На правах рукописи

Эрикенов Сеит Муратович

СТРУКТУРА РЫВКА ГИРИ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ

БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СПЕЦИАЛЬНОВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УПРАЖНЕНИЙ В ТРАДИЦИОННЫХ

И ИСКУССТВЕННО СОЗДАННЫХ УСЛОВИЯХ

01.02.08 - Биомеханика

13.00.04 - Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Нальчик 2003

Работа выполнена в Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова Научные руководители: доктор педагогических наук, профессор, заслуженный изобретатель РФ Черкесов Юрий Тагирович кандидат педагогических наук, доцент Эбзеев Мурат Магометович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор, заслуженный работник ФК РФ Дворкин Леонид Самойлович кандидат педагогических наук, доцент Сандалов Юрий Анатольевич

Ведущая организация: Ростовский государственный педагогический университет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КабардиноБалкарского государственного университета.

i

Ученый секретарь диссертационного совета, Кожемов А.А.

кандидат педагогических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Современные тенденции научно-технического обеспечения процесса подготовки спортсменов и совершенствования их мастерства в избранных специализациях характеризуются все возрастающим применением компьютерной техники [Ю.В. Верхошанский, 1985; А.А. Селиверстов,1991; И.Т. Лысаковский, 1997; И.П. Ратов и др., 1998; В.В. Иванов, 1998;

И. Строева, Р. Дорохов, 1998; Б.А. Дышко, 1999; Ю.Т. Черкесов, А.А. Харенко, 2002; Н.Ж. Булгакова и др., 2003; Д.А. Роман, В.В. Лысенко, 2003;

Ю.Я. Юхно и др., 2003; и др.]. Использование компьютерных приемов документирования и срочного представления количественных и качественных показателей выполняемых упражнений, моделирования движений и программирования условий их выполнения - основной признак современного уровня биомеханических и спортивно-педагогических исследований.

В исследуемом гиревом виде спорта, как и во многих других, высокий уровень физического развития, силовая выносливость — одна из главных предпосылок, определяющих спортивное мастерство, результативность тренировочного, а, следовательно, и соревновательного процесса [Ю.В. Верхошанский, 1977,1988; Д.Д. Донской, 1979; А.А. Шипилов, В.П. Климин, 1979;

А.Н. Воробьев, 1981; Г. Гилев и др.,1981; М.М. Боген, 1985; В.Д. Моногаров, 1986; В.Д. Бойко, 1987; Ю. Хартман, X. Тюннеманн, 1989; В.Н. Платонов, М.М. Булатова, 1992; В.Н. Курысь, 1998; В.Н. Селуянов, С.К Сарсания, 1998;

Л.С. Дворкин, 2001; и др.].

Введение новых правил и условий проведения соревнований в гиревом спорте (количество подъемов гирь за ограниченное время) еще более повысило значение не только силовой, но и скоростно-силовой выносливости.

При совершенствовании этих двигательных качеств, на наш взгляд, мало опираться на методические приемы, вытекающие из знания физиологических механизмов выносливости [А.В. Коробков, 1954; М.И. Майсурадзе, 1962; Н.А. Бернштейн, 1966; Ю.И. Смирнов, 1968; D.E. Belka, 1968; В.М. Зациорский и др., 1982; Р.С. Персон, 1985; Н.И. Волков, 1990; Н.А. Фомин, Ю.Н. Вавилов, 1991; и др.]. Необходимо знание биомеханических особенностей соревновательных и специально-вспомогательных упражнений, без чего невозможно добиться рационализации и экономизации двигательных действий, а, следовательно, и достижения максимального спортивного результата [R. Margaria, 1976; М.М. Боген, 1985; А.С. Аруин, Б.И. Прилуцкий, 1985; J.

Hay, 1985; А.Н. Фураев, 1988; Г.И. Попов, 1992; Ю.Т. Черкесов, 1993; М.М.

Эбзеев, 1994; Ю.Т.Черкесов и др., 1995, 2000; А.А. Эльгайтаров, 1996; В.И.

Жуков, 1999; Ч.Х. Ингушев, 2002; и др.].

С учетом сказанного тема настоящего исследования представляется весьма актуальной.

Цель исследования. Целью исследования являлось обоснование целесообразности разработки условий целенаправленного текущего регулирования внешнего силового воздействия и выполнения в этих условиях тяги рывковой.

Рабочая гипотеза. Предполагалось, что выполнение рывковой тяги в условиях искусственной управляемой среды, предопределяющей рациональное проявление биомеханических характеристик движения, будет способствовать совершенствованию биомеханической структуры указанного специально-вспомогательного упражнения.

