže splošna tendenca odvisnosti od nje. Z regresijsko analizo se je pokazala statistično pomembna povezava le med TOD in p0 (p = 0,000). Pri naši merjenki bi se verjetno pokazala odvisnost med temi parametri in horizontalno oddaljenostjo med vrhom absolutnega prehoda letvice in vertikalno ravnino letvice (slika 7, str. 18), če bi imeli možnost uporabiti parameter absolutnega prehoda. Čeprav je oddaljenost odriva v vseh skokih skoraj enaka, bi verjetno opazili, da vrh skoka ni vedno točno nad letvico, temveč je v nekaterih skokih dosežen prezgodaj, v nekaterih prepozno. Nagibi trupa (BFtd, BFto, LRtd, LRto) Koti nagiba nazaj na začetku odriva (Bftd) se pri naši merjenki gibljejo med 73 in 85 stopinjami, v drugi skupini med 71 in 83 stopimjami. Pri višjem skoku se naša tekmovalka na začetku odriva bolj nagne nazaj. V drugi skupini, povezanost z višino skoka ni statistično značilna (p =0,652). Nagib trupa naprej-nazaj na koncu odriva (BFto) pri naši merjenki precej variira in sicer med 74 in 91 stopinjami, v drugi skupini med 78 in 96 stopinjami. 47 Velikost kota nagiba se spreminja ne glede na višino skoka.V drugi skupini se kaže negativna povezava s kriterijem. Regresijski koeficient je statistično značilen (p = 0,031). Nagib trupa v stran na začetku (LRtd) in koncu odriva (LRto) v obeh skupinah zelo variira. LRtd naše merjenke je med 77 in 85 stopinjami, v drugi skupini med 72 in 86 stopinjami. LRto naše merjenke je med 97 in 106 stopinjami, v drugi skupini med 88 in 107 stopinjami. Povezava s kriterijem je statistično neznačilna (p za LRtd = 0,303, p za LRto = 0,276). Vrh parabole leta je neodvisen od nagibov trupa v fazi odriva. Odvisni pa so vrtilni momenti, ki povzročajo rotacije med letom, toda teh v tej raziskavi nismo imeli namena analizirati. Čas odriva (Tto) Čas odriva je pri naši tekmovalki neprecizno izmerjen. Lahko z gotovostjo rečemo, da ni večji od 0,16s in manjši od 0,12s, točen čas pa lahko le približno določimo. Čas odriva pod 0,16s je že čas, ki uvršča našo tekmovalko v skupino “hitrih” skakalk (speed flop). Pri ostalih tekmovalkah sicer variira, med 0,12 in 0,20 s vendar se kaže negativna povezava s kriterijem (p= 0,022) povezanosti s kriterijem. Pri naši tekmovalki izgleda ta parameter stabilen, v mejah variabilnosti 0,04s. Vertikalna hitrost na koncu odriva (Vztd, Vzto) Ta hitrost je dober pokazatelj odrivne moči in najbolj odloča, kako visok bo vrh parabole leta CTT. Dapena navaja: vertikalna hitrost CTT na koncu odrivne faze, ki je odločilnega pomena za višino skoka, je določena z vertikalno hitrostjo na začetku odrivne faze in spremembo vertikalne hitrosti med trajanjem odriva. Ponavadi se skakalke gibljejo na začetku odriva hitro naprej in rahlo navzdol. Vertikalna hitrost ima na začetku odriva torej rahlo negativno vrednost. Ob enaki spremembi te hitrosti, bo imela prednost atletinja, ki bo imela na začetku odriva manj negativne vertikalne hitrosti. Če se v zadnjem koraku zaleta postavi stopalo dovolj hitro na tla, se lahko začne odrivna faza prej, kot dobi CTT preveč negativne vertikalne hitrosti. Da bi to dosegle, morajo atletinje napraviti zadnji dve oporni fazi koraka takoj eno za drugo, oziroma mora biti tempo zadnjega koraka zelo hiter. 