CC BY
11
УДК 796.012(063) DOI: 10.14526/2070-4798-2022-17-2-45-53
Биомеханические параметры техники прыжков через нарты
Колодезникова М.Г.1*, Пичуева РА.2, Тимофеева А. В.3
1Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
г. Якутск, Россия ORCID: 0000-0003-0327-1976, [email protected]* 2Детско-юношеская спортивная школа по национальным видам спорта им. А.Г. Кизима
г. Дудинки, Россия ORCID: 0000-0001-9253-5595, [email protected] ЗЯкутский педагогический колледж им. С. Ф. Гоголева г. Якутск, Россия ORCID: 0000-0002-2618-0041, [email protected]
Аннотация: Прыжки через нарты - это вид северного многоборья, который считается сложным, так как их выполнение и достижение технического совершенствования в этом виде достигается трудно. Комплекс задач, реализируемый в спортивной тренировке при помощи целевых установок, представляет собой техническую подготовку в различных видах спорта. От оптимального и сбалансированного уровня движений спортсмена зависит результативность и успех в соревнованиях. Материалы. Определение оптимальных биомеханических параметров техники прыжков через нарты. Методы исследования. Анализ научно-методической литературы по теме исследования; антропометрия; биомеханический эксперимент (съемки процесса прыжков через нарты с помощью системы Qualisys DHCP Server); обработка и анализ полученных данных с помощью программного компьютерного обеспечения Qualisys Track Manager, Excel; математико-статистический анализ экспериментальных данных. Результаты. Проведен сравнительный анализ эффективности техники спортсменов массовых разрядов с показателями техники спортсмена высокой квалификации. Процедура сравнения основана на поиске дискриминативных показателей техники. Определены кинематические показателей техники. Заключение. Проведенное исследование позволило выявить оптимальные биомеханические параметры техники прыжков через нарты, сравнительный анализ позволил определить кинематические показатели техники.
Ключевые слова: прыжки через нарты, биомеханика спорта, кинематические показатели техники движений, спортсмены, техническая подготовка спортсменов, северное многоборье.
Для цитирования: Колодезникова М.Г.*, Пичуева Р.А., Тимофеева А.В. Биомеханические параметры техники прыжков через нарты. Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2022; 17(2): 45-53. DOI 10.14526/2070-4798-2022-17-2-4553.
Biomechanical parameters ofjumping over the sledges technique
Margarita G. Kolodeznikovat*, Ralina A. Pichueva2, Alena V. Timofeeva3 1M.K. Ammosov North-Eastern Federal University, Yakutsk
Yakutsk, Russia ORCID: 0000-0003-0327-1976, [email protected] 2A.G. Kizima National kinds of sport school for children and teen-agers
Dudinka, Russia ORCID: 0000-0001-9253-5595, [email protected] 3S.F. Gogolev Yakut Pedagogical College Yakutsk, Russia ORCID: 0000-0002-2618-0041, [email protected]
Abstract: Jumping over the sledges is a kind of northern all-around. It is considered difficult, as jumping fulfillment and technical mastery achievement in this kind of sport is extremely difficult. The complex of objectives, realized during sports training with the help of goals, presents technical training in different kinds of sport. The effectiveness and success during the competitions depends on an optimal and balanced level of an athlete's movements. Materials. Optimal biomechanical parameters of jumping over the sledges determination. Research methods. Information sources analysis; anthropometry; biomechanical experiment (shooting the process of jumping over the sledges with the help of Qualisys DHCP Server system); the received data handling and analysis with the help of Qualisys Track Manager, Excel computer software; mathematical-statistical analysis of the experimental data. Results. We organized a comparative analysis of the technique effectiveness among the athletes of mass categories and the indices of a highly-qualified athlete technique. The procedure of comparison was based on searching for discriminative indices of the technique. We revealed kinematic indices of the technique. Conclusion.The organized research work helped to reveal optimal biomechanical parameters of jumping over the sledges technique. Comparative analysis helped to define kinematic indices of the technique.
Keywords: jumping over the sledges, biomechanics of sport, kinematic indices of movements technique, athletes, technical training of athletes, northern all-around.
For citation: Margarita G. Kolodeznikova*, Ralina A. Pichueva, Alena V. Timofeeva. Biomechanical
parameters of jumping over the sledges technique. Russian Journal of Physical Education and Sport. 2022;
17(2): 45-53. DOI 10.14526/2070-4798-2022-17-2-45-53.
