Лекция 7,8,9. Биомеханика двигательных качеств
 Скачать 183.5 Kb.
|
|
Заключение. Чтобы получить прирост скорости движений за счет тренировки силового качества надо знать какое внешнее сопротивление испытывает спортсмен во время спортивного движения. Если оно равно 80% его максимальной силы, то тренировка силового качества нужна. Если оно менее 5% от максимальной силы спортсмена, то тренировка силового качества не даст прироста скорости движения. Биомеханика двигательных реакций Двигательная реакция - это реакция человека движением на какой-либо сигнал. Двигательные реакции бывают простые и сложные. Простая двигательная реакция - это ответ запланированным движением на заранее известный сигнал. Такая двигательная реакция всегда присутствует на старте, при стрельбе по движущейся мишени и т.д. Сложная двигательная реакция - это двигательный ответ на неизвестный сигнал. А если заранее не известен сигнал, то неизвестно и действие которым надо на него ответить. Значит после появления сигнала надо принимать решение как на него ответить. Такая реакция присутствует во всех спортивных играх, противоборствах, фехтовании и др. Пока идет время двигательной реакции друг друга сменяют 3 фазы. 1. Сенсорная (чувствительная) - время от появления сигнала до первых признаков электрической активности мышц. Это можно определить по электромиограмме (рис. 00, 1). Во время этой фазы движения еще нет. С ростом спортивного мастерства время этой реакции сокращается. Следовательно, время этой фазы можно сократить путем тренировки. Для успешности двигательной реакции за время сенсорной фазы необходимо последовательно выполнить: а) принять решение на необходимое ответное действие; б) увидеть движущийся объект (мяч, шайбу, противника и т.д.); в) сопровождать объект движением глаз (это происходит автоматически); г) выполнить опережающий движение объекта поворот головы примерно туда, куда движется объект и где его можно поймать, отбить или выполнить какое-либо другое необходимое действие согласно принятому решению. Поворот головы происходит рефлекторно, то есть тоже автоматически, но при желании его можно затормозить. Если движение обеъкта было с небольшого расстояния или он двигался с такой скоростью, что времени его движения оказалось недостаточным чтобы выполнить перечисленные действия, то реакция окажется не успешной, то есть, например, летящий мяч вратарем не будет взят или отбит. В этих случаях реакция может быть успешной если спортсмен умеет предугадывать траекторию движения объекта по действиям противника. Это умение называется антиципацией. Расстояние, с которого объект уже не может быть пойман без антиципации, называется "мертвой зоной". У разных спортсменов она разная в зависимости от уровня их подготовленности. 2. Премоторная (передвижением)-это время от появления электрической активности мышц до начала их сокращения, т.е.до движения (рис.00,2).Значит эта фаза, как и первая, внешне ни как не проявляется. Поэтому общее время этих фаз называется скрытым (латентным) временем двигательной реакции. 3. Моторная (двигательная) - время от начала сокращения мышц, т.е. от начала движения, до его завершения (рис. 00, 3). Например, движение вратаря в сторону мяча и захват его или отбивание. Быстрота двигательной реакции оказывает существенное влияние на спортивный результат. Поэтому время двигательной реакции надо сокращать путем тренировки. Примеры вариантов тренировки скорости двигательной реакции Вариант 1. Если спортсмен тренируется в скоростных упражнениях, то это дает прирост скоростного качества и сокращает время простой двигательной реакции. Вариант 2. Если спортсмен тренирует непосредственно быстроту реакции, обращая внимание на ожидание сигнала и зная какое ему предстоит действие в ответ на сигнал, то время простой двигательной реакции сокращается, а скоростное качество не изменяется. Вариант 3. Если спортсмен, тренируя быстроту реакции, направляет свое внимание на движение, которое ему предстоит сделать после сигнала, то латентное время двигательной реакции будет меньше, чем при направлении внимания на ожидание сигнала. Вариант 4. Быстрота реакции повышается если мышцы, которым предстоит работать, будут предварительно умеренно напряжены. Поэтому при низком старте рекомендуется несколько давить ногами на стартовые колодки. Время сложной двигательной реакции можно сократить путем тренировки умения видеть объект передвигающийся с большей скоростью. Если спортсмен успевает фиксировать взглядом мяч до удара, то сможет предугадать траекторию его полета по действиям противника. Например, время полета волейбола до пола после нападающего удара 0,10 - 0,12 с. Реакция на такой мяч будет с опозданием, но игроки высокой квалификации иногда его берут. Это становится возможным только благодаря предугадыванию полета мяча. Биомеханическая характеристика выносливости Виды выносливости Каждый человек обладает определенным уровнем физической работоспособности. Физическая работоспособность ограничивается возникающим утомлением в ответ на проводимую работу. Способность противостоять утомлению называется выносливостью. Различают следующие виды выносливости. 