При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Следует отметить, что максимальная скорость движения шнура определяется характеристиками калькулятора и количеством магнитов датчика. Уменьшив количество магнитов до одного, можно удвоить эту скорость, но при этом погрешность измерения возрастет до 5%. Рассмотренный способ автоматизации измерения выполненной спортсменом работы может быть с успехом применен и в блочных тренажерах, величина усилия в которых задается весом груза. Датчик в этом случае устанавливается на один из блоков, через которые перемещается шнур. Рассматриваемый тренажер дает возможность проводить тестирование и может быть использован как средство контроля за интенсивностью работы спортсмена на тренировке.

Мы провели на тренажере ряд экспериментов, в ходе которых меняли усилия (от 2 до 10 кг) и частоту движений руками при имитации попеременного двухшажного хода (от 1 до 2,5 раза в секунду), которая задавалась метрономом. Испытуемыми были лыжники I спортивного разряда. Оказалось, что наибольшую работу спортсмены способны выполнить при усилиях и частоте движений, близких к реальным в лыжных ходах. Поэтому рекомендуется при тестировании частота движений 100 в 1 мин, а усилие — 2,5 и 3,75 кг для девушек и 3,75 и 5 кг для юношей Два значения усилий мы предлагаем для того, чтобы обеспечить сравнимость результатов лыжников разной подготовленности.

Время работы при тестировании на тренажере — 1 мин. За это время лыжник успевает сообщить максимальную скорость рабочему колесу тренажера, для чего энергично вытягивает шнур при работе руками. Оказалось, что данный тест четко регистрирует различие в силовой подготовленности и дает хорошо воспроизводимые повторные результаты. Для тестирования одновременного хода необходимы два тестирующих устройства, так как из-за усреднения усилий информация дублирует данные для попеременных ходов.

Для проведения тестирования необходимо выполнять ряд условий:

1) шнур вытягивать на расстояние 1 м;

2) отталкивание выполнять плавно, без рывков, при полной амплитуде движения с максимальным усилием.

Дальнейшее использование возможностей тренажера мы связываем с автоматизацией измерений выполненной спортсменом работы с привязкой ко времени, а также с усложнением алгоритмов обработки получаемой информации. Это даст возможность организовать так называемый лидер-режим, когда ритм тренировки задается автоматическим путем индикации на табло разности выполненной работы и работы, которую к этому моменту спортсмен должен выполнить. Реализации таких возможностей позволит существенно поднять обучение техническим приемам и эффективность тренировок.

При исследовании энергетических возможностей спортсменов более удобной характеристикой является мгновенная мощность и характер ее изменения за время тренировки. Эта зависимость отражает нелинейный характер накопления работы во времени и позволяет исследовать на больших временных интерпалах тренированность спортсменов, проявление утомления и т. п.

Для измерения мощности производят те же действия, но при отключенном разъеме геркона. Затем вставляют разъем и включают секундомер. Зафиксировав необходимый промежуток времени Т, отключают разъем и делят с помощью калькулятора полученный результат на Т. Данные заносят в таблицу через заданные промежутки. Указанные измерения легко организовать так, что спортсмен не будет информирован о моментах замеров, тем самым исключается субъективный фактор в исследованиях. Кроме того, с помощью простейшей коммутации, используя только один калькулятор, можно реализовать контроль за группой тренирующихся спортсменов.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНИКИ ЛЫЖНИКОВ НА ЛЫЖЕРОЛЛЕРНОМ ТРЕДБАНЕ

В настоящее время вывод об уровне технического мастерства лыжника может быть сделан в лучшем случае на основании сравнения единичных значений биомеханических параметров с модельными. Так как модели сос-

тавляются по данным элитных спортсменов, то это не всегда может подходить спортсменам других классов подготовки.

Нам представляется более правильным использовать методы оценки техники по энерге-

тическим критериям (см. статью В. Л. Ростовцева, Сб. «Лыжный спорт», № 2, 1982), когда определяются затраты энергии при стандартной скорости передвижения прямым или косвенным образом или величина общей механической работы.

