Jdi na obsah Jdi na menu
 


Vztah frekvence a délky kroku

ObrazekVztah frekvence a délky kroku

Metodika - k tematu ze servru www.atletika.cz.

Vztah frekvence a délky kroku

Petra Lukešová

V trenérské praxi je pro hodnocení techniky běhu důležité vlastní pozorování a zkušenosti, mnohdy lze tyto skutečnosti podpořit videoprojekcí. Je nutné upozornit na uzlové momenty, které je třeba sledovat při vizuálním hodnocení techniky běhu. Technika běhu má 2 důležité složky a to frekvenci a délku kroku. Jejich vzájemný poměr má vliv na rychlost běhu. Určení vhodného poměru těchto hodnot je hlavním úkolem nácviku správné techniky běhu. Důležité si je uvědomit, závislost obou složek běhu na tělesné stavbě, úrovni motoriky, stavu trénovanosti, stupni únavy a intenzitě prováděné činnosti.

Cíle výzkumu:

Cílem výzkumu bylo zjistit vzájemné vztahy délky a frekvence kroku v různých rychlostech. Tyto rychlosti představují rychlostní pásma, ve kterých jsou rozvíjeny jednotlivé složky výkonu (rychlostní, speciální a tempová vytrvalost).

Úkolem výzkumné práce byl výběr výzkumného souboru, stanovení rychlostních pásem pro dané skupiny, testování jednotlivých skupin, zaznamenání délky a frekvence kroku na videozáznamu dle připravené metodiky, analyzování získaných dat pomocí vytvořeného programu a vyhodnocení zjištěných dat

Hypotézy :

Předpokládali jsme individuální rozdíly v naměřených hodnotách délky a frekvence běžeckého kroku. Předpokládali jsme, že při změnách rychlosti běhu bude docházet  ke změnám délky a frekvence kroku. Běžci se budou lišit v přesnosti odhadu požadované rychlosti.

Metodika výzkumu - měření

Pro měření frekvence a délky kroku, lze použít různé metody. V dnešní době existují i některé přístroje, které jednotlivé hodnoty mohou měřit. Pro výzkumné měření jsme si vybrali  metodu měření podle videotechniky. Pro použití videotechniky v naší praxi bylo potřebné znát podmínky jejího použití a základní technické parametry. Videozáznam nám zobrazuje prostor, který je třírozměrný, dvourozměrně. Získáme tedy plošný obraz. Dále je nutné snímaný prostor kalibrovat a zavést měřítko v osách, které měříme. Pro měření vzdálenosti nám postačí zkalibrovat osu X, pro měření jednotlivých došlapů běžce zkalibrujeme jak osu X, tak i Y. Na videozáznamu v daném  ocejchovaném prostoru odečteme souřadnice jednotlivých bodů, jež přepočítáme na reálné hodnoty. Počítáme i s nepřesnostmi, které vznikají transformací na videozáznam. Zkreslení  minimalizujeme správným postavením kamery. Tzn. umístit kameru co nejdále od měřeného objektu a zvětšit obraz objektivem videokamery. Ve vlastní práci měření jsme použili systému videa PAL, jenž zaznamenává 25 snímků (50 půl snímků) za 1s. Pro speciální výzkum se používají vysokorychlostní kamery, které jsou schopny zaznamenat frekvenci až 1000 snímků za 1s. Pro zpracování některých videozáznamů jsme potřebovali počítač s příslušným programovým vybavením. Videozáznam, který jsme pořídili na záznamovém mediu jsme převedli do souboru, se kterým je schopen počítač pracovat. Dále jsme ho zpracovali  příslušným programem.

 Měření frekvence v programu Adobe Premiere

Při snímání jednotlivých klíčových snímků v programu ADOBE  PREMIERE  odečteme počet snímků mezi klíčovými snímky s přesností na půl snímek tj. v našem případě kolmice těžiště běžce k podložce . Z výsledku vypočítáme  počet snímků v 1 kroku běžce.

 Měření délky kroku progaramek Krokometr

Ke zpracování nasnímaných dat jsme použili vytvořený  program KROKOMETR. Jeho vstupem jsou snímky vybrané ze souboru videa a uložené ve formátu TIFF, výstupem jsou pak pole naměřených hodnot včetně vypočtených údajů.