48 Če je zadnji korak zelo dolg, lahko povzroči pozno postavitev stopala odrivne noge na tla. Posledica tega je velika negativna vertikalna hitrost CTT ob začetku odriva. Naslednji faktor, ki vpliva na vertikalno hitrost na začetku odrivne faze, je način, na kateri se zniža CTT v zadnjem delu zaleta. Skakalce in skakalke v višino lako razdelimo v tri skupine glede na način, na kateri znižajo CTT. Mnogo atletinj zniža CTT zgodaj (dva do tri korake pred pričetkom odriva) in se nato gibljejo relativno naravnost v zadnjem koraku. Te atletinje imajo zmerno količino negativne vertikalne hitrosti v trenutku, ko se prične odrivna faza. Druga skupina ohranja višino bokov visoko skoraj do konca zaleta in potem zniža CTT šele v zadnjem koraku faze zaleta. Te atletinje imajo mnogo negativne vertikalne hitrosti na začetku faze odriva, odvisne od tega, kako hitro postavijo odrivno nogo na tla. V tretji skupini znižajo CTT na enak način kot v prvi, toda potem ga zopet še kar dvignejo, ko se z zamašno nogo odrinejo v zadnji korak. Te atletinje imajo zelo malo vertikalne hitrosti na začetku odriva. To je dobro, toda zgubijo nekaj od prejšnjega znižanja CTT. Prva in tretja tehnična varianta imata svoje dobre in slabe strani, toda druga izgleda manj primerna kot ostali dve. Pri naši merjenki se vertikalne hitrosti na začetku faze odriva gibljejo med 0 in 0,6 m/s in se statistično pomembno razlikujejo od teh hitrosti v primerjalni skupini, kjer se gibljejo med -0,1 in -0,9 m/s. Dosega višje vertikalne hitrosti na koncu faze odriva, kot tekmovalke v drugi skupini. Razlike so statistično značilne, vrednosti pa se gibljejo med 3,42 in 4,06 m/s, v drugi skupini pa med 3,05 in 3,9 m/s. Težišče telesa zniža na drugi način v zadnjem koraku, ki je po Dapeninih navedbah najmanj primeren. Toda rezultati naše raziskave ponujajo drugačne zaključke. 49 GRAF 6: Parabole leta skupnega težišča telesa Legenda ob desni strani: prvo število je številka skoka, drugo HL in tretje Hpx 2.000 1.900 1.800 1.700 Višina CTT (m) 1.600 1.500 1.400 8. 190 199 4. 184 191 2. 180 191 6. 184 188 1.300 1.200 1.100 1.000 900 800 0 1 0,04 0,08 0,12 0,16 2 3 4 5 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 6 7 8 9 10 0,4 11 0,44 0,48 0,52 0,56 12 13 14 15 0,6 16 0,64 0,68 0,72 0,76 0,8 17 18 19 20 21 0,84 0,88 0,92 0,96 22 23 24 25 1 26 1,04 1,08 1,12 1,16 27 28 29 30 Čas (s), št. slike 2.000 1.900 1.800 1.700 Višina CTT (m) 1.600 1.500 8. 190 199 1. 176 194 9. 190 193 3. 180 192 6. 184 188 1.400 1.300 1.200 1.100 1.000 900 800 0 1 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 2 3 4 5 6 0,24 0,28 0,32 0,36 7 8 9 10 0,4 0,44 0,48 0,52 0,56 0,6 11 12 13 14 15 16 0,64 0,68 0,72 0,76 17 18 19 20 0,8 21 0,84 0,88 0,92 0,96 22 23 24 25 1 26 1,04 1,08 1,12 1,16 27 28 29 30 Čas (s), št. slike 2.000 1.900 1.800 1.700 1.600 Višina CTT 1.500 1.400 8. 190 199 7. 187 197 5. 184 196 6. 