Введение
Прыжки через нарты - это вид северного многоборья, который считается сложным, так как их выполнение и достижение технического совершенствования в этом виде достигается трудно [1,2]. Комплекс задач, реализируемый в спортивной тренировке при помощи целевых установок, представляет собой техническую подготовку в различных видах спорта[з,6]. От оптимального и сбалансированного уровня движений спортсмена зависит результативность и успех в соревнованиях. В настоящее время учеными и специалистами широко используютя средства вычислительной техники (Qualisys DHCP Server, программа Qualisys Track Manager, «Видеоанализ-3Б», «ДартФиш» и «Видеомоушен», двумерный видеоанализ при помощи программного обеспечения SkillSpector и др.), при помощи которых можно получить кинезиологическую харакьеристику движения [4,5,7,8].
Основы кинезиологии прыжков через нарты, изложенные в статье, представляют собой новую фундаментальную базу, так как на основе проведенного исследования появляются новые возможности изучения техники прыжков, которые можно будет освоить быстро и эффективно, потому что
можно разрабатывать индивидуальные программы и дифференцированный подход к тренировочному процессу спортсмена, учитывая уровень физической и технической подготовки, координации, а также есть возможность предопределить «двигательное будущее» спортсмена с целью выбора метода подготовки, ориентированной на высокие результаты. Все вышесказанное определяет актуальность нашего исследования. В настоящее время кинезиологические характеристики прыжков через нарты не изучены[9].
Цель исследования - изучить и выявить кинезиологические параметры техники прыжков через нарты.
Методы и организация
При проведении исследования были использованы следующие методы: изучена литература по теме; проведена антропометрия, при изучении кинезиологии прыжков использована система Qualisys DHCP Server; материал обработан при помощи программы Qualisys Track Manager, Excel.
В эксперименте приняли участие спортсмены Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова разных квалификаций: от перворазрядников до
мастеров спорта. До начала эксперимента проведена антропометрия по точкам: 1) верхушечная и пяточная для измерения роста; 2) вертельная и пяточная для измерения длины ног; з) вертельная и верхнеберцовая для измерения длины бедра; 4) верхнеберцовая и нижнеберцовая для измерения длины голени; 5) плечевая и пальцевая для измерения длины руки; 6) плечевая и лучевая для измерения длины плеча; 7) лучевая и щелевидная для измерения длины предплечья. Для выявления кинезиологических характеристик сделана съемка аппаратным комплексом Qualisys DHCP Server.
Задачи исследования: изучить кинезиологию прыжков через нарты и показатели кинематики движений (скорости,
углы, сгибы суставов), расположения тела и ОЦТ спортсмена во время выполнения техники.
Результаты и обсуждение
Изучены кинезиологические
составляющие техники прыжков: сгибание ног в коленном суставе (градус); сгибание рук в локтевом суставе (градус); сгибание спины в грудном отделе (градусы); разница ОЦТ (значения ОЦТ в фазах прыжка - значение ОЦТ в стойке «смирно») (см); период отталкивания (доли секунды); период полета (доли секунды); скорость движения в суставах: коленных, локтевых, сгибания спины, ОЦТ.
Средний рост исследуемых спортсменов составляет 1б7,8±1,09, толчковая нога - правая. Рис. 4. Скорость движения рук в правом и левом
Рис. 1. Сгибание ног в правом и левом коленных суставах
Рис. 2. Скорость движения ноги в правом и левом коленных суставах
Рис. 3. Сгибание рук в правом и левом локтевых суставах
7
£ з 19 4
I 3
I 2
О 1
о
■ ■ ■ 1
. ■ 1 1 1 1 . 11
г гп п п п гп
II 1
II" 11 1
Iй ■ А
^
л
Ж
& ^
X ■ДГ
Ж
ж
с?
