Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Состояние проблемы совершенствования техники низкого старта в спринтерском беге 11
1.1. Основные варианты старта в спринтерском беге 11
1.2. Время стартовой реакции спринтеров 15
1.3. Критерии эффективности техники низкого старта 23
1.4. Движение общего центра масс спринтеров при старте 32
1.5. Средства и методы совершенствования низкого старта 36
ГЛАВА II. Цель, задачи, методы и организация исследования 44
2.1. Цель и задачи исследования 44
2.2. Методы исследования 44
2.3. Метрологическое обоснование способа определения координат общего центра масс и устойчивости стартовой позы спринтера 53
2.4. Организация исследования 63
ГЛАВА III. Биомеханический анализ эффективности стартовых действий легкоатлетов-спринтеров 64
3.1. Зависимость времени стартовой реакции спринтеров от устойчивости стартовой позы 64
3.2. Кинематические характеристики движения общего центра масс спринтеров при выходе со старта 73
3.3. Время стартового разгона спринтеров при различных вариантах низкого старта 79
ГЛАВА IV. Педагогическое обоснование методики коррекции техники низкого старта легкоатлетов спринтеров I-II разрядов
4.1. Характеристика экспериментальной методики коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров І-ІІ разрядов 85
4.2. Результаты проверки эффективности экспериментальной методики коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров І-ІІ разрядов 99
Заключение 107
Список сокращений и условных обозначений 111
Список литературы
- Время стартовой реакции спринтеров
- Метрологическое обоснование способа определения координат общего центра масс и устойчивости стартовой позы спринтера
- Кинематические характеристики движения общего центра масс спринтеров при выходе со старта
- Результаты проверки эффективности экспериментальной методики коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров І-ІІ разрядов
Введение к работе
Актуальность. Результат в беге на короткие дистанции во многом обусловлен действиями спринтера на старте. Как отмечают многие исследователи, а также практикующие тренеры, быстрый старт существенно влияет на достижение высокой скорости в беге на 60 и 100 м. Однако многолетние усилия спринтера могут не увенчаться успехом. По новым правилам Международной Ассоциации Легкоатлетических Федераций (ИААФ), введенным с 1 января 2010 г., возможный фальстарт приводит к немедленной спортсмена. В связи с этим современный спринтер должен не только быстро выбегать из стартовой колодки, но и обладать достаточной степенью устойчивости стартовой позы, которая снижает вероятность фальстарта. Следует отметить отсутствие исследований в этом направлении.
В настоящее время легкоатлетами-спринтерами применяются различные варианты низкого старта, отличающиеся расположением упоров стартовой колодки и, соответственно, стартовой позой. Основными являются сближенный, обычный (средний) и растянутый варианты и их разновидности. Поискам наиболее эффективных из них уделяется много внимания. Однако единого мнения специалистов в этом вопросе пока не выработано. Выбор конкретным спортсменом того или иного варианта старта осуществляется, как правило, эмпирически (Озолин Э.С. Спринтерский бег. М. : Олимпия Человек, 2010. 176 с.).
Существует большое количество исследований, в которых техника низкого старта оценивается с использованием разнообразных критериев эффективности, включающих определенные значения кинематических и динамических характеристик движения звеньев тела спортсмена при выполнении старта. В ряде случаев результаты исследований приводят к противоречивым выводам. Значительно меньше работ, в которых оценка техники низкого старта производится на основе обобщенных критериев, учитывающих, в частности, положение общего центра масс (ОЦМ) спринтеров на старте и его движение при выходе со старта, которые, в свою очередь, обусловлены стартовой позой.
Эффективность стартовых действий спринтеров определяется временем стартовой реакции, временем выхода со старта и стартового разгона.
Время реакции спортсменов на звуковой сигнал и факторы, которые на него влияют, изучены достаточно хорошо. Вместе с тем, в конце 90-х годов прошлого века И.М. Козловым была сформулирована гипотеза и получены новые данные о том, что время двигательной реакции зависит от устойчивости позы при выполнении физических упражнений (Козлов И.М., Орлова Н.А. Программирование и время реакции в биомеханической структуре двигательного действия // Человек в мире спорта: тезисы докл. межд. конгресса. М., 1998. С. 26-27). Однако эти данные были получены при рассмотрении элементарных двигательных действий, в то время как вопрос о зависимости времени стартовой реакции спринтеров от устойчивости их стартовой позы при различных вариантах низкого старта остается совершенно не изученным.
