На рис 6 схематично изображены основные мышцы ног и места их прикреплений.
1. Группа мышц таза (основные – ягодичные большая, средняя и малая) выпрямляет согнутое вперед туловище, отводит и разгибает бедро.
2. Передняя группа мышц бедра (основные – портняжная и четырехглавая бедра, в которую входит прямая мышца, бедра, широкие – внутренняя, латеральная и промежуточная). Некоторые мышцы группы перекрывают два сустава – тазобедренный и коленный, принимают участие в сгибании бедра и разгибании голени.
3. Задняя группа мышц бедра (основные – полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая) разгибает бедро и сгибает голень.
4. Передняя группа мышц голени (основные – передняя большеберцовая, длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца) разгибает стопу, поднимая ее вверх.
5. Задняя группа мышц голени (основные – трехглавая голени, состоящая из двух головок икроножной и лежащей под ними камбаловидной мышцы) сгибает голень в коленном суставе и стопу.
Анализировать режим работы мышечных групп при выполнении спортивных упражнений – задача достаточно трудная. Во-первых, необходимо зафиксировать мышечную активность, то есть временные и силовые характеристики мышечного возбуждения, во-вторых, связать эти данные с внешними характеристиками движения. Изучение спринтерского бега в этом отношении выдвигает целый ряд дополнительных трудностей, связанных с быстрым передвижением спортсмена по дорожке. Предпринятые ранее исследования по изучению бега с невысокой скоростью не давали возможности выявить закономерности мышечного сокращения в спринте. В беге на средние и длинные дистанции значительная длительность фаз опоры и полета дает возможность мышцам развить почти максимальное усилие и расслабиться, позволяя мышце-антагонисту выполнять такую же задачу. В спринтерском же беге надо проявить максимально возможную силу в кратчайшие сроки, поэтому мышцы иногда работают в ущерб наиболее рациональному действию.
В исследованиях И. М. Козлова (1983) раскрываются некоторые основные внутренние механизмы, обеспечивающие бег с высокой скоростью. Автор изучал электрическую активность семи основных мышц ног и сопоставлял ее с синхронной записью движений бегуна. Анализ кинограммы, на которой циклы бегового шага разделены на периоды опоры (с фазами амортизации и отталкивания) и переноса ноги (с фазами разгона ноги и торможения), и электромиограммы работающих мышц позволила понять сложную иерархию деятельности мышц и переосмыслить некоторые установки, связанные с применением беговых упражнений. Прежде всего, необходимо отметить полученные данные по временным показателям активности исследуемых мышечных групп. Хорошо известно, что спринт характерен достаточно стабильными для различных спортсменов временными параметрами бегового шага.
У мужчин в беге со скоростью 11 м/с время опоры составляет 90 мсек, а полета – 115 мсек, у женщин – 110 мсек и 125 мсек. Обычно колебания значений этих параметров находятся в пределах 2–3%, однако если рассматривать длительность напряжения отдельных мышечных групп у отдельных спринтеров, то диапазон этих колебаний значительно расширяется и составляет 5-22 % (!). Таким образом, примерно одинаковые во внешнем проявлении движения спортсмена обеспечиваются у различных людей совершенно по-разному. Иначе говоря, у каждого спринтера свой способ достижения цели, и, по-видимому, насколько он более рационален – настолько экономичнее техника бега. Очевидно, именно здесь проявляется предрасположенность спортсменов к длинному или короткому спринту Во время бега с высокой скоростью мышцы ног работают в диапазоне 30–80 % от всего двигательного цикла. При этом движение осуществляется по так называемому баллистическому типу, когда, резко повышая активность, мышца разгоняет отдельные звенья тела на коротком отрезке пути, после чего движение осуществляется по инерции. Такие баллистические движения характерны для всех высокоавтоматизированных быстрых действий, требующих высокой точности. На рисунке 7 приведена кинограмма движений ноги в спринтерском беге и соответствующие периоды электрической активности мышц (И М. Козлов, 1983).
Наибольшая активность всех мышечных групп ноги наблюдается в момент подготовки к постановке стопы на грунт в первую фазу периода опоры.