CC BY
102
СООТНОШЕНИЕ СКОРОСТНЫХ И СИЛОВЫХ КАЧЕСТВ КОНЬКОБЕЖЦЕВ
РАЗНОЙ КВАЛИФИКАЦИИ
А.Ю. ТИТЛОВ, М.В. БАКАНОВ,
Московский государственный областной социально-гуманитарный институт, г. Коломна
Аннотация
В статье анализируется соотношение скоростных и силовых показателей при тестировании спортсменов с применением изокинетического тренажера. В исследовании приняли участие конькобежцы с квалификацией от кандидата в мастера спорта до мастера спорта международного класса. Показано, что результативность спортсмена зависит от развиваемой мощности в движениях, характерных для конькобежного спорта. Максимальные значения мощности мышц бедра проявляются в диапазоне угловых скоростей 180-240 град/с, а мышц голени -
120-180 град/с.
Ключевые слова: конькобежный спорт, спортсмены высокой квалификации, скоростно-силовые показатели.
Abstract
The article analyzes the ratio of high-speed and power performance in testing athletes with isokinetic exerciser. The study involved skaters with the qualification of the candidate for the master of sports to master of sports of international class. It is shown that the impact depends on the power developed by athlete movements specific to speed skating. The maximum capacity of the thigh muscles are shown in the range of angular velocities of 180-240 deg/s and leg muscles - 120-180 deg/s.
Key words: speed skating athletes of high qualification, speed-strength performance.
В соревновательной деятельности конькобежца успех в значительной степени зависит от развития скоростных и силовых качеств, уровень которых определяется как мощностью сократительного аппарата мышечных волокон, так и производительностью систем энергообеспечения [1, 2]. В ряде исследований было показано, что силовая тренировка с применением упражнений изоки-нетического характера с угловой скоростью, характерной для соревновательной деятельности на избранной дистанции бега, более эффективна по сравнению с другими тренирующими воздействиями, при которых используются упражнения изотонического характера [3-6].
В конькобежном спорте для развития скоростно-сило-вых качеств используются в разных пропорциях силовые и скоростно-силовые упражнения. В разные периоды подготовки акцент делается на развитие силовой выносливости или взрывных способностей. Поэтому силовые упражнения подбираются в соответствии с режимами соревновательной деятельности и индивидуальными особенностями, а упражнения с отягощениями используются как дополнительный компонент тренировки.
Цель исследования
Анализ соотношения скоростных и силовых качеств в движениях, выполняемых с разными угловыми скоростями. Изучение структуры скоростно-силовой подготовленности необходимо для рационального построения тренировки в циклах различной продолжительности. В данной работе исходили из гипотезы, что эффективность подготовки конькобежцев определяется выполнением необходимых объемов силовых и скоростных нагрузок в тех режимах, которые наиболее специфичны для конкретных соревновательных дисциплин.
Методы исследования
В экспериментальной работе применялся комплекс методов, включавший тестирование скоростно-силовых качеств, хронометраж тренировочного процесса, контрольные испытания, статистическую обработку данных. В исследованиях приняли участие конькобежцы с квалификацией от кандидата в мастера спорта до мастера спорта международного класса.
Таблица 1
Характеристика испытуемых
Показатель КМС МС МСМК
N 17 14 12
Возраст, лет 17,9±0,3 19,6±0,5 21,6±0,5
Длина тела, см 181,4±1,9 185,9±1,7 188,9±1,0
Масса тела, кг 77,4±2,1 79,4±1,9 89,4±1,4
Обхват бедра, см 53,4±0,8 55,7±0,7 56,2±0,8
Голень, см 36,1±0,5 36,7±0,7 37,8±0,4
Реальные характеристики скоростно-силовых качеств спортсменов определяли при тестировании с применением изокинетического тренажера, который снабжен регистрирующим устройством. Использование его в качестве динамометра позволяет определить зависимость «сила - скорость» различных мышечных групп при выполнении движений с разными угловыми скоростями. Получаемые данные характеризуют не только скоростные и силовые качества, но и состояние локальной мышечной выносливости.