Объектом исследования являлся процесс совершенствования тренировочных условий гиревиков.

Предмет исследования - средства, методы и технологии тренировки гиревиков.

В соответствии с проблем эй, объектом, предметом, целью и гипотезой исследования были определены следующие задачи:

1. Разработать фазовую структуру рывка гири и установить особенности проявления его двигательных характеристик.

2. Исследовать отличительные особенности выполнения рывка гири атлетами различной квалификации по биомеханическим характеристикам.

3. Исследовать отличительные особенности выполнения рывка гири и тяги рывковой с гирей.

4. Адаптировать тренажер "Улитка" к условиям выполнения тяги рывковой.

5. Исследовать особенности проявления биомеханических характеристик при выполнении тяги рывковой с парей и в условиях тренажера "Улитка".

6. Установить особенности проявления биомеханических параметров тяги рывковой, выполняемой мастером спорта РФ в условиях тренажера "Улитка" с различным диапазоном изменения сопротивления.

7. Провести сравнительный анализ параметров рывка гири весом 24 кг и тяги рывковой в условиях тренажера "Улитка" с диапазоном изменения сопротивления 12-40-12 кг, выполняемых мастером спорта РФ.

Научная новизна. Впервые:

- определена фазовая структура и установлено типичное проявление биомеханических характеристик рывка гири;

- установлены особенности выполнения рывка гири в связи с квалификацией спортсменов и применением различных режимов внешнего силового воздействия;

- обоснованы условия целенаправленного текущего регулирования внешнего сопротивления при выполнении рывковой тяги гиревиком; рациональность выполнения тяги рывковой в режиме возрастающе-убывающего сопротивления, создаваемого тренажерным комплексом "Улитка".

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Структурное деление рывка гири на фазы и периоды: 1 фаза - активное опускание гири; 2 фаза - торможение; 3 фаза - предварительный разгон; 4 фаза - финальный разгон и уход; 5 фаза - фиксация; I период - замах;

II период - разгон; III период - фиксация.

2. Отличительные особенности выполнения рывка гири мастером спорта РФ и безразрядником, состоящие в том, что мастер спорта осуществляет рывок гири с меньшими энергетическими затратами (в двух основных фазах - торможение и предварительный разгон), меньшей высотой и скоростью подъема снаряда.

3. Выполнение тяги рывковой с преодолением режима возрастающеубывающего сопротивления, с различным диапазоном его изменения, способствует регулированию биомеханических характеристик. Чем больше начальное сопротивление и его диапазон, тем рациональнее и эффективнее выполняется данное специально—вспомогательное движение.

Теоретическая значимость. Результаты исследования углубляют знания: о технологии использования нетрадиционных средств и методов тренировки спортсменов; о делении соревновательного упражнения на фазы и периоды; об особенностях проявления биомеханических характеристик соревновательного упражнения в связи с квалификацией спортсмена и применением искусственной среды управляемого воздействия.

Практическая значимость работы заключается в разработке технологии применения компьютеризованного комплекса "Улитка". Выполнение тяги рывковой в условиях данного комплекса обеспечивает взаимозависимое проявление и развитие силы, выносливости и техники выполнения упражнения.

Апробация работы. Основные положения исследования, а также вопросы их практического внедрения обсуждашсь на расширенном заседании кафедры научных основ физической культуры и спорта КБГУ, докладывались на I Всероссийской научно-практической конференции "Мониторинг физического развития, физической подготовленности различных возрастных групп населения", г. Нальчик, 17-19 января 2003; опубликованы в изданиях различного уровня.

Объем и структура диссертации. Общий объем диссертации - странищ.. Она состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, включает список литературы аз 123 источников, 7 из которых на иностранном языке. Работа иллюстрирована 3 рисунками, схемой, 5 таблицами и 7 приложениями.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: анализ научно-методической литературы; педагогические наблюдения; компьютеризованный исследовательский комплекс; педагогический поисковый эксперимент; методы математической статистики.

Организация исследования. Экспериментальной базой являлась НИЛ "Биотехника" КБГУ, созданная под руководством профессора Ю.Т. Черкесова, которая располагает условиями, адекватными решению поставленных задач. В их числе компьютеризованный комплекс для снятия и обработки в автоматическом режиме параметров биомеханических характеристик (сила реакции опоры, сила тяги, вертикальное перемещение, скорость движения гири, угловые параметры в коленном суставе, работа силы в наиболее важных участках выполнения рывка) и управления их проявлением (с помощью устройств, программирующих и регулирующих в заданных режимах сопротивления, создаваемых мышцам спортсмена).

