CC BY
101
УДК 796.091.2
ТРЕНАЖЕРНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ СТЕНДЫ В ПРОЦЕССЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАСТЕРСТВА СПОРТСМЕНОВ
Г.И. Попов - доктор педагогических наук, профессор Российский государственный университет физической культуры,
спорта и туризма Москва
FITNESS-RESEARCH STANDS IN THE SYSTEM OF ATHLETES'
TRAINING G.I. Popov - Doctor of Education, professor Russian State University of Physical Culture, Sport and Tourism
Moscow
e-mail: gpopo vhome aram bier. ru
Ключевые слова: тренажеры, тренажерный стенд, подготовка спортсменов.
Аннотация. В настоящее время отмечается широкое применение измерений в спортивной науке и практике. Следует отметить, что значительное возрастание роли разнообразных средств и методов измерений в физическом воспитании и спорте за последние 1015 лет обусловлено, прежде всего, общими тенденциями развития современной спортивной науки и влиянием на нее научно-технического прогресса. При этом в спортивной науке и практике используются почти все существующие в технике виды и методы измерений (оптико-электронные, радиоэлектронные, биофизические, биохимические, ультразвуковые и другие). Эти многочисленные средства и методы измерений широко используются для решения самых разнообразных задач комплексного контроля и управления процессом подготовки спортсменов высокой квалификации, а также занимающихся массовыми формами физического воспитания и профессионально-прикладной физической подготовкой.
Key words: шfitness equipment, fitness stand, athletes' training.
Abstract. Currently, there is widespread use of measurement in sports science and practice. It should be noted that the significant increase of the role of different means and methods of measurement in physical education and sport for the last 10-15 years, primarily due to common trends of the development of modern sports science and the influence of scientific and technological progress. At the same time sports science and practice use nearly all existing equipment types and methods of measurement (electro-optical, radio-electronic, biophysical, biochemical, ultrasound and others). These multiple tools and methods of measurement are widely used for solving a variety of tasks of integrated control and training process management of sportsmen of high qualification, as well as engaged in the massive forms of physical education and professional-applied physical training.
Конечной целью совместной работы тренеров и ученых должен быть не просто спортивный результат конкретного спортсмена, а только рекордный для него или для вида спорта, в котором спортсмен специализируется. Если в решении указанной целевой установки взять за основу традиционную схему спортивной подготовки, то приходится сталкиваться с двумя основными противоречиями:
1. Переход к все более значительному результату - постоянный процесс «обучения-переучивания». Это связано с тем, что показ какого-то результата требует стабилизации дви-
гательного навыка, а с другой стороны, эта стабилизация препятствует повышению спортивного результата, ибо необходим новый двигательный навык.
2. Эффективный способ достижения повышенного (рекордного) результата, а именно, спортивная техника, не может быть освоен вне условий и двигательных режимов, соответствующих данному результату.
Разрешение противоречий - создание специально организованной искусственной среды, которая реализуется в виде тренировочных приспособлений, тренажеров, спортивного инвентаря и экипировки.
Если сказать более обобщенно, речь идет о том, чтобы отойти от процесса постоянного «обучения - переучивания», а сразу выйти на формирование упражнения с повышенным или рекордным результатом. Для того чтобы показать рекордный результат, спортсмен должен тренироваться на режимах, соответствующих этому рекордному результату. Но, ни энергетические, ни функциональные системы, ни физические возможности и координационные кондиции спортсмена при текущем уровне его подготовленности не могут обеспечить ему возможности тренировки на рекордных режимах. Следовательно, за счет специально организованных условий внешней среды мы должны помочь спортсмену выйти на повышенные режимы выполнения упражнения. Задача, которая ставится при конструировании искусственной среды [1], - дать спортсмену энергетические, силовые и координационные добавки, которые необходимы для компенсации недостающих занимающемуся естественных сил и функциональных возможностей. Хотя в подобном подходе итоговый рекордный результат обеспечивается сочетанием естественных и искусственных сил, сами же системы движений и присущие им связи межмышечных координаций носят вполне естественный характер, поскольку упражнения выполняются самим спортсменом посредством своего нервно-мышечного аппарата. Спортсмен и окружающая его внешняя среда (это, как правило, комплекс технических средств) представляют собой как бы две взаимосвязанные части единого управляющего контура, активным началом в котором является именно человек. Его задача -своими двигательными действиями в ходе выполнения физических упражнений подстроиться под навязанные ему условия искусственной среды. Поскольку характер выполнения двигательных действий человека зависят от физических свойств внешней среды, в которой он двигается, целенаправленное задание свойств среды определяет и нужную, формируемую нами двигательную реакцию человека. Последняя закрепляется при многократном выполнении набора упражнений в специально созданных внешних условиях. Поскольку условия внешней среды оказывают свое влияние, прежде всего, на афферентный тракт нервно-мышечной системы, то коррекции, которые через него действуют на существующую моторную программу, приводят к формированию новой моторной программы, соответствующей выполнению упражнения с повышенным или рекордным результатом.