184 188 1.300 1.200 1.100 1.000 900 800 0 1 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 2 3 4 5 6 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 7 8 9 10 11 0,44 0,48 0,52 0,56 12 13 14 15 0,6 16 0,64 0,68 0,72 0,76 0,8 0,84 0,88 0,92 0,96 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Čas (s), št. slike 50 1 26 1,04 1,08 1,12 1,16 27 28 29 30 GRAF 7: Povezava med višino skupnega težišča telesa na začetku odriva in produkcijo vertikalne hitrosti na koncu odriva 56,5 54,5 52,5 50,5 48,5 2,90 3,2 3,5 3,8 4,1 Vzto (m/s) Večja kot sta znižanje težišča v zadnjem koraku zaleta in negativna vertikalna hitrost na začetku odriva, večja je vertikalna hitrost na koncu odriva. To pa se ujema s teorijo o produkciji elastične energije. Znižanje težišča telesa v zadnjem koraku povzroči večjo in predvsem hitrejšo ekscentrično mišično kontrakcijo in če ima tekmovalka sposobnost hitrega preklopa v koncentrično mišično kontrakcijo (15-120 ms, Strojnik 1990), lahko na ta način izrabi elastično energijo v mišicah in tetivah. Na grafu 7 kaže regresijska linija druge skupine drugačno povezavo, kot v prvi skupini, zanimiva pa je primerjava z grafom Dapene na sliki 5, str. 13. Generalna ocena stabilnosti športne tehnike pri naši merjenki Kateri kinematični parametri so stabilni in kateri variabilni lahko razberemo iz grafa 8. Vrednosti kinematičnih parametrov so standardizirane, da lahko različne fizikalne enote primerjamo med seboj, ter da variabilnost kinematičnih parametrov naše merjenke primerjamo s skupno variabilnostjo v obeh skupinah. Skupna variabilnost je v mejah med 0 in 100. Koliko naj parameter variira, da ga opredelimo kot variabilen in kje je meja za opredelitev stabilnosti parametra? O tem bi se dalo razpravljati. Mi smo vzeli za kriterij variabilnost kriterijskega parametra (Hpx). 51 GRAF 8: Pogled na vse kinematične parametre vseh devetih skokov naše merjenke 100 90 Standardizirane vrednosti 80 70 60 50 40 30 20 10 0 HL Hpx Vhx Vh1 Vztd Vzto Htd SL1 TOD p0 Tto BFtd BFto LRtd LRto 1. 176 194 2. 180 191 3. 180 192 4. 184 191 5. 184 196 6. 184 188 7. 187 197 8. 190 199 9. 190 193 Kinem atični param etri Še najmanj varirajo dolžine zadnjega koraka, oddaljenosti mesta odriva, koti poti CTT po odrivu, pa tudi čas odriva. Toliko kot kriterij variirajo horizontalne hitrosti v fazi zaleta, znižanja skupnega težišča telesa na začetku odriva ter nagibi trupa v stran na koncu odriva. Bolj kot kriterij pa ostali koti nagibov trupa v fazi odriva ter vertikalne hitrosti v fazi odriva. Bolj kot ugotovitev o velikosti variabilnosti, je pomembno ugotoviti, kako se ta variabilnost pojavlja: ali se spreminjajo vrednosti kinematičnih parametrov sorazmerno z višino skoka, ki ga opredeljujemo z vrhom parabole leta CTT, ali obratno sorazmerno, ali se vrednosti spreminjajo brez določene zakonitosti. Iz grafa 8 lahko to razberemo le približno. Nekateri kinamatični parametri direktno vplivajo na vrh parabole leta CTT, nekateri posredno, zato so bile izračunane in grafično prikazane regresije glede na generalni kriterij (Hpx) in glede na druge kriterije. Nekateri rezultati izračunov so podani v analizi posameznih sklopov kinematičnih parametrov. Ker nismo mogli opraviti izračunov za majhno število skokov naše merjenke, smo skupne regresijske izračune upoštevali tudi v primeru naše merjenke, če se je po grafičnem prikazu dalo sklepati o podobnem naklonu regresijske premice in majhni