Michał Wietrzyński
rok 1 II0 WF, gr. 1M
SPRAWOZDANIE Z BIOMECHANIKI
Temat: Pomiar wytrzymałości i mocy maksymalnej kończyn dolnych na równi pochyłej
1. Wprowadzenie
Wartość mocy maksymalnej oraz wytrzymałość całego organizmu lub poszczególnych grup mięśniowych są podstawowymi parametrami w ocenie stanu i rozwoju cech fizycznych zawodników różnych dyscyplin sportowych. Wytrzymałość z fizjologicznego punktu widzenia jest to zdolność organizmu do wykonywania wysiłku, przy utrzymaniu homeostazy, bez występowania zmęczenia. Czyli podstawą wytrzymałości są procesy tlenowe, których zasób jest nieskończony a czas max. wynosi od 120-180s. Organizm ludzki posiada rónież inne źródła energetyczne z których czerpie moc. Bezpośrednim źródłem energii jest ATP, następnym jest Fosfokreatyna (CP) jej zasób wynosi 420 [J/kg], moc 54,4[W,kg], tmax 4-6, kolejne źródło to Glikogen o zasobie 960 [J/kg], moc 29,3 [W,kg] i tmax 35-45. Tak więc z biomechanicznego punktu widzenia wytrzymałość jest to zmiana mocy w funkcji czasu. W naszym badaniu do pomiaru mocy kończyn dolnych wykorzystaliśmy równie pochyłą, która wraz z połączonym komputerem dała nam informację na temat podstawowych parametrów ruchu. W badaniu tym miernikiem wytrzymałości jest współczynnik kierunkowy równania proste regresji opisującej zmianę mocy w funkcji czasu:
P = - bt + a
a - współczynnik [W] , b - współczynnik kierunkowy prostej regresji.
W teorii wychowania fizycznego oceny sprawności dokonuje się za pomocą licznych testów, w których jednym z ćwiczeń jest wyskok dosiężny jako ocena mocy kończyn dolnych. Jednak w badaniach biomechanicznych dowiedziono, że wysokość uniesienia środka masy nie koreluje z wartością mocy rozwijanej podczas odbicia. Wysokość wyskoku h zależy od wykonanej pracy [W] równej energii potencjalnej:
W = mgh
mg = const. dla danej osoby, h jest proporcjonalne do W, a współczynnikiem tej proporcjonalności jest ciężar ciała osoby badanej.
Do pomiaru mocy maksymalnej oraz zmian mocy kończyn w funkcji czasu wykorzystuje się stanowisko składające się z równi pochyłej i wózka. Urządzenie treningowe „równia pochyła” składa się z wózka o masie 33 kg i zjazdu zbudowanego z szyn stalowych pochylonych pod kątem α 14° - 17° do poziomu. Zjazd z dołu zakończony jest platformą. Do zjazdu przymocowano przetwornik obrotowo impulsowy z układem linek.
Układ ten realizuje takie funkcje jak:
Maksymalna prędkość wózka i moc podczas każdego odbicia
Drogę wózka po odbiciu
Czas kontaktu z płytą
Sumę wykonanej serii pomiarowej
Czas serii i numer odbicia
2. Cel badania
Celem badania jest ocena wytrzymałości kończyn dolnych, badanych na podstawie analizy mocy maksymalnej i spadku mocy w czasie odbicia na równi pochyłej, oraz porównanie wyników pomiędzy badanymi.
3. Materiał badawczy
Materiał badawczy stanowili studenci 1 roku studiów magisterskich Akademii Wychowania Fizycznego w Warszawie. W celu określenia maksymalnej prędkości i mocy badany (po rozgrzewce) wykonuje 50 maksymalnych odbić od platformy.
Tab. 1. Dane osób badanych.
Lp |
Imię i nazwisko |
Wzrost [cm] |
Masa [kg] |
Dyscyplina |
1 |
Michał Wietrzyński |
189 |
74 |
Karate |
2 |
Jarosław Sawicki |
183 |
75 |
Piłka nożna |
3 |
Paweł Zientak |
177 |
72 |
Nie trenujący |
Tab. 2. Zestawienie maksymalnych mocy względnych i bezwzględnych.
