CC BY
19
ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА СПОРТА ВЫСШИХ ДОСТИЖЕНИЙ
РЕАЛИЗАЦИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ СИЛОВЫХ КАЧЕСТВ В СОРЕВНОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЕЛОСИПЕДИСТОВ ВМХ
ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ
П.В. КВАШУК, А.В. ВОРОНОВ, Г.Н. СЕМАЕВА, ФГБУ ФНЦ ВНИИФК, ЦСП, г. Москва; П.П. КОСТЮКОВ, Ю.В. РУСАКОВ, М.Ю. ЧЕРНЫШОВ, В.В. БУРЛЕВИЧ, ЦСП, Всероссийская федерация велосипедного спорта, г. Москва
Аннотация
Основным фактором, лимитирующим достижение высокого спортивного результата в велоспорте ВМХ, является уровень специальной силовой подготовленности спортсмена, а специальная работоспособность при этом определяется интеграцией свойств нервно-мышечного аппарата, генерирующего проявление силы, мощности, скорости при выполнении соревновательного упражнения. В работе изложены результаты экспериментального исследования, направленного на выявление особенностей реализации специальных силовых качеств велосипедистов ВМХ в процессе преодоления соревновательной дистанции. Установлено, что у велосипедистов ВМХ высокой квалификации в фазе максимального увеличения мощности средние значения момента силы составляли: 53,1 ± 8,7%, а в фазе максимального увеличения темпа педалирования: 32,3 ± 3,6% от максимальной изометрической силы группы мышц m. quadriceps. В группе велосипедисток ВМХ высокой квалификации в фазе максимального увеличения мощности средние значения момента силы составляли: 46,7 ± 5,6%, а в фазе максимального увеличения темпа педалирования: 32,2 ± 2,9% от максимальной изометрической силы группы мышц m. quadriceps.
Ключевые слова: велосипедисты ВМХ высокой квалификации, соревновательная деятельность, уровень специальной силовой подготовленности, момент силы, частота педалирования, мощность.
IMPLEMENTATION OF SPECIAL POWER QUALITIES IN THE COMPETITIVE ACTIVITIES OF HIGH QUALIFICATIONS BMX ATHLETES
P.V. KVASHUK, A.V. VORONOV, G.N. SEMAEVA, FSBIFSC VNIIFK, CSP, Moscow; P.P. KOSTYUKOV, Yu.V. RUSAKOV, M.Yu. CHERNYSHOV, V.V. BURLEVICH,
CSP, All-Russian Federation of Cycling, Moscow
Abstract
The main factor limiting the achievement of a high sports result in BMX cycling is the level of the athlete's special strength preparedness, and the special working capacity is determined by the integration of the properties of the neuromuscular apparatus that generates the manifestation of strength, power, speed, when performing a competitive exercise. The paper presents the results of an experimental study aimed at identifying the features of the implementation of the special power qualities of BMX cyclists in the process of overcoming the competitive distance. It was established that for BMX cyclists of high qualification, in the phase of maximum increase in power, the average values of the moment of force were: 53,1 ± 8,7%, and in the phase of the maximum increase in cadence: 32,3 ± 3,6% of the maximum isometric strength of the muscle group m. quadriceps. In the group of BMX women cyclists with high qualifications, in the phase of maximum increase in power, the average values of the moment of force were: 46,7 ± 5,6%, and in the phase of the maximum increase in cadence: 32,2 ± 2,9% of the maximum isometric strength of the muscle group m. quadriceps.
Keywords: BMX cyclists of high qualification, competitive activity, the level of special strength training, torque, cadence,
power.
Введение
Основным направлением силовой подготовки спортс- Специалисты активно изучают показатели скорости,
менов высокой квалификации является обеспечение ее мощности и технической подготовленности велосипеди-органической взаимосвязи с требованиями эффективной стов ВМХ как непосредственно на трассе, так и в лабо-соревновательной деятельности [1, 2]. раторных условиях [3, 4].
Теория и методика спорта высших достижений
ВМХ представляет собой велогонку, в которой гонщики соревнуются на трассе от 300 до 400 м, продолжительностью 30-40 с.
Принципиальным отличием велоспорта ВМХ от других видов велосипедного спорта является постоянный масстарт с высокой рампы, обязательное применение прыжков в процессе преодоления трассы, небольшой размер велосипеда, невысокое передаточное отношение, позволяющее гонщику быстро набирать максимальную скорость.
На рисунке 1 представлена схема и общий вид трассы чемпионата мира 2019 г. по велоспорту ВМХ в г. Зольдер (Бельгия).
