Kinematické pohybové znaky

Poznání a pochopení kinematických znaků volného způsobu běhu jsou základem k pochopení techniky běhu, správného nácviku a dosažení optimální varianty techniky jednotlivce – stylu. Z pohledu kinematiky je volný způsob běhu na lyžích lokomoce, u které je krok při chůzi nebo letová fáze při běhu nahrazena skluzem. Jako u všech lokomocí se tedy jedná o cyklický pohyb, který pravidelně střídá hlavní fázi (pracovní) s fází vedlejší (pomocnou). Cyklus práce dolních končetin se nazývá běžecký krok a člení se na fázi odrazu a skluzu. Cyklus práce paží se člení na fáze vlastního odpichu a přenášení paží a holí. V hlavní fázi – odrazu a /nebo odpichu – dochází k interakci vnitřních a vnějších sil, jejichž výsledkem je zrychlení pohybu běžce. V průběhu vedlejší fáze lyžař běží proti směru působení vnějších třecích sil nebo i působení gravitace (do kopce) a rychlost jeho pohybu klesá. Z důvodu pravidelného střídání hlavní a vedlejší fáze rychlost dopředného pohybu běžce kolísá podle velikosti působení druhotných sil a profilu terénu. Čím je pohyb rovnoměrnější, tím je ekonomičtější, tím musí být nutně lepší technika a také výkonnost závodníka. Možnost udržení a dalšího zvýšení rychlosti tedy závisí od poměru aktivní/pasivní fáze v cyklu běhu. Dosažení optimálního poměru umožňuje dosáhnout vyšší rychlosti (především zkrácením vedlejší, pasivní části cyklu). V hlavní fázi, kdy jsou tvořeny hybné síly pro zrychlení (udržení rychlosti) běhu, je třeba, aby byl impulz síly co největší, vytvořen v co nejkratší době, proto hlavní fáze (odraz, odpich) trvá kratší dobu než fáze vedlejší. Vedlejší fáze je delší, v jejím průběhu probíhá skluz a přenos všech částí těla do výchozího postavení pro zahájení hlavní fáze. Znamená to, že i vedlejší fáze (skluz), při které není vytvářena hybná síla pro pohyb vpřed, musí být dostatečně aktivní, aby pohyby, které ji tvoří, byly provedeny dostatečně rychle a zkrátily tuto část pohybového cyklu, kdy klesá rychlost na minimum a běžec byl schopen opět zahájit co nejrychleji hlavní fázi – odraz, odpich. Doba odrazu u bruslení trvá mezi 0,3–0,6 sec.,doba celého pohybového cyklu může trvat i přes 2 sec. Vedlejší fáze současně umožňuje krátké uvolnění a zotavení. Kvalitní technické provedení vedlejší fáze je velmi důležité pro následné správné zahájení a provedení hlavní fáze, tedy provedení odrazu, odpichu. V případě nedokonalého provedení skluzu a následně postavení v přípravné fázi je hlavní fáze zahájena z jiného než optimálního postavení a je provedena hůře technicky a s nižší účinností. Možnost dosáhnout vyšší rychlosti než u klasického způsobu běhu je dána skutečností, že při volném způsobu běhu nedochází k zastavení lyže v žádném okamžiku realizace pohybové struktury spojené s jakoukoliv technikou bruslení.

Z kinematického hlediska hodnotíme kvalitu běžcovy techniky podle pozorovatelných proměnných jako jsou pohyb těžiště, postavení trupu a hlavy ve vztahu k podložce, rozsahu pohybu končetin, úhlů v kloubních spojeních dolních a horních končetin apod.

Hodnocení podle rozsahu pohybu těžiště se zabývá odchylkami jeho pohybu od přímého pohybu vpřed. V protikladu ke kroku klasickou technikou přináší bruslařský krok na základě dynamického odrazu šikmo vzad z lyží v odvratu větší přemísťování hmotnosti a těžiště ze strany na stranu, nahoru a dolů.Těžiště se nalézá neustále v nestálém postavení (poloze) ke směru pohybu, v kyvadlovitém pohybu ze strany na stranu (esovitý průběh pohybu těžiště). Rozsah pohybu do strany je závislý na rychlosti běhu, úhlu odvratu lyže, úhlu stoupání tratě, frekvenci běhu, technice běžce a jeho silových schopnostech. Se zvyšující se strmostí terénu uhel odvratu lyží narůstá, ale stranové posuny těžiště se z tohoto důvodu významně nezvyšují, protože současně klesá i rychlost, zvyšuje se frekvence pohybu při zkrácené délce skluzu a celého cyklu. Základními projevy kvalitní techniky volného způsobu běhu nejlepších bruslařů je schopnost nejefektivnějšího pohybu těžiště vpřed ve směru hnacích sil, těsně k ose běhu.