variabilnosti rezultatov naše merjenke. Pri naši merjenki večje maksimalne horizontalne hitrosti v fazi zaleta (Vhx) ne pogojujejo večjih horizontalnih hitrosti na koncu faze zaleta (Vh1). Prav tako naša merjenka zniža skupno težišče telesa na začetku faze odriva (Htd), neodvisno od dosežene horizontalne hitrosti v fazi zaleta (Vh1). Večja 52 horizontalna hitrost na koncu faze zaleta pa je povezana z večjo vertikalno hitrostjo na koncu faze odriva. Daljši kot je zadnji korak (SL1), bolj zniža težišče in s tem, ko podaljša zadnji korak, se tudi odrine bližje letvici. Težišče zniža šele v zadnjem koraku. Bolj kot ga zniža in več kot ima negativne vertikalne hitrosti na začetku faze odriva, večjo vertikalno hitrost doseže na koncu faze odriva ter s tem višji vrh parabole leta CTT. To se ne ujema ravno z navedbami Dapene. Naša razlaga je pri opisu vertikalnih hitrosti na koncu faze odriva. Dapena navaja, da so večji nagibi trupa v stran in nazaj na začetku odrivne faze in manjše spremembe teh v času trajanja odriva povezani z večjimi vertikalnimi hitrostmi na koncu faze odriva. V našem slučaju nagibi trupa zelo variirajo, kar onemogoča ugotavljanje trendov. Pokazala se je povezava med oddaljenostjo mesta odriva (TOD) in nagibom trupa v stran na koncu faze odriva (LRto). Če se naša atletinja odrine dlje od letvice, se na koncu faze odriva tudi bolj nagne proti letvici. Čas odriva je stabilen, za ugotavljanje povezave z vertikalno hitrostjo na koncu faze odriva pa bi potrebovali bolj precizne meritve. Stabilen je tudi kot poti CTT po odrivu, kar nakazuje na stabilno krivino v zadnjem delu zaleta. Lahko zaključimo, da je tekmovalka, ki smo jo analizirali, skakala s spremenljivo športno tehniko. Pri istih vrhovih parabole leta CTT ni uporabljala enakih kombinacij kinematičnih parametrov. Kinematični parametri se niso spreminjali sorazmerno glede na kriterij. Vzrok za to so lahko okoliščine, da so bili skoki opravljeni na treningu in je tehniko zavestno spreminjala po navodilih trenerja. Del variabilnosti je gotovo zakrivila tudi snemalna tehnika, ki s 25 posnetki na sekundo v nekaterih trenutkih ni zagotavljala dovolj velike natančnosti. Imamo še eno možnost za celovit pogled na športno tehniko naše merjenke: 53 GRAF 9: Grafična primerjava skokov naše merjenke Na oseh so standardizirane vrednosti kinematičnih parametrov, pri vsakem skoku so navedeni od leve proti desni: številka skoka, višina letvice (HL) in vrh parabole leta CTT (Hpx) Skok 6. Skok 4. 184 188 neuspešen poizkus Hpx Vhx Vh1 Vztd Tto Vzto p0 HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Vh1 Vztd p0 HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd 191 Vhx Vh1 Vztd Vzto p0 Htd TOD SL1 Skok 9. Hpx Tto Htd TOD 180 192 Vhx Vzto SL1 Skok 3. Hpx Tto Htd TOD 180 neuspešen poizkus HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd 191 Skok 2. 184 193 Skok 1. 190 SL1 176 194 3. 180 192 HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Hpx Vhx Vh1 Vztd Tto HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Skok 5. Vhx Vh1 Vztd Tto TOD HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Hpx Vhx Vh1 Vztd Tto Vzto Vzto Htd p0 187 197 Skok 8. p0 Vzto p0 Hpx Htd TOD SL1 SL1 Htd TOD SL1 Skok 7. 