Sadan metrin lajianalyysi: erityisesti biomekaniikka ja valmennuksen ohjelmointi

Abstract

Okkonen, Olli. Sadan metrin lajianalyysi: erityisesti biomekaniikka ja valmennuksen ohjelmointi. Valmennus- ja testausoppi, VTE.A008. Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto, s. 66. 2009.

Biomekaniikka. Sadan metrin juoksu voidaan jakaa ainakin neljään vaiheeseen: telinevaihe, kiihdytysvaihe, maksiminopeuden vaihe ja hidastumisvaihe. Telinevaiheen voimantuottoaika hyvillä pikajuoksijoilla on yleensä 310 370 ms, josta etujalka osallistuu voimantuottoon lähes koko ajan ja takajalka noin 120 180 ms. Eri tutkimuksissa etujalan polvikulman keskiarvoiksi on saatu 89 111 ° ja takajalan 118 136 °. Hyvien ja keskitason juoksijoiden polvikulmissa valmiit-asennossa ei ole huomattu olevan merkittävää eroa. Lonkkakulmissa valmiit-asennossa sen sijaan näyttäisi olevan eroa hyvien ja keskitason pikajuoksijoiden välillä, niin että hyvät juoksijat käyttäisivät pienempiä lonkkakulmia (etujalka 41 ° ja takajalka 80 °) kuin keskitason juoksijat (vastaavat kulmat 52 ° ja 89 °). (Harland & Steele 1997.) Meron (1988) tutkimuksessa lonkkakulmat olivat vielä hieman pienempiä: 39 ° ja 77 °.

Ensimmäisten askelten kontaktiajoiksi eri tutkimuksissa on saatu 160 200 ms ensimmäiselle kontaktille, 139 181 ms toiselle kontaktille, 129 159 ms kolmannelle kontaktille ja 130 135 ms neljännelle kontaktille. Lentoajat ensimmäisillä askeleilla vaihtelevat noin 40 100 ms:n välillä ja yleistrendinä voi pitää lentoajan kasvua askel askeleelta. Maksiminopeuden vaiheessa kontaktiajat huippujuoksijoilla ovat noin 80 90 ms ja lentoajat noin 120 140 ms. Eli juoksun alkuvaiheessa suurin osa askeleeseen kuluneesta ajasta kuluu maakontaktin aikana ja maksiminopeuden vaiheessa puolestaan lentovaiheen aikana. (mm. Harland & Steele 1997.)

Juoksunopeus on askelfrekvenssin ja -pituuden tulo. Askel koostuu kontaktivaiheesta ja sitä seuraavasta lentovaiheesta. Kontaktivaihe puolestaan sisältää jarrutus- ja työntövaiheen. Jarrutusvaiheen aikana vauhti hidastuu sen aikana tuotetun horisontaalisen jarrutusimpulssin verran ja työntövaiheen aikana vauhti puolestaan kiihtyy sen aikana tuotetun horisontaalisen työntöimpulssin verran. Suurimmat horisontaaliset työntöimpulssit tuotetaan telinevaiheessa ja tästä lähtien työntöimpulssi pienenee askel askeleelta maksiminopeuden (tai vakionopeuden) saavuttamiseen asti. Horisontaaliset jarrutusimpulssit puolestaan ovat minimaalisia ensimmäisillä askeleilla, mutta kasvavat maksiminopeuden (tai vakionopeuden) saavuttamiseen asti. Maksiminopeuden vaiheelle ovat tyypillisiä suuret vertikaalivoimat ja pienet horisontaalivoimat.

Huippupikajuoksijoilla askelfrekvenssi vaihtelee 4,5 5 Hz välillä ja askelpituus noin 2,35 2,60 m välillä maksiminopeudessa. Esimerkiksi Usain Boltilla askelfrekvenssi ja -pituus olivat 4,69 Hz ja 2,60 m maksiminopeudessa ME-juoksussa (9,69 s) ja Maurice Greenellä omassa ME-juoksussaan (9,79 s) 5,05 Hz ja 2,37 m. Nopeinta maksiminopeutta sallituissa oloissa on juossut Usain Bolt juuri ME-juoksussaan (12,2 m/s; 43,9 km/h; 10 m:n lentävä: 0,82 s). Naisissa suurimman maksiminopeuden (10,87 m/s; 39,1 km/h; 10 m:n lentävä: 0,92) on puolestaan saavuttanut kirjallisuuden mukaan Marion Jones. Huippumiespikajuoksijat saavuttavat huippunopeuden yleensä 50 60 m:n tai 60 70 m:n välillä. Naiset puolestaan 40 50 m:n tai 50 60 m:n välillä. Maksiminopeus korreloi erittäin hyvin loppuajan kanssa (r ≈ -0,96). (mm. Ito ym. 2008.)

