Контроль силовых качеств в спортивном плавании

1.2 Контроль силовых качеств в спортивном плавании

Управление спортивной подготовкой предполагает контроль и количественную оценку компонентов подготовленности спортсменов, в том числе силовой. Одна из задач тестирования силовых качеств – определение их вклада в достижение высоких спортивных результатов. Другая задача – определение индивидуального профиля спортсмена, включающего показатели силы и работоспособности атлета.

Для всех силовых измерений едины требования по организации и проведению тестов. Это включает в себя требования к оборудованию и аппаратуре, калибровку, единую систему единиц измерения и обработки результатов, положения испытуемых, количество попыток и интервалы отдыха между попытками, стандартизация инструкций для испытуемых. Для измерения силы наиболее часто используемыми являются такие тесты как поднятие тяжестей, изометрический тест, изокинетический тест и специальные прыжковые тесты.

Поднятие тяжестей. В этом тесте обычно измеряют наибольший вес, который можно поднять один раз (одно максимальное повторение) в специфическом движении, т.е. измеряется сила концентрического сокращения (в преодолевающем режиме). Аппаратура для этого силового теста может представлять собой как свободные веса (штанга и т.п.) или различные тренажерные устройства для поднятия тяжестей. Если тренажер снабжен устройством, позволяющим измерять расстояние, на которое перемещается отягощение, и время его подъема; или если тест записывается на видеоустройство, в этом случае можно оценить мощность движений.

Калистеника является одной из разновидностей силового теста, в котором подсчитывается количество повторений, выполненное в определенном упражнении.

Изометрический тест. Изометрическая сила измеряется как пик силы, развиваемой максимальным произвольным изометрическим сокращением. Для данного теста используются промышленно изготовленные и единичные изометрические динамометры. На некоторых аппаратах можно создать условия для фиксирования определенного положения соответствующего спортивного движения. В изометрическом тесте не может быть измерена мощность, так как при изометрическом сокращении отсутствует механическая работа (перемещение и скорость равны нулю). В тесте может быть измерена скорость развития изометрического сокращения, что характеризует высокоскоростную силу.

Изокинетический тест. Термин «изокинетик» означает «постоянная скорость». Как преодолевающий, так и уступающий режим мышечных сокращений может быть изокинетическим. В практике термин «изокинетический» применяется для обозначения постоянной скорости преодолевающего и уступающего режимов мышечного сокращения и обычно при постоянной скорости движений. При этом скорость сокращения быстрых и медленных волокон, включенных в движение, не обязательно будет постоянной.

Изокинетический динамометр оценивает силу изокинетического сокращения, достигаемого на различных скоростях. Например, в преодолевающем изокинетическом тесте, верхние конечности или другие части тела начинают движение и затем ускоряются, вызывая увеличение сопротивление механизма динамометра. При этом, скорость движения конечностей может превышать скорость динамометра и, в зависимости от характеристик динамометра, верхние конечности могут продолжать ускоряться какой-то период времени после возникновения сопротивления. Затем верхние конечности очень быстро замедляют свое движение в связи с нарастающим сопротивлением механизма динамометра на определенной скорости, на которой значения скорости остаются более или менее постоянными до окончания фазы замедления движения.

На установившейся скорости время достижения изокинетической фазы достаточно продолжительно, а сама изокинетическая фаза является наименьшей частью всего общего движения. Например, в одном из исследований установлено, что изокинетическая фаза составляла 90% и 15% от общей продолжительности движения на скоростях 50° и 400%. Это может быть объяснено тем, что изокинетик неподходящий термин для описания высокоскоростного измерения в котором изокинетическая фаза составляет такую малую порцию всего движения. Термин, как бы то ни было, широко используется когда такое движение выполняется на изокинетическом динамометре.