Ж
Фай отталкивания (праБая руса)
—
гт спет а
(правда рука)
■ Фаза руна)
■Фд.ьа стт злеиь з. н [-и (л^вад руса)
■ Фа ел шнкяа (п =<б ая рука)
■ Фа^а приЕзмнши ~ ■=; аруд)
Рис. 4. Скорость движения рук в правом и левом локтевых суставах
Рис. 5. Сгибание спины в грудном отделе
Рис. 6. Скорость движения угла сгибания спины в грудном отделе
Рис. 7. Значение разницы ОЦТ (значения ОЦТ в фазах прыжка - значение ОЦТ в стойке
«смирно»)
Рис. 8. Скорость движения ОЦТ
Рис. 9. Период фазы отталкивания и фазы полета
Техника прыжков спортсменов массовых разрядов имеет отличия от техники прыжков спортсмена-мастера. Так, была обнаружена ассиметричность в углах сгибания ног в коленных суставах и рук в локтевых суставах, а также в развиваемой скорости рассматриваемых точек у неквалифицированных спортсменов. Данные показатели свидетельствуют о неодновременном отталкивании от опоры, что является грубой ошибкой, влекущей за собой снятие спортсмена с соревновательной попытки, а также о несимметричном движении тел спортсменов.
Углы сгибания правой и левой ног варьировали от 131,6° и 142,2° до 169,8° и 168,6° в фазе отталкивания; от 39,7° и 39,2° до 71,3° и 63,2° в фазе полета; от 137,7° и 133,1° до 168° и 166,1° в фазе приземления. Значения скоростей (м/с) правого и левого коленных суставов были следующими: от 2,51 и 2,24 до 2,87 и 3,03 в фазе отталкивания; от 1,85 и 2,01 до 2,2 и 4,21 в фазе полета; от 2,8 и 3,06 до 3,24 и 3,45 в фазе приземления.
Определено, что углы сгибания ног в коленных суставах в фазе полета коррелируют (г=0,85 при р > 0,05), также углы сгибания ног в коленных суставах в фазе отталкивания влияют на углы сгибания ног в фазе приземления (г=0,96 при р > 0,05). Значение скорости правого коленного сустава достоверно связано со скоростью левого коленного сустава в фазе полета (г=0,82 при р > 0,05). Обнаружена связь между скоростью правого коленного сустава в фазе полета и скоростью левого коленного сустава в фазе отталкивания (г=0,82 при р > 0,05).
Углы сгибания рук в локтевых суставах варьировали от 78° и 87,4° до 108,4° и 137,6° в фазе отталкивания; от 92,3° и 95,7° до 144,9° и 141,7° в фазе полета; от 114,7° и 108,1° до 152° и 148,3° в фазе приземления. Значения скоростей были следующими: от 3,6 и 3,78 до 5,55 и 5,73 в фазе отталкивания; от 0,49 и 0,74 до 1,91 и 1,86 в фазе полета; от 3,54 и 3,61 до 5,44 и 5,62 в фазе приземления.
В фазе полета и приземления выявлена достоверная корреляционная связь между
углами в правом и левом локтевых суставах (г=0,88 и 0,91 при р > 0,05 соответственно). Также определено, что значение угла в правом локтевом суставе в момент отталкивания зависит от значения угла в левом локтевом суставе в фазе приземления (г=0,85 при р > 0,05). Определение корреляции указало на наличие связи между набранной скоростью в правом и левом локтевом суставах в фазе отталкивания, полета и приземления (г=0,97, 0,90 и 0,99 при р > 0,05 соответственно).
Спортсмен высокой квалификации выполняетпрыжок через нарту без существенных изменений в сгибании спины в грудном отделе от момента отталкивания до момента полета, что происходит вследствие маховых движений согнутых рук вверх. У спортсменов массовых разрядов углы сгибания спины в грудном отделе либо увеличиваются, либо уменьшаются от момента отталкивания к моменту полета. Значения углов сгибания спины в грудном отделе варьировали от 154,2° до 165,6° в фазе отталкивания, от 155,8° до 168,2° в фазе полета, от 150,6° до 164° в фазе приземления. Значения скоростей (м/с) угла сгибания спины в грудном отделе были следующими: от 2,51 до 2,87 в фазе отталкивания, от 1,85 до 2,09 в фазе полета, от 2,8 до 3,24 в фазе приземления.
Значения разницы ОЦТ (см) из значений ОЦТ в фазах прыжка и значений ОЦТ в стойке «смирно» у исследуемых спортсменов сильно варьируют: от 3,7 до 7,9 в фазе отталкивания, от 22,9 до 37,9 в фазе полета, от 0,6 до 5,7 в фазе приземления. Однако у одного из спортсменов эти значения самые низкие, что говорит о более низком полете над нартой среди рассматриваемых спортсменов. Следовательно, низкий прыжок над нартой может повлечь за собой сдвиг нарты, что является грубой ошибкой в соревновательной попытке. Значения скоростей (м/с) в ОЦТ следующие: от 2,35 до 3,57 в фазе отталкивания, от 1,11 до 1,56 в фазе полета, от 1,64 до 3,49 в фазе приземления.
