Слышали ли вы что-то про «упругие сухожилия»? Резкость, хлесткость и так далее. Эластичных атлетов, которые имеют высокие показатели прыжков и спринта, но не отличаются большой массой и силой?
Перед тем, как разобрать плиометрику и рефлекс растяжения-сокращения, я решил написать статью про такую характеристику, как жесткость (stiffness). Именно она определяет свойства сухожилий как механизма накопления и передачи энергии.
ТЕОРИЯ МЕХАНИКИ
С точки зрения свойств материалов, жесткость – это способность сопротивляться деформации при внешнем воздействии.
Деформация – это изменение положения частиц тела относительно друг друга. Существует несколько видов деформации, нас будет интересовать деформация «растяжение».
Растяжение – это изменение длины (удлинение) объекта в направлении приложении силы. Оно зависит от механического напряжения.
Механическое напряжение равно отношению силы, возникающей в теле при растяжении, к площади его поперечного (перпендикулярно приложенной внешней силе) сечения. Измеряется в Паскалях (Па).
Ϭ = F/A (Н/м² = Па)
Типы деформации растяжения:
1) Упругое растяжение – деформация, которая при снятии нагрузки устраняется, возвращая материал в исходное состояние. Таким растяжение будет, пока напряжение не превысит предел упругости
2) Пластическое растяжение, деформация, которая при снятии нагрузки полностью или частично остается, материал уже не вернется в исходное состояние. Таким растяжение будет, пока напряжение не превысит предел пластичности.
3) Область «текучих» растяжений – материал растекается, словно жидкость, при постоянном напряжении
4) Разрыв при растяжении – если напряжение превышает предел разрыва, материал разрушается
Для биологических тканей физиологическим регионом считается область упругих растяжений.
Полная версия - http://abulahov.com/zhestkost.html
При пластических деформациях, наблюдаются микроразрывы структуры сухожилий и связок. Структура полностью нарушается при достижении и превышении предела разрыва.
Ниже показаны кривые «напряжение-растяжение» для разного рода тканей организма.
Ткани, имеющие в составе большое количество коллагена (кости, волосы, кожа, сухожилия и связки), имеют классическую кривую. Те из них, что имеют в составе большое количество эластина (мышца, стенки сосудов) имеют иного рода кривую.
ЖЕСТКОСТЬ КАК ФИЗИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО
Если перейти от области биологической механики в область физических качеств атлета, то жесткость можно обозначить как способность объекта или системы сопротивляться изменению длины. Она рассчитывается как отношение приложенной силы на изменение в длине.
kВЕРТ=FΔs
Где kВЕРТ это вертикальная жесткость атлета, F – пиковая вертикальная сила реакции опоры, а ∆s это изменение положения центра массы тела (ЦМ) во время фазы контакта в прыжке. Единица измерения – Н/м
Это вертикальная жесткость системы (атлета) в данной конкретной задаче.
Простой пример – глубокие приседания со штангой на спине. Как известно, в таких приседаниях вес штанги ограничен (меньше, чем, допустим, в приседаниях в параллель или выше). Также, амплитуда движения максимально велика.
В итоге – мало проявляемой силы, и много перемещения. Выходит, что глубокие приседания со штангой это движение с малой жесткостью.
Другой пример – прыжки в глубину. После спрыгивания, атлет проявляет много амортизирующих сил для торможения, при этом, его мышцы растягиваются (ЦМТ опускается вниз). Затем, происходит отталкивание вверх. В этом движении проявляемые силы высоки, а амплитуда движения небольшая – движение с высокой жесткостью.
Такие движения, как ускорение, спринт, смена направления, вертикальные и горизонтальные прыжки, являются задачами, требующей высокой жесткости.
Жесткость также может быть рассчитана для одного сустава, по формуле:
kСУСТАВА=MΔθ
Где kСУСТАВА – жесткость сустава, M – пиковый момент сустава, и ∆θ — изменение углового положения сустава во время проявления силы.
Жесткость также может быть рассчитана для мышечно-сухожильной единицы (МСИ), сухожилия, или самой мышцы.
Согласно исследованиям, для Ахиллова сухожилия, нагрузка при разрыве составляет 5098 Н, или 79 МПа (Wren et al., 2001), тогда как максимальное допустимое удлинение составляет 15-30% (Haut & Pawlinson, 1990)
Разделяют пассивную и активную жесткость.
Читать далее - http://abulahov.com/zhestkost.html