Изокинетический динамометр – это устройство, в котором сила сопротивления или момент силы не позволяет испытуемому выполнять тест со скоростью, превышающей максимальную скорость этого устройства. Первый промышленный изокинетический динамометр появился в 1960-х годах (Cybex). В настоящее время существует большое количество различных изокинетических динамометров. Несколько лет назад изокинетические динамометры позволяли оценивать только силу сокращения мышц в преодолевающем (концентрическом) режиме. В настоящее время по крайней мере на трех динамометрах можно измерить силу мышц в уступающем (эксцентрическом) режиме.

Наиболее характерной особенностью изокинетических тренажеров является их способность легко измерять максимум силы, работу и мощность, достигаемые на различных скоростях, лимитированных динамометром.

Изотонический тест. Изотоническое тестирование может быть использовано для измерения ускорения, максимального пика скорости, работы и мощности, достигаемых при различных сопротивлениях, которые задаются на динамометре. В такой системе регистрируются значения всех этих параметров на каждой величине сопротивления. В изокинетической системе обратная ситуация, там задаются различные значения скорости для динамометра, а регистрируется сила. Выбор того или иного метода тестирования зависит от особенностей избранного вида спорта.

«ЦУР» тест (цикл укорочения-растяжения). Многие спортивные упражнения выполняются за счет постоянно чередующихся сокращений и растяжений мышц (например, бег, многократные прыжки, метания и т.д.). Для измерения силы и мощности в движениях такого типа используют такие тесты как спрыгиваиие с последующим выпрыгиванием на тензоплатформу. Для оценки подобного рода движений могут использоваться тесты как в преодолевающем, так и в уступающем режимах.

Контроль изменяющейся скорости и тестирование выносливости. Большее количество спортивных движений, в частности в плавании, нельзя отнести ни к изотоническим, ни к изометрическим движениям, так как сила и скорость изменяются на протяжении всего передвижения. Соотношение сила-скорость в специфических спортивных движениях может быть проанализировано, например, через анализ видеозаписи. Возможно программировать контролируемый компьютером динамометр для воссоздания характера соотношения сила-скорость.

Контроль и оценка силовых качеств в плавании

Контроль и оценка неспецифических проявлений силовых качеств пловцов.

В спортивной практике существуют различные варианты оценки силовой подготовленности пловцов на суше. В неспецифических условиях на суше измеряются максимальные силовые возможности пловцов и силовая выносливость при имитации плавательных движений.

Проявление максимальных силовых способностей пловцов в неспецифических условиях на суше во многом обусловлено режимом работы мышц при выполнении упражнения. Широко распространенными методами измерения максимальной силы мышц, являются метод Хюттеля-Мертенса и метод измерения тяговых усилий в изометрическом режиме работы мышц.

Известно, что «взрывные» силовые возможности и нервно-мышечная активность мышц рук и верхнего плечевого пояса являются важными факторами в спринтерском соревновательном плавании. Но, в научно-методической литературе имеются противоречивые данные о зависимости максимальной скорости плавания от величин максимальных силовых возможностей, проявляемых в специфических и неспецифических условиях. В результате исследований влияния максимальной силы тяги, измеренной в трех положениях, выявлены внутри – и межиндивидуальные различия градиента силы и относительной скорости возбуждения мышц. Наибольшие значения максимальной силы тяги зарегистрированы в первом положении, в «начале гребка» и наименьшее в «конце гребка». Наименьшее значение градиента силы отмечено в «начале гребка» и наибольшее – в «конце гребка». Установлена существенная корреляционная взаимосвязь между характеристиками «сила-скорость» и плавательными различиями. Оценка кривых «сила – скорость» и характера нервно-мышечной координации исследуемых мышц свидетельствуют о том, что хорошие спринтеры способны лучше координировать мышцы рук и плеч по сравнению с пловцами, имеющими более низкие результаты в спринте. Спринтеры с высоким уровнем силы создают большую пропульсивную эффективность в различных фазах гребкового движения.

Значительно повышается качество оценки максимальных силовых возможностей пловцов использование изокинетических тренажеров, так как полученные результаты значительно теснее связаны с уровнем спортивных достижений, скоростных возможностей и максимальной силы тяги, развиваемой при плавании, по сравнению с данными, зафиксированными в изометрическом режиме. В соответствии с особенностями проявления усилий в гребковых движениях, связанных со спецификой водной среды, выявлена значительная взаимосвязь максимальной скорости плавания на дистанции 50 м с максимальными величинами мощности гребковых движений и максимальной величиной тяговых усилий, зарегистрированных при имитации гребков на суше.

