CC BY
83тестирование функционального состояния опорно-двигательного аппарата спортсменов циклических и ситуационных видов спорта
УДК/UDC 611:612:796.01
Поступила в редакцию 16.01.2020 г.
Информация для связи с автором: koru@yandex.ru
Кандидат технических наук С.В. Нопин1
Доктор биологических наук, профессор Ю.В. Корягина1
Кандидат экономических наук Г.Н. Тер-Акопов1
1 Северо-Кавказский федеральный научно-клинический центр федерального медико-биологического агентства, Ессентуки
FUNCTIONAL STATUS OF LOCOMOTOR SYSTEM OF ATHLETES ENGAGED IN CYCLIC AND SITUATIONAL SPORTS
PhD S.V. Nopin1
Dr. Biol., Professor Yu.V. Koryagin1
PhD G.N. Ter-Akopov1
1 North-Caucasian Federal Research and Clinical Center of the Federal Medical-Biological Agency, Yessentuki
Аннотация
Цель исследования - разработка протокола диагностики и тестирование функционального состояния опорно-двигательного аппарата спортсменов циклических и ситуационных видов спорта.
Методика и организация исследования. Разработанный для применения на системе BTS Motion System протокол теста повторных прыжков включает следующие характеристики оценки функционального состояния опорно-двигательного аппарата: индекс утомления, максимальная сила отталкивания, показатели мощности, высоты и количества прыжков в четырех 15-секундных интервалах, значения биоэлектрических потенциалов ЭМГ. Данный тестовый протокол можно использовать в качестве нагрузочного у спортсменов, где лимитирующим двигательным качеством является силовая и скоростно-силовая выносливость.
Результаты исследования и выводы. В результате апробации протокола выявлены половые различия функционального состояния опорно-двигательного аппарата у спортсменов-легкоатлетов при выполнении теста повторных прыжков Боско: мужчины имеют более высокие показатели максимальной силы отталкивания перед прыжком и максимальной высоты прыжка в третьем периоде, меньший индекс утомления, прыгают выше и чаще. Наибольшая скоростно-силовая выносливость выявлена у спортсменов-фехтовальщиков и легкоатлетов, затем следуют футболисты и единоборцы, меньшие характеристики скоростно-силовой выносливости определены у занимающихся кроссфитом и волейболом.
Ключевые слова: биомеханика, нагрузочное тестирование, видеоанализ, тензодинамометрия, спортсмены, функциональное состояние, опорно-двигательный аппарат.
Annotation
Objective of the study was to develop a diagnostic protocol and test the functional status of the locomotor system of athletes engaged in cyclic and situational sports.
Methods and structure of the study. The repeated jumps test protocol developed for application on the BTS Motion System includes the following parameters to be tested to assess the functional status of the locomotor system: fatigue index, maximal repulsive force, power, height and number of jumps in four 15-second intervals, EMG bioelectric potentials. This test protocol can be used as a stress test in sports, where strength and speed-strength endurance is the limiting motor quality.
Results of the study and conclusions. As a result of testing of the protocol, we were able to determine the following gender-specific differences in the functional status of the locomotor system of the track and field athletes performing the Bosco repeated jumps test: the male athletes demonstrated higher rates of the maximal repulsive force before the jump and maximal jump height in the third period, a lower fatigue index; they jumped higher and quicker. The highest level of speed-strength endurance was found among the fencers and track and field athletes, followed by the football players and martial artists, the lower level of speed-strength endurance as registered in the athletes engaged in crossfit and volleyball.
Keywords: biomechanics, stress testing, video analysis, tensodymanometry, athletes, functional status, locomotor system.
Введение. Согласованность работы опорно-двигательного аппарата спортсменов повышает физическую работоспособность и результативность, способствует предотвращению состояний переутомления.
Цель исследования - разработка протокола диагностики и тестирование функционального состояния опорно-двигательного аппарата спортсменов циклических и ситуационных видов спорта.
Методика и организация исследования. В научной работе приняло участие 62 спортсмена циклических и ситуационных видов спорта: фехтование на рапирах (мужчины - 7 человек), волейбол (мужчины - 6 человек), единоборства (мужчины - 10 человек), легкая атлетика (мужчины и женщины - 17 человек), кроссфит (мужчины - 10 человек), футбол (мужчины - 12 человек), возраст спортсменов -от 18 до 30 лет, квалификация - от I разряда до МСМК. Ис-
следования проводились в Центре медико-биологических технологий ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России в г Кисловодске на горе Малое седло на высоте 1240 м в условиях учебно-тренировочных сборов спортсменов в ФГУП «Юг спорт».
Разработка протоколов и тестирование проводились на системе BTS Motion System (BTS Bioengineering, Италия), включающей SMART-DX - оптоэлектронную систему с тремя инфракрасными камерами и двумя видеокамерами, беспроводную систему динамической электромиографической диагностики BTS FREEEMG 1000, две сенсорные напольные тензодинамометрические платформы размерами 60x40 см.