Связь времени выхода со старта и стартового разгона с кинематическими характеристиками движения ОЦМ спринтеров стала предметом изучения ряда работ, выполненных зарубежными учеными (Mero A.A., Luhtanen P., Komi P.V. Biomechanical study of the sprint start // Scandinavian Journal of Sports Science. Helsinki. 1983. Vol. 5(1). P. 20-28 ; Schot P.K., Knutzen K.M. A biomechanical analysis of four sprint start positions // Research Quarterly for Exercise and Sport. Reston (Virg.). 1992. Vol. 63(2). P. 137-147 ; 3D kinematik of bunched, medium and elongated sprint start / Slawinski J. [et al.] // Int. J. Sports Med. 2012. Vol. 33. P. 555-560). Сведения о подобных работах в отечественной специальной литературе отсутствуют. Имеющиеся данные касаются спринтеров высокого класса. С участием менее квалифицированных спортсменов и с рассмотрением всех применяемых вариантов низкого старта такие исследования не проводились. Необходимостью разрешения сложившихся противоречий обусловлена актуальность темы настоящего исследования.
Работа выполнена в соответствии со сводным планом НИОКР НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург на 2011-2015 г.г., направление 04, тема 04.10 «Биомеханическое обоснование повышения эффективности двигательных действий спортсменов разной квалификации».
Степень разработанности темы исследования. В настоящее время отсутствуют сведения о влиянии устойчивости стартовой позы на время стартовой реакции спринтеров I-II разрядов. Не имеется данных о кинематических характеристиках движения ОЦМ спринтеров при выходе со старта, динамике стартового разгона при использовании различных вариантов старта, а также о разработанной на их основе методике коррекции техники низкого старта.
Гипотеза: предполагается, что оптимизация стартовой позы на основе биомеханического анализа двигательных действий спринтеров и применение наиболее эффективных вариантов низкого старта позволит при сохранении достаточной устойчивости на старте снизить время старта и стартового разгона в спринтерском беге.
Объект исследования – коррекция техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров I-II разрядов.
Предмет исследования – варианты низкого старта в спринтерском беге.
Цель исследования – теоретически обосновать и экспериментально проверить методику коррекции техники низкого старта для обеспечения устойчивости стартовой позы, а также снижения времени старта и стартового разгона легкоатлетов-спринтеров I-II разрядов.
Задачи исследования:
-
Выявить зависимость времени стартовой реакции спринтеров от устойчивости стартовой позы.
-
Определить кинематические характеристики движения ОЦМ спринтеров при выходе со старта.
-
Установить влияние стартовой позы на динамику стартового разгона спринтеров.
-
Разработать и экспериментально обосновать методику коррекции техники низкого старта с целью обеспечения устойчивости стартовой позы, а также снижения времени старта и стартового разгона легкоатлетов-спринтеров I-II разрядов.
Научная новизна исследования:
-
Впервые рассчитана точность координат ОЦМ и углов устойчивости тела спортсмена, полученных с помощью усовершенствованной методики измерений.
-
Получены новые данные о характере изменения времени стартовой реакции спринтеров с увеличением устойчивости стартовой позы.
-
Впервые показана связь между общим временем выхода со старта, временем движения и длиной траектории ОЦМ при использовании стартовых поз, соответствующих сближенному, среднему и растянутому вариантам старта.
-
Впервые найдена оптимальная расстановка упоров стартовой колодки, при которой достигается достаточная степень устойчивости стартовой позы и наиболее быстрый выход со старта и стартовый разгон.
Теоретическая значимость работы. Результаты исследования, характеризующие возможность повышения уровня технической подготовленности легкоатлетов-спринтеров, дополняют и расширяют знания в области спортивной тренировки. Установлена взаимосвязь времени стартовой реакции спринтеров с устойчивостью стартовой позы. Представленный подход к биомеханическому анализу эффективности стартовых действий спортсменов является теоретической предпосылкой совершенствования методики тренировки в различных видах спорта.
Практическая значимость работы. Разработана и экспериментально обоснована методика коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров I-II разрядов для обеспечения устойчивости стартовой позы, а также снижения времени старта и стартового разгона. Результаты исследования внедрены в учебно-тренировочный процесс Специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва «Орленок» (Санкт-Петербург), а также используются в лекционном и семинарском курсах кафедр теории и методики легкой атлетики и биомеханики Национального государственного Университета физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург (приложение 12).
