В результате исследования установлено, что максимальное удаление ОЦМ тела спортсменов от центра его проекции находилось на расстоянии x = 34,4, S = 2,41 мм. Максимальная амплитуда колебаний ОЦМ тела составила x = 37,83, S = 3,03 мм, а средняя частота колебаний ОЦМ тела спортсмена - x = 11,43, S = 0,69 Гц. При исследовании функционального состояния вестибуломоторной системы прыгунов в высоту четко просматривались возможности к достижению высоких спортивных результатов, то есть у тех спортсменов, которые соревновались на высотах 220 см и выше, при выполнении усложненного теста Ромберга отклонение ОЦМ тела от центра его проекции было минимальным и сосредоточено в центре стабилограммы (рис. 4, а).
В наших исследованиях таких прыгунов было всего 15 %, а у остальных прыгунов наблюдались значительные колебания ОЦМ тела в разных плоскостях (рис. 4, б). У обследуемых прыгунов в высоту, способных преодолевать планку на высоте 220 см и более, максимальная амплитуда колебаний ОЦМ тела была минимальной, в то время как эта же амплитуда у спортсменов более низкой квалификации была довольно значительной. Следует помнить, что специфика прыжков в высоту предъявляет повышенные требования к функциональному состоянию вестибуломоторной системы спортсменов, так как целостное выполнение упражнения происходит в трех плоскостях и требует перестройки движений, предъявляет повышенные требования к ориентации в пространстве, к координационным способностям, без которых очень сложно рассчитывать на достижение высоких спортивных результатов.
Техническое мастерство. В результате проведения видеосъемки с последующим анализом видеоизображения на компьютерном комплексе движений и разработки специальной компьютерной программы JUMP, критерии которой были получены при исследовании биофизики легкоатлетических соревновательных прыжков, изучения физического смысла и содержания этих сложных двигательных действий, проанализированы 45 биомеханических характеристик и выявлены наиболее информативные из них [2] (рис. 5).
Рис. 4. Пример стабилограмм прыгуна в высоту с высоким (а) уровнем функционального состояния вестибуломоторной системы (МСМК, Д-о) и с низким (б) (МС, К-в)
Средние значения и стандартные отклонения информативных характеристик, влияющих на достижение высоких спортивных результатов в прыжке в высоту приведены на рисунке 5.
Исходя из вышеизложенного, можно заключить, что высоких спортивных результатов могут достичь спортсмены, имеющие высокий рост, оптимальную массу тела, высокий уровень развития скоростных способностей и способности к проявлению усилий большой мощности в минимальное время. Увеличение скорости разбега перед отталкиванием, скорости и угла вылета, угловой скорости сгибания сустава стопы, скорости ЦМ маховой ноги, полной средней энергии тела спортсмена в отталкивании, средней мощности отталкивания и уменьшение времени взаимодействия с опорой - это результат специальной физической подготовленности и эффективной структуры движения при выполнении подготовительных действий к отталкиванию и в самом отталкивании прыгунов в высоту.
Высокие прыжки, в свою очередь, являются результатом координированных действий всех частей тела прыгунов, что обеспечивается с физиологических позиций упорядочивающими свойствами ЦНС, ее пластичностью, определяются функциональными возможностями сенсорных систем, принимающих участие в управлении движениями, состоянием нервно-мышечных механизмов регулирования функций двигательного аппарата и приобретаемым двигательным опытом.
Рис. 5. Корреляционная взаимосвязь антропометрических и биомеханических характеристик; техники выполнения прыжка в высоту (мужчины, n = 32) со спортивным результатом и средние значения и стандартные отклонения информативных показателей: 1 - масса тела, кг; 2 - длина тела, м; 3 - результирующая сила реакции опоры в фазе отталкивания, кН; 4 - угловая скорость разгибания коленного сустава опорной ноги при отталкивании от опоры, рад с-1; 5 - продолжительность фазы отталкивания от опоры, с; 6 - средняя горизонтальная составляющая скорости ЦМ маховой ноги в фазе отталкивания, м с1; 7 - скорость разбега перед отталкиванием от опоры, мс1 ; 8 - угол вылета ОЦМ тела, град.; 9 - угловая скорость сгибания голеностопного сустава опорной ноги при отталкивании от опоры, рад с-1; 10 - скорость вылета ОЦМ тела в момент отрыва от опоры, м с- 1; 11 - средняя полная энергия движения тела спортсмена в фазе отталкивания, кДж; 12 - мощность отталкивания, кВт; г - принятый критерий -г= 0,35
Для достижения высоких спортивных результатов в прыжке в высоту в тренировочном процессе спортсменов необходимо использовать соответствующие упражнения, позволяющие воспроизводить заданные характеристики прыжка в высоту, а также упражнения, направленные на совершенствование функциональных возможностей сенсорных систем, принимающих участие в управлении движениями и, в частности, вестибуломоторной.