Следует отметить, что при изокинетической тренировке задается скорость выполнения движения, а не величина сопротивления. Таким образом, изокинети-ческая нагрузка соответствует сопротивлению, которое не позволяет выполнять движения с ускорением, в результате сохраняется постоянная скорость движения. Изокинетическая тренировка на малой скорости - это тренировка с большими усилиями, а на высокой скорости - тренировка с небольшими нагрузками, поскольку с увеличением скорости сокращения уменьшается величина напряжения, развиваемого мышцей.
30 60 120 180 240 300
Слева
угловых скоростях варьируют в среднем от 304 Н/м у кандидатов в мастера спорта (кмс) до 358 Н/м у мастеров спорта международного класса (мсмк). При увеличении угловых скоростей силовые показатели плавно снижаются, и на угловой скорости 300 град/с данный показатель составил в среднем 97 Н/м у кмс, и 118 Н/м у мсмк.
Для мышц-сгибателей колена все показатели в указанных диапазонах скоростей существенно ниже. На 30 град/с их величины возрастают со 162 до 195 Н/м, по мере увеличения квалификации на высоких угловых скоростях показатели существенно ниже (от 74 до 91 Н/м). Следует учесть, что различия для разгибателя колена в сравниваемых группах скоростей сохраняются во всем измеряемом диапазоне. Для сгибателя колена
Результаты исследования
Первая задача исследования была посвящена определению зависимости «сила - скорость» в различных скоростных диапазонах. Три группы конькобежцев различной квалификации выполнили две серии упражнений. Тестирование функциональных возможностей мышц бедра состояло из сгибаний и разгибаний ноги в коленном суставе в положении сидя, при этом конечность фиксировалась в нижней трети голени, а бедро прижимали к креслу ремнем. Такое положение было исходным и в тесте, где определялись скоростно-силовые возможности мышц голени. На ось вращения динамометра надевали педаль, фиксирующую стопу, и далее измеряли силу подошвенных и тыльных сгибателей голеностопного сустава. Средние значения силовых моментов мышц бедра в диапазоне угловых скоростей от 30 до 300 градусов в секунду приведены на графиках рис. 1, а мышц голени - на графиках рис. 2.
Как следует из представленных данных, показатели силовых моментов для разгибателя колена на малых
30 60 120 180 240 300
кмс.
наибольшие различия отмечены в силовых режимах упражнения, тогда как в скоростных режимах (180300 град/с) различия в сравниваемых группах недостоверны.
Иная картина выявляется при тестировании ско-ростно-силовых возможностей для разгибателей и сгибателей стопы (рис. 2). В отношении разгибателя стопы не выявлено достоверных различий между группами спортсменов разной квалификации во всех диапазонах скоростей. В силовых режимах этот показатель в среднем составил 40-45 Н/м, а в скоростных режимах он снижается до 4-5 Н/м.
Для сгибателя стопы характерны следующие изменения в движениях с разными угловыми скоростями. Показатели в силовых режимах движений существенно
Рис.1. Средние значения силовых моментов мышц бедра при различных угловых скоростях.
- для разгибателей колена, справа - для сгибателей. Сплошная линия - данные мсмк, пунктир - мс, штрих -По абсциссе - угловая скорость, по ординате - силовые моменты (Н/м)
30 60 120 180 240 300 30 60 120 180 240 300
Рис. 2. Средние значения силовых моментов мышц голени при различных угловых скоростях.
Слева - показатели разгибателей колена, справа - сгибателей. Сплошная линия - данные мсмк, пунктир - мс, штрих - кмс.
По абсциссе - угловая скорость, по ординате - силовые моменты
выше у мсмк (около 200 Н/м) по сравнению с кмс, у которых этот показатель в среднем составил 140 Н/м. По мере увеличения угловых скоростей различия между группами постепенно нивелируются. В движениях с угловыми скоростями 240-300 град/с различия не достоверны, а силовые моменты в таких упражнениях снижаются в среднем до 24-30 Н/м.
Показатель силовых возможностей, реализуемых в каждом двигательном режиме, определяется величиной максимального силового момента при движении с низ-
кой скоростью (30 или 60 град/с). Усилия, развиваемые в данных режимах, характеризуют силовой потенциал тестируемых групп мышц. Общими свойствами всех мышц является уменьшение силового показателя с возрастанием угловой скорости движения.