Преодоление дистанции предполагает следующие технико-тактические действия. После старта на первой прямой гонщики выполняют активное педалирование (3-5 с) с целью добиться преимущества и занять вы-
BUCHANAN BEND
годное положение на трассе для дальнейшего выбора траектории движения.
На второй прямой количество циклических движений значительно снижается по сравнению с предыдущим участком дистанции. Для поддержания высокой скорости на сложном рельефе трассы спортсмены выполняют длинные прыжки и некоторое время проводят в воздухе, успевая выполнить 2-3 педалирования между ними.
Третью прямую называют «ритм-секция», в процессе движения по этой прямой гонщики совершают серию небольших прыжков в быстром темпе за счет «пампинга» -приема, позволяющего путем перемещения собственного веса и инерционных сил поддерживать высокую скорость, не выполняя педалирования.
Четвертая - финишная прямая, по структуре препятствий очень похожа на третью, но обычно несколько короче.
POST CORNER
PAJON PERALTE
Рис. 1. Схема (А) и общий вид (Б) трассы чемпионата мира 2019 г. по велоспорту ВМХ
в г. Зольдере (Бельгия)
С*)
А
Таким образом, спортсмены работают педалями на начальном этапе гонки, при подготовке к прыжкам, на виражах и финише.
Исключительно важными технико-тактическими элементами гонки являются старт, стартовый разгон (2,0-3,0 с) и работа на первой прямой (в общей сложности со стартом и стартовым разгоном 9-12 с) [5].
Преимущество в начале дистанции позволяет гонщику в значительной степени обезопасить себя от контактной борьбы и выбирать наиболее короткую траекторию движения по дистанции.
Анализ соревновательной деятельности гонщиков ВМХ на этапах Кубка мира 2018 г. выявил высокую
35
30
. 25
н £0 20
взаимосвязь между рангом лучшего времени стартового разгона и итоговым спортивным результатом (г = 0,697) (рис. 2). Если выделить отдельно российских гонщиков, то коэффициент корреляции еще выше (г = 0,868).
Задачей исследования было выявление особенностей реализации силовых качеств велосипедистов (мужчин и женщин) в процессе преодоления соревновательной дистанции.
В исследовании приняли участие 13 велосипедистов квалификации мс и мсмк: 7 мужчин (возраст: 21,9 ± 3,6 года; рост: 180,5 ± 3,9 см; масса тела: 79,9 ± 5,1 кг) и 6 женщин (возраст: 19,8 ± 2,6 года; рост: 163,2 ± 4,7 см; масса тела: 62,0 ± 6,3 кг).
15 10 5 0
оО
о л О оО ____■ ^ V
-"-"о"' о о
о о о ^--1 ^ о
О л y = 0,4846 х + 6,868
о ------------------------------о------- R 2 = 0,4859
о 1
10
20
40
50
60
30
Результат
Рис. 2. Взаимосвязь между рангом лучшего времени стартового разгона и итоговым спортивным результатом на этапах Кубка мира в г. Зольдере (2018 г.)
m. vastus lateralis, m. vastus intermedialis, m. vastus medialis и m. rectus femoris) осуществляли на изокинетическом динамометре Biodex-3Pro. Для оценки распределения силовой активности между синергистами в полустатических режимах сокращения применяли методы математического моделирования [7].
Методы исследования
Для регистрации показателей рабочей производительности в процессе гонок применялся измеритель мощности SRM Power Meter (Schoberer Rad Messtechnik, Jülich, Germany) [6].
В процессе моделирования элементов соревновательной деятельности в лабораторных условиях применялся велостанок "Wattbike-Pro" (Great Britain).
Для исследования электромиографических характеристик мышц велосипедистов BMX использовали ПАК «СпортЛаб», который позволяет регистрировать одновременно 8 каналов поверхностной биполярной электрической активности мышц. ПАК синхронизирован с видеокамерой.
Тестирование скоростно-силовых показателей группы мышц-разгибателей коленного сустава (m. Quadriceps,
Результаты исследования
На рисунке 3 представлена динамика показателей мощности и частоты педалирования гонщицы, мсмк С.Н. в процессе гонки на этапе Кубка мира в г. Зольдер (Бельгия) 2018 г.
Видно, что максимальная мощность (1338 Вт) была показана спортсменкой при достижении частоты педалирования 125 об./мин в течение 1-й секунды стартового разгона.
-200 я и
-180
- 160 ан в
-140 о р ) н)
-120 и л и
-100 а д ^
- 80 е п vo
- 60 а т (о
- 40 о т
с
- 20 а Ч
16 18 20 Время (с)
22 24
Мощность
Частота педалирования
Рис. 3. Динамика показателей мощности и частоты педалирования в процессе преодаления соревновательной дистанции мсмк С.Н. на этапе Кубка мира в г. Зольдере (2018 г.)