184 190 199 196 HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Hpx Vhx Vh1 Vztd Tto Vzto p0 HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Vhx Vh1 Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 Htd TOD Hpx SL1 54 HL LRto 100 80 LRtd 60 40 BFto 20 0 BFtd Hpx Vhx Vh1 Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 GRAF 10: Prikazi skokov tekmovalk v drugi skupini Na oseh so standardizirane vrednosti kinematičnih parametrov, pri vsakem skoku so navedeni od leve proti desni: priimek tekmovalke, višina letvice (HL) in vrh parabole leta CTT (Hpx) Astafei Astafei Bilač 194-203 HL LRto 100 200-207 HL LRto 100 Hpx LRtd Vhx Vhx Vh1 0 Vztd Tto Vzto p0 Vh1 0 Vztd Tto Htd TOD Vzto p0 SL1 Costa Vztd Tto Vzto p0 0 Vztd Tto Vzto p0 SL1 Henkel HL LRto 100 p0 Vh1 0 Vztd Vzto Tto p0 Htd TOD SL1 Htd TOD SL1 188-195 HL LRto 100 Vhx Vh1 0 Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 55 Vhx 50 BFto BFtd Hpx LRtd 50 BFto BFtd Vzto Hpx LRtd 50 Vztd Tto 202-202 Hpx Vhx 0 BFtd Hughes 191-200 LRtd Vh1 SL1 Henkel HL LRto 100 Vhx BFto Htd TOD Hpx 50 Vh1 BFtd 191-197 LRtd Vhx BFto Htd TOD SL1 HL LRto 100 50 0 Htd TOD Hpx LRtd 50 BFtd Vzto Henkel W87 HL LRto 100 Vh1 Vztd Tto 183-185 Hpx BFto 0 BFtd SL1 194-196 Vhx Vh1 p0 Gotovska LRtd BFto Htd TOD HL LRto 100 Vhx 50 BFto BFtd Hpx LRtd 50 BFto BFtd HL LRto 100 Hpx LRtd 50 183-193 BFto Vh1 0 BFtd Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 Inverariti Jancewicz Kahler 191-193 HL LRto 100 188-193 HL LRto 100 Hpx LRtd Vhx BFto Vh1 0 BFtd Vztd Tto Vzto p0 Vh1 0 Vztd Tto Vzto p0 SL1 Kirchman 194-191 HL LRto 100 Vh1 0 Vztd Tto p0 HL LRto 100 0 BFtd LRtd Vztd Tto Vzto HL LRto 100 LRtd Vh1 0 Vztd Tto Vzto p0 HL LRto 100 0 Vztd Tto Vzto p0 Htd Vhx 0 BFtd Tto Vzto 50 191-196 HL LRto 100 Hpx LRtd Vhx 0 Vztd Tto Vzto p0 Htd SL1 Vh1 0 Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 56 Vhx 50 BFto BFtd Hpx LRtd 50 Vh1 SL1 Turchak W87 HL LRto 100 BFto Htd TOD 183-192 Hpx Vztd p0 Shevchik Vhx Vh1 SL1 191-196 LRtd BFto Htd TOD Sato Hpx LRtd Vh1 BFtd 188-192 50 BFto SL1 Htd SL1 neuspešen poizkus 50 BFto TOD Vzto Hpx Vhx 50 BFtd Tto TOD LRtd Vhx Vztd p0 197-202 Hpx 0 BFtd Sato W87 191-196 HL LRto 100 Vh1 SL1 Quintero HL LRto 100 Vhx BFto Htd TOD Hpx 50 p0 Marti SL1 194-201 Hpx Vh1 Htd TOD Htd TOD Vhx SL1 BFtd Vzto p0 BFto Vzto TOD Tto 50 BFto Vztd Kostadinova LRtd Vhx 50 BFtd 0 BFtd 205-208 Hpx LRtd Vh1 SL1 Kostadinova W87 HL LRto 100 BFto Htd TOD Vhx 50 50 BFtd Hpx LRtd Vhx BFto Htd TOD HL LRto 100 Hpx LRtd 50 183-189 BFto Vh1 0 BFtd Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 Turchak 183-196 HL LRto 100 Hpx LRtd Vhx 50 BFto Vh1 0 BFtd Vztd Tto Vzto p0 Htd TOD SL1 57 7.0 ZAKLJUČEK V celotnem sklopu psihosomatičnih dimenzij je raven popolnosti osvojenih gibalnih struktur eden od rezultatov postopkov transformacije in hkrati eden od pomembnih dejavnikov uspešnosti v športu. Skok v višino spada v skupino acikličnih monostrukturalnih gibanj in je tipična tehnična atletska disciplina, kjer pravilnost tehnične izvedbe v veliki meri vpliva na končni rezultat. Proces osvajanja določene gibalne strukture ima več faz, ki se zaključijo s fazo