Оценка максимальных силовых возможностей пловцов будет неполной, если отсутствует контроль уровня силовой подготовленности мышц ног. Причем, если для характеристики силовой подготовленности мышц ног, выполняющих плавательные движения в различных способах плавания, регистрация показателей на суше является оценкой неспецифического проявления силы мышц, то для мышц, принимающих участие в выполнении стартового прыжка, это тестирование будет более специфичным (но не полностью, т. к. траекторию полета, аналогичную при выполнении старта в реальных условиях, на суше воссоздать затруднительно). Наиболее доступным и достаточно информативным является метод оценки силовых возможностей по длине прыжка двумя ногами с места, а также по величине выпрыгивания вверх.

В совместном исследовании японских и американских специалистов в попытке оценить максимальную добавленную мощность ног по отношению к стартовому прыжку и повороту в плавании на соревнованиях были выявлены значительные межполовые различия в максимальной абсолютной и относительной мощности мышц ног, а также установлено существенное преимущество спринтеров олимпийской команды США по этим показателям.

Перечисленные выше методы относятся к оценке силы мышц рук и ног, выполняющих гребковые движения, тем не менее, гармоничное силовое развитие мышц пловцов предполагает соответствующее развитие мышц, выполняющих возвратные движения рук и ног. Однако исследования по оценке и контролю силовой топографии мышц пловцов немногочисленны.

Было установлено, что силовые тесты рабочих и возвратных движений рук и ног надежны для оценки неспецифических силовых способностей пловцов на этапах базовой подготовки, углубленной специализации и спортивного совершенствования. Информативность тестов несколько различается на этапах подготовки. Так, на этапе базовой подготовки информативны силовые тесты для мышц ног и показатели гребковых и возвратных движений для мышц рук (при условии, что они используются как элемент множественной регрессии). На этапе углубленной специализации высока информативность силовых тестов для мышц рук и ног. На этапе спортивного совершенствования остается высоким уровень информативности силовых тестов для мышц рук, но уменьшается информативность тестов для мышц ног. Вероятно, это связано с тем, что у пловцов высокой квалификации более выражено влияние согласованности движений рук и ног на достижение максимальной скорости плавания и более тонкая межмышечная координация при работе ног в воде, чем это проявляется в неспецифических условиях на суше. На основании наших исследований можно рекомендовать тесты для контроля и оценки максимальных силовых качеств при имитации гребковых и возвратных движений рук и ног на этапах многолетней подготовки спортсменов, за исключением тестов для мышц ног на этапе спортивного совершенствования.

Контроль и оценка неспецифических проявлений силовых качеств пловцов в динамической работе. Специалисты считают, что оценку силовой выносливости следует производить различными способами: по продолжительности заданной стандартной работы; по работоспособности, зарегистрированной при выполнении программ теста; по отношению работоспособности в конце работы, предусмотренной соответствующим тестом, к ее максимальному уровню. Наиболее информативна оценка силовой выносливости при выполнении движений имитационного характера, близких по форме и особенностям функционирования нервно – мышечного аппарата к соревновательным упражнениям.

Сложность оценки силовой выносливости в циклических видах спорта и, в частности, плавании объясняется тем, что во время преодоления дистанций спортсмен может менять темп и шаг движения, частично компенсируя недостатки силовых качеств. Этого удается избежать при выполнении упражнений на тренажерах, когда задается частота движений, величина преодолеваемого сопротивления, время работы и другие параметры. При постоянном темпе увеличение нагрузки ведет к линейному росту мощности, так же как при постоянной нагрузке и увеличении темпа. При тестировании все равно, задано ли время и нагрузка или темп и нагрузка, конечное соотношение будет одинаковым.