Методология исследования. Теоретико-методологические основы исследования составляют положения по теории спортивной тренировки (Теория и методика физической культуры : учебник / под ред.: Ю.Ф. Курамшина. 2-е изд., испр. М. : Советский спорт, 2004. 464 с.), положения по теории и методике тренировки в легкой атлетике (Петровский В.В. Бег на короткие дистанции (спринт). М.: Физкультура и спорт, 1978. 80 с.; Бег на короткие дистанции (спринт) / Е.Е. Аракелян [и др.]. М.: Инфра-М., 2002. 134 с.; Озолин Э.С. Спринтерский бег. М.: Олимпия-Человек., 2010. 176 с.), представления об организации спортивных движений (Козлов, И.М. Центральные и периферические механизмы формирования биомеханической структуры спортивных движений: дис. … д-ра пед. наук в форме науч. докл. : 01.02.08, 13.00.04. Майкоп, 1999. 46 с.) и методологии биомеханических исследований (Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. М.: Физкультура и спорт, 1981. – 143 с.).
Методы исследования. Теоретический анализ и обобщение данных документальных источников, анкетирование, педагогическое наблюдение, педагогический эксперимент, тестирование, инструментальные методы (электрохронометрия, антропометрия, электромиография, скоростная фотосъемка), статистическая обработка данных.
Положения, выносимые на защиту:
-
Увеличение устойчивости стартовой позы приводит к уменьшению латентной составляющей стартовой реакции, росту ее моторной составляющей и не влияет на общее время реакции.
-
Оптимальная стартовая поза спринтеров, характеризующаяся достаточной степенью устойчивости, при которой происходят наиболее быстрый выход со старта и стартовый разгон, соответствует сближенному варианту старта. При этом расстояние от линии старта до переднего упора колодки находиться в диапазоне от 0,50±0,01 до 0,55±0,01 м (1,7-1,9 стопы), а между упорами – 0,29±0.01 м (1 стопа).
-
Коррекция техники низкого старта в подготовительном периоде тренировки на основе оптимизации стартовой позы позволяет при сохранении достаточной устойчивости на старте снизить время старта и стартового разгона, а также повысить результат в беге на 100 м легкоатлетов-спринтеров I-II разрядов.
Степень достоверности результатов исследования. Достоверность полученных данных обеспечивается использованием методов, адекватных цели и задачам исследования, применением сертифицированной измерительной аппаратуры, обладающей необходимой точностью, репрезентативностью выборок испытуемых и корректностью применения аппарата математической статистики.
Организация исследования. Исследование проводилось на базе Национального государственного Университета физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург, Специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва «Орленок» (Санкт-Петербург, ул. Садовая, д. 50б) и Специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва по легкой атлетике №1 Невского района Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, ул. О. Берггольц, д.15А). В исследовании принимали участие легкоатлеты-спринтеры в возрасте от 15 до 22 лет. Квалификация спортсменов – I-II разряд.
На предварительном этапе (сентябрь 2010 г. – декабрь 2010 г.) осуществлялось метрологическое обоснование способа определения координат ОЦМ и устойчивости стартовой позы спринтера.
На первом этапе (март 2011 г. – июнь 2011 г.) изучалась зависимость времени стартовой реакции спринтеров от устойчивости стартовой позы. В исследовании участвовали 10 спортсменов.
На втором этапе (октябрь 2011 г. – июнь 2012 г.) исследовались кинематические характеристики движения ОЦМ спринтеров при выходе со старта. В исследовании участвовали 10 спортсменов.
На третьем этапе (сентябрь 2012 г. – декабрь 2012 г.) изучалось влияние стартовой позы на динамику стартового разгона спринтеров. В исследовании участвовали 10 спортсменов.
На четвертом этапе (март 2013 г. – май 2013 г.) осуществлялась проверка разработанной методики коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров. В исследовании приняли участие 20 спортсменов.
Апробация результатов исследования. Основные результаты исследования представлены в докладах на научных конференциях молодых ученых НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург «Человек в мире спорта» за 2011-2013 г.г.; итоговой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург за 2012 г. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 2 статьи, входящих в реестр ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Объем диссертационной работы составляет 122 страницы без приложений и 163 с приложениями и включает: 17 таблиц, 19 рисунков, 12 приложений. В списке литературы 109 источников, из них 49 на иностранном языке.
