Скоростно-силовая подготовка спортсменов с использованием машины управляющего воздействия тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

0 в 2!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

На правах рукописи

ДОРОНИН АНАТОЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ

СКОРОСТНО-СИЛОВАЯ ПОДГОТОВКА СПОРТСМЕНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАШИНЫ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

01.02.08 — БИОМЕХАНИКА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва —

19 9 2

Работа выполнена в Адыгейском государственном педагогическом институте.

Научный руководитель — кандидат педагогических наук, доцент Ю. Т. Черкесов

Научный консультант — доктор педагогических наук, профессор И. П. Ратов

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

И. М. Козлов,

кандидат педагогических наук, доцент Ал. А. Шалманов

Ведущая организация — Центральный научно-исследовательский

институт спорта

Защита состоится « /Оэ 1992 г. в часов на

заседании специализированного Совета Д 046. 01. 01 Государственного Центрального ордена Ленина института физической культуры по адресу: 105483, Москва, Сиреневый бульвар, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного Центрального ордена Ленина института физической культуры.

Автореферат разослан « ^г* 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат педагогических наук, доцент:

/Ан. А. Шалманов/

РО^ИЙОСАЯ

ГСч: ^¿«РСТВЁННАЯ

5ЙБЛИ§Т£КЛ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проблемы скоростно-силовой подготовки занимают одно из важных мест в тренировочном процессе спортсменов по многим видам спорта. Поиски путей повышения эффективности процесса все чаще приводят специалистов к необходимости применения различного рода нетрадиционных технических средств. Результаты ряда исследований показали, что применение различных технических средств в тренировочном процессе раскрывает новые возможности повышения спортивных результатов [И. П. Ратов, 1972, Д. Е. Денискин, 1972, В. Г. Алабин, 1974, Ю. В. Верхошан-ский, 1977, Ю. Т. Черкесов, 1979, Г. И. Попов, 1989 и др.] Вместе с -тем, еще недостаточно разработано рекомендаций, касающихся выбора режимов работы на тренажерных устройствах, для развития скоростно-силовых качеств.

Цель исследования. Совершенствование методики тренировки легкоатлетов с использованием нетрадиционных приемов управляющего воздействия при выполнении упражнений скоростно-силовой направленности.

Рабочая гипотеза. Предполагалось, что применение устройства, позволяющего управлять внешним силовым воздействием во время выполнения прыжка вверх — «Машины управляющего воздействия» (МУВ), позволит целенаправленно изменять значения отдельных биомеханических параметров взаимодействия спортсмена с опорой в прыжковых упражнениях.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Впервые разработана, создана и экспериментально апробирована «Машина управляющего воздействия». При использовании МУВ осуществляется регулирование внешнего сопротивления движению в

автоматизированном режиме, что и позволяет получать и оперативно обрабатывать информацию о значениях биомеханических параметров прыжка вверх с места.

2. Исследованы особенности проявления движущего импульса вертикальной составляющей силы реакции опоры у прыгунов различной спортивной квалификации при выполнении прыжка вверх с места без маха руками (далее ниже по тексту «прыжок вверх»).

3. Установлены особенности изменения значений отдельных биомеханических параметров прыжков вверх при выполнении их с использованием МУВ с различными режимами управляющею» силового воздействия.

4. Установлено, что в прыжке вверх с использованием МУВ величина импульса вертикальной составляющей силы реакции опоры значительно больше проявляется с преодолением возрастакяце-убы-вающего режима сопротивления, чем с преодолением постоянного или убывающе-возрастающего, режимов сопротивления.

5. Выявлено, что при выполнении прыжков вверх с использованием МУВ в возрастающе-убывающем режиме сопротивления эффективнее развиваются скоростно-силовые качества спортсмена, чем с применением постоянного сопротивления (штанга).

Практическая значимость. Применение разработанной МУВ при выполнении спортсменами прыжков вверх позволяет целенаправленно изменять характер и величину проявления движущего импульса вертикальной составляющей силы реакции опоры и зависящие от него другие биомеханические параметры.

Разработанная методика применения МУВ в режиме возраста-юще-убывающего сопротивления в учебно-тренировочном процессе способствует более эффективному развитию скоростно-силовых качеств спортсменов, чем традиционный режим постоянного сопротивления (штанга).

Результаты исследования могут быть использованы в учебно-тренировочном процессе подготовки спортсменов в скоростно-сило-вых видах спорта.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1). Машина управляющего воздействия (МУВ).

2). Особенности проявления некоторых биомеханических параметров в прыжках вверх прыгунами различной квалификации.

3). Методика применения МУВ с различными режимами сопротивлений при выполнении прыжка вверх.