По-видимому, более корректно это можно сделать с параллельным выявлением энерготрат по интегральным показателям и изменениям биомеханических параметров, характеризующих уровень механической работы. Такой подход позволяет не только оценить энергостоимость того или иного варианта передвижения, но и выявить наиболее информативные частные биомеханические критерии, которые можно было бы использовать впоследствии самостоятельно.

В качестве интегрального показателя мы брали значения частоты сердечных сокращений. Так как абсолютные значения пульса в большой степени зависят от состояния спортсмена и имеют значительный индивидуальный разброс, в работе проводился только сравнительный анализ ЧСС при различных вариантах попеременного двухшажного хода. Наиболее энергетически выгодный способ передвижения соответствовал наименьшим значениям ЧСС.

Обучение проводилось с применением заранее разработанных обучающих программ —

Рис. 1. Изменение ЧСС в зависимости от варианта попеременного двухшажного хода на лыжероллерах (угол наклона 4°). X — среднее значение 10 сердечных циклов

алгоритмических предписании, представляющих собой последовательную смену заданий по использованию различной структуры лыжного хода* (рис. 1). В исследовании использовался лыжероллерный тредбан (см. статью В. Л. Ростовцева, сб. «Лыжный спорт», № 1, 1980) с комплектом регистрирующей аппаратуры (пульсометрия, акселерометрия, тензодинамография). Измерение ЧСС производилось с помощью электрокардиографа «Малыш», электродов и пасты «Хелиге» для каждого варианта попеременного двухшажного хода. Рассчитывалось среднее значение не менее десяти сердечных циклов.

Вертикальные (ав) и горизонтальные (аг) ускорения тела (рис. 2) фиксировались с использованием специального пояса с датчиками системы записи акселерограмм «Брюль и Къер», погрешность в измерении — не бо-

* Впервые опробовано в беге пол руководством проф. И. П. Ратова с участием к.п.н. В. Д. Кряжева.

лее 3%. Датчики располагались на пояснице (вблизи общего центра масс тела).

Усилия рук при передвижении на лыжероллерах измерялись с помощью тензодинамографической системы «Абрис» (изготовитель — МАИ). Датчики были установлены на палках у ручки.

Механическая работа оценивалась по динамике ускорений тела. Это возможно, так как работа при постоянных скорости (V), массе тела (m) и рассматриваемом периоде (t) зависит только от ускорений, возникающих при движении:

А = N • t = F • V = m • а • V • t

где m = const, V = 2,75 м/с, t = 1,5 мин для каждого варианта хода.

Абсолютные значения механической работы не подсчитывались.

Во время экспериментов производилась одновременная запись ЧСС, вертикальной и горизонтальной составляющих ускорений тела, усилий рук и скорости движения ленты тредбана на шлейфный осциллограф Н-117 с ультрафиолетовым лучом (рис. 2). Использовались методы математической статистики и регрессионный анализ.

В эксперименте участвовало два лыжника I разряда, предварительно прошедших подготовку на лыжероллерном тредбане.

В первую очередь необходимо было обосновать адекватность использования тредбана. Благодаря одновременной записи скорости

Рис. 2. Форма записи кривых (удлиненный шаг)

движения ленты (расстояние между двумя импульсами 10 см) и биомеханических параметров было определено изменение скорости ленты тредбана в цикле попеременного шага. Оказалось, что замедление не превышает 0,05 м/с и обнаруживается только при скоростях менее 2,5 м/с и углах наклона дорожки до 2°. При более высоких скоростях движения ленты изменений скорости в цикле шага зафиксировать не удалось (для сравнения отметим, что замедление ленты тредбана «Квинтон» (США) при чистом беге около 0,5 м/с).

Таким образом, различие между передвижением на тредбане и в естественных условиях (на лыжероллерах) могло быть обусловлено только сопротивлением воздуха и неодинаковым трением качения.