Наиболее важным соотношением, которое вытекает из анализа упражнений на тренажере Хюттеля-Мертенса, является зависимость «средняя мощность – время». Фактически данное соотношение это кривая рекордов для региональных упражнений. При описании личного соотношения в логарифмических координатах степенной зависимостью, выделили две зоны работоспособности, с переломом линейности между 2 и 3 минутой предельного времени. Подобное деление может быть объяснено исследованиями о мышечной композиции. Предполагается, что в зоне кратковременных упражнений до перелома преимущественно обеспечивают сокращение быстрые мышечные волокна, при более длительной работе – медленные волокна. Только упражнения с относительной нагрузкой 25% легли на общую прямую линию. Поскольку для оценки состояния спортсмена необходимо свести к минимуму тестирующие процедуры, достаточно использовать два теста. Мощность в тесте длительностью 30 с и нагрузкой 80% к максимальной изометрической силе определяется как показатель скоростно-силовой выносливости. Мощность в упражнении длительностью 180 с и нагрузкой 60% к максимальной изометрической силе определяется как показатель силовой выносливости. Установлено, что при заданном соотношении нагрузки и предельного времени на тренажере Хюттеля-Мертенса в указанных зонах пловцы показывают среднюю мощность, близкую к максимальной.

Оценка силовой выносливости предполагает использование различных аппаратов, конструкций, часто используемых в тренировочном процессе пловцов для развития силы: инерционный динамометр, тренажер Хюттеля-Мертенса, «скользящую тележку», «Биокинетик» и другие. С непрерывным улучшением аппаратуры, тестирующей силу, разрабатываются и обосновываются более специфические для пловцов тесты.

Тренажеры изокинетического типа (например, «Биокинетик») имея широкий диапазон задаваемого сопротивления и скорости выполнения имитационного гребкового движения, позволяет автоматически регистрировать характеристики мощности движений и объем работы.

В экспериментальных исследованиях у хорошо тренированных спортсменов установлена значительная взаимосвязь между скоростью проплывания 25 ярдов и максимальной мощностью работы руками в течение 45 секунд. Позднее не обнаружено существенной взаимосвязи между скоростью плавания и мощностью, зарегистрированной на «Биокинетике» в аналогичном тесте. Эти противоречия объясняются особенностями контингента испытуемых.

Методы контроля и оценки силовых качеств, проявляемых в специфических условиях водной среды.

Для оценки специальных силовых возможностей пловцов необходимо использовать тесты в специфических условиях водной среды. Максимальные силовые возможности пловцов рекомендуется оценивать с помощью динамометрии в плавании при нулевой скорости (на привязи), выполняя гребковые движения с максимально возможной мощностью в течение 7–10 секунд.

Модификация изокинетического тренажера «Биокинетик» также может использоваться для оценки плавательной мощности в плавании при нулевой скорости, что при соответствующем программном обеспечении позволяет рассчитывать скорость, силу, работу и мощность.

Сравнительный анализ информативности тестирующих процедур на суше с помощью «Биокинетика» и в воде, используя аппарат Power Rack, показал преимущества последнего. Power Rack, модифицированный для измерения времени, необходимого для поднятия веса на заданную высоту на аппарате, позволяет определить силу пловца по результату однократного максимального преодоления отягощения.

Высока информативность величины дополнительной силы тяги, развиваемой пловцами в гидроканале при плавании на скоростях в диапазоне 0,5–1,6 м/с, для оценки максимальной силы пловцов. Характеристики максимальной силовой подготовленности пловцов, зарегистрированные в условиях плавания, во многом определяются тем, насколько хорошо спортсмен умеет распределять мышечные усилия в структуре самого гребка и каковы величины динамических характеристик гребковых движений.

Метод тензометрии, описанный нами ранее, позволяет регистрировать сигналы о величине давления на воду при выполнении плавательных движений. С помощью тензодатчиков, закрепляемых на ладони или стопе пловца, и последующего усиления сигналов, можно получить информацию в виде изображения на мониторе, или графическую запись на различного типа самописцах и дальнейшую оценку максимальных силовых возможностей, проявляемых и технике плавания.