Время стартовой реакции спринтеров
Другая часть исследователей рассматривали поперечное расположение упоров стартовой колодки. Они изучали различные расположения упоров по ширине и получили похожие результаты. Авторы установили, что расположение упоров по ширине в диапазоне от 25 до 38 см приводят к уменьшению времени старта и стартового разгона. Они рекомендуют использовать на соревнованиях специальные стартовых колодки, которые будут учитывать регулировку их стартовых упоров также и во фронтальной плоскости. (Заварихин В.И. Не в первый раз о низком старте // Совершенствование методов обучения и тренировки в лёгкой атлетике: сб науч. тр. Л.: ГДОИФК. 1982. С. 8-12 ; Biancani A.W. Adjustable foot width starting // Track Field Quarterly Review. Kalamazoo (Mich.). 1978. Vol. 78, No.3. P. 23-28 ; Henson P. Wider look at the sprint start // Track and Field Coaches Review. Gainesville (Flor.). 2002. Vol. 75, No. 4. P. 19-21 ; Parry Т.Е., Henson P., Cooper J. Lateral foot placement analysis of the sprint start New Studies in Athletics // Track Coach. Aachen. 2003. Vol. 18, No. 1. P. 13-22).
К исследованиям, изучающим динамические характеристики стартовых действий, относятся следующие. В.П. Лихонин определял усилия, развиваемые при отталкивании от упоров стартовой колодки и время, затраченное на него. Автор сравнивал два варианта старта - обычный и растянутый. Он обнаружил, что в обычном старте отмечаются большее время нахождения в колодке и усилия, развиваемые при отталкивании (168±20,3 кг), чем при растянутом старте (166,25±26,3 кг). В.П. Лихонин придерживается мнения, что при увеличении продолжительности нахождения в колодке и усилий при отталкивании возникают благоприятные условия для увеличения амплитуды стартовых движений, более длинных шагов и более высокой начальной скорости (Лихонин В.П. Исследование эффективности основных вариантов низкого старта : автореф. дис ... канд. пед. наук : 13.00.04. М., 1968. 19 с). D. Ludwig проводил подобные исследования и получил похожие результаты. В своей работе он рассматривал время взаимодействия спринтера с упорами стартовой колодки от момента отрыва рук до отрыва впереди стоящей ноги. Автор считает ошибочным мнение о том, что чем время взаимодействия меньше, тем эффективнее старт. Он показал, что при более длительном воздействии силы реакции опоры на тело спринтера развивается большая мощность, которая позволяет выполнить выход со старта с большей скоростью (Ludwig D.A. Increased thrust duration in block starting // Scholastic Coach. New York. 1978. Vol. 47, No. 7. P. 30, 125-127.). D. Best также выделяет один из основных компонентов техники к которому следует стремиться - развитие оптимальных силовых воздействий на стартовую колодку (Best D. The sprint start. Developing an effective sprint start must combine proper techniques with individual preference // Athletics Coach. Halesowen. 1984. Vol. 64(7). P. 30-31).
Э.С. Озолин исследовал силовые характеристики движений спринтеров во время старта и стартового разгона (Озолин Э.С. Спринтерский бег. 76 с). Он использовал не только тензодинамометрические стартовые колодки, но и специальные тензостельки, которые были расположены в шиповках спортсменов. На основе полученных результатов Э.С. Озолин также не рекомендует использовать сближенный старт, так как это ведёт к сокращению времени взаимодействия с опорой, что, в свою очередь, снижает начальную скорость движения. D.M. Gutierrez, в отличие от предыдущих авторов, обратил внимание на тот факт, что многие тренеры рекомендуют спринтерам по команде «Внимание!» предварительно надавливать на упоры стартовых колодок. В эксперименте, который проводился на 19 квалифицированных спринтерах, сравнивался обычный старт и старт с предварительным напряжением мышц. Посредством двух тензоплатформ были определены горизонтальные усилия и ускорения. В результате не было выявлено существенных различий между двумя вариантами старта. Автор заключил, что старт с предварительным давлением на упоры стартовой колодки не дает никаких преимуществ перед обычным стартом (Gutierrez D. М. The effect of muscular pretensingon the sprint start // Journal of Applied Biomechanics. Champaign. 2006. Vol. 22(3). P. 194-201).
Некоторые специалисты изучали фазу перехода от старта к стартовому разгону. Н.В. Колесников рассмотрел структурно-ритмическую организацию движений при стартовом разгоне. На основе анализа временных характеристик первых четырех беговых циклов автором был выделен наиболее значимый элемент — опускание ноги на опору (Колесников Н.В. Методика овладения ритмо-темповой структурой стартового разгона и бега по дистанции на 100 м : автореф. дис... канд. пед. наук : 13.00.04. Л., 1986. 22 с).