Результативность спортсмена зависит от развиваемой мощности в движениях, характерных для конькобежного спорта. В табл. 2 приведены средние значения мощности мышц, рассчитанные как произведение силового момента (Ньютон/метры) на угловую скорость (радианы/с).
Таблица 2
Мощность мышц нижних конечностей конькобежцев разной квалификации (вт)
Угловая скорость (гр/с) КМС МС МСМК
Мышцы бедра
30 246,4±4,5 262±7,1 277,1±11,0
60 452,0±8,0 483±15,1 506,2±21,6
120 686,4±14,7 782±25,9 814,2±28,3
180 818,8±23,0 926±27,2 987,5±30,7
240 827,8±27,9 948±34,5 1022,2±36,5
300 721,6±32,3 840±43,2 934,2±44,5
Мышцы голени
30 94,6±5,5 118±4,9 122,1±5,4
60 145,2±8,6 167±7,7 184,1±8,2
120 195,3±10,8 220±12,4 237,3±11,7
180 185,6±15,8 199±17,2 211,5±13,8
240 143 0±12,4 162±10,8 171,4±11,4
300 113,7±11,7 117,3±12,9 118,4±10,6
С увеличением скорости движения развиваемая мощность возрастает, но на высоких угловых скоростях этот показатель уменьшается. Максимальные значения мощности проявляются при функционировании мышц бедра в диапазоне скоростей 180-240 град/с. Максимальная мощность мышц голени приходится на угловую скорость 120-180 град/с.
В целом скоростно-силовые качества зависят от совершенства механизмов управления мышцами, площади поперечного сечения миофибриллярного аппарата, соотношения мышечных волокон разного типа [7, 9]. Один и тот же уровень скоростно-силовых качеств может быть достигнут при разном соотношении перечисленных показателей.
Величина силового момента, приходящегося на единицу площади поперечного сечения мышцы, служит количественной оценкой совершенства координационных механизмов управления мышцами в оцениваемом виде спортивной деятельности. Рост спортивного мастерства связан с улучшением координационной структуры управления мышцами.
Обсуждение результатов
В условиях круглогодичной тренировки конькобежцев широкий набор тренирующих воздействий по-разному влияет на показатели мышечной системы. Специализированная тренировка, направленная в основном на развитие мышечной силы, стимулирует гипертрофию быстрых двигательных единиц, соответственно изменяя мышечную композицию. Определено, что при тренировке с работой максимальной мощности увеличивается поперечник мышечных волокон быстрого типа, этот прирост может достигать 30% [7-9]. Такие структурные изменения мышечной системы являются необходимым условием увеличения скоростно-силовых возможностей спортсмена.
В количественном соотношении двух видов быстрых волокон увеличивается доля быстрых гликолитических волокон (II б), и соответственно уменьшается доля глико-литических волокон (II а). Тренировка силовой выносливости стимулирует рабочую гипертрофию и медленных окислительных (I), и быстрых окислительных (II а) волокон [7]. В основе такой гипертрофии лежит повышение сократительных и митохондриальных белков, а также метаболических субстратов: гликогена, креатинфосфата, миоглобина. При тренировке скоростно-силовой направленности увеличивается число капилляров в мышечной ткани, что также способствует приросту функциональных возможностей спортсмена [8].
При изокинетической тренировке силовые упражнения выполняются на тренажерах в изокинетическом (с высокой угловой скоростью) и динамическом режимах. Упражнения, моделирующие соревновательную деятельность, в подготовительном периоде проводят в переменных условиях, чередуя различные отягощения, торможение, передвижение прыжками в подъем. Темп движений достаточно близок по характеру соревновательной деятельности, но при прыжках в подъем интенсивность движений определяется углом наклона местности [4, 8].
Для выяснения вопроса о переносе силовых качеств сравнивались результаты тренировки трех групп испытуемых и контрольной группы. Одна группа спортсменов занималась только изокинетической силовой тренировкой, другая группа сочетала занятия на льду с силовой тренировкой, третья группа тренировалась только в беге на коньках (рис. 3).
487
462
До тренировки Ц После [7] Прирост, кг
Рис. 3. Прирост силы при разных типах тренировки.