С*)
0
Показатели частоты педалирования на дистанции находились в диапазоне 150-170 об./мин, при этом показатели мощности составляли 50-75% от максимальной величины, зарегистрированной в период стартового ускорения.
На рисунке 4 представлена динамика показателей частоты педалирования и момента силы. Соотношение этих показателей характеризует вклад силовых и скоростных качеств спортсменки в достижение выходной мощности.
я и н 200 -
180 -
а в 160 -
о р ) н) 140 -
и л и 120 -
а д 100 -
е п Ю 80 -
а т (о ( 60 -
о т 40 -
с а 20 -
Ч 0
Р ■ Р ■ Р- Р Р
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Время (с)
Момент силы
Частота педалирования
Рис. 4. Динамика показателей частоты педалирования и момента силы в процессе преодоления соревновательной дистанции мсмк С.Н. на этапе Кубка мира в г. Зольдере (2018 г.)
В настоящее время реализация силового потенциала велосипедистов ВМХ высокой квалификации в соревновательной деятельности изучена недостаточно. Современное измерительное оборудование, применяемое в велосипедном спорте, не позволяет точно зарегистрировать показатели силы, прилагаемой спортсменами к педалям в момент 1-го и 2-го жима, т.к. минимальная дискретность измерения составляет 0,5 с.
Таким образом, возможности определения максимальной изометрической силы в стартовом движении очень ограничены, соответственно не до конца ясен уровень силовых показателей соревновательной деятельности относительно максимальных величин.
На основе электромиографических исследований было установлено, что основной вклад в реализацию силового потенциала в процессе соревновательной деятельности велосипедистов ВМХ вносит группа мышц m. quadriceps.
Путем разработки математической модели распределения силовой активности между мышцами-синер-гистами в полустатических режимах сокращения были
350 300 250 200 150 100 50 0
определены индивидуальные показатели максимальной силы, развиваемой этой группой мышц в изометрическом режиме, у велосипедистов ВМХ, участвовавших в исследовании.
Изучение кинематических и динамических показателей педалирования с применением велостанка "Wattbike-Pro" позволило выявить зависимость «момент силы - темп педалирования - мощность» при выполнении максимального 5-секундного теста, моделирующего нагрузку соревновательного упражнения на участке дистанции «старт - стартовый разгон» до выхода на препятствие (величина нагрузки определялась передаточным отношением для BMX) (рис. 5).
В таблице 1 представлены результаты, полученные в исследовании. Выявлено, что у велосипедистов ВМХ высокой квалификации в фазе максимального увеличения мощности средние значения момента силы составляли: 53,1 ± 8,7%, а в фазе максимального увеличения темпа педалирования: 32,3 ± 3,6% от максимальной изометрической силы группы мышц m. quadriceps.
y = -1,1111 x ±282,3!
R2 = 0,9284
75 100 125
Частота педалирования (об./мин)
200
Рис. 5. Зависимость величины момента силы от частоты педалирования в процессе моделирования соревновательной деятельности велосипедистов ВМХ высокой квалификации (график А - мужчины; график Б - женщины)
С*)
Таблица 1
Показатели развиваемых усилий в фазах максимального увеличения мощности и частоты педалирования в специальном тесте, моделирующем нагрузку соревновательного процесса велосипедистов ВМХ
высокой квалификации
№ п/п Ф.И. Максимальный момент m. quadriceps Мощность max Частота педалирования max
Момент силы, Нм % max Мощность, Вт Частота педалирования, об./мин Момент силы, Нм % max Мощность, Вт Частота педалирования, об./мин
Мужчины
1 Б.И. 273,7 142 52 1684 113 83 30 1374 162
2 К.Д. 252,5 155 61 1808 111 88 35 1588 171
3 К.Е. 288,2 150 52 1717 109 90 31 1564 171
4 П.Б. 261,5 143 55 2091 140 95 36 1758 176
5 К.А. 317,3 122 38 1922 150 88 28 1588 171
6 М.П. 347,9 170 49 2058 115 102 29 1892 176
7 Р.М. 238,7 156 65 1852 113 88 37 1572 171
M ± а 282,8 ± 38,4 148,3 ± 14,9 53,1 ± 8,7 1876,0 ± 157,5 121,6 ± 16,4 90,6 ± 6,2 32,3 ± 3,6 1619,4 ± 163,8 171,1 ± 4,7
Женщины
1 А.Н. 199,9 89 45 1221 130 60 30 965 154
2 Б.Я. 199,3 90 45 1224 130 66 33 1068 154
3 К.Т. 233,3 88 38 1203 130 65 28 1041 154
4 О.В. 233,4 112 48 1461 125 74 32 1263 162
5 С.Н. 178,0 87 49 1163 128 61 36 1003 156
6 Я.Н. 175,4 97 55 1123 111 59 34 933 150
M ± а 203,2 ± 25,5 93,8 ± 9,6 46,7 ± 5,6 1232,5 ± 118,4 125,7 ± 7,4 64,2 ± 5,6 32,2 ± 2,9 1045,5 ± 117,3 155,0 ± 3,9
В группе велосипедисток ВМХ высокой квалификации в фазе максимального увеличения мощности средние значения момента силы составляли: 46,7 ± 5,6%, а в фазе максимального увеличения темпа педалирования: 32,2 ± 2,9% от максимальной изометрической силы группы мышц m. quadriceps.