4). Возрастающе-убывающий режим сопротивления — как наиболее эффективный при использовании МУВ в учебно-тренировочном процессе спортсменов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит на 82-х страницах 11 таблиц, 14 рисунков и 23 приложения. Работа состоит из введения, пяти глав, списка литературы (194 источника на 21 странице), 23 приложений.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель работы: Совершенствование методики тренировки легкоатлетов с использованием нетрадиционных приемов управляющего воздействия при выполнении упражнений скоростно-силовой направленности.

Для достижения поставленной цели в настоящем исследовании были поставлены следующие задачи:

1). Разработать «Машину управляющего воздействия» (МУВ) для совершенствования в легкоатлетических упражнениях скоростно-силовой направленности.

2). Оценить особенности изменения значений биомеханических параметров взаимодействия с опорой у легкоатлетов-прыгунов различной квалификации в результате применения МУВ.

3) Провести сравнительный анализ влияния традиционного средства тренировки — штанги и нетрадиционного — МУВ с различными режимами сопротивления на взаимодействие спортсмена с опорой в прыжковых упражнениях.

4) Разработать методику и практические рекомендации по эффективному применению МУВ в учебно-тренировочном процессе легкоатлетов-прыгунов.

.Экспериментальное исследование осуществлялось в два этапа. На первом — оценивались значения биомеханических параметров взаимодействия с опорой прыгунов различной квалификации с применением МУВ и без ее использования. В качестве модельного упражнения был выбран прыжок вверх с места без маховых движений руками.

На втором этапе — проведен педагогический эксперимент с целью оценки эффективности применения МУВ. Модельные упражнения — многоскоки на месте со штангой и с применением МУВ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ научно-методической литературы и передового практического опыта различных систем тренировки в

скоростно-силовых видах легкой атлетики; педагогические наблюдения; контрольное педагогическое тестирование; комплексная инструментальная методика для регистрации, оперативной обработки информации и получения графического и цифрового представления значений биомеханических параметров анализируемых упражнений с применением МУВ; педагогический эксперимент; обработка данных с использованием методов математической статистики.

Педагогические наблюдения проводились в естественных условиях учебно-тренировочного процесса и имели цель: изучение методов скоростно-силовой подготовки легкоатлетов-прыгунов различной спортивной квалификации.

Расчет значений биомеханических параметров осуществлялся с учетом предложенного нами структурного деления упражнения (прыжок вверх) на шесть фаз и три периода (см. рис. 1).

Первый период движения («амортизация») объединяет первую, вторую и третью фазы. Второй период движения («отталкивание») объединяет четвертую и пятую фазы. Третий период движения («полета) включает шестую фазу.

Программа работы МУВ рассчитана на обработку окало восьмидесяти различных параметров движения. Но для сравнительного анализа особенностей выполнения прыжка вверх спортсменами-прыгунами нами выбраны следующие параметры: движущий импульс силы в третьей и четвертой фазах Шд, 14д); суммарный движущий импульс силы в 3-ей и 4-ой фазах У34д); максимальное вертикальное перемещение центра тяжести (ЦТ) вверх (Н); максимальная скорость вертикального перемещения ЦТ вверх (Vmax)

Для расчета этих показателей в качестве исходных регистрировались вертикальная составляющая силы реакции опоры — Fz, высота прыжка — Н, скорость перемещения — V, угол сгибания ног в коленных суставах — А1 и указанные выше продолжительности фаз и периодов — t.

Полученные результаты обрабатывались на персональном компьютере типа IBM PC (ПК) с использованием пакета прикладных программ. Производился расчет среднего арифметического, среднего квадратичного отклонения, ошибки среднего квадратичного отклонения, дисперсии, размаха вариации, определялся закон распределения параметров, делалась проверка закона распределения биомеханических параметров на нормальность (эксцесс, асимметрия). Для определения, достоверности различия использовались статистические критерии Фишера, Романовского, одно- и двусторонние критерии Стьюдента.

I п е р и о д - «

<н»с) 33 390,6

500 400 300 200 100

70 60 50 40 30 20 10

14

ЕЕЗ

га

ВЕЗ

шш

145,3

122,2

т

63,6

ЕШ!

ЕрЗ

шт

шш

ЕШ

ПЛ

48,9

44.8

ждскк 5Й?538г

«дао«

^УУУУ

224,4

инз

та

150,2 151,2

50,6

55,8

9 - НСИК, ВС ;

КМС, I разряд ; 1 - II, III разряд

Рис.1. Влияние квалификации на динамические характеристики прняка вверх (пояснения в тексте).

ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Исследования проводились на базах Краснодарского государственного института физической культуры и факультета физической культуры Адыгейского государственного педагогического института, в научно-исследовательских лабораториях.

