2
СОДЕРЖАНИЕ:
Стр.
Введение.......................................................
ГЛАВА I. Анализ литературных источников........................ 9
1.1. Биомеханические закономерности выполнения прыжков
в длину с разбега...................................... 9
1.2. Совершенствование технической подготовки прыгунов
в длину..................................................... 15
1.3. Средства и методы скоростно-силовой подготовки спортсменов - прыгунов...................................... 17
ГЛАВА II. Задачи, методы и организация исследования................. 27
П. 1. Задачи исследования .................................. 27
П.2. Методы исследования.................................... 27
Н.З. Тренировочное приспособление, использованное
при выполнении работы......,................................ 32
Ч • '
П.4. Организация исследования............................... 34
ГЛАВА III. Предварительные педагогические эксперименты.
Исследование изменений в энергетических, силовых и кинематических показателях прыгунов в длину под действием локальных отягощений на звеньях тела спортсмена.................................................. 37
111.1. Исследование функциональных реакций организма спортсмена на локальные отягощения при возрастающей двигательной нагрузке................................................ 37
111.2. Исследование влияния локальных отягощений на характер опорного взаимодействия..................................... 45
111.3. Изменение кинематических характеристик фазы отталкивания в прыжке в длину при однократном применении локальных отягощений.............................................. 50
3
III.4. Расчет механических энергозатрат на перемещение тела и звеньев тела прыгуна в опорном периоде в разных условиях выполнения прыжка.......................................... 54
ГЛАВА IV. Биомеханические основания применения принципа технико-физического совершенствования в подготовке прыгунов в длину массовых спортивных разрядов при использовании локальных отягощений................................ 57
IV. 1. Модельные оценки необходимого воздействия на нервно-мышечный аппарат для реализации принципа технико-физического сопряжения при использовании локальных отягощений... 58
1У.2. Экспериментальная биомеханическая оценка эффективности различных специально-подготовительных упражнений с применением локальных отягощений для роста физических качеств опорно-двигательного аппарата прыгунов в длину
массовых спортивных разрядов................................ 68
1У.З. Экспериментальная педагогическая оценка эффективности применения локальных отягощений в последовательности «общефизическис-специально-подготовительные-соревновательные упражнения с выходом на принцип технико-физического сопряжения.............................. 77
ГЛАВА V. Обсузденнс результатов исследования........................ 89
Выводы............................................................. 101
Практические рекомендации.......................................... 104
Список использованных источников............................. 109
Приложение......................................................... 132
Введение. **;
Актуальность. Процесс профессионального роста квалифицированных прыгунов в длину с перспективой выхода на уровень высокой квалификации на современном этапе развития многолетней системы подготовки становится все более сложным и длительным. Растут спортивные результаты, увеличиваются нагрузки на организм спортсмена, все более существенными становятся требования к отработке элементов и целосгной структуры техники двигательных действий прыгунов
[24,73,83,84,127,128,129,130,131,139,151,190,206,211,214,219,223,228,232,233]. Эго определяет необходимость поиска новых, более эффективных средств подготовки, которые наряду с известными, хорошо зарекомендовавшими себя средствами, позволили бы повысить положительную отдачу от каждого тренировочного макроцикла, каждого тренировочного занятия. И в этой связи педагогический эффект такого подхода проявляется в давнишнем, но не потерявшем до настоящего времени значения высказывания В. Креера «Контрастность, новизна средств и методов - эго своеобразная скачкообразность, служащая новым раздражителем для организма. Смена усилий, ритмов становится необходимым условием для расшатывания старого и овладения новым»183].
Вот почему проблема разработки новых и совершенствование известных тренировочных средств и методов является актуальной научной проблемой.
Решение указанной проблемы многоаспектно и определяется тем, насколько подробно и точно можно изучить действие этих методов и средств на спортсмена методами разных наук с тем, чтобы затем инте1рировать полученные знания в методических рекомендациях с позиции теории и методики спортивной тренировки.
Большие резервы совершенствования в движениях, в частности, в прыжках в длину с разбега связаны с ростом технического мастерства. Д это значит, что биомеханические закономерности формирования нужных свойств
5
двигательных действий приобретают особое значение и Представляют особый интерес для исследователей [92,131,132,141,142,143,145].
