CC BY
24кинематическая характеристика соревновательной двигательной деятельности футболистов
УДК/UDC 796.012
Информация для связи с автором: emkalinin@gmail.com
Поступила в редакцию 11.07.2020 г.
Кандидат педагогических наук Е.М. Калинин1, 2 Кандидат педагогических наук А.Е. Власов1 В.В. Паников1 В.А. Кузьмичев1
Российский футбольный союз, Москва
2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская область
kinematic characteristics of competitive activity of footballers
PhD E.M. Kalinin1, 2 PhD A.E. Vlasov1 V.V. Panikov1 V.A. Kuzmichev1
1Russian Football Union, Moscow
2Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University), Dolgoprudny, Moscow Region
Аннотация
Цель исследования - определение характеристик соревновательной двигательной деятельности футболистов, основанных на качественных и количественных показателях ускорений.
Методика и организация исследования. Были проанализированы данные с участием n=195 игроков сборных команд России в возрасте 16-23 лет, длина тела - 181,4±5,8 см; масса тела - 71,7±5,9 кг, которые в период 2018-2019 гг. провели 28 официальных международных игр: отборочные игры чемпионата Европы, участие в чемпионате Европы. Все двигательные действия, выполняемые игроками, были классифицированы по диапазонам скорости. В качестве системы для оценки перемещений игроков, ускорений и скорости применяли систему оценки двигательной активности GPS (10 Гц) компании Real Track System, Wimu Pro, Альмерия, Испания.
Результаты исследования и выводы. Было установлено, что любое движение или двигательное действие в футболе начинается с ускорения, которое переходит в бег трусцой или в бег со средней интенсивностью, в другом, более редком, случае (12,8%) ускорение переходит в бег с высокой интенсивностью и спринт. Большинство ускорений выполняются на расстоянии до 10 м, а их продолжительность составляет от 1 до 3 с. 98,9% ускорений выше 2 м/ с2 начинаются с места, ходьбы или трусцы, то есть при скорости ниже 14,4 км/ч. 81,6% ускорений завершаются или переходят в бег низкой или средней интенсивности, что соответствует скоростным диапазонам от 7,2-14,4 до 14,4-19,8 км/ч. Термин «рывок» не отражает реальной картины двигательной активности в диапазоне 19,8-25,2 км/ч.
Ключевые слова: бег, диапазон, рывок, ускорение, спринт, движение, двигательные действия, футбол.
Abstract
Objective of the study was to identify the kinematic characteristics of competitive activity of footballers based on the qualitative and quantitative acceleration indicators.
Methods and structure of the study. The study involved 195 footballers, members of the Russian national teams (age - 16-23 years; body length - 181.4±5.8 cm; body mass - 71.7±5.9 kg), who played 28 official international games in the period from 2018 to 2019: tryouts for the European Championship, participation in the European Championship. The subjects' motor actions were classified by the speed ranges. Their dislocations, accelerations, and speeds were assessed using the GPS tracking unit (10 Hz) of Real Track System, Wimu Pro, Almería, Spain. Results and conclusions. The study found that any movement or motor action in football starts with the acceleration, which then changes to jogging or average-intensity running, or on other, more rare occasions (12.8%) - to high-intensity running and sprint. Most accelerations are performed at a distance of up to 10 m, and their duration is usually between 1 to 3 sec. 98.9% of accelerations above 2 m/ s2 start from a place, walking or jogging, that is, at a speed below 14.4 km/h. 81.6% of accelerations are completed or changed to low- or average-intensity running within the speed ranges from 7.2-14.4 to 14.4-19.8 km/h. The term "dash" does not reflect the real pattern of motor activity in the range from 19.8 to 25.2 km/h.
Keywords: running, range, jerk, acceleration, sprint, movement, motor actions, football.
Введение. Ускорения являются неотъемлемой частью соревновательной двигательной деятельности в футболе и составляют примерно 18 % от общей дистанции [4, 8]. Современные информационные средства, регистрирующие ускорения, позволяют получать новые сведения об их количественном и качественном распределении как в соревновательной [3, 6, 8], так и в тренировочной деятельности, классифицировать по диапазонам скорости [7, 10]. Отсутствие же средств измерения ускорений приводит к тому, что происходит приравнивание диапазонов скорости, например, 19,8-25,2 км/ч к рыв-
кам в одном случае [1], к ускорениям - в другом [2], что может вести к некорректной интерпретации данных. Решение данного противоречия является актуальным. В связи с этим можно предположить, что, классифицируя двигательную деятельность в футболе по диапазонам скорости и по диапазонам ускорений, можно будет корректно проводить интерпретацию данных, регистрируемых в тренировочной и соревновательной деятельности, планировать тренировочную нагрузку.