Наиболее важными элементами исследования явились поисковый и основной педагогический эксперименты. В первом преследовалась цель — установить отличительные особенности проявления значений биомеханических параметров прыжка вверх у легкоатлетов-прыгунов различной квалификации. В данном поисковом эксперименте приняли участие 60 спортсменов: 19 — третьего разряда, 5 — второго разряда, 12 — первого разряда, 13 — кандидатов в мастера спорта СССР, 6 — мастеров спорта СССР, 5 — мастеров спорта СССР международного класса (в том числе: 5 призеров и чемпионов СССР, 2 призера чемпионата Европы и мира).

В основном педагогическом эксперименте проверялась эффективность применения МУВ с различными режимами сопротивления во время выполнения прыжка вверх в учебно-тренировочном процессе. В данном эксперименте приняли участие слушатели подготовительного отделения Адыгейского государственного педагогического института. Были сформированы четыре академические группы по 24 человека в каждой, всего 96 человек. Каждая из 4-х учебно-тренировочных групп была разделена, в свою очередь, на экспериментальную и контрольную (методом случайной выборки по Б. А. Ащмарину, 1978) — по 12 человек в каждой.

Планы тренировок обеих групп отличались лишь тем, что в экспериментальной группе вместо прыжка вверх со штангой на плечах использовалась МУВ в режиме возрастающе-убывающего сопротивления (т. е. использовался рычаг с грузом). При этом равнозначное сопротивление с использованием МУВ в возрастаю-ще-убывающем режиме, как и в контрольной группе, составляло 50% от собственного веса спортсмена. Равнозначное сопротивление определялось на участке движения грифа на тренажере от стартового положения до момента отрыва от опоры. При использовании переменных режимов сопротивления МУВ нагрузка изменялась в процессе движения на ± 15% от соответствующего веса штанги.

Эффективность применения МУВ в режиме возрастающе-убывающего сопротивления, по сравнению с традиционным средством скоростно-силовой подготовки — штангой (режим постоянного сопротивления), выявлялась по приросту результатов в таких соревновательных упражнениях как: бег 100 м, прыжки в длину с разбега, тесты скоростно-силовой направленности: прыжок вверх с места, прыжок в длину с места, тройной прыжок с места, бег 30 м с хода,

б

прыжок вверх со штангой на плечах (50% от собственного веса спортсмена).

В соответствии с программой в начале и в конце эксперимента проводился контроль за уровнем скоростно-силовой подготовленности всех спортсменов во время соревнования в специально-вспомогательных и соревновательных упражнениях.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Теоретические предпосылки исследования.

Предметом исследования настоящей работы является влияние нетрадиционных форм тренировки на эффективность взаимодействия спортсмена с опорой в локомоторных движениях прыжкового характера. Известно, что физические качества, в частности силовые, характеризуют способность спортсмена преодолевать внешнее сопротивление через рабочие точки тела [Д. Д. Донской, В. М. За-циорский, 1979].

Поскольку в локомоторных движениях перед спортсменом стоит задача перемещения прежде всего своего тела (массы звеньев), то из рассмотренного многообразия внешних сил выбор падает на инерционные силы, возникающие при вращательных движениях рычага с грузом, основного элемента тренажера.

Из формулы видно, что одно и то же внешнее сопротивление можно получить разными способами: Р • ё = ш • ^ е

I_1_1_1_I

т. е. изменяя величину либо плеча силы (ё), либо массы (ш), а также радиуса инерции (Я) или углового ускорения (е) соответственно. Момент силы тяжести и момент инерционных сил вращательного движения рычага с грузом могут определить величину дополнительной кратковременной нагрузки на мышцы нижних конечностей при выполнении упражнения на тренажере. При движении рычага с грузом во вращательном движении вниз момент силы тяжести будет уменьшать это воздействие, уменьшая момент силы инерции, а при движении вверх — увеличивать (за счет изменения плеча силы тяжести (с!). При изменении направления движения тела спортсмена угловое ускорение меняет свой знак, следовательно это ведет также к увеличению инерционных сил. ^

Для теоретического обоснования рационального варианта воздействия инерционных сил на опорно-двигательный аппарат необходимо отметить, что для создания максимальной силы тяга мышцы следует отдать предпочтение уступающему режиму ее сокращения. На необходимость этого указывает известная зависимость «сила-

скорость» [А. В. Хилл, 1972]. Внешняя инерционная нагрузка, создаваемая тренажером, должна воздействовать в момент завершения амортизации (-V 11) (сгибания ног в коленном суставе), например, в прыжке вверх с места (см. рис. 1). Это позволяет дополнительно растянуть мышцы-разгибатели, что в свою очередь приводит к увеличению накопления энергии упругой деформации в коллагсновых структурах и увеличению импульса силы, и, как следствие, к увеличению начальной скорости вылета тела. Нерациональным следует считать воздействие этой нагрузки в* последующем периоде (V 12), поскольку она будет препятствовать разгибанию ног в коленном суставе, а следовательно, и механической реализации накопленной энергии упругой деформации в мышцах при амортизации (диссепирование ее в тепло) [А. С. Аруин, В. М. Зациорский, 1980].