Из рис. 2 видно, что акселерограмма вместе с тензограммой и пульсограммой дают достаточно полное представление о техническом мастерстве испытуемого. Могут быть измерены следующие параметры: длина, частота шагов, усилия левой и правой ног и рук, временные интервалы между отдельными фазами скользящего шага, пульсовая стоимость одного метра пути и т. п. При этом точность измерения достаточно высока. Кроме того, исключается ошибка, вносимая покадровой съемкой.

При скорости 2,75 м/с у испытуемого были обнаружены максимальные длина шага — 2 м 20 см, сила правой ноги при отталкивании — 113,9 кг, сила правой руки — 15,6 кг, пульс — 166,7 уд/мин, минимальная частота движений — 74,3 шаг/мин.

При обучении замечено малое снижение ЧСС по отношению к естественному варианту хода в двух случаях: при укороченном на 21 см (11%) скользящем шаге и при расслаблении соответственно на 3,4 (р < 0,01) и 2,5 (р < 0,05) уд/мин. При других вариантах попеременного двухшажного хода (за исключением естественного) пульс повышался.

Однако следует заметить, что задание «уменьшить вертикальные колебания тела» не было выполнено испытуемыми: вертикальные ускорения не только не уменьшились, но даже незначительно возросли.

То же было обнаружено при удлиненном шаге и передвижении с одновременным отталкиванием рукой и ногой. При укорочении же скользящего шага наблюдалось некоторое снижение вертикальной и горизонтальной составляющих ускорения тела, и это, видимо, повлекло снижение ЧСС. Однако этот факт остается спорным, так как, во-первых, решалась обратная задача гонки — испытуемый стремился снизить пульс на стандартной (далекой от соревновательной) скорости, а не увеличить последнюю до максимальной при тех же энерготратах, а во-вторых, имеются убедительные факты целесообразности пере-

движения по дистанции гонки более длинным шагом с пониженной частотой движения.

Объяснение полученного результата заключается, видимо, в том, что спортсмен начал занятия, используя повышенную длину шага. Это подтвердилось другими естественными режимами хода — в них длина шага уменьшилась по сравнению с начальным.

При расслаблении уменьшения механической работы обнаружено не было, однако пульс значительно снизился. По-видимому, это произошло за счет исключения лишнего напряжения неработающих мышц, лучшей межмышечной координации, уменьшения работы дыхательных мышц и др.

Таким образом, предложенная методика прошла первую практическую проверку. Использованная статистика невелика, поэтому рано еще представлять обнаруженные факты в виде закономерностей. Однако можно утверждать, что такой подход позволяет с достаточной точностью выявить индивидуальные биомеханические параметры лыжных ходов; он может быть использован для обучения оптимальной технике и выбору целесообразной тактики передвижения по дистанции. Эффективность методики может быть повышена при условии решения прямых задач гонки — увеличения соревновательной скорости при тех же энерготратах, а также при использовании системы срочной информации с высокой разрешающей способностью.

ПРЕДЛАГАЕМ, ОБСУЖДАЕМ, СПОРИМ

БИОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В ЛЫЖНОМ СПОРТЕ

В последнее время замечено, что в видах •спорта, требующих большой выносливости, спортсмены высшей квалификации мало отличаются друг от друга по показателям физической подготовленности (максимальное потребление кислорода, максимальный кислородный долг и т. д.). Успех в ответственных состязаниях сегодня достигается преимущественно за счет более эффективной техники двигательных действий и тактики двигательной деятельности. Каждому тренеру необходимо иметь ясное представление о современных методах биомеханического контроля и владеть наиболее полезными и доступными из них.

Основой биомеханического контроля в любом виде спорта является измерение био-

механических характеристик*. Биомеханические характеристики — это количественные показатели, позволяющие объективно оценить уровень технической и тактической подготовленности. Они делятся на три группы: кинематические (характеризующие внешнюю картину движений), динамические (отражающие механизмы возникновения и изменения движений) и энергетические (дающие представление о выполняемой спортсменом механической работе, развиваемой мощности, а также об экономичности движений). Наиболее важ-

* Донской Д. Д., Зациорский В. М. Биомеханика. Учебник для институтов физкультуры. М.: ФиС, 1979.