Цель исследования - определение характеристик соревновательной двигательной деятельности футболистов,
основанных на качественных и количественных показателях ускорений.
Методика и организация исследования. Для решения поставленной цели были проанализированы данные с участием n=195 игроков сборных команд России в возрасте 16-23 лет, длина тела - 181,4±5,8 см; масса тела - 71,7±5,9 кг, которые в период 2018-2019 гг. провели 28 официальных международных игр: отборочные игры чемпионата Европы, участие в чемпионате Европы. Все двигательные действия, выполняемые игроками, были классифицированы по диапазонам скорости [9]: стоя на месте и ходьба - ниже 7,2 км/ч; низкоинтенсивный бег или бег трусцой - 7,2-14,4 км/ч; сред-неинтенсивный бег -14,4-19,8 км/ч; высокоинтенсивный бег - 19,8-25,2 км/ч и спринт - выше 25,2 км/ч. Основанный на ускорениях метод позволяет классифицировать по количеству и расстоянию двигательные действия, выполненные выше определенного абсолютного порогового значения [4, 7]: низкоинтенсивное ускорение -1-2 м/с2, среднеинтен-сивное ускорение - 2-3 м/с2 и высокоинтенсивное ускорение ->3 м/с2. В настоящем исследовании были объединены диапазоны ускорений средней и высокой интенсивности для простого их восприятия и представления, изучено распределение ускорений с начальной величины 2 и более м/с2. В качестве системы для оценки перемещений игроков, ускорений и скорости применяли систему оценки двигательной активности GPS (10 Гц) компании Real Track System, Wimu Pro, Альмерия, Испания. Система имеет встроенный акселерометр (1000 Гц), магнитометр (100 Гц), гироскоп (1000 Гц), барометр
(100 Гц). Технология, используемая для получения данных GPS, была ранее проверена на информативность, воспроизводимость и надежность [5]. Размер датчика - 81x45x16 мм, который располагается в специальном жилете-манишке сзади на спине, в специально изготовленном кармане между лопаток, масса датчика - 70 г.
Результаты исследования и их обсуждение. Способность игрока быстро изменять скорость определяет его возможности: быстро переходить из более низкого в более высокий скоростной диапазон с целью выполнения двигательных действий без мяча и с мячом (что важно, например, защитникам при игре в обороне или в атаке для создания численного преимущества на отдельных участках поля), а также совершать обманные движения для обыгрыша соперника, перехода из обороны в атаку и, наоборот, из атаки в оборону и т. п. Игрок может проявить максимум усилий для быстрого набора скорости на дистанции 10 м, но может встретить сопротивление соперника, который и определит завершение этого движения. В этом случае достигнутая скорость на 10 м будет характеризоваться невысокими значениями, но с точки зрения выполняемого ускорения приложенные усилия могут быть максимальными.
Изменение игровой ситуации может приводить к тому, что игрок будет вынужден совершать и более длительные двигательные действия, которые характеризуются набором скорости до той величины, которая также будет характерна для игровой ситуации. Как правило, продолжительность таких действий больше 3 с, преодолеваемое расстояние - более
Рис. 1. Распределение ускорений (X±<з) во время соревновательной двигательной деятельности (игры) футболистов Таблица 1. Зависимость распределения ускорений по расстоянию и продолжительности бега (X±c)
Ускорения Диапазоны
Расстояние, м* <5 5-10 10-15 15-20 >20
Количество, раз 71,9±14,9 84,0±15,9 34,3±8,0 11,2±4,0 6,7±3,1
Количество, % 34,5 40,4 16,5 5,4 3,2
Длительность, с** <1 1-2 2-3 3-4 >4
Количество, раз 19,2±7,3 86,7±16,3 62,4±11,3 26,0±5,6 13,8±4,7
Количество, % 9,2 41,6 30,0 12,5 6,6
Примечание: * Различия в количестве ускорений по расстоянию между всеми группами статистически достоверно (р<0,05), кроме 15-20 и >20 м (р=0,13). "Различия в количестве ускорений по продолжительности между всеми группами статистически достоверно (р<0,05).