Машина управляющего воздействия.

Для решения первой задачи нами была разработана и изготовлена машина управляющего воздействия — МУВ (рис. 2), состоящая из двух самостоятельных и взаимодействующих частей: устройства переменного сопротивления (УПС) и устройства регистрации, обработки и отображения информации о биомеханических параметрах движения (УРИПД).

В основе применения УПС лежит использование рычага с грузом 13, укрепленного на блоке ведущих звездочек 9, кинетически связанного цепью 5 со штангой 6. Вращающийся рычаг с грузом, создавая дополнительный силовой момент, создает переменное сопротивление при выполнении спортсменом различных движений. Величина и характер этого сопротивления зависит от исходного положения, величины груза и направления вращения рычага.

УРИПД состоит из: блока регистрации параметров, содержащего тензометрические датчики (динамометрическая платформа 25), датчики линейного перемещения 21 и угловых изменений (гониометрический) 27, 1б-канального аналогового цифрового преобразователя (АЦП) 28, персонального компьютера IBM PC/XT (ПК) 29.

Сравнительный анализ значений биомеханических параметров прыжка вверх.

Для выявления особенностей прыжка вверх с использованием МУВ нами проведен сравнительный анализ значений биомеханических параметров у спортсменов разной квалификации по следующим

Pue. 2

штангой на плечах; прыжок с использованием МУВ с преодолением постоянного режима сопротивления; прыжок с использованием МУВ с преодолением возрастающего сопротивления в момент амортизации (в фазе 3 первого периода) и убывающего в момент отталкивания (в фазе 4 второго периода) — возрастающе-убывающий режим сопротивления; прыжок с использованием МУВ, с преодолением убывающего сопротивления в момент амортизации (в фазе 3 первого периода) и возрастающего в момент отталкивания (в фазе 4 второго периода) — убывающе-возрастающий режим сопротивления.

Влияние квалификации спортсменов на значения биомеханических параметров прыжка вверх с места.

Анализ результатов исследования показывает (см. рис. 1), что значения всех рассматриваемых биомеханических параметров высота прыжка (Н), абсолютное значение движущего импульса силы 3-ей фазы СГЗд), процент движущего импульса силы 3-ей фазы ОЗд%) от общего движущего импульса силы (Д34д), абсолютное значение движущего импульса силы 4-ой фазы СНд), процент движущего импульса силы 4-ой фазы (14д%) от общего движущего импульса силы 034д) и общий движущий импульс силы 3-ей и 4-ой фаз С134д)) статистически больше у группы МСМК, MC, чем в группах KMC, I и И, III разрядов. Аналогичные результаты мы получили и для групп KMC, I, и спортсменов II-III разрядов, при сравнении их между собой, за исключением среднего абсолютного значения движущего импульса силы 4-ой фазы (Д4д).

Нами выявлено, что легкоатлеты-прыгуны более высокой спортивной квалификации обладают более высокой прыгучестью, проявляя при этом большие величины общего движущего импульса силы Ш4д), движущих импульсов силы 3-ей и 4-ой фаз ОЗд и Яд).

Влияние различных отягощений на значения биомеханических параметров прыжка вверх.

Анализ результатов исследования показывает (см. таблицу 1), что значения высоты прыжка (Н) со штангой 50% веса статистически достоверно ниже, чем в прыжке вверх без отягощения.

При сравнении изменений угла (А1) в коленном суставе, максимального значения вертикальной составляющей силы реакции опоры (Ртах), значения движущего импульса силы в третьей Шд) и четвертой 04д) фазах прыжка, общего движущего импульса силы

Таблица 1

Значения биомеханических параметров прыжка вверх без отягощения, с 50 % отягощением и с применением МУВ в режиме убывающе-возрастакнцего и возрастающе-убывающего сопротивлений с равнозначной средней нагрузкой.

№ Биомехани- Без 1 без 50% 1 без » 50% 50% убыва- 1 без 1 50% 50% возаста- 1 50%

п/п ческие отягощения отяго- отягощение отягощ.; штанга; юще-возра- отягощ.; штанга; юще-убываю- убыв.