Для исследования характеристик функционального состояния опорно-двигательного аппарата (ОДА) спортсменов циклических и ситуационных видов спорта был разработан протокол теста повторных прыжков Bosco [2] для системы BTS SMART Motion System. Тест заключается в выполнении максимального количества прыжков с максимальной высотой за 60 с. Непрерывные прыжки выполняются после приседания вниз до угла в коленях 90° и заключаются в быстром подпрыгивании вертикально вверх как можно выше; приземлении на две ноги одновременно, сгибании ног и повторении вертикального прыжка вверх.
Для записи времени полета (длительности безопорной фазы tf) во время каждого прыжка использовалась резис-
тивная платформа цифровой оптико-электронной системы высокого разрешения SMART-D. Статистическая обработка данных проводилась с помощью программного обеспечения Statistica 13.0, сравнение данных осуществлялось с помощью непараметрического критерия Вилкоксона.
Результаты исследования и их обсуждение. В разработанном протоколе теста повторных прыжков Боско регистрируются следующие показатели: высота прыжка, длитель-
Окно программы с результатами теста
Характеристики функционального состояния ОДА спортсменов-мужчин циклических и ситуационных видов спорта, полученные в тесте повторных прыжков Боско
№ п/п Показатель, единицы измерения Фехтование на рапирах Волейбол Единоборства Легкая атлетика Кроссфит Футбол
1 Индекс утомления 1,5±0,2 Рф-в<0,05 2,2±0,2 1,7±0,2 1,6±0,1 2,1±0,2 1,7±0,1 Рфу-в<0,05
2 Максимальная сила отталкивания перед полетом, Н 2121,6±174,4 2086,6±184,4 2256,8±180,2 2047,0±127,7 1893,0±143,5 1828,4±127,4
3 1-й период,удельная мощность, Вт/кг 14,7±1,1 Рф-в, е, к<0,05 18,0±1,0 17,5±1,1 15,5±0,7 Рл-к<0,05 18,3±1,1 20,1±0,8 Рфу-ф, л <0,01
4 1-й период, высота прыжка макс., м 0,24±0,03 Рф-е, к<0,05 0,33±0,04 0,32±0,03 0,26±0,02 0,32±0,02 0,34±0,02 Рфу-ф, л <0,01
5 1-й период, количество прыжков 12,4±1,1 12,3±0,8 10,6±0,5 11,9±0,8 11,7±0,4 12,5±0,8 Рфу-е<0,05
6 2-й период, удельная мощность, Вт/кг 14,7±2,0 Рф-е<0,05 15,9±1,5 16,8±1,3 Ре-л<0,05 13,9±0,6 Рл-к<0,05 16,7±1,2 19,2±1,0 Рфу-л<0,05
7 2-й период, высота прыжка макс., м 0,22±0,03 Рф-е<0,05 0,45±0,21 0,30±0,02 Ре-л<0,05 0,23±0,02 0,27±0,02 0,3±0,01 Рфу-ф, л <0,05
9 2-й период, количество прыжков 13,6±1,4 12,8±0,9 10,6±0,6 Ре-к<0,05 11,5±0,9 12,2±0,4 13,3±0,9 Рфу-е<0,05
10 3-й период,удельная мощность, Вт/кг 14,1±2,5 11,5±0,9 13,8±1,0 12,5±0,8 14,1±1,2 16,2±1,0 Рфу-в, л <0,05
11 3-й период, высота прыжка макс., м 0,20±0,03 0,20±0,01 0,25±0,02 0,20±0,02 0,23±0,02 0,26±0,01 Рфу-ф, в, л <0,05
12 3-й период, количество прыжков 14,1±1,7 12,0±1,1 10,6±0,7 11,4±1,1 11,7±0,5 13,1±1,1
13 4-й период,удельная мощность, Вт/кг 13,4±2,8 9,7±0,7 12,4±1,3 11,0±1,0 10,9±0,9 13,9±1,2 Рфу-в<0,05
14 4-й период, высота прыжка макс., м 0,17±0,03 0,16±0,02 0,24±0,03 Ре-к<0,05 0,15±0,02 0,17±0,02 0,24±0,02 Рфу-в, л, к <0,05
15 4-1 период, количество прыжков 14,3±1,8 Рф-в, е<0,05 10,3±0,8 9,6±0,8 10,8±1,2 10,7±0,5 11,9±1,2
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
G CL ' -о с
га
^
О (U .с I—
Примечание. ф - фехтование, в - волейбол, е - единоборства, л - легкая атлетика, к - кроссфит, фу - футбол.
26
http://www.teoriya.ru
№ 4 • 2020 Апрель | April
ность безопорной фазы прыжка, средняя удельная мощность прыжка, приведенная к массе тела, средняя за период длительность опорной (контактной) фазы прыжка, максимальная сила отталкивания перед прыжком (Н), для каждого 15-секундного интервала прыжков: средняя удельная мощность прыжка (Вт/кг), средняя высота прыжка (м), среднее квадратичное отклонение высоты прыжка (м), максимальная высота прыжка (м), количество прыжков за период. Окно программы с результатами теста представлено на рисунке.