Таблица 2. Зависимость распределения начала и завершения ускорений от диапазонов скорости бега (X±c)
Ускорения Диапазоны скорости
Начало, км/ч < 7,2 7,2-14,4 14,4-19,8 19,8-25,2 > 25,2
Количество, раз* 172,1±22,6 33,7±10,0 2,0±2,0 0,3±0,6 0,0±0,2
Количество, % 82,7 16,2 1,0 0,2 0,0
Завершение, км/ч < 7,2 7,2-14,4 14,4-19,8 19,8-25,2 > 25,2
Количество, раз** 11,9±4,2 106,1±18,4 63,7±14,2 22,4±6,7 4,1±2,5
Количество, % 5,7 51,0 30,6 10,8 2,0
Примечание: * Различия в количестве ускорений между всеми группами с различной стартовой скоростью статистически достоверно (р<0,05), кроме 14,4-19,8, 19,8-25,2 и >25,2 км/ч между собой (р=0,85-1,0). ** Различия в количестве ускорений между всеми группами с различной конечной скоростью статистически достоверно (р<0,05).
20 м, а интенсивность будет определяться уже как спринт, но при условии достижения скорости выше 25,2 км/ч [6], однако биомеханика движения будет отличаться от ускорения.
К двигательным действиям, характерным для спринта, могут относиться: быстрые атаки, например при длинной передаче со своей половины поля в направлении как центрального нападающего, так и фланговых игроков; фланговые атаки, когда фланговые игроки должны выполнить атакующие действия с мячом и без мяча, оборонительные действия фланговых игроков с целью противодействия фланговым атакам и т. п., то есть это те действия, которые требуют проявления скорости в данный момент времени на конкретном отрезке, возможно и с максимальной скоростью.
Подробный анализ каждого движения, двигательных действий, классифицированных по видам упражнений, требует отдельного исследования. В настоящем же исследовании остановимся на определении места ускорений в соревновательной двигательной деятельности игроков и изучении распределения ускорений по моменту времени (расстоянию) и продолжительности во времени ускорений (выше 2 м/с 2).
В результате проведенного исследования было установлено, что игроки во время матча совершают 208±29 ускорений с интенсивностью выше 2 м/с2, при среднем расстоянии 7,7±5,0 м и продолжительности 2,2±1,1 с, 74,9 % от всех ускорений (>2 м/с2) приходится на расстояние до 10 м, а 71,6 0% -имеет продолжительность от 1 до 3 с (рис. 1, табл. 1).
Но поскольку ускорение как движение имеет всегда начальную точку, то на следующем этапе исследования была поставлена задача распределить ускорения относительно момента времени - начальной и конечной скорости бега. В итоге было получено, что начальная скорость выполнения ускорений (>2 м/с2) составляет 4,8±3,0 км/ч, а конечная -14,0±4,8 км/ч, 82,7 0% всех ускорений начинается с места и ходьбы, то есть, когда исходная скорость ниже 7,2 км/ч, а 16,2 % начинается с медленного бега (трусцы) или скорости 7,2-14,4 км/ч. Таким образом, 98,9 % ускорений выше 2 м/с 2 начинаются с места, ходьбы, трусцы. Поскольку футбол - это ситуативный вид спорта, то 81,6% всех ускорений переходит в бег низкой и средней интенсивности, соответствующий диапазонам скорости от 7,2-14,4 до 14,4-19,8 км/ч.
На практике это выглядит следующим образом: любое движение или двигательное действие в футболе начинается с ускорения (начало движения), которое переходит в бег трусцой или в бег со средней интенсивностью, в другом, более редком, случае ускорение переходит в бег с высокой интенсивностью (19,8-25,2 км/ч) и спринт (>25,2 км/ч), на которые приходится 10,8 и 2,0 % ускорений >2 м/с2 соответственно (рис. 2, табл. 2).
Таким образом, существующее приравнивание диапазона скорости 19,8-25,2 км/ч к ускорениям, или тем более, рывкам (скорость изменения ускорения) некорректно и не имеет практической значимости. Именно представленные выше данные характеризуют профиль двигательной активности, характерный виду спорта - футболу. Дальнейшие исследования будут направлены на соотнесение количества ускорений, а также торможений, их распределения по расстоянию, продолжительности, начальной и конечной скорости среди различных игровых позиций футболистов.