параметры щения; (штанга) 50% 50% стающее со- 50% 50% щее сопроттад возр.;

<п- 53) 50% убыв.- убыв-. противление возр.-уб. возр-. МУВ 50%

отягощ. возр. возр. МУВ сопр-е убыв. возр.

(штанга) сопр-е сопр. МУВ сопр-е убыв.

МУВ МУВ МУВ МУВ

X | О X | в X | в « X | й

1. Н (м) 0,463 0,048 3,35+ 0,304 0,047 2,71+ 1,89- 0,351 0,058 2,32+ 2,38+ 0,385 0,070 1,532. А1 ( ) 76,80 9,50 0,31- 79,90 10,80 0,35- 0,65- 73,63 8,51 0,53- 0,78- 71,25 11,50 1,243. Ртах (Н) 1808,9 193,7 1,28- 2007,0 11,56 0,76- 0,65- 1929,0 12,39 1,27- 0,03- 2004,0 11,41 0,634. «д (н е) 113,92 35,52 0,84- 143,40 .3,445 2,28+ 2,20+ 72,52 2,994 2,43+ 2,64+ 166,73 3,824 3,76+

5. Мд (н е) 158,96 16,74 1,52- 190,94 2,522 3,62+ 2,28+ 271,90 4,577 5,81+ 2,85+ 302,48 3,265 2,77+

6. Л4Д (не) 275,52 33,98 1,42- 332,26 4,584 2.57+ 0,20- 341,77 5,022 5,25+ 2,20+ 468,79 3,961 3,84+

7. итн(м/с> 3,088 0,387 2,13+ 2,339 0,317 2,44+ 0,46- 2,509 0,415 2,82+ 0,78- 2,420 0,345 0,23-

Разлнчия статистически достоверны при 1 > 2,00 (р - 0,05)

Ш4д) в' третьей и четвертой фазах статистически достоверного различия не обнаружено.

При сравнении значений биомеханических параметров прыжков вверх нами выявлено, что значения высоты (Н), максимальной скорости (Утах) и движущего импульса силы в 3-ей фазе (13д) прыжка без отягощения статистически достоверно больше, чем в прыжках с преодолением убывающе-возрастающего режима сопротивления МУВ с 50% равнозначной средней нагрузкой (см. Таблицу 1). При выполнении прыжка с преодолением убывающе-возрастающего режима сопротивления с использованием МУВ статистически достоверно больше проявляется значения движущего импульса силы в 4-ой фазе (14д), общего движущего импульса силы Ш4д), чем в прыжке без отягощения.

Анализ результатов исследований прыжков без отягощения и с преодолением возрастающс-убывающего режима сопротивления МУВ с 50% равнозначной средней нагрузкой (см. Таблицу 1) показал, что во втором случае значения движущего импульса силы в 3-ей (13д) и 4-ой фазах С14д), общий движущий импульс силы 034д) проявляется статистически достоверно больше, а значения высоты (Н), максимальной скорости (Ушах) статистически достоверно меньше, чем при выполнении прыжка вверх без отягощения.

Сравнительный анализ значений биомеханических параметров прыжка вверх показывает, что значение движущего импульса силы в 3 фазе 03д) статистически достоверно меньше, а высота (Н) и значение движущего импульса силы в 4 фазе (54ц) — статистически достоверно больше при выполнении прыжка в режиме убывающе-возрастающего сопротивления МУВ, чем в режиме постоянного сопротивления — со штангой (см. Таблицу 1).

Аналогичный анализ значений биомеханических параметров прыжка вверх со штангой и с преодолением режима возрастающе-убывающего сопротивления показал следующее. При выполнении прыжка в этом режиме работы с использованием МУВ значения движущего импульса силы в 4-ой фазе 04д), общего движущего импульса силы Ш4д) и высота (Н) проявляются статистически достоверно больше, чем при выполнении этого же упражнения в постоянном режиме сопротивления — со штангой (см, таблицу 1).

Анализ значений биомеханических параметров прыжка вверх с применением МУВ в возрастакице-убывающем и убывающе-возра-стающем режимах сопротивления показывает преимущественное проявление значений общего движущего импульса силы Ш4д) и движущего импульса силы Згей фазы Шд) в режиме возрастающе-убывающего сопротивления. По всем значениям других параметров (Н, А1, Ртах, 34д, Утах) статистически достоверных различий не выявлено (см. таблицу 1).

Экспериментальная оценка эффективности методики применения машины управляющего воздействия в учебно-тренировочном процессе.

Сравнительный анализ данных основного педагогического эксперимента показывает, что в экспериментальной группе, где в прыжке вверх использовалась МУВ в возрастающе-убывающем режиме сопротивления, по всем контрольным упражнениям произошло статистически достоверное повышение результатов (см. таблицу 2).