Определено, что большая часть спортсменов в фазе отталкивания совершают двигательное действие тазом вперед-вверх. В фазе полета все спортсмены осуществляют
преимущественное движение верхней частью туловища, что подтверждается более высокой скоростью в угле сгибания спины в грудном отделе по сравнению с набранной скоростью в ОЦТ. В фазе приземления только у спортсмена-мастера наблюдается однонаправленное движение спины в грудном отделе и ОЦТ вперед-вниз. Спортсмены-разрядники выполняют приземление либо с преимущественным движением груди, либо ОЦТ вперед-вниз, что, на наш взгляд, не соответствует хорошей координации движений. В ходе исследования выявлена достоверная корреляционная связь между набранной скоростью ОЦТ в фазе отталкивания и приземления (г=0,97 при р >
0,05).
Исследование длительности фазы отталкивания и фазы полета выявило, что фаза полета у спортсменов массовых разрядов меньше времени рассматриваемой фазы у мастера спорта, что является, на наш взгляд, последствием большей по величине скорости в коленных суставах в момент отталкивания и до момента приземления. Так, длительность фазы полета варьировалась от 0,49 до 0,55 долей секунды. Однако время фазы отталкивания (от 0,18 до 0,23 долей секунды), напротив, у спортсменов-разрядников более длительное, что, как мы считаем, требует от спортсменов больших усилий для отталкивания и приводит к более высокой по значениям скорости в коленных суставах во всех фазах преодоления нарт. По нашему мнению, оба показателя времени фазы отталкивания и полета у спортсменов-разрядников являются неоптимальными, поскольку более энергозатратны. Возможно, наиболее резкое и быстрое отталкивание от опоры спортсмена-мастера является наработанной годами техникой, характеризующейся, как мы считаем, прыгучестью. Кроме того, установлено, что не существует связи между результатом прыжков через нарты и данными биомеханических параметров техники. Возможно, результат прыжков через нарты зависит в большей мере от функциональной подготовленности спортсмена, умения рекуперировать энергию, то есть использовать механизм экономизации
энергии, поскольку рекуперация накапливает неметаболическую энергию. Поэтому при выявлении оптимальных кинематических параметров техники мы исходили из данных спортсмена №1, имеющего спортивное звание МС России, титул чемпиона Кубка России по прыжкам через нарты 2012 г.
Таким образом, к оптимальным кинематическим составляющим техники прыжков через нарты можно отнести следующие:
1. Фаза отталкивания: угол сгибания ног в коленных суставах - 148-150°; угол сгибания рук в локтевых суставах - 94-95°; угол сгибания спины в грудном отделе - 159°; поднимание ОЦТ на 6 см; время фазы отталкивания - 0,18 долей секунды; скорость движения ног в коленных суставах - 2,5 м/с; скорость движения рук в локтевых суставах - 4-4,5 м/с. Поскольку данные скоростей угла сгибания спины в грудном отделе и ОЦТ у спортсмена №1 сравнительно схожи с данными скоростей других спортсменов, мы определили средние арифметические значения: скорость движения угла сгибания спины в грудном отделе - 3 м/с; скорость движения ОЦТ
- 3 м/с.
2. Фаза полета: угол сгибания ног в коленных суставах - 55°-57°; угол сгибания рук в локтевых суставах - 95-97°; поднимание ОЦТ на 33 см; время фазы полета - 0,53 долей секунды; скорость движения ног в коленных суставах -1,9-2 м/с; скорость движения рук в локтевых суставах - 0,9-1 м/с. Так как показатели угла сгибания и скорости движения угла сгибания спины в грудном отделе, скорости движения ОЦТ относительно одинаковы у спортсмена-мастера и неквалифицированных спортсменов, были выявлены средние арифметические значения: угол сгибания спины в грудном отделе
- 160°; скорость движения угла сгибания спины в грудном отделе - 1,9-2 м/с; скорость движения ОЦТ - 1 м/с.