Д.О. Булыкин анализировал технику старта и стартового разгона футболистов и спринтеров с учётом биомеханических особенностей и строения и функций опорно-двигательного аппарата человека. Он изучил основные закономерности передачи силы мышц по замкнутой кинематической цепи при выполнении стартового разгона и доказал его эффективность особым «силовым» способом. При использовании данного способа, в отличие от обычного, постановка стопы при разгоне осуществляется не на переднюю часть, а на всю стопу с её разворотом наружу (Булыкин Д.О. Техника стартовых действий в футболе и легкоатлетическом спринте : автореф. дис...канд. пед. наук : 13.00.04. М., 2007. 22 с).
К исследованиям, изучающим морфометрические характеристики мышц спринтеров, относится сравнительно небольшое число работ. Детально этим вопросом занимался И.М. Козлов с учениками. На основе использования электромиографической методики он получил данные о том, что в фазе опоры в спринтерском беге активны все мышцы нижних конечностей, а в фазе переноса ноги наблюдается одновременная активность мышц-антагонистов (Козлов И.М. Способ синхронизации ЭМГ и циклограммы при изучении движений человека // Теория и практика физ. культуры. 1966. № 11. С. 70-72). В.В. Степанов, Н.А. Дьяченко, И.М. Козлов, В.П. Муравьев изучали морфометрические характеристики мышц спортсменов во время спринтерского бега, однако непосредственно техники низкого старта они не касались. (Степанов В.В. Исследование биомеханической структуры движений с целью повышения эффективности управления тренировочным процессом бегунов на короткие дистанции : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.04. Л., 1977. 152 с. ; Дьяченко Н.А. Отбор и начальное обучение бегу на короткие дистанции на основе анализа координации движений : автореф. дис. ... канд. пед. наук : 13.00.04. Л., 1986. 22 с.; Козлов И.М., Морфометрическая характеристика мышц нижних конечностей при движениях человека // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1988. Т. 94. №. 2. С. 47-52 ; Муравьев В.П. Техническая подготовка в беге на короткие дистанции с учетом формирования двигательных программ : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.04. Л., 1991. 166 с).
Таким образом, можно констатировать, что, несмотря на достаточно обширное количество исследований техники низкого старта с использованием различных критериев ее эффективности, существуют противоречивые мнения специалистов о способах выполнения стартовых действий. В этой связи представляется перспективной оценка техники низкого старта на основе обобщенных критериев, учитывающих, в частности, положение ОЦМ спринтеров на старте и его движение при выходе со старта.
Метрологическое обоснование способа определения координат общего центра масс и устойчивости стартовой позы спринтера
На результаты биомеханического анализа эффективности стартовых действий легкоатлетов-спринтеров большое влияние оказывает точность определения координат ОЦМ и показателей устойчивости стартовой позы.
В спортивно-биомеханических исследованиях координаты ОЦМ, как правило, находятся расчетным методом с использованием фото- или видеосъемки спортсмена в изучаемой позе. Тело человека представляется n-звенной моделью и на основе данных о массе отдельных звеньев и положении их центров масс рассчитываются координаты ОЦМ. Моделирование тела человека посредством жестких сочлененных звеньев вносит известные погрешности, однако использование этой модели считается вполне оправданным (Vera P. Tecnicas biomecanicas para el analisis de los movimientos deportivos: estado actual у perspectiva // Humanismo у nuevas tecnologias en la education fisica у el deporte. Actas del Congreso. Madrid, 1988. P. 235-243).