В контрольной группе статистически достоверное увеличение результатов наблюдается только в двух из шести упражнениях: прыжке вверх с места без маха руками и тройном прыжке с места.

Прирост результатов в скоростно-силовых тестах выражался и в относительных единицах, где за 100% принимался исходный результат в каждой из групп (см. рис. 3). Наибольший прирост результатов отмечен в прыжке вверх с 50% отягощением (в экспериментальной группе — 40,7%, в контрольной — 23,1%). Улучшение средних значений результата в беге на 100 м с низкого старта и в прыжках в длину с разбега, за время проведения основного педагогического эксперимента в контрольной и экспериментальной группах, статистически достоверно. Сравнивая величины прироста средних значений результатов педагогических тестов в экспериментальной и контрольной группах, выраженные в процентах, следует отметить, что прирост (улучшение) в экспериментальной группе по всем тестам в среднем в 1,5 раза выше, чем в контрольной группе (см. рис. 3).

ВЫВОДЫ

1. Разработана машина управляющего воздействия (МУВ) для контролируемого воспроизведения запрограммированных режимов взаимодействия спортсмена с опорой.

2. Конструктивная особенность МУВ позволяет учитывать- при создании внешнего сопротивления особенности режимов сокращения мышц-разгибателей нижних конечностей в легкоатлетических прыжках и беге.

3. Из двух режимов внешнего сопротивления, создаваемых МУВ, рациональным является возрастающе-убывакмций режим, в отличие от убывающе-возрастающего, а именно:

а) в прыжках вверх с места при амортизации в первом случае величина движущего импульса силы Шд) увеличивается по сравнению с обычным прыжком до 166,7 ±38,2 н • с, а в убывающе-возрастающем — до 72,5 ± 29,3 н • с;

Таблица 2 Результаты основного педагогического эксперимента.

№№ п//п Наименование педагогических тестов Контольная группа (п - 39) Экспериментальная группа (я - 41) 1 (р- 0,05)

X О X в

1 2 3 ■ 4 5 6 7

1. Прыжок вверх с места без взмаха руками: — до эксперимента — после эксперимента — изменения 0,40 0,47 + 0,07 0,040 0,028 0,42 0,55 + 0,13 0,054 0,041 0,682,06 +

Нр-0,05) 2,06 + 2,74 +

2. Прыжок в длину с места: — до эксперимента — после эксперимента — изменения 2,25 2,36 + 0,11 0,150 0,032 2,26 2,46 + 0,20 0,110 0,054 1,072,03 +

г (р - 0,05) 1,11- 2,43 +

3. Тройной прыжок с места: — до эксперимента — после экспеимента: — изменения: 6,40 6,90 + 0,50 0,290 0,198 6,46 7,25 + 0,79 0,320 0,910 1,072,13 +

1 (р - 0,05) 2,51 + 2,05 +

4. Бег 30 м с хода: — до эксперимента — после эксперимента — изменения 3,93 3,82 -0,11 0,134 0,091 3,94 3,70 -0,24 0,184 0,036 0,872,03 +

1 (р - 0,05) 1,13- 2,18 +

5. Прыжок вверх с 50 % отягощением: — до эксперимента —• после эксперимента — изменения 0,26 0,32 + 0,06 0,043 0,048 0,27 0,38 + 0,11 0..046 0,053 0,972,04 +

Ир-0,05) 1,19- 2,22 +

6. Бег на 100 м с низкого старта: — до эксперимента — после эксперимента — изменения 14,26 13,47 -0,79 [ 0,42 ' 0,30 14,25 13,11 -1,14 0,63 0,42 0,68 * 2,21 +

1 (р - 0,05) 2,19 + 2,17 +

7. Прыжок в длину с разбега: — до эксперимента — после эксперимента — изменения 4.56 4,87 + 0,31 0,14 0,10 4.61 5,08 + 0,47 0,23 0,16 1,072,13 +

Нр-0,05) 2,58 + • 2,41 +

Различия статистически достоверны при 1 > 2.00

б) возрастающе-убывающий режим сопротивления соответствует временной структуре взаимодействия спортсмена с опорой, что обеспечивает увеличение накопления энергии упругой деформации в третьей фазе Шд) периода амортизации и ее рекуперации в фазе 4 04д) периода отталкивания, т. е. происходит увеличение значения Мд.