Структурное деление рывка гири на фазы и периоды движения осуществлялось при участии мастера спорта России по гиревому спорту. Он выполнял рывок гири с применением устройства для регистрации и информации о параметрах движения (УРИПД - составная часть исследовательского комплекса). Из шести выполненных рывков гири отбиралось одно наиболее правильно выполненное движение, с типичным для мастера спорта проявлением биомеханических характеристик. При выделении фаз и периодов по компьютерограмме мы пользовались определенными критическими значениями двигательных характеристик - силы реакции опоры, скорости, высоты положения снаряда и угловых изменений в коленном суставе.

Деление упражнения "рывок гири" на фазы и периоды и сравнительный анализ двигательных характеристик при выполнении упражнения с различными режимами внешнего сопротивления спортсменами различной квалификации необходимы для выявления техничного и эффективного выполнения данного упражнения.

Квалификационные различия выполнения рывка (поисковые исследования) гири выявлялись при участии двух гиревиков - мастера спорта и безразрядника также с применением УРИПД.

Спортсмены выполняли рывок гири весом 24 кг 15 раз в двух подходах, всего 30 подъемов. Сравнительному анализу подвергались следующие характеристики: максимум скорости опускания и подъема гири, высота подъема, максимум силы реакции опоры, работа силы реакции опоры второй и третьей фаз, относительное значение работы силы реакции опоры этих фаз.

Для выявления отличительных особенностей выполнения рывка гири и тяги рывковои с гирей спортсмен - мастер спорта выполнял 30 подъемов снаряда (15+15) в каждом упражнении. Сравнивались средние значения максимумов скорости опусканий и подъемов гири, высоты подъема, максимума силы реакции опоры второй и третьей фаз, работы силы реакции опоры и относительного значения работы силы реакции опоры этих же фаз движения.

На следующем этапе устанавливались отличительные особенности этих же биомеханических параметров при выполнении тяги рывковои с гирей и тяги рывковои в условиях тренажера "Улитка". Упражнения выполнялись мастером спорта по 30 попыток (15+15) в каждом.

Диапазон изменения сопротивления, создаваемого тренажером, составлял 5 - 24 - 5 кг. Начальное сопротивление (5 кг) соответствовало выпрямленному положению тела атлета, а положение гири соответствовало концу третьей фазы - финальный разгон. Такой вариант изменения сопротивления соответствует его возрастающе-убываюшему режиму.

Движение носило возвратно-поступательный характер. При возвратном движении, которое соответствует опусканию кисти руки и грузовых масс до максимально низкого положения (конец фазы торможения), происходит возрастающее сопротивление. В конце фазы торможения оно составляло 24 кг.

Таким образом, при выполнении замаха гирей (I период движения) сопротивление возрастает от 5 до 24 кг, а при выполнении второго периода (разгон-уход), наоборот, убывает от 24 до 5 кг.

Мы остановили свой выбор на режиме возрастающе-убывающего сопротивления по причине эффективности его применения в некоторых видах спорта (тяжелая атлетика, волейбол), которая доказана рядом исследований [Ю.Т.Черкесов, 1993; Т.Ю.Черкесов, 2001]. Однако применительно к гиревому спорту (в частности, в тренировке гиревиков в тяговых упражнениях) мы не нашли примеров его применения.

Исследование биомеханических параметров тягирывковой в условиях тренажера "Улитка" с различными вариантами изменения внешнего сопротивления организовано с целью выявления такого его диапазона, при котором происходит наиболее рациональное проявление биомеханических характеристик.

Суть исследования заключалась в следующем. Атлет (МС) в течение двух тренировочных дней выполнял тяги рывковые в указанном режиме сопротивления — 30 попыток в двух подходах (15+15) со следующим диапазоном изменения его величины: 3 - 16 - 3 кг, 5 - 24 - 5 кг, 9 - 32 - 9 кг, 1 2 - - 12 кг. По ходу выполнения движения регистрировались максимум скорости опускания грузовых дисков; максимум скорости их подъема; высота перемещения кисти руки спортсмена, связанной с помощью ручки с тягой; максимум силы реакции опоры; работа силы реакции опоры второй и третьей фаз;

относительная работа силы реакции опоры этих же фаз.