Точность определения положения ОЦМ расчетным методом зависит, прежде всего, от точности данных о массе и положении центров масс отдельных звеньев тела. Эти данные получены разными способами, но наиболее предпочтительно использовать данные, полученные радиоизотопным методом. На основе этого метода В.Н. Селуяновым и В.М. Зациорским с соавт. были разработаны уравнения множественной регрессии для нахождения масс-инерционных характеристик звеньев тела человека по весу и длине тела, а также по наиболее прогностическим антропометрическим признакам (Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. М. : Физкультура и спорт, 1981. 143 с. ; Селуянов В.Н. Масс-инерционные характеристики сегментов тела человека и их взаимосвязь с антропометрическими признаками : дис. ... канд. биол. наук. М., 1979. 268 с. ; Селуянов В.Н., Чугунова Л.Г. Масс-инерционные характеристики сегментов тела человека // Современные проблемы биомеханики: Сб. №7. Биомеханика мышц и структура движений. Н. Новгород, 1993. С. 124-143 ; Zatsiorsky V.M., Seluyanov V.N. Estimation of the mass and inertia characteristics of the human body by means of the best predictive regressions equations // Biomechanics IX-B (editado por D. Winter, et al.). Human Kinetics Publishers, Champaign, Illinois, 1985. P. 233-239 ; Zatsiorsky V.M. In vivo body segment inertial parameters determination using a gamma-scanner method // Biomechanics of human movement: applications in rehabilitation, sports and ergonomics (editado por N. Berme, A. Cappozzo). Bertec Corporation, Worthington, Ohio, 1990. P. 186-202 ; Zatsiorsky V.M., Seluyanov V.N., Ychugunova L.G. Methods of determining mass-inertial characteristics of human body segments // Contemporary problems of Biomechanics (editado por G.G. Chernyi, S.A. Regirer). Boca Raton, MA: CRC Press, 1990. P. 272-291).
Данные, полученные В.Н. Селуяновым и В.М. Зациорским с соавт., предполагают использование нестандартных антропометрических точек, являющихся указателями границ звеньев. При сгибании в суставах расстояние от указанных точек до центров масс звеньев значительно уменьшается. Чтобы избежать этого предлагается вводить соответствующие поправки (de Leva P. Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanov s segment inertia parameters // J. Biomechanics. 1996. Vol. 29, No. 9. P. 1223-1230).
Ннесмотря на распространенность расчетного метода определения положения ОЦМ и углов устойчивости, практически отсутствуют сведения о его точности. Можно отметить лишь одну работу, в которой приводятся значения погрешности координат ОЦМ для различных поз. Они находятся в пределах от 0,004 до 0,016 м. (de Leva P. Validity and accuracy of four methods for locating the center of mass of young male and female athletes // International Society of Biomechanics XlVth Congress-Abstracts; Edited by S. Bouisset, S. MMtral, H. Monod. University Paris-Sud, France, 1993. P. 318-319). В отношении углов устойчивости такие работы в доступной отечественной и зарубежной литературе не найдены. В связи с этим было выполнено специальное исследование, цель которого состояла в оценке точности координат ОЦМ и углов устойчивости тела спортсмена, а также совершенствовании методики измерений для ее повышения.
В эксперименте участвовал спортсмен I разряда, специализирующийся в спринтерском беге. Возраст испытуемого - 23 года, вес тела - 67,0 кг, длина тела - 1,74 м. Антропометрические признаки испытуемого, необходимые для определения массы и положения центров масс отдельных звеньев тела представлены в приложениях 1 и 2. В качестве изучаемой позы было рассмотрено положение низкого старта в спринтерском беге, показанное на рис. 2.7.
Для определения координат ОЦМ была разработана оригинальная методика. Ее отличительной особенностью является то, что после расчета с помощью регрессионных уравнений положения центров масс звеньев, соответствующие точки отмечались маркерами на теле спортсмена, находящегося в той же позе, в которой производились предварительные антропометрические измерения. Затем спортсмен занимал изучаемую позу, и производилась его фотосъемка. По фотоматериалам регистрировались координаты центров масс звеньев в данной позе, и рассчитывалось положение ОЦМ. В сравнении с традиционной методикой, предполагающей маркировку проекций осей суставов и других ориентирных точек до фотосъемки, последующую регистрацию их координат по фотоматериалам и расчет положения центров масс звеньев и ОЦМ, предложенная методика имеет ряд преимуществ. Она позволяет существенно повысить точность определения положения ОЦМ по двум причинам. Во-первых, найденное заранее положение центров масс звеньев не зависит от расстояния до нестандартных антропометрических точек границ звеньев, которое при сгибании в суставах меняется. В связи с этим отсутствует необходимость во внесении дополнительных поправок. Во-вторых, положение центров масс звеньев не зависит от смещения вместе с кожей маркеров, возникающего при сгибании в суставах (Soto V.M., Gutierrez М. Parametros iner-ciales para el modelado biomecanico del cuerpo human // Revista Motricidad. 1996. Vol. 2. P. 169-189). В большинстве работ, касающихся определения положения ОЦМ тела спортсмена, такое смещение не учитывается, хотя специальные исследования показали, что, например, при сгибании ноги в тазобедренном суставе оно может достигать 0,070 м (Козлов И.М. Биомеханические факторы организации спортивных движений: монография. СПб.: СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 1998. 141 с).