Одним из возможных путей решения указанной выше проблемы является разработка тренировочных средств с позиций теории искусственной управляющей и предметной сред [131,133,145], поскольку в ее рамках биомеханическая целесообразность, техническая рациональность являются отравным пунктом всех разработок.
Тема данной диссертационной работы как раз и связана с реализацией указанного подхода в приложении к прыжку в длину с разбега и направлена на биомеханическое и педагогическое обоснование применения локальных отягощений на центрах масс звеньев тела прыгуна как нового тренировочного средства в подготовке прыгунов. Поскольку тем самым решается одна из задач указанной выше проблемы, тема диссертационной работы является актуальной.
Рабочая гипотеза. Предполагалось, что использование локальных отягощений, расположенных на центрах масс звеньев пояса верхних и нижних ко* ценностей, позволит реализовать принцип сопряженного техиико-физического совершенствования при выполнении прыгуном общефизических, специально-подготовительных упражнений и упражнений, направленных на совершенствование технической подготовленности, что позволит повысить физический потенциал спортсменов, в рамках совершенствования техники выполнения прыжка.
Объект исследования - теория и методика спортивной подготовки прыгунов в длину.
Предмет исследования - биомеханические аспекты сопряженного технико-физического совершенствования двигательных действий прыгунов в длину.
Цель исследования - биомеханическое и педагогическое обоснование условий применения тренировочного приспособления - локальных отягощений на центрах масс пояса верхних и пояса нижних конечностей - как средства раз-
6
вития физических возможностей прыгунов в длину при одновременном совершенствовании техники их двигательных действий.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- сделаны количественные оценки изменений в биомеханических показателях техники выполнения прыжка в длину с разбега, усилиях при различного рода опорных взаимодействиях, метаболических и механических энергозатрат у прыгунов в длину с разбега при начальном применении локальных отягощений на центрах масс пояса верхних и пояса нижних конечностей,
- сделаны модельные оценки способов повышения скоростно-силового потенциала опорно-двигательного аппарата прыгунов: увеличение угловой скорости вращения звеньев в суставах, рост максимального опорного усилия, рост рекуперированной энергии в двигательных действиях прыгуна,
- показано, что применение покрытий различной жесткости позволяет при преимущественном применении локальных отягощений в прыжковых упражнениях добиться за 2.5-3.5 недельных микроцикла роста максимального опорного усилия приблизительно на 20%.
Практическая значимость исследования заключается в следующем:
- в арсенале тренера появляется тренировочное средство, позволяющее решать задачи скоростно-силовой подготовки прыгунов в длину,
- разработаны биомеханические основания применения локальных отягощений и сделаны методические рекомендации по их использованию в сопряженном физическом совершенствовании квалифицированных прыгунов в длину.
Основные положения, выносимые на защиту:
- применение локальных отягощений в подготовке прыгунов в длину без специальной предварительной физической подготовки не позволяет решать задачи сопряженного технико-физического совсршенст-
7
вования вследствие возникающих отрицательных изменений в биомеханических параметрах двигательных действий и проявлении физических качеств, прежде всего - скоростно-силовых, локальные отягощения должны быть расположены на центрах масс звеньев пояса верхних и пояса нижних конечностей и не превышать по массе 6-8% от массы каждого звена,
биомеханическими основаниями решения задачи сопряженного технико-физического совершенствования прыгунов в длину являются:
■ акцент в подготовке на рост максимальных величин силы мышечных групп, приводящих в движение звенья пояса верхних и нижних конечностей, и на усиление процессов рекуперации энергии в двигательных действиях прыгуна,
■ на этапах общефизической и специальной физической подготовки в тренировке должны использоваться мягкие опоры
( опилочная дорожка, газон, песок, пневматическое покрытие) для:
а) увеличения коэффициентов упругости пассивных элементов мышечно-сухожильных структур в процессе опорных взаимодействий,
б) снижения ударных нагрузок на опорно-двигательный аппарат спортсмена, увеличивающихся за счет дополнительных грузов на теле спортсмена.