4. С ростом квалификации спортсменов в скоростно-силовых видах легкой атлетики при выполнении прыжка вверх с места без внешнего сопротивления значения биомеханических параметров характеризуются: ^

а) увеличением движущего импульса силы в фазе 3 периода амортизации 13д с 122,2 ±4,2 н • с (II, III разряды) и 145,3 ± 3,7 н • с (KMC, I разряд) до 396,6 ±2,3 н • с (МСМК, MC);

б) перераспределением процентного соотношения величин движущих импульсов периодов амортизации ОЗд) и отталкивания С14д), т. е. увеличением значения первого и уменьшением второго, что является косвенным доказательством изменения соотношения вклада уступающего и преодолевающего режимов сокращения мышц-разгибателей нижних конечностей.

5. Применение штанга в качестве внешнего сопротивления в прыжке не позволяет в такой же мере, как с использованием МУВ обеспечить рекуперацию энергии упругой деформации мышц в 4-ой фазе. Так, величина этого движущего импульса силы при выполнении упражнения с использованием МУВ равна 302,5 ± 32,6 н • с, а со штангой — 190,9 ± 25,2 н • с.

6. Не обнаружено статистически достоверного различия между скоростью перемещения тела в прыжках вверх со штангой 50% веса и с использованием МУВ в возрастающе-убывающем и убыва-юще-возрастающем режимах, с 50% равнозначной средней нагрузкой.

7. В основном педагогическом эксперименте большой прирост результатов в контрольных тестах был получен в экспериментальной группе, которая применяла в учебно-тренировочном процессе МУВ в возрастающе-убывающем режиме, чем в контрольной, где использовалась обычная штанга. В частности, в прыжке вверх с 50% отягощением — со штангой на плечах, прирост в экспериментальной группе равен 40,7%, а в контрольной — 23,1%. Это обусловлено более рациональным соответствием МУВ структуре упражнений, характеризующихся наличием уступающего режима сокращения мышц.

8. Наибольший прирост результатов в педагогическом эксперименте наблюдался в прыжковых упражнениях, выполняемых без маховых движений верхними и (или) нижними конечностями.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В методике применения МУВ в учебно-тренировочном процессе и при тестировании в упражнениях скоростно-силовой направлен^ ности должны учитываться: режим сокращения мышц нижних конечностей; рабочий диапазон угловых изменений, в частности, в коленном суставе; наличие или отсутствие маховых движений; способы отталкивания от опоры (двумя или одной ногой, попеременное отталкивание, ритмические прыжки).

1. Если в тренировочном или соревновательном упражнении преобладает уступающий режим сокращения мышц можно рекомендовать применение МУВ в возрастающе-убывающем режиме сопротивления. Согласно параметрической зависимости «сила-скорость» задавать на МУВ возрастание сопротивления до 60 % от максимума в периоде амортизации в фазе 3 и убывание сопротивления до 20—30 % в фазе 4 периода отталкивания, что способствует росту как силы, так и скорости сокращения мышц.

2. Для воздействия на сократительную компоненту мышц можно использовать МУВ в убывающе-возрастающем режиме сопротивления, т.к. сила сопротивления возрастает на протяжении всего укорочения мышцы во время разгибания ног.

3. Для упражнений связанных с маховыми движениями и попеременными отталкиваниями (бег, прыжки в длину, высоту и тройным с разбега) необходимо выполнять упражнения, не допуская сгибания ног ¿^коленных суставах более 1356, а также выполнять их попеременно левой и правой ногами.

4. Для ритмических прыжков вверх с места с использованием МУВ величина оптимального угла сгибания ног в коленных суставах должна быть близка 120°, в рассматриваемых видах прыжков наблюдается одновременная активность двусуставных мышц передней и задней поверхностей бедра.

5. Для прыжков вверх с места без маха руками и с отягощением оптимальный угол сгибания ног в коленных суставах во время амортизации должен быть равен приблизительно 85°.

Разработанная методика применения МУВ в режиме возраста-юще-убывающего сопротивления в учебно-тренировочном процессе способствует большему развитию скоростно-силовых качеств .спортсменов, чем применение режима постоянного сопротивления обычной штанги.

Прнвок вверх с места без маха руками

* 301 ¿85

г

[40

30

20

10

31,0 ****

**** ****

17,5

Процент прироста спортивных результатов за время основного педагогического эксперимента в педагогических тестах.

Прыжок вверх со штангой на плечах с 50 X отягощение* ¿85 40,7

**ж* ****

**** ****

23.1

Прыяок в длина с места

¿85

4,9

Тройной прыжок с места

¿135

12,4

7.8

Прыяок в дли ну с разбега

¿135

10,2

**** ****

6,8

Бег 100 м с низкого старта

¿135

Бег 30 м с хода

¿135

5,5

6,5

2,9,

|ь=а - экспеоиментальная : □

экспериментальная ; 1—1 - контрольная : **** - разница прироста

*) А1 - средние значения угла сгибания в коленном сцставе.