Кинематические характеристики движения общего центра масс спринтеров при выходе со старта
Средние значения Ьш (таблица 3.3) достоверно различаются в разных вариантах старта (р 0,05). Наименьшее из них - 0,98±0,02 м отмечается в растянутом варианте старта, среднее - 1,07±0,01 м — в сближенном и наибольшее -1,11±0,02 м - в среднем варианте. Важно, что в сближенном варианте старта длина первого шага, равная 1,07±0,01 м, оказалась соответствующей рекомендациям специалистов о том, что первый шаг должен составлять 3,5-4 длины стопы спортсмена.
Самое быстрое пробегание 10 м - 2,182±0,02 и 2,179±0,03 с происходит при сближенном варианте старта при расстоянии от линии старта до переднего упора колодки соответственно 0,50±0,01 и 0,55±0,01 м. Указанные значения tio достоверно (р 0,05) меньше большинства других значений времени пробегания 10 м. Исключение составляют значения tio для сближенного варианта старта при расстоянии от линии старта до переднего упора колодки 0,35±0,01 м (р=0,06) и для среднего варианта старта при том же расстоянии 0,47±0,01 м (р=0,09).
Самому быстрому пробеганию 10 м соответствует также самое быстрое пробегание 30 м - 4,52±0,05 и 4,50±0,04 с. Указанные значения t3o достоверно (р 0,05) меньше большинства других значений времени пробегания 30 м. Исключение составляют значения t3o для сближенного варианта старта при расстоянии от линии старта до переднего упора колодки 0,35±0,01 м (р=0,50) и 0,40±0,01 м (Р=0,06).
Средние значения tio и Цо достоверно ниже (р 0,01) при сближенном варианте старта (2,214±0,011 и 4,540±0,019 с) по сравнению со средним (2,245±0,014 и 4,603±0,02 с) и растянутым (2,243±0,009 и 4,595±0,017 с) вапиантами.
Из анализа времени пробегания 10 и 30 м следует, что оно принимает наименьшие значения при том же варианте старта и при тех же расстановках упоров стартовой колодки, при которых было достигнуто наименьшее время и достаточно высокая горизонтальная скорость ОЦМ при выходе со старта.
Для количественной оценки связи времени стартовой реакции, кинематических характеристик движения при выходе со старта и стартовом разгоне спринтеров была составлена корреляционная матрица (таблица 3.4). Таблица 3.4
Значения коэффициентов корреляции между временем стартовой реакции, характеристиками движения при выходе со старта и стартовом разгоне (п=50)
Анализ коэффициентов корреляции, приведенных в таблице 3.4 показал, что при всех вариантах старта латентное время реакции сравнительно мало влияет на время выхода со старта и также мало влияет или совсем не влияет на время пробе-гания 10 и 30 м. Сильная связь наблюдается между временем выхода со старта и временем пробегания 10 м (г = 0,650-0,808) и 30 м (г = 0,468-0,745). Более сильная связь между временем выхода со старта и временем пробегания 10 м по сравнению со временем пробегания 30 м объясняется тем, что по мере разгона и перехода к бегу по дистанции начинают больше сказываться особенности техники бега и специальной физической подготовленности спортсменов.
Время выхода со старта, в свою очередь, очень сильно зависит от времени движения ОЦМ при старте (г = 0,733-0,915). Связь между горизонтальной скоростью ОЦМ при выходе со старта и временем стартового разгона выражена слабо, что свидетельствует о необходимости развития не максимальной, а оптимальной скорости выхода. Сильная связь между временем пробегания 10 и 30 м (г = 0,796-0,884) указывает на то, что преимущество на отметке 10 м сохраняется и на отметке 30 м.
