CC BY
71
УДК 796/799
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВЫХ УПРАЖНЕНИЙ НА ГИМНАСТИЧЕСКОМ КОНЕ И УПРАЖНЕНИЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
© Александр Николаевич СЫСОЕВ
Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат педагогических наук, старший преподаватель кафедры теории и методики физического воспитания и спорта, e-mail: san040382@yandex.ru
Работа посвящена изучению проблемы подготовки гимнастов в одном из самых сложных видов гимнастического многоборья - упражнениях на коне. Успешная работа на этом снаряде определяется качеством базовой подготовки и уровнем развития физических качеств. В статье анализируются биомеханические характеристики базовых упражнений на гимнастическом коне и упражнений специальной физической подготовки с целью доказательства их эффективности в тренировочном процессе гимнастов.
Ключевые слова: упражнения на гимнастическом коне; специальная физическая подготовка; электромиография; тензодинамометрия.
В связи с неизбежным постоянным усложнением упражнений в последние годы в мировой спортивной гимнастике наблюдается тенденция к специализации спортсменов в отдельных видах многоборья. Усложнение отдельных упражнений и соединений элементов требует от гимнастов высокого уровня физической и функциональной подготов-
ленности [1, 2]. Это обстоятельство обусловливает необходимость совершенствования средств и методов подготовки гимнастов.
Высокую надежность выполнения современных гимнастических упражнений, по мнению Л.Я. Аркаева и Н.Г. Сучилина, может обеспечить лишь оптимальная физическая избыточность [3].
Специальная физическая подготовка в гимнастике - это педагогический процесс, в котором используются определенные средства, методы и приемы, направленные на развитие или поддержание оптимального уровня тех или иных двигательных качеств, обеспечивающих технически правильное выполнение гимнастических элементов, соединений и комбинаций в целом [4]. Проблема физической подготовки с годами не только не утрачивает своей актуальности, но выдвигает новые вопросы, решать которые необходимо с помощью современных научных методов, в соответствии с тенденциями и перспективами развития мировой гимнастики [5].
В результате проведенных ранее исследований были получены характеристики биоэлектрической активности мышц при выполнении базовых упражнений на гимнастическом коне [6]. Эти данные послужили основой для разработки комплексов упражнений специальной физической подготовки (СФП) гимнастов на коне. При составлении комплексов СФП гимнастов перед нами стояла задача - разработать специфические средства, способствующие оказанию тренирующего воздействия на группы мышц, которые обеспечивают реализацию управляющих действий при выполнении скрещений и кругов двумя ногами.
Для определения схожести в проявлении усилий в специальных упражнениях (разработанных нами) и в базовых упражнениях на гимнастическом коне мы провели сравнительный анализ биоэлектрической активности мышц при их выполнении. При сравнении полученных биомеханических показателей было необходимо установить соотношение позных изменений гимнаста в зависимости от величины электрической активности мышц, участвующих в работе.
Известно, что круг двумя ногами представляет собой вращательное движение вокруг ограниченно перемещающейся точки, совпадающей с общим центром тяжести тела гимнаста, причем верхняя и нижняя масса тела движутся по круговым, близким к горизонтальным траекториям. Данное движение возникает в результате сложения двух плоских колебаний: во фронтальной и в сагиттальной плоскостях [7].
В качестве специального упражнения, обеспечивающего проработку мышц, форми-
рующих колебательные движения во фронтальной плоскости (одна из составляющих круга двумя ногами) нами выбраны размахивания в упоре правой (левой) ногой на гимнастическом коне. Основные технические требования к выполнению данного упражнения:
1) максимальное усилие необходимо развивать в момент пересечения вертикальной плоскости;
2) переход в одноопорное положение заканчивать разгибанием в тазобедренных суставах.
Для оказания тренировочного воздействия на группы мышц, усилиями которых формируются колебательные движения в сагиттальной плоскости, мы предлагаем использовать ускоренные размахивания малой амплитуды в упоре на брусьях. Темп данного упражнения должен быть приближен к параметрам выполнения кругов двумя ногами на гимнастическом коне, что позволит избежать нарушений темпоритмовой структуры в дальнейшем, при выполнении гимнастом целостных упражнений. В основе техники ускоренных размахиваний лежат действия, обеспечивающие усилия в переднезаднем направлении. Махом вперед, проходя вертикальное положение, необходимо прикладывать усилия к опоре в направлении - вперед, махом назад - усилия противоположны. Ускоренные размахивания в упоре на брусьях выполняются в среднем по высоте положении в грудиноключичных суставах.
В табл. 1 представлены данные сравнительного анализа показателей биоэлектрической активности дельтовидных мышц при выполнении кругов двумя ногами на гимнастическом коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях.
При сравнении электромиограмм кругов двумя ногами на коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях можно установить следующую аналогию. Так, в положении упора при выполнении круга двумя ногамипередние пучки дельтовидных мышц расслаблены, их электрическая активность не превышает 37 мкВ. В том же положении при выполнении ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях передние пучки дельтовидных мышц также расслаблены - амплитуда колебаний электрической активности - не более 34 мкВ.