Современными исследованиями установлено, что наиболее точное определение силовых качеств пловцов предполагает оценку пропульсивной силы и силы гидродинамического сопротивления, взаимодействие которых в горизонтальном направлении и обеспечивает передвижение человека по поверхности воды. Например, в результате обработки 99 пар сил пропульсивной части гребкового движения рук восьми брассистов, а также сил, необходимых для создания определенной скорости плавания, используя трехмерный кинематический подход к анализу техники плавания, обнаружено что 80% всех пар сил были статистически равны, означая близкую ковариацию.

Более того, сравнение абсолютных значений силы показывает, что гидродинамические силы, создаваемые кистями рук, объясняют только около половины общих сил опоры. Следовательно, дом создания более полного представления о гидродинамике гребковых движений при плавании спортивными способами следует обращать внимание и на гидродинамические силы, создаваемые предплечьем и плечом.

В настоящее время для определения пропульсивной силы и гидродинамического сопротивления рекомендуется использовать следующие методы:

«1. Определение пассивного гидродинамического сопротивления движению пловца при буксировке (обтекании) в позе «скольжения» на равномерной скорости с использованием установок гравитационного типа, динамометрического типа, гидроканала или гидроэргометра. Существуют различные модификации этого метода, позволяющие измерять эту величину при буксировке в определенных позах, имитирующих таковые в различных способах плавания;

2. Определение пассивного гидродинамического сопротивления движению пловца инерционным методом, основанное на втором законе Ньютона;

3. Определение пропульсивной силы при плавании на привязи в различных модификациях;

4. Определение пропульсивной силы по соотношению гидродинамического давления на движители пловца при плавании на привязи и в естественных условиях;

5. Определение пропульсивной силы и активного гидродинамического сопротивления при отталкивании кистями от неподвижной динамометрической опоры (MAD-system);

6. Определение активного гидродинамического сопротивления, безразмерного коэффициента гидродинамической силы и тотальной внешней механической мощности методом малых возмущений с помощью дополнительного гидродинамического тела;

7. Биоэнергетический метод определения гидродинамического сопротивления при естественном плавании в бассейне и его модификация в условиях гидроэргометра;

8. Трехмерный кинематический анализ техники плавания с квазистационарным расчетом гидродинамических сил;

9. Биоэнергетический метод определения пропульсивных сил и сил гидродинамического сопротивления при установившемся нестационарном плавании человека.»

Для оценки силовой выносливости спортсменов непосредственно в плавании рекомендуются тесты в плавании при нулевой скорости (на привязи). При этом силовую выносливость можно оценивать как по степени уменьшения величин тяговых усилий в фиксированном промежутке времени, так и по общей продолжительности удержания заданного сопротивления.

Силовые способности, как условие, определяющее скорость движений (перемещений) спортсменов, можно оценить по уровню максимальной скорости плавания, при которой не наблюдается снижения скорости вследствие утомления.

Установлено, что пловцы высокой квалификации умеют удерживать высокую скорость плавания более длительное время или на большем отрезке дистанции. При этом наибольшее различие в скорости плавания наблюдается между спортсменами I разряда и кандидатами в мастера спорта и между спортсменами I и II разрядов. Наибольшие различия во времени удержания максимальной скорости плавания отмечается между мастерами спорта и кандидатами в мастера спорта.

Различия в длине дистанций, в течение которой спортсмены удерживают максимальную скорость плавания, у пловцов кандидатов в мастера спорта, спортсменов I и II разрядов связаны в основном с различиями в абсолютной скорости плавания, тогда как между мастерами спорта и другими спортсменами – с увеличением времени ее удержания.

Таким образом, анализ литературных данных показал, что в настоящее время существует достаточно широкий круг методов для оценки неспецифических и специфических силовых возможностей пловцов. Наряду с доступными способами оценки максимальных силовых качеств и силовой выносливости с помощью динамометрии, изотонических и изометрических информационно-тренажерных устройств, в практику подготовки спортсменов включаются компьютеризованные исследовательские комплексы с видеорегистрацией и последующим анализом движений.