Čím méně se běžec odchyluje od přímého pohybu vpřed, tím účinnější je jeho technika. Pro delší tratě v běhu na lyžích z toho zpětně vyplývá, že zanedbávány nesmějí být ani úvahy o ekonomičnosti (spotřebě energie) daných technik.Těžiště se pohybuje v průběhu každého pohybového cyklu volného způsobu běhu po dráze víceméně pravidelné vlnovky ve vertikálním i laterálním směru. V průběhu pohybového cyklu většiny bruslařských technik se těžiště dvakrát zvedne a klesne, kromě jednostranného bruslení, kde klesá a zvedá se jen jednou.Čím je menší rozsah pohybu těžiště, tím je pohyb hospodárnější a vypovídá o kvalitě běžcovy techniky.

Laterální pohyb těžiště

Rozsah pohybu těžiště je individuální, záleží na tělesné výšce běžce, délce jeho dolních končetin, použité technice běhu, rychlosti běhu a sklonu trati. V průměru se pohybuje mezi 20 až 50 cm v laterálním směru. Čím menší odvrat, tím menší rozsah pohybu těžiště vertikálním i laterálním směrem, ovšem při malém úhlu odvratu nelze dolními končetinami vytvořit velkou hybnou sílu ve směru pohybu Laterální i vertikální pohyb těžiště je nutný pro dokonalé silové provedení odrazu a skluzu na lyži jedoucí v odvratu.

Těžiště hlavy se pohybuje vždy v mírném předstihu před pohybem těžiště těla do směru pohybu lyže, Hlava má vedoucí úlohu pro koordinaci, pro orientaci v terénu, což také ovlivňuje i rovnováhu – následně i koordinaci.

Vertikální pohyb těžiště

Nejnižší polohu nacházíme na konci odrazu, nejvyšší před položením švihové lyže na podložku v průměrném rozsahu 10–15 cm. Největší rozsah pohybu těžiště ve vertikálním směru nalézáme u jednostranného bruslení, což způsobuje zejména významný pohyb trupu do předklonu a zpět (Svensson 1994). Nejmenší rozsah těžiště ve vertikálním směru nalézáme u nejrychlejších technik 1:1, 2.1 symetrický a především u prostého bruslení. Svensson (1994) doporučuje omezit pohyb trupu do předklonu (maximálně do 45 ° horizontálně) a pokrčení v kolenou maximálně do 115 °, což má pozitivní vliv na rozsah vertikálního pohybu těžiště.

Minimalizovat rozsah pohybu těžiště neznamená přestat dokonale přenášet těžiště nad skluzovou nebo odrazovou nohu. Nedostatečný přenos těžiště může snížit rychlost běhu až o 10–20 % (Ramenskaja 1999).

Úhel odvratu lyže a délka skluzu

Lyžař musí upravovat délku skluzu, úhel odvratu a frekvenci běhu při střídání technik na trati pro maximální efektivní postup a optimální rychlost. U oboustranných bruslařských technik závisí úhel odvratu (α) na úhlu stoupání, rychlosti běžce i jeho technice a výkonnosti. V prudkém kopci je rychlost běhu nízká a úhel odvratu lyží větší, je délka skluzu kratší a frekvence cyklů vyšší. Při rychlém běhu na rovině nebo v klesající části trati je rychlost vysoká, malý úhel odvratu, dlouhý skluz a frekvence cyklů nižší. Na rovině je průměrný úhel odvratu lyže od směru běhu 6–8 ° u mužů, 10–12 ° u žen. Při běhu do kopce úhel závisí na úhlu stoupání, rychlosti běžce jeho silových schopnostech a může dosahovat až 30–40 °.

Čím vyšší rychlost, tím menší úhel odvratu, čím větší úhel stoupání, tím větší úhel odvratu.

Postavení segmentů těla je specifické pro jednotlivé bruslařské techniky, stejně tak jako rozsah pohybu jednotlivých částí těla nebo v kloubních spojeních. Proto je blíže popsáno u jednotlivých technik.