Для реализации высказанных положений предлагается создавать тренажерно-исследовательские (тренажерно-моделирующие) стенды (ТИС) по группам видов спорта. Предпочтительность использования ТИС принципиально важна, потому что стенд обеспечивает наиболее благоприятные условия для стандартизированного воспроизведения попыток при совершенствовании движений, в том числе при рекордных режимах выполнения. Применение ТИС обеспечивает возможности для осуществления процедур экспресс-контроля различных показателей системы движений, причем в самом ходе тренировочного процесса и на различных его этапах. Применение стендов в данном качестве позволяет на каждой тренировке не только определять количественные и качественные показатели результативности, но и служить измерительным инструментом для определения реализации потенциальных возможностей и способностей каждого занимающегося и средством оценки его спортивной перспективности, как на данный момент, так и в будущем.
При реализации предлагаемого подхода соответствующая система технических средств и тренажеров базируется на преобладающей идее, которая призвана решить конкретную задачу. Приведем несколько примеров, реально реализованных в предшествующие годы.
Пример 1. Задача состояла в повышении результативности бегунов на средние и длинные дистанции. Необходимо: усилить процессы рекуперации энергии в теле бегунов для повышения экономичности двигательных действий на дистанции, что является резервом улучшения спортивной результативности для стайеров.
Для реализации задачи был создан тренажер, получивший название «Система облегчающего лидирования».
Тренажер «Система облегчающего лидирования» (СОЛ) содержит вертикальную упругую связь (ВУС), приложенную к спортсмену от неподвижного кронштейна при беге на тредбане. Одним концом ВУС крепится к устройству на СОЛ, а другой - к телу спортсмена через ремень. ВУС состоит из набора резиновых шнуров, количество которых меняется в соответствии с задачами подготовки. Подстраиваясь под условия СОЛ, спортсмен вынужден изменять свою ритмо-темповую структуру бегового шага в резонансном контуре «ВУС -спортсмен» на фоне повышенной скорости передвижения в условиях тренажера.
Использовался тредбан с ВУС. В эксперименте приняли участие 3 мастера спорта и 3 мастера спорта международного класса. Преимущественное время бега до отказа у испытуемых в условиях тренажера составило 12 мин. На заданной скорости (6,35 м/с) в естественных условиях бега такое время не показывал ни один из испытуемых. Коэффициент рекуперации энергии составил: фон - 17,7%, 2-я минута - 10,4%, 8-я минута - 18,5%, 12-я минута - 24,6%. И все это при достоверно более низких (до 12%) параметрах внешнего дыхания по сравнению с бегом в естественных условиях.
Длительное сохранение рекордного режима бега можно объяснить только возросшей величиной рекуперированной энергии.
Рассмотренные положительные эффекты воздействия ВУС на бегунов сохраняются и при длительных циклах подготовки, чтобы можно было решить основную планируемую на цикл подготовки задачу - надежное повышение спортивного результата в основных соревнованиях сезона.
Пример 2. При велосипедном педалировании задача состояла в выведении ведущих велосипедисток на уровень мирового рекорда. Основная направленность решения - вывод на рекордные скорости передвижения и поддержание этой скорости максимально длительное время.
ТИС для решения поставленной задачи представляет собой специально изготовленные велостанки для трека и шоссе. Велосипедное педалирование осуществлялось на личных велосипедах участников, которые были членами сборной команды России. В конструкции велостанков предусматривалась возможность создания тормозящего момента на заднем колесе велосипедов для имитации воздействия трения и различных по крутизне подъемов. Для навязывания скоростных режимов работы, превышающих показываемые велосипедистками, на задний вал велостанка подавался дополнительный подкручивающий момент силы через электронную муфту. Тренажеры оснащались различными датчиковыми системами регистрации ЧСС, усилий на педалях, датчиками положения педалей и некоторыми другими. Часть датчиков давали сигналы для систем обратных связей для управления стабилизацией заданных режимов. Основным средством совершенствования техники педалирования на рекордных режимах была электростимуляционная (ЭМС) активизация тех мышц, которые выполняли ведущую роль в движениях педалирования в моменты их естественной наибольшей активности. При педалировании на тренажере в режиме гита спортсменки должны были удерживать рекордную скорость 15 м/с. В среднем они могли удерживать ее в течение 43,4 с. При этом проходимый путь составлял 669,3 м. Кратковременная электростимуляция мышц увеличивает это время в среднем на 10,7 с, что выражается в приросте пути в среднем на 177 м. Зная, что рекорд в гите на время проведения тренировок должен составлять 1.05.0 минуты, была составлена и реализована программа подготовки с использованием ЭМС, которая позволила установить мировой рекорд.
Пример 3. В подготовке прыгунов в длину задача состояла в повышении результативности. Необходимо - повысить в тренировочной работе объем прыжков с максимального разбега.
Известно, что мастерство прыгунов в длину и тройным определяется умением прыгать на максимальной скорости. Поэтому прыжки с больших разбегов весьма эффективно воздействуют на нервно-мышечный аппарат прыгуна, способствуя проявлению максимальных мышечных усилий и закреплению динамического стереотипа прыжка на максимальной скорости.