Анализ результатов собственных экспериментальных исследований показал, что для контроля силовой подготовленности пловцов целесообразно использовать показатели максимальных тяговых усилий, зарегистрированных при имитации гребковых и возвратных движений рук и ног. Установлено, что на этапе базовой подготовки, углубленной специализации и спортивного совершенствования целесообразно использовать показатели силы тяги при имитации гребковых и возвратных движений рук и ног, за исключением показателей тяговых усилий ног на этапе спортивного совершенствования.

Приведенные выше данные позволяют выделить три основных компонента структуры силовой подготовленности пловцов. К ним относятся:

1. сила, проявляемая в неспецифических тестах на суше;

2. сила, проявляемая в специфических тестах в воде;

3. сила, проявляемая в реальных условиях плавания (силовой компонент техники плавания).

Определение информативности и надежности разработанных нами тестов для контроля и оценки силы мышц рук и ног при имитации гребковых и возвратных движений на суше показало целесообразность их применения на всех этапах подготовки, за исключением этапа спортивного совершенствования, где информативны только тесты для мышц рук. Кроме этого, анализ данных литературы показал, что в теории и методике плавания достаточно хорошо обоснованы средства и методы контроля силовых качеств пловцов на суше и в воде на различных этапах тренировки.

Однако, результаты интервьюирования специалистов плавательного спорта и аналитический обзор литературных источников указывают на необходимость экспериментального исследования средств и методов сопряженного развития силовых качеств и совершенствования техники плавания.

Так, значительное число тренеров высказались за использование штанги на различных этапах подготовки, хотя это положение вызывает сомнение в его эффективности. В первую очередь это связано с большими различиями в нервно-мышечной координации, проявляемой в плавании и при выполнении упражнений со штангой. Во-вторых, применение этого типа упражнений на начальных этапах подготовки может привести к травматизму спортсменов, что убедительно показано в специальных исследованиях. Как видим, определение адекватных средств и методов силовой подготовки для каждого этапа многолетней тренировки и в настоящее время является актуальной научной и практической задачей.

Похожие работы

Использование тренажеров в технической и физической подготовке начинающих волейболистов

Скачать

81297

2

0

... Тренажеры для развития специальных физических качеств (в дальнейшем в единстве с совершенствованием техники игры). 4.        Тренажеры для оценки уровня подготовленности [1, с.78]. 1.5 Тренажёры и тренировочные устройства в технической и физической подготовке волейболистов Физическая подготовка спортсмена составляет основу спортивной тренировки. В её процессе осуществляется развитие ...

Влияние условий среднегорья на подготовку лыжника-гонщика

Скачать

76406

6

0

... но и некоторые медицинские показатели, откуда становится очевидным, что превосходство экспериментальной группы не является случайным. Следовательно, условия среднегорья положительно влияют на общее физическое состояние спортсменов. Глава 3. Экспериментальное исследование физической подготовки лыжников-гонщиков, использующих в качестве подготовки среднегорье   ФИО Лыжероллеры 5 км (исходные) ...

Из опыта подготовки и выполнения норматива мастера спорта России по пауэрлифтингу за период обучения в вузе

Скачать

87480

9

0

... года тренировочных занятий на третьем году обучения в университете мною был выполнен норматив мастера спорта России по пауэрлифтингу. Динамика спортивных результатов за период обучения в Пензенском государственном педагогическом университете и.м. В.Г.Белинского представлена в таблице 3.2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ При подготовке к достижению высоких спортивных результатов (выполнение нормативов кандидата и ...

Физическая культура

Скачать

367666

11

3

... упражнения нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта: желудочное и кишечное сокоотделение, активность пищеварительных ферментов, моторную активность и т.д. Регулярные занятия физической культурой, сопровождаемые потоотделением, не только совершенствуют терморегуляцию, но и обеспечивают систематический вывод из организма образовавшихся в процессе жизнедеятельности шлаковых веществ. ...