Полученные при изучении стартовых действий спринтеров результаты имеют некоторые отличия от результатов, полученных в других аналогичных исследованиях. В частности, в одной из последних больших работ, выполненной французскими и швейцарскими учеными с использованием высокоточной опто-электронной аппаратуры, показано, что время выхода со старта и развиваемая при этом скорость ОЦМ девяти высококвалифицированных спринтеров уровня национальной сборной принимают наибольшие значения в растянутом варианте старта. Вместе с тем, время на отрезке 10 м при стартовом разгоне оказалось меньше для среднего и сближенного вариантов старта (3D kinematic of bunched, medium and elongated sprint start / J. Slawinski [et al.] // J. Sports Med. 2012. Vol. 33. P. 555-560). Такую разницу можно объяснить тем, что в работе J. Slawinski et al. при переходе от одного варианта старта к другому менялось лишь расстояние между упорами стартовой колодки, а расстояние от переднего упора до линии старта оставалось постоянным. Варьирование этого расстояния, которое имеет место на практике и учтено в настоящем исследовании, приводит к тому, что при некоторых расстановках упоров сближенный и средний варианты старта становятся близки между собой. При этом изменение расстановки упоров в каждом варианте старта существенно влияет на кинематические характеристики движения ОЦМ
Результаты проверки эффективности экспериментальной методики коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров І-ІІ разрядов
Контрольная и экспериментальная группы состояли из 10 человек каждая. Тренировочные занятия в контрольной группе проводились по типовой программе для групп спортивного совершенствования по специализации бег на короткие дистанции для детско-юношеских спортивных школ и специализированных детско-юношеских школ олимпийского резерва. Занятия в экспериментальной группе проводились по разработанной методике коррекции техники низкого старта легкоатлетов-спринтеров.
При формировании контрольной и экспериментальной групп учитывались антропометрические данные и возраст спортсменов, которые представлены в таблице 4.4. По росту, весу, длине стопы и возрасту группы достоверно не отличаются.
Одним из основных факторов, влияющих на старт и стартовый разгон спринтеров, является уровень развития их скоростно-силовых способностей, а именно силы и скорости сокращения мышц нижних конечностей. Для их оценки использовались следующие тесты: прыжок в высоту с места и прыжок в длину с места. Результаты тестирования скоростно-силовой подготовленности спринтеров контрольной и экспериментальной групп до и после проведения педагогического эксперимента приведены в приложении 9. Средние значения результатов тестов и различия между ними в группах в представлены таблице 4.5.
Из таблицы 4.5 следует, что до эксперимента по результатам тестов скоростно-силовой подготовленности между группами не было достоверных различий, что говорит об их однородности. После эксперимента достоверных различий между группами также не наблюдалось, то есть уровень скоростно-силовой подготовленности изменился у спортсменов обеих групп примерно одинаково.
Средние значения результатов тестов у спортсменов контрольной и экспериментальной групп и различия между ними в каждой группе до и после проведения педагогического эксперимента представлены таблице 4.6.
Из таблицы 4.6 следует, что после проведения эксперимента результаты тестов скоростно-силовой подготовленности спринтеров обеих групп достоверно улучшились. Таким образом, как традиционная, так и экспериментальная методика тренировки приводят к существенному росту специальной физической подготовленности спринтеров.
До эксперимента спринтеры контрольной и экспериментальной групп использовали различную расстановку упоров стартовой колодки (приложение 10). У более рослых спортсменов расстояние от линии старта до переднего и заднего упоров колодки было в среднем длиннее, чем у менее рослых. До эксперимента среднее значение расстояния от стартовой линии до переднего упора у спринтеров экспериментальной группы были несколько большим, чем у спринтеров контрольной группы и для них была удобна как расстановка №1, так и расстановка №2. Вместе с тем, по субъективным ощущениям спортсмены, чей рост превышал 182 см, предпочитали расстановку №1. В процессе эксперимента спринтеры контрольной группы продолжали использовать свою исходную расстановку, а спринтеры экспериментальной группы последовательно использовали расстановки №1 и №2.
Общей характеристикой подготовленности спортсмена является спортивный результат, который представляет собой итог действия многих факторов. На него оказывают влияние специфика и сочетание различных сторон подготовки и особенности проведения соревнований. По этой причине у спринтеров контрольной и экспериментальной групп наряду с общими спортивными достижениями анализировались показатели, характеризующие эффективность стартовых действий: время выхода со старта и время пробегания первых 10 м при стартовом разгоне. Значения этих показателей, а также результаты в беге на 100 м в условиях соревнований, показанные спринтерами контрольной и экспериментальной групп до и после проведения педагогического эксперимента, представлены в приложении 11.
Средние значения времени выхода со старта и пробегания 10 м при стартовом разгоне спринтеров контрольной группы до и после проведения экспери 104 мента приведены в таблице 4.7. Видно, что оба рассмотренных показателя достоверно не изменились. Это свидетельствует о том, что применение на общеподготовительном и специально-подготовительном этапах тренировки средств и методов технической подготовки спортсменов в рамках традиционной методики не приводит к существенному улучшению техники выполнения старта и стартового разгона.