Заключение
Результаты выполненного исследования позволяют утверждать, что на стартовой эстакаде преимущество имеют спортсмены, имеющие высокий уровень мак-
симальной изометрической силы и способные к более быстрому достижению пиковых значений мощности по сравнению с соперниками.
Дистанционная работа велосипедистов ВМХ имеет выраженный скоростно-силовой характер. Преимущество на дистанции имеют спортсмены, обладающие высоким градиентом силы, способные при высоком темпе за 1-2 оборота педалей существенно увеличить мощность работы и создать необходимые условия для отталкивания и реализации эффективной прыжковой техники.
Литература
1. Бойко, В.В. Целенаправленное развитие двигательных способностей человека / В.В. Бойко. - М.: Физкультура и спорт, 1987. - 144 с.
2. Cornell, J.F., McGuigan, M, Cronin, J. Strength Training Considerations for the Bicycle Motocross Athlete // Strength and Conditioning Journal. - 2012. - 34 (1). - С. 1-7.
3. Herman, C, McGregor, S, Allen, H. Bollt, E. Power capabilities of elite bicycle motocross (BMX) racers during field testing in preparation for 2008 Olympics // Med. Sci. Sports Exerc. - 2009. - No. 41. - Pp. 306-307.
4. Zabala, M, Sanchez-Munoz, C, Mateo, M. Effects of the administration of feedback on performance of the BMX cycling gate start // J. Sports Sci. Med. - 2009. - No. 8. -Pp. 393-400.
5. Rylands, L, Roberts, SJ. Relationship between starting and finishing position in World Cup BMX racing // International Journal of Performance Analysis in Sport. - 2014. -No. 14 (1). - Pp. 14-23.
6. Rylands, L, Roberts, SJ, Cheetham, M, Baker, A. Velocity production in elite BMX riders: A field based study using SRM power meter // Journal of Exercise Physiology. -2013. - No. 16 (3). - Pp. 14-23.
7. Воронов, А.В. Анатомическое строение и биомеханические характеристики мышц и суставов нижней конечности / А. Воронов. М.: Физкультура, образование и наука. - 2003. - 203 с.
References
1. Boyko, V.V. (1987), Purposeful development of human motor abilities, Moscow: Fizkul'tura i sport, 144 p.
2. Cowell, J.F., McGuigan, M. and Cronin, J. (2012), Strength Training Considerations for the Bicycle Motocross Athlete, Strength and Conditioning Journal, no. 34 (1), pp. 1-7.
3. Herman, C., McGregor, S., Allen, H. and Bollt, E. (2009), Power capabilities of elite bicycle motocross (BMX) racers during field testing in preparation for 2008 Olympics, Med. Sci. Sports Exerc, no. 41, pp. 306-307.
4. Zabala, M., Sanchez-Munoz, C. and Mateo, M. (2009), Effects of the administration of feedback on performance of the BMX cycling gate start, J. Sports Sci. Med., no. 8, pp. 393-400.
5. Rylands, L. and Roberts, S.J. (2014), Relationship between starting and finishing position in the World Cup BMX racing, International Journal of Performance Analysis in Sport, no. 14 (1), pp. 14-23.
6. Rylands, L., Roberts, S.J., Cheetham, M. and Baker, A. (2013), Velocity production in elite BMX riders: A field based study using SRM power meter, Journal of Exercise Physiology, no. 16 (3), pp. 14-23.
7. Voronov, A.V. (2003), Anatomical structure and biomechanical characteristics of muscles and joints of the lower limb, Moscow: Fizkul'tura, obrazovanie i nauka, 203 p.