Таблица 1
Биоэлектрическая активность мышц при выполнении круга двумя ногами на гимнастическом коне и ускоренных размахиваний в упоре на брусьях
Упражнения Круги Ускоренные размахивания
Положение гимнаста Напряжение мышц
1 [ і'" Х. .]
Передний пучок дельтовидной мышцы правой руки мкВ =40 =730 =30 =690
Задний пучок дельтовидной мышцы правой руки мкВ =540 =90 =700 =30
Передний пучок дельтовидной мышцы левой руки мкВ =30 =550 =40 =700
Задний пучок дельтовидной мышцы левой руки мкВ =450 =70 =700 =50
Задние пучки дельтовидных мышц в положении упора при выполнении круга двумя ногами на коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях имеют повышенную электрическую активность. В кругах двумя электрическая активность этих мышц составляет 541 мкВ и 453 мкВ. В размахиваниях - 704 мкВ и 700 мкВ. Повышенная электрическая активность задних пучков дельтовидных мышц свидетельствует о том, что в этом положении (и в кругах двумя ногами и в размахиваниях) гимнаст осуществляет сходные движения (разгибает руки в плечевых суставах).
В положении упора сзади при выполнении кругов двумя ногами электрическая активность передних пучков дельтовидных мышц составляет 731 мкВ и 551 мкВ. При выполнении ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях электрическая активность этих же мышц - 695 мкВ и 704 мкВ. Задние пучки дельтовидных мышц в этом положении (упоре сзади) при выполнении кругов двумя ногами и ускоренных размахиваний расслаблены, о чем свидетельствует их низкая электрическая активность.
Повышенная электрическая активность передних пучков дельтовидных мышц свидетельствует о том, что в положении упора сзади (и в кругах двумя ногами и в размахиваниях) гимнаст осуществляет сходные движения (сгибает руки в плечевых суставах).
При сравнении электромиограмм кругов двумя ногами на коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусь-
ях было установлено, что вспышки электрической активности мышц при выполнении ускоренных размахиваний более продолжительны, а величина амплитуды колебаний разрядов несколько выше. Также наблюдается незначительное различие в длительности движения (круг - 0,95 с, период размахиваний - 1,4 с). Однако соотношение величин электроактивности мышц и вызываемых ими позных изменений гимнаста практически аналогично.
Для подтверждения схожести в проявлении усилий в передне-заднем направлении при выполнении кругов двумя ногами на коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях нами был проведен сравнительный анализ записей динамики этих упражнений. Результаты записи динамики усилий при выполнении ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях представлены на рис. 1.
На представленном рисунке показано, что максимальная суммарная величина вертикальных усилий приходится на момент пересечения гимнастом вертикальной плоскости (1 = 0,4-0,5 с) и составляет ~ 95 килограмм (~ 95 кг), что в процентном отношении к статическому весу спортсмена равно 158 % (при весе 60 кг). Максимальная суммарная величина усилий в переднезаднем направлении совпадает с положениями маха вперед и маха назад. Усилия мышц рук в этих положениях симметричны, величина их - «48 кг или 80 % от статического веса спортсмена.
Рис. 1. Динамика усилий при выполнении ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях
Для сравнения величины и направления усилий при выполнении кругов двумя ногами на коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях нами были взяты данные о динамике усилий при выполнении кругов двумя ногами из работы
В.И. Говердовского [7] (рис. 2).
Наибольшая величина реакции опоры по вертикали достигает в середине двухопорного периода (135 % от статического веса спортсмена), что совпадает с моментом пересечения вертикальной плоскости, проходящей через середину площади опоры в переднезаднем направлении (1 = 0; 0,5 и 0,95 с). Усилия по горизонтали (вперед - назад) достигают максимальных значений в середине двухопорного периода и составляют 52 % от статического веса. При перемахе в упор сзади и в упор усилия гимнаста имеют направление «под себя» [7].
В табл. 2 представлено соотношение величины горизонтальных усилий в процентном отношении к статическому весу спортсмена при выполнении круга двумя ногами на гимнастическом коне и ускоренных размахиваний малой амплитуды в упоре на брусьях.
На представленной таблице показано, что направления усилий в исследуемых упражнениях практически полностью совпадают. Разница в величине этих усилий объясняется тем, что гимнаст, выполняя ускоренные размахивания, останавливает движение маха и направляет его в противоположном направлении. При выполнении же кругов двумя ногами скорость движения ног не замедляется, и эти усилия обеспечивают ее поддержание. То обстоятельство, что величина горизонтальных усилий при выполнении ускоренных размахиваний в упоре на брусья превышает необходимую величину
этих же усилий в кругах двумя ногами, дает основания полагать, что выбранное упражнение способно оказать большее тренирующее воздействие на дельтовидные мышцы плечевого пояса.