3. Фаза приземления: угол сгибания ног в коленных суставах - 14б°-149°; угол сгибания рук в локтевых суставах - 132°-134°; скорость движения ног в коленных суставах - 3-3,1 м/с; скорость движения рук в локтевых суставах -4-4,5 м/с. Ввиду того, что данные угла сгибания
спины в грудном отделе, поднимание ОЦТ, скорость движения угла сгибания спины в грудном отделе, скорость движения ОЦТ сравнительно одинаковы у спортсмена №1 и спортсменов массовых разрядов, мы определили средние арифметические значения: угол сгибания спины в грудном отделе - 155°; поднимание ОЦТ на 4 см; скорость движения угла сгибания спины в грудном отделе - 3-3,1 м/с; скорость движения ОЦТ - 3-3,1 м/с.
Заключение
Подводя итоги нашего исследования, мы пришли к следующему заключению.
1. Начинающие спортсмены при прыжке через нарту подтягивают бедра к груди, что, как мы считаем, является нерациональным, поскольку совершается большая работа мышц бедер. Также мы пришли к мнению, что техника прыжков спортсменов из Эвенкийского округа Красноярского края неэффективна, так как требует высокого прыжка, а значит и больших усилий. Большинство спортивных сборных команд субъектов России преодолевают нарты с подгибанием ног под себя во внутреннюю сторону, что, как мы считаем, более оптимально.
2. Исследование кинематических показателей техники прыжков через нарты указывает на существенные различия между данными мастера спорта и спортсменов-разрядников. К ним относятся прежде всего асимметричностьвуглахсгибанияногвколенных суставах и рук в локтевых суставах, набранной скорости в ногах и руках. Также установлено, что при фазе приземления у спортсмена-мастера наблюдается однонаправленное движение груди и места нахождения ОЦТ, так как спортсмен обладает хорошей координацией движений. Определено, что фаза отталкивания у спортсмена-мастера происходит быстрее, чем у спортсменов-разрядников, поскольку первый хорошо владеет прыгучестью. Однако фаза полета тем не менее длится дольше, что способствует расслаблению тела спортсмена и,
следовательно, спортсмен может выполнить большее количество прыжков.
3. В результате проведенного исследования были выявлены оптимальные кинематические показатели техники прыжков через нарты в фазах отталкивания, полета и приземления.
Список литературы
1. Алексеев В.Г. Региональный фестиваль культуры и спорта детей народов Севера «Нэлкиниэмэрэн». Историко-культурное и спортивно-прикладное развитие национальных видов спорта в России: опыт регионов: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН. 2009: 324.
2. Вакула В.В. Здоровьесберегающий потенциал северного многоборья как этноспорта. Вестник ТГУ. 2010; 15(1): 17-19.
3. Колодезников К.С. Педагогические условия профессионального самосовершенствования будущих бакалавров физической культуры в вузе. Теория и практика физической культуры. 2012; 10: 18-20.
4. Колодезников К.С. Мониторинг соревновательной деятельности боксера высокой квалификации. Теория и практика физической культуры. 2019; 10: 87-88.
5. Колодезников К.С. Исследование показателей ударного движения боксера. Человек. Спорт. Медицина. 2020; 4: 120-126.
6. Колодезникова М.Г. Комплексное научно-методическое обеспечение спортсменов-единоборцев в условиях Крайнего севера. Теория и практика физической культуры. 2019; 1: 6-8.
7. Романов Ю.Н. Анализ кинематических характеристик бокового удара правой руки в кикбоксинге. Теория и практика физической культуры. 2016; 8: 66-68.
8. Романов Ю.Н. Исследование показателей баллистограммы и спектрального анализа кикбоксеров при компьютерной стабилометрии. Вестник Южно-Уральского гос. университета, серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. 2012; 28(287): 44-47.
9. Тэседо Р.А. Контроль динамики частоты сердечных сокращений как фактор здоровьесбережения при прыжках через нарты. Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. 2017; 1: 29-31.
Статья поступила в редакцию: 18.05.2022
Колодезникова Маргарита Герасимовна - кандидат педагогических наук, профессор, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, 677000, Россия, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Кулаковского, дом 42, e-mail: [email protected] Пичуева Ралина Анатольевна - тренер, Детско-юношеская спортивная школа по национальным видам спорта им. А.Г. Кизима, 647000, Россия, Красноярский край, г. Дудинка, ул. Горького, дом 35, e-mail: [email protected]
Тимофеева Алена Валерьевна - преподаватель, Якутский педагогический колледж им. С. Ф. Гоголева, 677000, Россия, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, пр. Ленина, дом 5, e-mail: [email protected]