Но прыгуны мало используют максимальные прыжки из-за больших ударных нагрузок на опорно-двигательный аппарат, поэтому в обычных условиях тренировки перераспределение объема прыжков в сторону прыжков с большого разбега осуществить трудно. Было предложено использовать при тренировках оригинальное пневматическое покрытие, разработанное Б. и В. Савельевыми, В. Заикиным, А. Бондаревым [1].
Конструктивно пневматическое покрытие состоит из набора воздушных резиновых камер, помещенных в мягкую оболочку из тканевого материала и с помощью переходных шлангов соединенных с общим воздухопроводом, в который компрессором закачивается под разным давлением воздух. Рабочая поверхность пневмопокрытия (1111), с которой взаимодействует прыгун, представляет собой тонкий слой резины, закрепленный на тканевой оболочке.
Экспериментально было показано, что при выполнении отталкивания с пневматического покрытия происходит значительное (в 1,5-2 раза) снижение ударной нагрузки на опорно-двигательный аппарат спортсмена в момент постановки ноги на опору. По-видимому, снижением ударных нагрузок, а также ростом эффективности мышечной работы объясняется факт возможности резкого увеличения (в 2-2,5 раза) объема прыжков с полного разбега без существенного утомления в течение тренировки.
Пример 4. Задача состояла в разработке тренировочного средства скоростно-силовой подготовки спортсменов, которое можно было применять непосредственно в ходе выполнения упражнений в условиях ТИС. Основная направленность указанного средства физической подготовки спортсмена - реализация принципа технико-физического сопряжения.
Для скоростно-силовой подготовки спортсменов применяются различного рода отягощения (пояса, манжеты на дистальные участки звеньев спортсмена, жилеты, костюмы, обувь с утяжеленной подошвой и т.д.). Использование больших масс приводит к нарушению структуры межмышечной координации и к перераспределению силовой нагрузки на опорно-двигательный аппарат. Малые величины добавочных отягощений естественно влекут за собой и не очень значительный эффект от их применения. При использовании указанных отягощений двигательные действия спортсмена могут обеспечиваться многими вариантами включения мышц в работу. Не всегда эти варианты будут оптимальными с точки зрения выполнения соревновательного упражнения. Поэтому отрицательным моментом выполнения упражнений с подобного рода отягощениями может стать совершенствование в тренировочном упражнении с отягощениями, а не совершенствование в основном упражнении данной специализации. Получается противоречие, которое снимается, если в качестве отягощений применять систему локальных отягощений на центры масс звеньев тела. Действительно, в этом случае условия межмышечной координации сохраняются неизменными, вопрос состоит только в регулировании уровней напряжения отдельных мышц, участвующих в движении. Если мы выбираем величину отягощения в определенном отношении к массе каждого звена (например, до 10%), то и уровни напряжения мышечных групп, управляющих каждым звеном, будут также иметь фиксированный предел. Локальные отягощения на практике реализуются следующим образом. На предплечья и плечи крепятся грузы в виде манжет, охватывающих звено. Ширина манжеты 5-10 см. Каждая манжета через систему ремней присоединяется к жилету. На голени и бедра также помещаются манжеты с грузами, которые через систему ремней крепятся к шортам. Грузы соединены между собой регулирующимися по длине ремнями, что позволяет использовать данное устройство спортсменам с разными ан-
тропометрическими данными. При выполнении двигательных действий устройства отягощения не стесняют движения спортсмена и, соответственно, не влияют на качество выполнения двигательных действий. Привыкание к отягощающему снаряжению происходит у спортсмена в течение одного занятия. Величины локальных отягощений можно менять. При размещении локальных отягощений на звеньях тела спортсмен вынужден проявлять большие усилия, по сравнению со стандартными условиями выполнения действия, и, как следствие, нервно-мышечный аппарат спортсмена постоянно находится на высоком уровне мышечной иннервации. При подобных условиях выполнения двигательных действий формирование мышечных усилий для построения нового двигательного действия будет происходить из состояния предварительной мышечной иннервации, что уменьшает время реагирования двигательными действиями, например в единоборствах, на атакующие действия противника.
В ходе педагогических исследований по совершенствованию скоростно-силовой подготовки борцов-вольников было установлено, что прирост скоростно-силовых показателей в экспериментальных группах, тренировочный процесс в которых базировался на использовании локальных отягощений, составил до 10,92 %, в то время как в контрольных группах, построение тренировочных занятий в которых основывалось на общепринятых средствах и методах подготовки, прирост составил от 1,62 % до 4,3 %.
Литература
1. Биомеханические технологии подготовки спортсменов / И.П. Ратов, Г.И. Попов, А. А. Логинов, Б.В. Шмонин. - М. : Физкультура и спорт, 2007. - 120 с.
Literature
1. Biomechanical technologies of athletes' training / I.P. Ratov, G.I. Popov, A.A. Loginov, B.V. Shmonin. -M. : Physical Culture and Sport, 2007. - 120 p.
Статья поступила в редакцию 14.04.2010 г.