Tutkimustulosten mukaan huippunopeutta pidetään yleensä yllä vain kohtalaisen lyhyen matkan (10 20 m). Nopeuskäyrän tarkkaan mittaamiseen video- ja tutkalaitteistolla liittyy kuitenkin oma virheprosenttinsa. Siten aivan tarkkoja määritelmiä, mitkä ovat huippunopeuden vaiheen rajat, ei ole olemassa. Usain Bolt piti huippunopeuttaan yllä noin 30 m (ME-juoksu) ja olisi mahdollisesti pystynyt pitämään pitempäänkin. Vertaamalla huippunopeutta ja viimeisen 10 m:n aikaista nopeutta voidaan laskea hidastumisprosentti. Osakan MM-kisojen (2007) viidellä miesfinalistilla hidastumisprosentti vaihteli 1,8 8,1 % välillä, kun taas Sevillan MM-kisojen (1999) miesfinalisteilla hidastumisprosentti oli 2,3 5,6 %. Osakan MM-kisoissa naisten hidastumisprosentit olivat 6,1 9,3 % ja Sevillan MM-kisoissa 3,1 7,8 %. Hidastumisprosentilla näyttäisi kuitenkin olevan vain pieni vaikutus lopputulokseen, toki sillä voi olla merkitystä loppusijoituksen kannalta. (mm. Matsuo ym. 2007.)

Fysiologia. Lajeissa, joissa tarvitaan lyhytkestoista maksimaalista voimantuottonopeutta, kuten 60 m:n pikajuoksussa, suurin osa energiasta saadaan adenosiini- trifosfaatista (ATP:sta) ja kreatiinifosfaatista (välittömät energian lähteet). Kuitenkin jo 100 m:n matkalla ATP:n tuottamiseen tarvitaan anaerobista glykolyysiä. Tutkimusten mukaan on arvioitu, että 100 m:n matkalla kreatiinifosfaatin ja anaerobisen glykolyysin osuudet ovat kumpikin 50 % tuotettaessa ATP:tä lihasten työhön (Newsholme ym. 1992, 173).

Huippupikajuoksija. Pekingin olympialaisten 100 m:n miesfinalistien pituuksien ja painojen keskiarvot olivat 1,84 m ja 80 kg. Vastaavat arvot naisfinalisteilla olivat 1,66 m ja 59 kg. Suomen kaikkien aikojen tilastokärkien (kahdeksan urheilijaa) pituuksien ja painojen keskiarvot olivat samaa luokkaa: miehillä 1,80 m ja 77 kg ja naisilla 1,69 m ja 57 kg.

Valmennuksen ohjelmointi. Tutkiessani kansainvälisten ja kansallisten huippujen valmennuksen ohjelmointia ja harjoittelua tämän lajianalyysin puitteissa, kävi ilmi, että etenkin kansallisten huippujen harjoitteluohjelmista löytyi suuria vaihteluja. Yksi syy tähän on tosin se, että kansallisten huippujen harjoitteluohjelmat olivat tarkempia ja näin ollen erojen löytäminen oli helpompaa. Jarkko Ruostekivi (2005) esimerkiksi aloitti piikkarivedot vasta joulukuussa, kun taas Markus Pöyhönen (2001 2002) piti yllä korkeaa nopeuden tasoa ympäri vuoden (ei yli 4 % laskua maksiminopeudessa lentävällä lähdöllä mitatussa 20 m:n ajassa) ja Tommi Hartosen (2000) peruskuntokauden harjoitusviikkoon sisältyi kolme hieman eri tehoista määräintervalliharjoitusta 100 300 m:n matkoilla. Myös voimaharjoittelussa löytyi eroja. Esimerkiksi Markus Pöyhönen teki voimaharjoittelua lähes pelkästään koneilla, kun taas muut käyttivät perinteistä vapaan tangon harjoittelua. Huippupikajuoksijoiden ohjelmointi on perusteiltaan samaa, mutta eroja löytyy yksilöllisessä toteutuksessa. Työn lopussa on esimerkkiohjelmointi kansallisen tason aikuispikajuoksijalle.