Выводы. Классификация биомеханических характеристик, относящаяся к кинематике движения в футболе, подразделяется на перемещение, ускорение и скорость. Любое движение или двигательное действие в футболе начинается с ускорения, которое переходит в бег трусцой или в бег со средней интенсивностью, в другом, более редком, случае (12,8 %) ускорение переходит в бег с высокой интенсивностью. Большинство уско-
Начало Завершение
Рис. 2. Распределение ускорений во время соревновательной двигательной деятельности (игры) относительно начальной и конечной скорости
рений выполняются на расстоянии до 10 м, а их продолжительность составляет от 1 до 3 с. 98,9 % ускорений выше 2 м/с2 начинаются с места, ходьбы или трусцы, то есть при скорости ниже 14,4 км/ч. 81,6 % ускорений завершаются или переходят в бег низкой или средней интенсивности, что соответствует скоростным диапазонам от 7,2-14,4 до 14,4-19,8 км/ч. Термин «рывок» не отражает реальной картины двигательной активности в диапазоне 19,8-25,2 км/ч. Полученные результаты могут применяться для планирования тренировочной нагрузки и тестовых процедур.
Литература
1. Гасанова Н.Б. Сравнительный анализ показателей двигательной активности высококвалифицированных футболисток разных игровых амплуа в условиях соревновательной деятельности / Н.Б. Гасанова, Т.В. Зайцева, А.П. Золотарев и др. // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - № 3(181). - 2020. - С. 97-101.
2. Годик М.А. Физическая подготовка футболистов / М.А. Годик. - М.: Терра-спорт: Олимпия Пресс, 2006. - 271 с.
3. Селуянов В.Н. Футбол: проблемы физической и технической подготовки / В.Н. Селуянов, К.С. Сарсания, В.А. Заборова. - Долгопрудный: Интеллект и К, 2012. - 157 с.
References
1. Gasanova N.B., Zaytseva T.V., Zolotarev A.P. et al. Sravnitelny analiz pokazateley dvigatelnoy aktivnosti vysokokvalifitsirovannykh futbolistok raznykh igrovykh amplua v usloviyakh sorevnovatelnoy deyatelnosti [Comparative analysis of indicators of motor activity of elite footballers with different game positions under competitive activity]. Uchenye zapiski universiteta im. P.F. Lesgafta. No. 3(181). 2020. pp. 97-101.
2. Godik M.A. Fizicheskaya podgotovka futbolistov [Physical training of football players]. Moscow: Terra-sport: Olimpiya Press, 2006. 271 p.
3. Seluyanov V.N., Sarsaniya K.S., Zaborova V.A. Futbol: problemy fizicheskoy i tekhnicheskoy podgotovki [Football: problems of physical and technical training]. Dolgoprudny: Intellekt i K publ., 2012. 157 p.
4. Akenhead R. Diminutions of acceleration and deceleration output during professional football match play / R. Akenhead, P.R. Hayes, K.G. Thompson, D. French // Journal of Science and Medicine in sport, 2013. - Vol. 16 (6). - P. 556-561.
5. Bastida-Castillo A. Comparing accuracy between global positioning systems and ultra-wideband-based position tracking systems used for tactical analyses in soccer / A. Bastida-Castillo, C.D. Gomez-Carmona, E. Sanchez, J. Pino-Ortega // European Journal of Sport Science, 2019. Vol.19. P. 1157-1165.
6. Prampero P.D. The energy cost of sprint running and the role of metabolic power in setting top performances / P.D. Prampero, A. Botter, C. Osgnach // European Journal of Applied Physiology. 2015. Vol. 115 (3). P. 458-469.
7. Hodgson C. Time-motion analysis of acceleration demands of 4v4 small-sided soccer games played on different pitch sizes / C. Hodgson, R. Akenhead, K. Thomas // Human Movement Science, 2014. Vol. 33. P. 25-32.
8. Osgnach C. Energy cost and metabolic power in elite soccer: a new match analysis approach / C. Osgnach, S. Poser, R. Bernardini, R. Rinaldo // Medicine and science in sports and exercise, 2010. Vol. 42 (1). P. 170-178.
9. Rampinini E. Variation in top level soccer match performance / E. Rampinini, A.J. Coutts, C. Castagna, R. Sassi // International Journal of Sports Medicine, 2007. Vol. 28(12). P. 1018-1024.
10. Sonderegger K. The Challenge of Evaluating the Intensity of Short Actions in Soccer: A New Methodological Approach Using Percentage Acceleration / K. Sonderegger, M. Tschopp, W. Taube // PLoS ONE, 2016. Vol. 11. P. 1-10.