stabilizacije gibalne strukture. Športna tehnika, zlasti v agonistični vrhunski športni dejavnosti, praviloma ni nikoli dokončna ali zaključena. Sleherni vrhunski športnik svojo tehniko nenehno izpopolnjuje in jo prilagaja tekmovalni situaciji, ki se lahko zelo spreminja. Nekateri avtorji predpostavljajo, da obstajata dve taktiki reševanja motoričnih problemov: prvič tako, da so parametri tehnike konstantni, drugič tako, da so eni parametri konstantni, drugi pa se spreminjajo. Nekateri zagovarjajo teorijo, da skakalke uporabljajo za različne višine letvic različne motorične programe, drugi govore samo o enem motoričnem programu za vse višine. V raziskavi smo pri analizi tehnike skoka v višino želeli ugotoviti, kako in koliko se spreminjajo kinematični parametri pri naši merjenki. Nismo analizirali skokov v celoti, temveč smo dali poudarek analizi odrivne faze. Če gledamo na fazi odriva in leta fizikalno, si ju lahko predstavljamo kot poševni met. Če želimo pri poševnem metu doseči višji vrh parabole leta, moramo spremeniti začetne vrednosti. Povečati začetno hitrost leta spremeniti vzletni kot, ali oboje. Zanimalo nas je, kako se to odraža na nekaterih kinematičnih parametrih. Želeli smo preveriti hipotezo, ki predpostavlja, da imajo dobre ali vrhunske skakalke športno tehniko, ki najbolj učinkovito izkorišča tekmovalkine motorične in druge psihosomatične dimenzije; je torej vrhunsko izpopolnjena in stabilna. Predpostavljali smo, da se z različno višino skoka kinematični parametri sorazmerno večajo ali manjšajo. 58 Vzorec je predstavljala ena sama športnica. Zaradi varovanja osebnih podatkov se moramo zadovoljiti s podatkom, da gre za analizo športnice, ki dosega vrhunske rezultate v svetovnem merilu. Za primerjavo nam je služila analiza 21 skokov 16 tekmovalk z Letnih olimpijskih iger leta 1992 in Dvoranskega svetovnega prvenstva v atletiki leta 1987, avtorja Dapene (1992). Objektivne parametre športnih tehnik je mogoče pridobiti le s pomočjo biomehanske analize. Ta analiza je kinematična (daje informacije o prostorskih in časovnih parametrih gibanja) ali dinamična (daje informacije o silah, ki delujejo med gibanjem). V našem primeru kinematični parametri predstavljajo nekatere hitrosti, kote in razdalje med točkami in segmenti telesa skakalke v prostoru. Na fakulteti za šport uporabljajo v Laboratoriju za biomehaniko tehnologijo, ki so jo razvili v biomehanskem laboratoriju C.A.S.R.I. v Pragi in temelji na sistemu CONSPORT. Kinematične analize, ki so bile uporabljene v tej nalogi, so bile narejene s to tehnologijo na Fakulteti za šport v Laboratoriju za biomehaniko. Podatki so bili obdelani na osebnem računalniku z računalniškim programom KWIKSTAT 4.1B in EXCEL 6.0. Uporabljene so bile: metoda za izračun osnovne statistike, metoda standardizacije podatkov po formuli: (Rez-min/max-min)*100, (min in max vrednosti so izračunane iz 31 skokov v obeh skupinah), t-test in metoda multiple regresije. Razlike so bile sprejete za statistično značilne na nivoju 5% tveganja. Ugotovili smo, da še najmanj variirajo dolžine zadnjega koraka, oddaljenosti mesta odriva, koti poti CTT po odrivu pa tudi čas odriva. Toliko kot kriterij varirajo