Рис. 3.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Ч е р к е с о в 10. Т., Д о р о к и н А. М. Устройство для тренировки бегунов // Передовой технический опыт и рационализация в физической культуре и спорте.— М.: ЦООНТИ — Физкультура и спорт, 1982.— Вып. 2.— С. 41—42.

2. Устройство для тренировки пловца /X а р и н Н. А., Ч е р к е с о в Ю. Т., К а р п и л с в и ч В. Ф., Доронин А. М. //Электроника и спорт — VII: Тезисы докл., Всесоюзн. науч. техн. конфер.— Тула, 1983.— С. 34—35.

3. Устройство для тренировки велосипедистов/Ч е р к е с о в Ю- Т., Доронин А. М., А п а с е с в А. И., Ж у к о в В. И., Б о г о м о л о в Г. И., Прокудин Л. А. / /Электроника и спорт — VII: Тезисы докл. Всесоюзн. науч. техн. конфер — Тула, 1983.— С. 35—36_

4. С у х а н о в С. М., Д о р о" н и н А. М., В а с и л ь е в А. Г. О вариативности нагрузки в работе с прыгунами в высоту — старшеклассниками и студентами // Проблемы физического воспитания учащейся молодежи: Тезисы докл. межвуз. Северо-Кавказского науч. практич. конфер. (Карачаевск, 14—18 мая 1991 г.).— Карачаевск, 1991.— С. 231

5. А. с. № 1085605 СССР, А 63 В 69/00 Устройство для тренировки бегунов. /Черкесов Ю. Т., Д о р о н и н А. М. (СССР).— № 3482381/28—12; Опубл. 15.04.84 Бюл. № 14.

6. А. с. № 1180023 СССР, А 63 В 69/16 Нагрузочное устройство велотренажера. /Черкесов Ю. Т., Апасеев А. И., Доронин А. М., Прокудин Л. А., Ж у к о в В. И., Ш е в ч е н к о А. А. (СССР).— № 3652010/28—12; Опубл. 23.09.85 Бюл № 35.

7. А. с. № 1192840 СССР, А 63 В 69/12 Устройство для тренировки пловцов /Черкесов Ю. Т., Д о р о н и н А. М., Ж у к о в В. И., Ш е и д р и к И. Г. (СССР).— № 3695631/28—12; Опубл. 23.11.85 Бюл. № 43.

8. А. с. № 1367986 СССР, А 63 В 7/00, 69/00 Устройство для тренировки легкоатлетов /Р а г о в И. П., Черкесов Ю. Т., Ш у л ь г а т ы й Л. П., Доронин А. М., Б а р и б а н ММ. (СССР).— № 4108175/ 28—12; Опубл. 23.01.88 Бюл. № 3.

9. А. с. № 1388064 СССР, А 63 В 21/00 Устройство для тренировки штангистов /Ч Ь р к е с о в Ю. Т., Р а т о в И. П., К а с т а н о в А. С., А п а с е е в А. И., Сухорукое В. М., Б е д р о с о в Г. А., Ж у к о в В. И., Д о р о н и н А. М. (СССР).— № 4071953/28—12; Опубл. 15.04.88 Бюл. № 14.

10. А. с. № 1440510 СССР, А 63 В 23/02 Устройство для развития мышц /Доронин А. М., Ч у р с и н о в В. Е. (СССР).— № 4087070/28—12; Опубл. 30.11.88 Бюл. № 44.

11. А. с. № 1443897 СССР, А 63 В 23/02 Устройство для тренировки мышц /4 у р с и н о в В. Е., Д о р о н и н А. М. (СССР).— N 4199810/ 28—12; Опубл. 15.12.88. Бюл. № 46.

12. А. с. № 1406810 СССР, А 63 В 23/02 Устройство для тренировки мышц /Ч у р с и н о в В. Е., Д о р о н и н А. М. (СССР).— N 4212905/ 28—12; Опубл. 19.03.89 Бюл. № 28.

13. А. с. № 1542555 СССР, А 63 В 32/02 Устройство для развития мышц /Р а т о в И. П., Д о р о н и н А. М., Ч у р с и н о в В. Е. (СССР).— № 4211229/ 30—12; Опубл. 15.02.90 Бюл. № 6.

14. А. с. № 1673142 А1 СССР, А 63 В 21/062 Устройство для тренировки -тяжелоатлетов /Черкесов Ю. Т., П о в е т к и н Ю. С., Ж у к о в В. И., Доронин А. М. (СССР).— № 4676636/ 12; Опубл. 30.08.91. Бюл. № 32.