Тестирование с помощью разработанного протокола функционального состояния ОДА легкоатлетов мужского и женского пола показало следующее. Мужчины имели статистически более высокие показатели максимальной силы отталкивания перед прыжком 2047,0±127,7 Н и 1436,9±67,5 Н соответственно (р<0,05) и максимальной высоты прыжка в третьем периоде 0,20±0,02 м и 0,15±0,02 м соответственно (р<0,05). Имелась тенденция к меньшей величине индекса утомления у мужчин 1,6±0,1 и 2,2±0,3 соответственно и к большему количеству прыжков 45,6±3,8 и 52,3±3,8 у женщин во всех периодах.
Сравнительный анализ характеристик функционального состояния ОДА у спортсменов разных видов спорта: циклического (легкая атлетика) и ситуационных (фехтование, волейбол, единоборства, футбол, кроссфит) представлен в таблице.
Наибольшая скоростно-силовая выносливость (меньший индекс утомления) был выявлен у спортсменов-фехтовальщиков и легкоатлетов, затем следовали футболисты и единоборцы, наибольшие величины индекса утомления были у спортсменов, занимающихся кроссфитом и волейболом. Статистически значимых отличий величин максимальной силы отталкивания перед полетом выявлено не было, но имелась тенденция к проявлению большей силы отталкивания у единоборцев и фехтовальщиков и меньшей у футболистов и занимающихся кроссфитом.
Мощность и максимальная высота прыжка в первых трех периодах была выше у футболистов, среднее положение по мощности и максимальной высоте прыжков занимали единоборцы. По показателю количество прыжков данные по периодам отличались. Наименьшие показатели количества прыжков во всех периодах были у единоборцев. Остальные специализации по показателю количества прыжков в 1 -м
и 2-м периодах значимо не отличались. В 3-м и 4-м периодах фехтовальщики значительно превосходили все виды спорта по количеству прыжков.
Вывод. Разработанный для применения на системе BTS Motion System протокол теста повторных прыжков включает для анализа следующие характеристики: индекс утомления, максимальная сила отталкивания перед прыжком, показатели мощности, высоты и количества прыжков по четырем 15-секундным интервалам, значения биоэлектрических потенциалов ЭМГ. Данный тестовый протокол можно использовать в качестве нагрузочного теста у спортсменов, где лимитирующим двигательным качеством является силовая и скоростно-силовая выносливость.
Были выявлены половые различия функционального состояния ОДА у спортсменов-легкоатлетов при выполнении теста повторных прыжков Боско: мужчины имеют более высокие показатели максимальной силы отталкивания перед прыжком и максимальной высоты прыжка в 3-м периоде, меньший индекс утомления, прыгают выше, но чаще. Наибольшая скоростно-силовая выносливость выявлена у спортсменов-фехтовальщиков и легкоатлетов, затем следуют футболисты и единоборцы, меньшие характеристики скоростно-силовой выносливости у занимающихся кросс-фитом и волейболом.
Представленное исследование выполнено в соответствии с государственным контрактом № 129.014.19.14 ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России на выполнение прикладной научно-исследовательской работы по теме: «Разработка методик диагностики и моделей функционального состояния опорно-двигательного аппарата и динамических (биомеханических, тензодинамометрических, электронейромиографических) характеристик движения спортсменов в условиях среднего-рья» (шифр «Движение-19»).
References
1. Ambrósio J. A. C. Developments in biomechanics of human motion for health and sports / J. A. C. Ambrósio, J. M. C. S. Abrantes // A Portrait of State-of-the-Art Research at the Technical University of Lisbon. -Springer, Dordrecht, 200l. - P. 531-553.
2. Bosco C. A simple method for measurement of mechanical power in jumping / C. Bosco, P. Luhtanen, P.V. Komi // European journal of applied physiology and occupational physiology. - 1983. - Т. 50. -№. 2. - С. 2l3-282.
ВЕСТИ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА
21 января 2020 г. в Российском государственном университете физической культуры, спорта, молодежи и туризма (Москва) состоялась защита кандидатской диссертации Николаевым Петром Петровичем на тему: «Повышение уровня физической подготовленности студенток высших учебных заведений на основе использования средств силового троеборья» по специальности 13.00.04 - «Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной адаптивной физической культуры».
Научный руководитель - профессор Леонтьева Мария Сергеевна.
Официальные оппоненты - профессор Тарасова Любовь Викторовна и профессор Шутова Татьяна Николаевна.
Научная новизна исследования состоит в том, что теоретически разработана и экспериментально обоснована методика физической подготовки студенток высших учебных заведений на основе средств и методов силового троеборья; разработаны методические подходы к содержанию тренировочных микроциклов и оптимальному режиму нагрузки, обеспечивающие эффективность программы занятий по физической подготовке со студентками высших учебных
заведений.
Поздравляем с успешной защитой!