horizontalne hitrosti v fazi zaleta, znižanja skupnega težišča telesa na začetku odriva ter nagibi trupa v stran na koncu odriva, bolj kot kriterij pa ostali koti nagibov trupa v fazi odriva ter vertikalne hitrosti v fazi odriva. Večje maksimalne horizontalne hitrosti v fazi zaleta (Vhx) ne pogojujejo večjih horizontalnih hitrosti na koncu faze zaleta (Vh1). Prav tako se zniža skupno težišče telesa na začetku faze odriva (Htd), neodvisno od dosežene horizontalne hitrosti v fazi zaleta (Vh1). Večja horizontalna hitrost na koncu faze zaleta pa je povezana z večjo vertikalno hitrostjo na koncu faze odriva. Daljši kot je zadnji korak (SL1), bolj se zniža težišče. Ko se podaljša zadnji korak, je tudi mesto odriva bližje letvici. 59 Težišče se zniža šele v zadnjem koraku. Bolj kot se le-to zniža in več kot je negativne vertikalne hitrosti na začetku faze odriva, večjo vertikalno hitrost se doseže na koncu faze odriva, ter s tem višji vrh parabole leta CTT. To se ravno ne ujema z navedbami Dapene, ujema pa se s teorijo o produkciji elastične energije. Znižanje težišča telesa v zadnjem koraku povzroči večjo in predvsem hitrejšo ekscentrično mišično kontrakcijo. Če ima tekmovalka sposobnost hitrega preklopa v koncentrično mišično kontrakcijo (15-120 ms, Strojnik 1990), lahko na ta način izrabi elastično energijo v mišicah in tetivah. Dapena navaja, da so večji nagibi trupa v stran in nazaj na začetku odrivne faze, in manjše spremembe teh v času trajanja odriva povezani z večjimi vertikalnimi hitrostmi na koncu faze odriva. V našem slučaju nagibi trupa zelo variirajo, kar onemogoča ugotavljanje trendov. Pokazala se je povezava le med oddaljenostjo mesta odriva (TOD) in nagibom trupa v stran na koncu faze odriva (LRto). Če se naša atletinja odrine dlje od letvice, se na koncu faze odriva tudi bolj nagne proti letvici. Čas odriva je stabilen, za ugotavljanje povezave z vertikalno hitrostjo na koncu faze odriva pa bi potrebovali bolj precizne meritve. Stabilen je tudi kot poti CTT po odrivu, kar nakazuje na stabilno krivino v zadnjem delu zaleta. Lahko zaključimo, da je tekmovalka, ki smo jo analizirali, skakala s spremenljivo športno tehniko. Pri istih vrhovih parabole leta CTT ni uporabljala enakih kombinacij kinematičnih parametrov. Kinematični parametri se niso spreminjali sorazmerno glede na kriterij. Vzrok za to so lahko okoliščine, da so bili skoki opravljeni na treningu in je tehniko zavestno spreminjala po trenerjevih navodilih. Del variabilnosti je gotovo zakrivila tudi snemalna tehnika, ki s 25 posnetki na sekundo v nekaterih trenutkih ni zagotavljala dovolj velike natančnosti. Ugotovitve raziskave bi lahko še najbolj koristile tekmovalki, ki je bila merjena in njenemu trenerju, če jih že sama nista podrobno analizirala. Ob primerjavi s tekmovalkami v drugi skupini je bilo opaziti različne tehnične variante. Nekatere skačejo z večjimi horizontalnimi hitrostmi, druge z večjimi nagibi trupa... Od 130 elementov, ki se pojavljajo pri skoku v višino s tehniko flop, je pričakovati individualne razlike. Verjetno bi bilo zanimivo raziskati, kakšne so razlike in kaj je enako pri različnih tekmovalkah na enakih višinah skokov. Pri analizi posameznice bi bilo potrebno v bodoče izmeriti večje število skokov, tako skupno, kot takšnih na enaki višini. 