Скоростно-силовая подготовленность. Исследование скоростно-силовой подготовленности квалифицированных прыгунов в высоту осуществлялось на основе определения и анализа силовых и временных характеристик прыжка вверх с места с махом рук в реальном масштабе времени. По мнению В.М. Дьячкова [3], данный тест объективно отражает уровень готовности двигательного аппарата спортсмена к достижениям, поскольку четко реагирует на изменение функционального состояния ЦНС. Для тензодинамометрических исследований использовался аппаратно-программный комплекс "Модуль" [1]. Совместная работа датчиков, блока ввода информации и ПК позволяла вычислять и визуализировать 15 биомеханических характеристик прыжка вверх с места с махом рук. В исследованиях приняли участие спортсмены (мужчины), специализирующиеся в прыжке в высоту (n=20).
В процессе исследований выявлены информативные показатели скоростно-силовой подготовленности спортсменов и установлена их статистически значимая взаимосвязь со спортивным результатом в прыжке в высоту: максимальная сила (Irl =-0,59, P<0,01), градиент силы (Irl = -0,76, P<0,01), импульс силы (Irl = -0,64, P<0,01), время достижения максимальной силы (Ir атосыв ,(10,0>P ,15,0 = I подъема ОЦМ тела (Irl = -0,67, P<0,01). Установлено, что у квалифицированных прыгунов в высоту (средний спортивный результат в прыжках в высоту 215 см) результирующая сила составила х = 2359,01, S = 188,72 Н; величины градиента силы -х = 7427,07, S = 445,62 Н с"1, импульса силы - х = 349,26, S = 31,43 Н с соответственно. Время достижения максимальной силы и высота подъема ОЦМ тела спортсмена у обследуемых прыгунов в высоту составили x = 0,30, S 0,02 с и x = 0,49, S = 0,04 м.
Увеличение результирующей силы, градиента силы, импульса силы высоты подъема ОЦМ тела спортсмена, уменьшение времени достижения максимальной силы свидетельствуют о повышении уровня скоростно-силовой подготовленности прыгунов в высоту. В процессе исследования установлено, что выполнение спортсменами прыжка вверх с махом рук имеет ярко выраженные индивидуальные особенности. У одних прыгунов в высоту - это преобладание скоростных характеристик при выполнении теста, у других - силовых, а у третьих они имеют пропорциональное соотношение (рис. 6).
Рис. 6. Тензодинамограмма выполнения прыжка вверх с места с махом рук прыгуном в высоту: а - с преобладанием силового компонента скоростно-силовой подготовленности; б - с преобладанием скоростного компонента скоростно-силовой подготовленности; в - с пропорциональным соотношением компонентов скоростно-силовой подготовленности
При выполнении теста прыгунами с преобладанием силовых характеристик скоростно-силовой подготовленности увеличивается длительность взаимодействия с опорой и уменьшается скорость нарастания силы (см. рис. 6, а).
При выполнении теста прыгунами с преобладанием скоростных характеристик скоростно-силовой подготовленности увеличивалась скорость нарастания силы в начале движения, уменьшалось время взаимодействия с опорой (см. рис. 6, б). Следует отметить, что в представленных примерах спортсмены проявляют при выполнении теста практически одинаковую силу. Однако преимущество оказывается на стороне того спортсмена, который проявляет силу за наименьшее время. Это связано с тем, что длительность проявления силы в прыжках в высоту с разбега у лучших прыгунов мира составляет 0,1200,150 с, в то время как, время необходимое для достижения максимальной силы колеблется в пределах 0,300-0,400 с. В этом случае спортсмены не успевают проявить свою максимальную силу и достигаемая скорость в значительной степени зависит от градиента силы.
Способность к реализации специальной подготовленности квалифицированными прыгунами характеризуется пропорциональным соотношением силовых и скоростных компонентов скоростно-силовой подготовленности (рис. 6, б). Такие прыжки характеризуются быстрым переходом от сгибания к разгибанию ног, эффективной межмышечной координацией. И чем быстрее осуществляется этот переход, тем значительнее проявляются скоростно-силовые возможности спортсмена.
Выводы
1. Изучены компоненты обеспечения (длина и масса тела, функциональное состояние упуговязких свойств скелетных мышц, функциональное состояние вестибуломоторной системы) и реализации соревновательной деятельности (техническое мастерство спортсменов, скоростно-силовая подготовленность) прыгунов в высоту высокой квалификации.