 Program „krokometr“ pro měření délky běžeckého kroku byl vytvořen v laboratoři sportovní motoriky FTVS UK v Praze, pod vedením ing. Zahálky a je k dispozici pro výzkumy měření.

Podmínky k měření

Měření se uskutečnilo na běžecké dráze a v tunelu na Julisce. Byly ocejchovány dvě dráhy po vzdálenosti 1 metr celkové délky 6 metrů, čímž vznikla síť 6 x 2 pole (pole o rozměrech 1 m x 1,2 m). Pro umístění videokamery, jsme museli nalézt vhodné místo, tak aby mohl být natočen námi ocejchovaný úsek.

Výzkumný soubor

Sledovaným souborem byla skupina běžců chlapců a dívek ve věku 14 – 18 let se somatickými a výkonnostními parametry uvedenými v následujících tabulkách.

 

Skupina A

 

 

 

 

 

 

 

Příjmení Jméno

datum naroz.

výška (cm)

váha (kg)

specializ.   disciplína

výkonnost

 

 

 

 

1988

161

49

100mpř.

18,2

 

 

 

1989

168

58

100mpř. víceboje

16,92

 

 

 

1988

166

47

100mpř.

18,24

 

 

 

1989

162

52

100mpř. 200mpř

17,0   32,41

 

 

 

1986

169

59

200m,    400m

26,8   60,85

 

 

 

1988

171

58

víceboje

 

 

 

 

1988

169

60

víceboje

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Skupina B

 

 

 

 

 

 

 

Příjmení Jméno

datum naroz.

výška

váha

specializ.   disciplína

výkonnost

 

 

 

1987

176

60

200m, 400m

24,5   54,0

 

 

1986

175

68

200m, 400m

24,2   54,25

 

 

1987

179

69

200m, 400m

24,1   54,4

 

 

1987

179

68

200m, 400m

23,72 53,1

 

 

1987

175

60

200m, 400m

23,5   52,1

 

 

1987

180

64

400m, 800m

53,9   2:02,94

 

 

1986

184

70

200m, 400m

23,8   51,16

Testování

Měření bylo provedeno ve 3 rychlostních pásmech, které jsme si stanovili:

pásmo pro tempovou vytrvalost (TV), pásmo pro speciální vytrvalost (SV), pásmo  pro rychlostní vytrvalost (RV). Měření u běžců v jednotlivých pásmech probíhalo v rámci tréninku v  přípravném jarním období.

Tempovou vytrvalost jsme měřili na úseku 1000 m, speciální vytrvalost na  300 m úseku a rychlostní vytrvalost na  80 m úseku. V každém pásmu běžci absolvovali 3 úseky ve  stanovených rychlostech, které se postupně zvyšovaly. Z tempa, které bylo vymezeno pro speciální vytrvalost, odpovídající závodní trati příslušných probandů, jsme následně určili vztah (úseky) tempové a rychlostní vytrvalosti.

Úseky   1000 m   

sk.A.: 3 x 1000 m, int. 5 min., tempo na 1 km:(4:50  4:40  4:30), v (m/s-1) 3,4  3,6  3,7

            sk.B.: 3 x 1000 m, int. 4 min,  tempo na 1 km: (4:30  4:20  4:00),v (m/s-1)  3,7  3,8  4,2

Úseky     300 m 

sk.A.: 3 x  300 m, int. 3 min, tempo na 300 m: (62 s   61 s   60 s),v (m/s-1)  4,8  4,9  5,0

            sk. B. 3 x  300 m, int. 3 min, tempo na 300 m: (60 s  58 s  56  s),v (m/s-1)  5,0  5,1   5,4

Úseky      80 m

sk. A.: 3 x 80 m,int. 5 min, tempo na 80 m:(12,7 s  12,5 s  12,3 s), v (m/s-1) 6,3 6,4  6,5

            sk. B.: 3 x 80 m,int.5 min, tempo na 80 m (12,3 s  12,0 s  11,8 s), v (m/s-1) 6,5  6,7  6,8