60 8.0 LITERATURA Brugeman G.P.: Biomehanical principles of jumping, Referat na mednarodnem kongresu Znanost v športu, Helsinki1994 Barton J., A. Szende: Pokušaj optimizacije prelaska letvice u skoku uvis flop tehnikom, SP, 29(1985)2,5-7 Conrad A., W. Ritzdorf: Biomehanical analysis of the high jump - New studies in atletics, 1990, 177-217 Čoh M.: Atletika, Ljubljana, Fakulteta za šport, 1992 Čoh M.: Konstantnost in spremenljivost biomehaničnih parametrov tehnike skoka v višino svetovne rekorderke š. Konstadinove, 1987, Strokovne informacije AZS, 2, 15-25 Čoh M.: Primerjalna analiza tehnike odrivne akcije - Povarcin, Paklin, Apostolovski, Strokovne informacije AZS,1988, 1, 83-87 Čoh M.: Trodimenzionalna kinematična analiza, Gradivo za Posvet atletskih trenerjev Slovenije, AZS, Ljubljana 1993 Dapena J.: Biomehanical analisis of the Fosbery flop, Track technique,1988,105,3343-3350 Dapena J.: Biomehanics project 1992 Sumer Olimpic Games/High Jump Women- poročilo IAAF 1992 Dapena J., Chol, Chung: Vertical and radial motions of the body during the takeoff faze of high jumping - MSS 1988, 3, 290-302 Djačkov V.: Kriteriji tehničnega mojstrstva skakalca v višino, Legkaja atletika, 1970, 6 Djačkov V.: Stradle ali Fosbery flop?, Legkaja atletika 1971, 2 Dursenev L.: Ob odnoj koncepcii sportivnog soveršenstvovanije prigunov v visotu, Teorija in praksa fizičeskoj kulturi, 1989,8, 33-34 Jacoby E.: High jump- a technique evaluation , Track tehnique, 1987, 97, 30893093 61 Jarver J.: Athletics field enents, Melbourne, Ausrtalian sport series, 1977 Hay J.G., J. g. Reid.: The anatomical and mechanical basis of human motion, New Jersey, 1978 Locatelli E., M. Astrua, U. Cauz: I salti, Atleticastudi, Rim, 1984,4 Muller A.F.: Biomechanik des Hochsprungs, Leitstungsport, 1982, 5, 48-60 Nett T.: Skok v višino in težišče telesa, Lichatletik, 1971,4,38 Novak J.: Analiza tehnike skoka v višino, Atletika/AZS, 1993,1,33 Reid P.: Še en pogled na tehniko Dicka Fosberyja, Tracktehnique, 1981,1 Reid P.: Speed floppers and power floppers, Athletics Coach 1984,3, 18-20 Ritzdorf W., A. Conrad, M. Loch: Individual comparison of the jumps of S. Kostadinova at the II. Champinships in atletics Rome 1987 and the Games of the XXIV Olympiad in Soeul 1988, New studies in athletics 1989,4,35-41 Slamka M., R. Moravec: Analiza kinogramu skoku do vyšky flopom,TPU 1990, 7,418-426 Strižak A., O. Aleksandrov, C. Sidorenko, B. Petrov: Legko atleticeskie prižki (prevod), Atleticestudi, Rim, 1991, 1-2 Strojnik V.: Biomehanske in fiziološke osnove mišičnega naprezanja, Šport38 (1990) 1-2, str.44-47 Šturm J., V. Strojnik: Uvod v antropološko kineziologijo, Ljubljana: Fakulteta za šport, 1994 Šubin M., B. Šustin: Na pohode k visote, Legkaja atletika 1993, št.2,145-146 Tančič D.: Sticcarda 1986: Salto inalto, Nuova atletica, Udine, 1987,84-91 Tančič D.: O skoku v višino, prevod v posebni reviji AZS Naša atletika,1984 Warden P.: Olimpic report of womens high jump, Athletics Coach, 1992, 4, 98 62 9.0 PRILOGE 9.1 PRILOGA 1 Izračuni multiplih regresij 63
© Copyright 2024