2. Большая длина тела спортсменов дает чисто механическое преимущество в прыжках в высоту благодаря более высокому расположению ОЦМ тела, а меньшая масса тела - возможность проявить более значительную относительную силу. Средние величины этих показателей у сильнейших прыгунов мира равны х = 191; S = 4,91 см и х = 75; S = 6,6 кг соответственно.
3. Данные проведенных исследований показали, что мышцы толчковой ноги большинства квалифицированных прыгунов в высоту по информативным показателям, уступают мышцам маховой ноги. Это свидетельствует об их определенном переутомлении, обусловленном чрезмерной тренировочной нагрузкой.
4. Специфика прыжка в высоту предъявляет повышенные требования к функциональному состоянию вестибуломоторной системы спортсмена, так как целостное выполнение упражнения происходит в трех плоскостях и требует перестройки движений, предъявляет повышенные требования к ориентации в пространстве, к координационным способностям, без которых очень сложно рассчитывать на достижение высоких спортивных результатов. Установлено, что у прыгунов в высоту способных преодолевать планку на высоте 220 см и более, величины максимальной амплитуды колебаний ОЦМ тела и максимального удаления ОЦМ тела от его проекции имеют минимальные значения и характеризуются наибольшей частотой.
5. Высоких спортивных результатов могут достичь прыгуны в высоту, имеющие высокий рост, оптимальную массу тела, высокий уровень развития скоростных способностей и способности к реализации большой мощности в минимальное время. Увеличение скорости разбега перед отталкиванием, скорости и угла вылета, угловой скорости сгибания сустава стопы, скорости ЦМ маховой ноги, полной средней энергии тела спортсмена в отталкивании, средней мощности отталкивания и уменьшение времени взаимодействия с опорой - это результат специальной физической подготовленности и эффективной структуры движения при выполнении подготовительных действий к отталкиванию и в самом отталкивании прыгунов в высоту.
6. Увеличение результирующей силы, градиента силы, импульса силы высоты подъема ОЦМ тела спортсмена, уменьшение времени достижения максимальной силы свидетельствуют о повышении уровня скоростно-силовой подготовленности прыгунов в высоту. Реализация скоростно-силовых возможностей квалифицированных прыгунов в высоту носит сугубо индивидуальный характер.
7. Полученные данные об компонентах обеспечения и реализации соревновательной деятельности можно использовать для объективизации спортивного результата, определения общей стратеги подготовки, повышения эффективности технической и физической подготовки прыгунов в высоту высокой квалификации.
Перспективы дальнейших разработок следует взывать с объективизацией тренировочных средств, позволяющих повысить эффективность влияния на характеристики обеспечения и реализации соревновательной деятельности прыгунов в высоту высокой квалификации, а также с дальнейшим изучением компонентов реализации соревновательной деятельности, в частности психологической подготовленности спортсменов.
Использованные источники
1. Біомеханіка спорту / За заг. ред. А.М. Лапутіна - К.: Олімпійська література, 2001. - 320 с.
2. Бобровник В.И. Высокие технологии в легкоатлетическом спорте / В.И. Бобровник, Е.К. Козлова // Вісник Чернігівського педагогічного університету. - Чернігів, 2010. - C. 512-518.
3. Дьячков В.М. Прыжок "фосбери-флоп" / В.М. Дьячков, А.П. Стрижак. - М: Физкультура и спорт, 1975. - 64 с.
4. Козлова Е. К. Методика тренировки квалифицированных прыгунов в высоту на этапе непосредственной подготовки к основным соревнованиям сезона : автореф. дис. на соискание учен. степени канд. наук по физ. воспитанию и спорту : спец. 24.00.01 "олимпийский и профессиональный спорт" / Е.К. Козлова. - К., 2001. - 193 с.
5. Козлова О.К. Характерні особливості системи змагань і змагальної діяльності спортсменів високої кваліфікації на сучасному етапі розвитку легкоатлетичного спорту / О.К. Козлова // Фізична культура, спорт та здоров'я нації. - 2014. - С. 470-475.
6. Лапутин А.Н. Олимпийскому спорту - высокие технологии / А.Н. Лапутин, В.И. Бобровник. - К.: Знання, 1999. - 166 с.
7. Платонов В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения / В.Н. Платонов. - К. : Олимп. лит., 2004. - 808 с.
8. Суслов Ф.П. Система соревнований и динамика спортивной формы в индивидуальных дисциплинах / Ф.П. Суслов // Наука в олимпийском спорте. - 2007. - №1. - С. 114-121.
9. Laputin A.N. Biomechanical aspects of the function of athletes' skeletal muscles in different conditions of physical exercises performance // Book of Abstracts / Second Annual Congress of the European College of Sport Science "Sport Science in a Changing World of Sports": August 20-23, 1997, Copenhagen, Denmark. - P. 902903.