Zpracování dat bylo provedeno pomocí programu krokometr s možností rozfázování pohybu běhu. Pro sledování délky kroku byla zvolena metoda vyznačené prostorové sítě na trati. Délka kroku byla určována z rozfázovaného záznamu umožněném digitální formou a to tak, že jsme si označili místo dokroku chodidla ( paty), jako začátek kroku a poté místo dokroku běžcovy paty druhé nohy. Frekvenci kroku jsme  určili  pomocí naměřeného počtu kroků a délky tratě dle vzorce:

       n  = počet kroků v úseku

t2 = doba mezi prvním a posledním   dokrokem v úseku

Dále jsme u některých měřených hodnot - rychlosti běhu, frekvence kroku, časů v úsecích počítali s: průměry hodnot, variačním rozpětím,směrodatnou odchylkou.

Výsledky a diskuse:

Základní  složky v technice běžeckého pohybu jsou délka a frekvence kroku a jejich vzájemný poměr, který má vliv na celkový požadovaný výkon. Rychlost běhu je  představovaná v určitých rychlostních  pásmech. Úroveň frekvence a délky kroku je závislá na způsobu použití tréninkových prostředků a na jejich vztahu k objemu a intenzitě tréninkového procesu. Na procesech adaptability běžce na zatížení. 

Předpokládali jsme, že ve stanovených pásmech bude docházet ke změnám rychlosti v závislosti na změnách délky a frekvence kroku. Obě skupiny měli absolvovat všechny tři úseky v daných pásmech v postupně zvyšujících se rychlostech. Tento požadavek lineárního nárůstu  rychlosti splnily běžci:

A4 : 80 m (6,20 – 6,45 – 6,72 m/s-1), 300 m (4,93 – 4,99 – 5,03 m/s-1), 1000 m (3,41 – 3,55 – 3,65 m/s-1)

B2 : 80 m (6,67 – 6,78 – 6,78 m/s-1), 300 m (4,98 – 5,24 – 5,24 m/s-1), 1000 m (3,66 – 3,79 – 4,01 m/s-1) 

B6 : 80 m (6,56 – 6,72 – 6,84 m/s-1), 300 m (5,03 – 5,18 – 5,38 m/s-1), 1000 m (3,71 – 3,83 – 4,19 m/s-1) 

 B7: 80 m (6,67 – 6,78 – 6,90 m/s-1), 300 m (4,95 – 5,18 – 5,37 m/s-1), 1000 m (3,72 – 3,82 – 4,05 m/s-1)

V několika případech zejména v pásmu rychlostní vytrvalosti se projevily odchylky od stanovených hodnot. Nejvyšší rychlosti naměřeny u  80 m úseků ve skupině A- 7,08 m/s-1 u běžce A1 .Ve skupině B  6,96 m/s-1 u běžce B3.  S prodlužováním tratě klesaly rychlosti v úsecích. Nejnižší byly v pásmu  tempové vytrvalosti u skupiny  A v rozsahu 3,39 -3,71 m/s-1, u skupiny B v rozsahu 3,66 – 4,19 m/s-1.

Pro hodnocení odhadu rychlosti jsme použili Kervitcerovy tabulky, které umožňují stanovit k daným tempům rychlostní pásma. Z naměřených hodnot rychlostí jsme si stanovili škálu pro rozsah odhadu tempa, která nám charakterizuje, kde a kolik běžců se v ní pohybovalo. Na základě tréninkových zkušeností se domníváme , že optimální rozsah temp (rychlosti)  by měl být u 80 m úseků u skupiny A : 6,1 – 6,5 m/s-1, u skupiny B : 6,6 – 7,0 m/s-1, u 300 m úseků u skupiny A : 4,6 – 5,0 m/s-1, u skupiny B : 5,1 – 5,5 m/s-1, u 1000 m úseků u skupiny A : 3,1 – 3,5 m/s-1, u skupiny B : 3,6 – 4,0  a  4,1 – 4,5 m/s-1. Pro náš výzkum by bylo však potřeba jemnějšího rozsahu škály.