Показаны результаты в упражнении «разгибание ног» до и после специальной тренировки
В первой группе обнаруживался наибольший прирост мощности, доходящий до 18%, но результативность в беге на коньках улучшилась только на 4-5%. В группе, где сочеталась конькобежная и силовая тренировка, прирост мощности составил 16%, а прирост результативности в беге на коньках - около 8%. В группе, которая тренировалась только в беге на коньках, прирост мощности составил 14%, а прирост работоспособности был равен примерно 6%. Если силовая программа выполняется на специальных тренажерах, позволяющих имитировать рабочие движения, характерные для конькобежного спорта, то такого рода тренировка приводит к быстрому приросту спортивных результатов с коротким периодом адаптации.
Заключение
Принцип изокинетических упражнений состоит в следующем. В задаваемых режимах движения выполняются с постоянной угловой скоростью, а величина сопротивления при тестировании равна моменту сил функционирующей мышечной группы. Выполнение упражнения на изокинетическом тренажере обеспечивает сохранение максимального напряжения на всем диапазоне движения. Подготовка конькобежцев разных возрастных групп должна предусматривать преемственность в решении задач по формированию необходимых физических качеств. Эта проблема решается при планировании многолетней стратегии подготовки, где смена тренировочных средств и методов соответствует функциональным возможностям спортсменов.
С*)
Литература
1. Holloszy J. Adaptations of muscular tissue to training // Progr Cardiov. Diseases, 1976. 18, No. 6. - P. 445-458.
2. Pipes T. Strength-training modes: what's the difference? // Strength training, v. 1, Appl. Supp., 1981. - P. 21-27.
3. Баканов М.В. Совершенствование тренировочного процесса конькобежцев (спринтеров и стайеров) путем анализа структуры специальной подготовленности: дис. ... канд. пед. наук. - М., 2005 - 151 с.
4. Инкин В.А. Силовая подготовленность конькобежцев в зависимости от квалификации и специализации: автореф. дис. ... канд. пед. наук. - М., 1988 - 24 с.
5. Коптелов А.Ю. Программирование и методика совершенствования специальной силовой подготовки
конькобежцев в группах спортивного совершенствования: автореф. дис. ... канд. пед. наук. - М., 1990 - 24 с.
6. Кубаткин В.П., Ширковец Е.А. Научные основы подготовки молодых конькобежцев // Конькобежный спорт. - Киев: Здоров'я, 1998. - С. 51-73.
7. Prins J. Muscles and their function: a coach's perspective //Strength training, v. 1, Appl. Supp., 1981. - P. 71-79.
8. Yessis M. The case for specificity in strength training // Scholastic coach, 1989, 19.- P. 72-73.
9. Young W, Wilson G, Byme С. Relationship between strength qualities and performance in standing and runup vertical Jumps // J. Sports Med and Phys Fitness. -1999 - 39, No. 4 - P. 285-293.
References
1. Holloszy J. Adaptations of muscular tissue to training // Progr Cardiov. Diseases, 1976. 18, No. 6. -P.445-458.
2. Pipes T. Strength-training modes: what's the difference? // Strength training, v. 1, Appl. Supp., 1981. -P. 21-27.
3. Bakanov M.V. Improving the training process of skaters (sprinters and stayers) by analyzing the structure of the special preparedness: PhD theses. - M., 2005. - 151 p.
4. Inkin V.A. Power readiness of skaters depending on qualifications and specialization: autoref. ... PhD theses. -M., 1988. - 24 p.
5. Koptelov A.Yu. Programming and technique of perfection of special power preparation of skaters in groups
of sports perfection: autoref. . PhD theses. - M., 1990. -24 p.
6. Kubatkin V.P., Shirkovetz E.A. Scientific bases fortraining of young skaters // Kon'kobezhny sport. - Kiev: Zdorov'ya, 1998. - P. 51-73.
7. Prins J. Muscles and their function: a coach's perspective //Strength training, v. 1, Appl. Supp., 1981. -P. 71-79.
8. Yessis M. The case for specificity in strength training // Scholastic coach, 1989, 19. - P. 72-73.
9. Young W, Wilson G, Byme C. Relationship between strength qualities and performance in standing and run-up vertical Jumps // J. Sports Med and Phys Fitness. - 1999 -39, No. 4 - P. 285-293.