■ на этапе специально-подготовительном и этапе технической подготовки необходимо использовать преимущественно твердые опоры для вовлечения в процесс выполнения двигательных действий дополнительных мышечных волокон,
■ на всех этапах подготовки необходимо использовать упражнения, направленных на увеличение угловой скорости вращения звеньев
8
в суставах пояса верхних и пояса нижних конечностей, или, что то же, - на увеличение скорости сокращения мышц, локальные отягощения на центрах масс пояса верхних и пояса ниж-них конечностей используются:
■ в процессе общефизической подготовки как средство развития скоростно-силовых качеств основных мышечных групп, участвующих в выполнении прыжка,
■ в процессе специальной физической подготовки как средство развития скоростно-силовых качеств в упражнениях, сходных по своей биомеханической структуре с элементами соревновательного упражнения, а значит, - в этих рамках решаются задачи техникофизического сопряжения,
■ в процессе технической подготовки в полной мере реализуется принцип сопряженного технико-физического совершенствования квалифицированных прыгунов в длину.
9
ГЛАВА І. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ
ИСТОЧНИКОВ
1.1. Биомеханические закономерности выполнения прыжков в длину с разбега
Результат прыжка в длину (точнее, его "зачетная длина'*) может быть представлен в виде:
где XI - расстояние от переднего края бруска до проекции ОЦМ на плоскость опоры в момент вылета; Х2 - дальность полета ОЦМ, Хз- расстояние между проекцией ОЦМ в момент приземления и ближайшими к бруску следами приземления. Рассмотрим вначале факторы, влияющие на величину Х2 составляющую в среднем 88,5% от Ь (Хі- 3,5%. Хз = 8% [206]).
Как известно, дальность полета тела, имеющего горизонтальную скорость вылета Ух , вертикальную - Уу и начальную высоту Уо, определяется формулой:
Известно также, что если задана абсолютная величина скорости, то Х2 будет максимальной в случае, когда Ух = Уу, или что то,же самое, когда угол вылета равен 45°.
В то же время расчеты горизонтальной и вертикальной составляющих вектора скорости вылета ОЦМ для реальных прыжков в длину показывают, что угол вылета гораздо меньше 45°. Связано это, очевидно, с тем, что создание вертикальной и горизонтальной скорости вылета является для прыгуна задачами отнюдь не равной трудности хотя бы потому, что к началу отталкивания он
Б «XI +Х2 + ХЗ
(1.1)
(1.2)
10
уже имеет значительную горизонтальную скорость. Обычное соотношение между Vx и VY равно 3:1 [91], что приблизительно соответствует углам вылета
18,5 - 21° [48]. Лучшим прыжкам, как правило, соответствуют углы 20°+ 24° [124,228], 24,2° [199], 20° 4- 23° [130,232], плохим - около 17°[ 194,199].
Есть оценки соотношения составляющих скоростей для прироста длины прыжка в зависимости от увеличения Vx и Vy, которые указывают на то, что при параметрах прыжка Vx ~9 ч-Ю м/с, VY = 3,0 4- 3,5 м/с, Уи=1м
приращение вертикальной скорости приблизительно вдвое выгодней [194,199,206].
Но это не значит, чю абсолютное приращение горизонтальной скорости разбега не является весьма значимым фактором. Как указывает В.Б Попов [\30), лично у него в соревновательных прыжках с повышением скорости разбега с 9.0 м/с до 9.8 м/с результат улучшился с 6.94 до 7.69 м. У Тер-Ованесяна при повышении скорости с 9.1 м/с до 10.4 м/с - соответственно с 6.90 до 8.35 м, а у К.Льюиса при росте с 10.1 м/с до 11.2 м/с - результат повышается с 8.03 до 8.92 м.
В реальных прыжках с установкой на максимальный результат при отталкивании уменьшается не только горизонтальная скорость на 1,8-2 м/с [52] или на 10-15% [204], 11,3 - 14,8% [52], но и, как следствие этого, - результирующая скорость вылета. По данным В.Б.Попова [127], у лучших прыгунов она снижается на 0,6 4- 1,1 м/с, по J.Hay [207]- на 1 м/с. По данным Нау [207] снижение горизонтальной скорости в конце разбега связано с задачей поиска прыгуном планки для отталкивания.