Přesnosti odhadu tempa jsme srovnávali podle změny rychlostí. Větší rozdíly v odhadu tempa byly patrné u začátečníků až o 0,6 m/s-1. Přesnost odhadu rychlosti byla u obou skupin ovlivněna stupněm a dobou trénovanosti, či momentální výkonností. Ve skupinách byli zařazeni jedinci, kteří teprve procházejí  základní etapou tréninkového procesu. Z tabulek skupin je zřejmé, že běžci se lépe dokázali přiblížit požadovanému tempu v pásmu tempové  vytrvalosti, než v úsecích rychlostní vytrvalosti. Z hlediska přesnosti odhadu je pomalejší tempo kontrolovanější. V porovnání skupin, byl rozsah odchylek od požadavku stabilnější u skupiny B.

Domníváme se, že v  úvodních fázích tréninkového procesu je nejvhodnější rozvíjet maximální rychlost, která je potřebná pro vlastní výkon. K následujícímu  rozvoji rychlostní, speciální a tempové vytrvalosti je vhodné přistupovat až později.

Délka kroku je ovlivněna jak rychlostí, tak frekvencí kroku a daným pásmem, ve kterém se obě skupiny pohybovaly. U 80 m úseků délka kroku neovlivňovala plynule nárůst rychlosti. Zejména u skupiny A v 2. úseku docházelo u všech probandů ke zkracování, či prodlužování kroku. U skupiny B jsou tyto odchylky méně časté. V pásmu speciální vytrvalosti (úseky 300 m) jsou hodnoty délky kroku nejvyšší z celkového měření (B5 = 2,12 m, A5 = 2,05 m). Rozdíl mezi nejnižší a nejvyšší  naměřenou hodnotou je 0,36 m. V pásmu tempové vytrvalosti se při zvyšování rychlosti v úsecích naopak délka kroku  zkracovala.

Lze říci, že v pásmu speciální vytrvalosti měli krok nejdelší a v pásmu tempové vytrvalosti nejstabilnější. Délka kroku se nejvíce měnila v pásmu rychlostní vytrvalosti, jak ve smyslu zkracování, tak prodlužování.

V souvislostech s délkou kroku jsme sledovali frekvenci kroku. Při změnách rychlosti docházelo ke změnám frekvence kroku. V pásmu rychlostní vytrvalosti byli naměřeny nejvyšší hodnoty  z celkového měření, u skupiny A v rozsahu  3,23 – 3,89 s-1,  u skupiny B v rozsahu 3,45 – 3,90 s-1. S nárůstem rychlosti se frekvence kroku zvyšovala, pokud však došlo k poklesu rychlosti, klesala i frekvence kroku. U skupiny A  dosahovala více než polovina probandů lineárního nárůst rychlosti oproti skupině B. V pásmu speciální vytrvalosti hodnoty frekvence kroku byli nižší a  v pásmu tempové vytrvalosti byly naměřeny v úsecích 1000 m nejnižší hodnoty frekvence kroku. Nejvyšší naměřené rychlostní hodnoty i hodnoty frekvence kroků byly v pásmu rychlostní vytrvalosti a v pásmu tempové vytrvalosti byli nejnižší. Nejvyšších hodnot délky kroku bylo dosaženo v pásmu speciální vytrvalosti.

ZÁVĚR:

Měřením bylo zjištěno, že změny délky a frekvence kroku jsou závislé na změnách rychlosti běhu. Při vyšší frekvenci kroků se zkracuje délka kroku a v závislosti na tomto vztahu se zvyšuje či snižuje rychlost běhu. Podle výsledků našich testů u obou skupin lze konstatovat, že ačkoliv byl požadavek na způsob techniky běhu vždy totožný, výsledky jednotlivých měření délky a frekvence kroku a provedení jsou u obou skupin i u jednotlivců odlišné. Příčiny odlišnosti vztahu frekvence a délky kroku jsme zaznamenali v technice běhu, ve volbě a provedení odhadu tempa v daném úseku, v individuálních rozdílech mezi jednotlivci ve skupině.  Pro praxi to znamená, že podobný způsob testování je vhodný především pro vyspělé běžce, kteří dokážou regulovat své tréninkové schopnosti v daných požadovaných tréninkových pásmech. Pro zjištění objektivnějších výsledků by bylo třeba provést výzkum na větším souboru jedinců.