Сравнивая средние значения полученных показателей, устанавливали особенности проявления тех или иных двигательных характеристик, по которым, в свою очередь, определили наиболее рациональный для выполнения рывковых тяг диапазон изменения внешнего сопротивления.

С целью выявления отличительных особенностей рывка гири весом 24 кг и тяги рывковой на "Улитке", тот же мастер спорта в течение двух тренировочных занятий выполнял рывок гири и тягу рывковую в условиях тренажера, создающего возрастающе-убывающий режим сопротивления с наиболее рациональным диапазоном изменения его величины, а именно: 12 - 40 - 12 кг. Выполнено 30 попыток (15+15) в каждом упражнении с одновременной регистрацией названных выше биомеханических характеристик движения.

Сопоставительный анализ средних значений параметров проводился для установления отличия упражнения, выполняемого в традиционных условиях (рывок гири), от специально-вспомогательного упражнения (тяга рывковая), выполняемого с применением тренажерного комплекса "Улитка".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Фазовая структура рывке гири и особенности проявления двигательных характеристик мастером спорта РФ. С использованием компьютеризованного исследовательского комплекса нами осуществлена регистрация двигательных характеристик рывка гири, выполняемого мастером спорта РФ. Основываясь на графиках проявления биомеханических характеристик, представляем свое видение деления рывка гири на фазы и периоды движения (рис. 1).

Рис. 1. Фазовая структура рывка т р и и графики двигательных характеристик:

Первая фаза (активное опускание гири) начинается с началом опускания гири. В этот момент графики перемещения, скорости и силы реакции опоры начинают опускаться вниз. А заканчивается эта фаза в тот момент, когда значение скорости падения гири вниз (отрицательная скорость) достигает максимальной величины, а сила реакции опоры - первого пика своего минимального значения. При этом наблюдается некоторая гетерохронность проявления силы и скорости [И.П. Ратов, 1974].

Вторая фаза (торможение) начинается с конца первой фазы, т.е. при минимальном пиковом значении скорости, и заканчивается в момент максимума сгибания ног и опускания гири при нулевом значении скорости и максимальном проявлении силы реакции опоры.

Третья фаза (предварительный разгон) начинается с конца второй фазы и заканчивается в момент максимума разгибания ног и проявления минимального значения силы реакции опоры.

Четвертая фаза (финальный разгон и уход под гирю) начинается с конца третьей фазы и заканчивается в момент подъема гири на максимальную высоту при нулевом значении скорости ее движения и силе реакции опоры, равной суммарному весу атлета и снаряда.

Пятая фаза (фиксация) начинается с окончанием четвертой фазы и заканчивается в момент начала опускания гири, которое сопровождается уменьшением скорости движения снаряда и силы реакции опоры.

Первый период движения (замах) объединяет первую и вторую фазы и начинается с момента начала опускания гири, когда графики перемещения, скорости и силы реакции опоры начинают опускаться вниз, и заканчивается в момент максимума опускания гири, достижения нулевого значения скорости движения снаряда при максимальном сгибании ног.

Второй период (разгон), объединяя третью и четвертую фазы, начинается с окончанием второй фазы, т.е. с момента максимального опускания гири, достижения нулевого значения скорости и максимального проявления силы реакции опоры при максимальном сгибании ног, а заканчивается в момент подъема гири на максимальную высоту, когда скорость движения снаряда становится равной нулю, а сила реакции опоры - суммарному весу атлете, и гири.

Третий период (фиксация) начинается с окончанием второго периода (адекватно окончанию четвертой фазы) и заканчивается в момент начала опускания гири и соответствующего уменьшения скорости движения снаряда и силы реакции опоры.

Отличительные особенности выполнения рывка гири атлетами разного уровня подготовленности исследовались с применением компьютеризованного комплекса. Результаты исследования показывают более рациональное, экономичное выполнение упражнения мастером спорта РФ по сравнению со спортсменом-безразрядником.

Так, мастер спорта при подъеме гири затрачивает меньшую энергию в двух основных фазах: торможение (2 фаза) и разгон (3 фаза). При этом во второй фазе у мастера спорта расход энергии (в процентном отношении) меньше, чем в третьей фазе.

Скорость вылета снаряда у спортсмена высокой квалификации также меньше, чем у спортсмена низкой квалификации; меньшей является и высота вылета гири (1,22 м и 1,44 м соответственно). Большее значение у мастера спорта имеет скорость опускания гири. Несущественные различия выявлены Итак, скорость опускания тяжести возрастает с повышение нагрузки и, наоборот, скорость подъема уменьшается (достоверность различия обнаружена при Р