Будем считать, что с точностью до Х| и Х2 техника отталкивания является оптимальной, если спортсмен, используя скорость разбега и свои физические возможности, добивается сочетания величин горизонтальной и вертикальной скорости вылета, дающих наиболее дальнюю траекторию полета.
11
Время опоры у лучших прыгунов равно 0,11 - 0,13 с [2,52,127], 0,11 - 0,12 с [194,199], 0,115 - 0,118 с [37], причем оно сокращается как с повышением спортивного мастерства [33,127,131,195,199,201,204,206], так и с улучшением результатов в конкретных попытках [192,199,204,211]. B.Nigg , определяя время опоры у шести прыгунов (во время матча ФРГ - Швейцария), обнаружил, что у победителя его изменения колебались от попытки к попытке между 0,080 и 0,104 с, а у проигравших - »диапазоне 0,107 -0,143с.
Сокращение времени опоры усложняет задачу развития вертикальной скорости. Исследованию того, как решение этой задачи влияет на результат, посвящены, в частности, работы [212,213,214]. Время опоры делится на две час-ти[223] - до пересечения с траекторией ОЦМ вертикали, проходящей через точку контакта, и после. Оказалось, что результат прыжка в весьма значительной степени зависит от прироста вертикальной скорости в первой части (г= 0,78) и почти не зависит - во второй, хотя именно в это время происходит среднее увеличение вертикальной скорости на 60%. В хороших попытках ОЦМ начинает перемещаться вверх сразу после контакта, увеличивая путь подъема в первой части, что и является кинематической причиной высокой вертикальной скорости в этой фазе. Подъем ОЦМ за все время опоры составляет около 30 см (по В.М.Дьячкову он равен 20-25 см). В.М.Дьячков указывает на необходимость начала активного разгибания опорной ноги значительно раньше вертикали, на что, очевидно, направлена регистрируемая с помощью ЭМГ предварительная активность мышц разгибателей толчковой ноги [ 127,214,223].
С точки зрения динамики, все параметры вылета определяются начальными положениями и скоростями сегментов тела прыгуна и создаваемой им опорной реакцией. Как известно, вертикальная составляющая имеет два экстремума - "ударный" пик и максимум, совпадающий с наибольшей силой отталкивания. Первая часть кривой обычно считается соответствующей так называемой фазе амортизации. В ее определении есть некоторые неточности.
12
Некоторые авторы считают концом фазы амортизации'момент достижения второго главного максимума вертикальной компоненты опорной реакции, исходя из якобы наинизшего положения в это время ОЦМ. Это утверждение неверно, так как из наличия в некоторой точке экстремума функции (минимума перемещения) вовсе необязательно следует максимум ее второй производной (ускорения или равной ему с точностью до константы и постоянного множителя силы). Первый максимум достигает значений порядка 4000 н [213,214,223] или 6000 - 7000 н [118] , и дальнейшее убывание величины вертикальной компоненты опорной реакции является следствием сопряжения ударной постановки опорной ноги и ее амортизационного действия, время которого, по мнению В.Б.Попова, необходимо сократить для "разворота вектора скорости" вверх на больший угол. Однако амортизационные действия необходимы не только для смягчения удара при постановке ноги, но и для создания таких углов в суставах ноги, при которых взрывное разгибающее действие мышц при активном отталкивании будет наибольшим . Постановка почти прямой ноги на опору [91,] при угле в коленном суставе 165-177°[52] или 175-178°[ 127,130] и 165-170° в тазобедренном суставе [130] осуществляется под углом 65-70° [211], угол увеличивается до 70° с ростом результатов.
Ю.С.Еремин [56] рекомендовал скоростную установку на отталкивание, что приводит к более эффективной организации движения. Силовая же установка характеризуется значительным снижением предтолчковой скорости и перегрузкой толчковой ноги .
Второй максимум динамограммы опорной реакции превышает вес тела приблизительно в 4 - 4,5 раза и достигается за время, близкое к половине времени отталкивания [222]. Увеличение максимальных значений вертикальных составляющих опорных реакций отмечал В.М.Дьячков у спортсменов 1-П разрядов 300-350 кг (мужчины), 200-275 кг (женщины); у мастеров спорта - более 400 кг (мужчины) и более 300 кг (женщины).
- Київ+380960830922