Lp |
BADANY |
MOC BEZWZGLĘDNA [W] |
MOC WZGLĘDNA [W/KG] |
1 |
Michał Wietrzyński |
4274 |
57,75 |
2 |
Jarosław Sawicki |
4253 |
56,70 |
3 |
Paweł Zientak |
3610 |
50,13 |
Tab. 3. Zestawienie równań regresji oraz wartości R².
Lp |
BADANY |
RÓWNANIE REGRESJI |
WARTOŚĆ R² |
1 |
Michał Wietrzyński |
P= - 6,9147x + 4089,2 |
0,8403 |
2 |
Jarosław Sawicki |
P= - 6,8197x + 4131,8 |
0,8588 |
3 |
Paweł Zientak |
P= - 3,9887x + 3133,9 |
0,5889 |
Tab. 4. Zestawienie sum wygenerowanej mocy.
Lp |
BADANY |
∑ WYGENEROWANEJ MOCY [W] |
1 |
Michał Wietrzyński |
177452 |
2 |
Jarosław Sawicki |
179742 |
3 |
Paweł Zientak |
141927 |
Wykres 1. Proste regresji opisujące spadek mocy w czasie
4. Analiza
Uzyskane wyniki w postaci wykresów mocy w funkcji czasu oraz ich równania regresji, umożliwiają nam stwierdzenie poziomu wytrzymałości. Największą wytrzymałość osiągnął Jarosław Sawicki. Jego wskaźnik b wynosi - 6,8. Trening piłki nożnej zmusza go do pracy o charakterze wytrzymałościowym, ponadto angażuje w znacznej mierze kończyny dolne. Charakterystyczne dla treningu piłki nożnej są dynamiczne przyspieszenie, bardzo długa praca wytrzymałościowa związana z wielkością boiska jak również z czasem trwania meczu ok. 90min. Widzimy ze ćwiczone kończyny dolne nie tylko uzyskują siłę dynamiczną, ale przede wszystkim wytrzymałość. Bardzo zbliżone wyniki (niemal takie same) uzyskał Michał Wietrzyński. Związane jest to z przybliżonym obciążeniami kończyn dolnych na treningach karate. Ponad to duża ilość powtórzeń technik nożnych (20-30) podczas tych treningów zwiększa poziom jego wytrenowania. Najmniejszą wytrzymałość uzyskał Paweł Zientak. Związane jest to przede wszystkim z nie trenowaniem żadnej dyscypliny sportowej. Jego wyniki ewidentnie są słabsze niż u Michała i Jarosława.
U wszystkich badanych został osiągnięty poziom w którym wykorzystane zostały źródła tlenowe. Średnio było to przy 40-44 odbiciu.
Największą moc z całej grupy uzyskał Michał Wietrzyński 4274 [W]. W przeliczeniu na masę ciała jego wynik jest również największy bo 57,75 [W/kg]. Jarosław z minimalnie gorszym wynikiem zajął drugie miejsce 56,70 [W/kg]. Natomiast Paweł Zientak mimo, że jest osoba nie trenująca osiągnął całkiem niezły wynik bo 50,13 [W/kg].
Jeśli chodzi o poziom wytrenowania na podstawie ∑ wygenerowanej mocy to Jarosław Sawicki i Michał Wietrzyński wykazują największy poziom, odpowiednio 179742 oraz 179742 [J]. Paweł Zientak uzyskał wynik 141927 [J].
Na początku zapotrzebowanie energetyczne pochodzi głównie z wysoko energetycznych procesów beztleonowych. Obserwujemy tu znaczny spadek mocy. Zwłaszcza w strefie do 20 s. Po tym czasie do 120 sekundy, wysiłek związany jest z pracą beztlenową i tlenową fazą glikolizy. Występuje tu bardzo duży spadek mocy. Dalszy wysiłek to już procesy tlenowe. Następuje tu mała zmiana wartości rozwijanej mocy w funkcji czasu. Na tej podstawie można ocenić wytrzymałość kończyn dolnych dla różnych czasów trwania serii.
LITERATURA:
„Wybrane zagadnienia biomechaniki sportu”, red. Cz. Urbanik, AWF Warszawa 2001
Kazimierz Fidelus i in. „Ćwiczenia laboratoryjne z biomechaniki”, Akademia Wychowania Fizycznego w Warszawie
4
Wyszukiwarka