Для доказательства схожести электро-миографических показателей при выполнении кругов двумя ногами на гимнастическом
коне и размахиваний в упоре правой и в упоре левой мы провели их сравнительный анализ. В табл. 3 представлены показатели электрической активности больших грудных и широчайших мышц спины при выполнении круга двумя ногами и размахиваний в упоре правой рукой и в упоре левой рукой на гимнастическом коне.
Рис. 2. Суммарная величина реакции опоры при выполнении круга двумя ногами на коне (по В.И. Говердовскому [7])
Таблица 2
Горизонтальные усилия при выполнении круга двумя ногами на гимнастическом коне и ускоренных размахиваний в упоре на брусьях
Упражнения
Положение
гимнаста
Величина
усилий
Усилия вперед %
Круги
52
Ускоренные размахивания
Усилия назад %
52
Таблица 3
Биоэлектрическая активность мышц при выполнении кругов двумя ногами и размахиваний в упоре на гимнастическом коне
Упражнения
Положение
гимнаста
Напряжение
мышц
Круги
Размахивания в упоре
Правая большая грудная мышца мкВ
=370
=650
=760
=920
Правая широчайшая мышца спины мкВ
=450
=680
=840
=890
Левая большая грудная мышца мкВ
=650
=490
=880
=780
Левая широчайшая мышца спины мкВ
=620
=450
=840
=720
1
2
1
2
При перемахе влево назад (кадр 1), к концу двухопорного положения, электрическая активность левой большой грудной и левой широчайшей мышцы спины превышает активность тех же мышц справа, т. е. реализуется механизм отталкивания и гимнаст переходит в одноопорное положение.
При выполнении размахиваний в упоре правой махом влево (кадр 1) электрическая активность левой большой грудной и левой широчайшей мышцы спины так же превышает амплитуду колебаний активности тех же мышц справа. То же самое происходит и при перемахе вперед вправо в упор сзади (кадр 2): электрическая активность правой большой грудной и правой широчайшей мышцы спины превышает активность тех же мышц слева. Различия в величине электрической активности исследуемых мышц при выполнении кругов двумя ногами и размахиваний в упоре правой (левой) объясняются разными величинами усилий. При выполнении кругов они меньше, чем при выполнении размахиваний, которые, следовательно, и будут обладать большим тренирующим воздействием.
Проведенный сравнительный анализ биоэлектрической активности мышц и динамических характеристик при выполнении базовых упражнений на коне и упражнений специальной физической подготовки позволяет сделать следующие заключения.
1. Соотношение величин биоэлектрической активности, участвующих в работе мышц, и позных изменений гимнаста в базо-
вых упражнениях и в специальных упражнениях носит сходный характер.
2. Усилия гимнаста в исследуемых упражнениях практически идентичны по направлению, а по величине они несколько больше в процессе выполнения специальных упражнений.
Эти выводы дают основания полагать, что разработанные специальные упражнения могут оказать необходимое тренирующее воздействие на мышечный аппарат и повысить качество технической подготовленности гимнастов.
1. Современная гимнастика: проблемы, тенденции, перспективы: материалы международной научно-практической конференции / под общ. ред. А.Н. Дитятина, В.М. Силина. СПб., 2006.
2. Терентьева О.С., Попов Р.Ю. Тренировочный процесс в спортивной гимнастике на этапе начальной подготовки // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. 2008. № 5. С. 40-42.
3. Аркаев Л.Я., Сучилин. Н.Г. Как готовить чемпионов. М., 2004.
4. Розин Е.Ю. Некоторые теоретико-методологические аспекты педагогического контроля физического состояния и подготовленности спортсменов // Теория и практика физической культуры. 1997. № 11. С. 41-43.
5. Менхин Ю.В. Физическая подготовка в гимнастике. М., 1989.
6. Сысоев А.Н. Биомеханический анализ кругов двумя ногами на гимнастическом коне с использованием методов электромиографии // Вестник Тамбовского университета. Серия Гуманитарные науки. Тамбов, 2009. Вып. 9 (77).
С. 301-306.
7. Говердовский В.И. Программирование при обучении базовым упражнениям на коне: ав-тореф. дис. ... канд. пед. наук. Л., 1986.
Поступила в редакцию 21.Q3.2Q12 г.
UDC 796/799
COMPARATIVE ANALYSIS OF BIOMECHANICAL CHARACTERISTICS OF HORSE BASIC GYMNASTIC EXERCISES AND SPECIAL PHYSICAL TRAINING EXERCISES
Aleksander Nikolayevich SYSOYEV, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate of Education, Senior Lecturer of Theory and Methodology of Physical Education and Sports Department, e-mail: san040382@yandex.ru
The paper studies the problem of training gymnasts at one of the most difficult types of all-around gymnastics - exercises on horseback. The successful operation of this shell is determined by the quality of basic training and level of development of physical qualities. The article analyzes the biomechanical characteristics of basic gymnastic exercises for the horse, and special physical training exercises in order to prove their effectiveness in training gymnasts.
Key words: horse gymnastic exercises; special physical training; electromyography; tenzodinamometry.