1. Общая выносливость - это способность организма противостоять утомлению вообще. 2. Выносливость специальная - это способность организма противостоять утомлению в определенных видах спортивных движений. В свою очередь специальная выносливость может быть разделена на: - силовую выносливость - это способность организма максимально длительно проявлять силу в спортивных движениях (борьба, поднятие тяжести); - скоростную выносливость - это способность организма максимально длительно поддерживать высокую скорость передвижения (все спортивные игры, хоккей, футбол, преодоление дистанций). - статистическая выносливость – это способность организма максимально длительно проявлять силу в медленных движениях или без движения (групповая акробатика, удержание стоек, висов в гимнастике). - координационная выносливость - это способность организма максимально длительно поддерживать точность движений (посылка мяча в ворота, в корзину, стрельба из лука и огнестрельного оружия, фехтование). Утомление и его биомеханическое проявления Утомлением называется вызванное работой временное снижение физической работоспособности. Во время выполнения какой-либо работы наступает момент, когда выполнять ее становится труднее чем вначале. Это начинает проявляться утомление. Но, не смотря на это, человек некоторое время способен сохранять прежнюю интенсивность работы за счет больших чем прежде волевых усилий. В дальнейшем, несмотря на волевые усилия, ее интенсивность все-таки снижается. Поэтому процесс развития утомления делится на две фазы: - фаза компенсированного утомления, когда, несмотря на появившуюся трудность интенсивность работы не снижается; - фаза декомпенсированного утомления, когда интенсивность работы снижается несмотря на предпринимаемые спортсменом волевые усилия. В процессе развития утомления происходят изменения не только в физиологической и биохимической сферах человека, но и в биомеханических показателях. Значит, об утомлении тренер может судить по биомеханическим показателям не прибегая к биохимическим исследованиям. Эти изменения заключаются в следующем. 1. У спортсменов наступают изменения в технике движений. Например, ухудшается техника отталкивания, точность броска мяча в баскетболе или шайбы в хоккее и т.д. 2. Снижаются скоростно-силовые показатели работающих мышц. Особенно демонстративно это проявляется в циклических видах спорта. В результате появившегося утомления в наземных передвижениях уменьшается сила и скорость отталкивания. Это происходит потому, что в утомленных мышцах уменьшается число возбуждаемых волокон и сила и скорость сокращения мышц снижаются (см. ему лекции "Биомеханика скелетных мышц"). Для наземных передвижений это сказывается уменьшением силы отталкивания и, как следствие, укорачивается фаза полета, а с ней и длина шага в беге или фаза свободного скольжения в передвижении на коньках, лыжах. Все это должно привести к уменьшению скорости на дистанции. Однако в компенсаторной фазе этого может не быть, если спортсмен изменит технику движений. Например, в беге (рис. 00) при появлении утомления уменьшается длина шага (S), но увеличивается их частота (N) и скорость (V) передвижения на дистанции остаётся постоянной. Это биомеханическое проявление утомления в фазе компенсации. В фазе декомпенсации происходит неуклонное дальнейшее снижение длины шага из-за снижающейся силы толчка, а частота может быть прежней или несколько увеличиваться, но это не приводит к компенсации потери скорости за счет уменьшения длины шага, так как: во первых - с течением времени развитие утомления идет быстрее, а с ним быстрее снижается и сила толчка и укорачивается длина шага; во вторых - утомление приводит к снижению и скоростного качества мышц в результате наступает момент, когда спортсмен не может повысить темп для компенсации потери скорости на дистанции из-за снизившегося силового качества мышц, поэтому скорость на дистанции начинает резко падать. Таким образом, изменение в технике спортивного движения при утомлении наступает из-за снижения скоростно-силового качества работающих мышц, а изменение техники в компенсаторной фазе является приспособительным актом. У разных людей при выполнении одного и того же вида работы, например, при преодолении одной и той же дистанции, утомление наступает через разные промежутки времени от начала работы. Одна из причин этого - разный уровень выносливости. Измерение выносливости Наиболее простым, а значит и наиболее доступным способом измерения выносливости, является измерение времени, в течении которого не снижается интенсивность работы или, по другому, не снижается физическая работоспособность. Например, время, в течение которого спортсмен бежит не снижая скорости. Но для измерения выносливости можно использовать и такие показатели как: интенсивность или объем выполненной работы. Например, учитывается расстояние, которое пробежал человек при задании бежать до отказа, то есть до наступления утомления - это объем выполненной работы. Если при этом же задании учитывать скорость прохождения дистанции, то это будет интенсивность работы. Во всех случаях получаемый результат будет зависеть не только от уровня самой выносливости, но и от уровня силового качества, скоростного и от уровня владения спортивной техникой. Например, два спортсмена поднимают штангу весом 50 кг. Первый поднял большее число раз чем второй. Первой впечатление, что первый спортсмен сильнее второго, но в этом варианте оценки не учтены силовые возможности испытуемых. Первый может поднять максимальный вес 120 кг, а второй 80 кг. Значит они были поставлены не в одинаковые условия по силовому качеству. Первый сильнее второго по абсолютному показателю силы. Чтобы уровнять спортсменов по силовому качеству, дадим им поднимать вес равный половине их максимальных силовых возможностей (50%). Тогда, первому надо добавить 10 кг, а у второго убрать 10 кг. В этом случае будет получен показатель выносливости независимо от силового качества. В первом варианте исследования он был скрыт силовым качеством. Поэтому показатель, полученный в первом варианте исследования называется абсолютным или явным, а во втором - скрытым или латентным. В спортивной практике чаще используют латентные показатели выносливости. В циклических видах спорта они основаны на сравнении результатов прохождения 2-х дистанций: длинной и короткой в одном забеге. 1. Индекс выносливости. Он равен разности между временем прохождения всей дистанции и временем, которое могло бы быть показано, если бы отдельные участки этой дистанции были бы пройдены за лучшее время одного из них. Например дистанция 400 м, время ее прохождения (t) - 48 с. стометровых участков в дистанции 400100=4, т.е. = 4. Лучшее время на одной из соток - 11 с, т.е. = 11 с. значит, если бы спортсмен каждую сотку прошел за 11 с., то общее время было бы 44 с. Отсюда индекс выносливости равен 48 - 11=4 с. Чем меньше полученный индекс, тем больше выносливость. 2. Коэффициент выносливости. Это отношение времени прохождения всей дистанции к лучшему времени прохождения одного из коротки отрезков всей дистанции. Если за исходные данные взять результаты вышеприведенного примера, то коэффициент выносливости будет равен 48/11=4,364 с. О росте качества выносливости свидетельствует уменьшение коэффициента выносливости в последующих тестированиях. 3. Запас скорости. Это разность между средним временем преодоления отдельных участков дистанции и лучшем временем одного из них. В вышеприведенном примере в дистанции 4 стометровых участков. Среднее время их преодоления равно 48/4=12 с. Лучшее время на одной из них - 11 с. Отсюда запас скорости равен 12 - 11=1 с. С ростом выносливости величина запаса скорости уменьшается. Например, у сильнейших бегунов мира на 400 м он равен 0,9-1,0 с., на 800 м - 2,5 с, на 1500 м - 3,3 с, на 5000 м - 4,3 с, на 10000 м - 5,0 с. Тренер, исследуя запас скорости в циклических видах спорта у своих спортсменов, может видеть, что отстает в подготовке спортсмена - скорость или выносливость. Эргометрия и правила обратимости двигательных заданий Эргометрия - это количественные методы измерения физической работоспособности. Когда человек выполняет какую-либо длительную работу, например бег, плавание, работоспособность может быть охарактеризована по её интенсивности, или по объему выполненной работы, или по времени ее выполнения. а. Интенсивность выполняемой работы. Она может быть выражена или через скорость движения во время выполнения работы, или через ее мощность, или через силу, проявленную во время этой работы. б. Объем выполненной работы. Он может быть измерен или выражен: - пройденным расстоянием (м); - количеством выполненной работы (в джоулях); - импульсом силы (в Ньютонах/с); в. Время выполнения работы - это промежуток времени за который совершена работа (в секундах). Эти три показателя называются эргометрическими показателями. Эргометрия изучает связь между этими показателями. Для этого один показатель задается как параметра, а два других измеряются во время выполнения задания. Например, задается дистанция для бега, а время, затраченное на ее преодоление и средняя скорость измеряются. Или дается задание бежать 1 час - измеряется пройденная дистанция и скорость и т.д. Так, спортсменам дано задание пробежать 3 км. с максимальной скоростью. Они их пробежали за 12 мин., т.е. средняя скорость около 4,1 м/с. если теперь дадим задание пробежать 12 мин с максимальной скоростью наибольшее расстояние, то окажется, что спортсмены пробегут 3 км. со средней скоростью 4,1 м/с. Если дадим задание вовремя бега поддерживать скорость около 4,1 м/с, то окажется что они ее будут сохранять только в течении 12 мин. И за это время пробегут 3 км. Таким образом, если величины интенсивности, объема и времени соответствуют друг другу, то результаты с одного задания можно перенести на другое. Это есть правило обратимости заданий. Эргометрические зависимости Существует три зависимости между эргометрическими показателями. 1. Объем задания и время. В циклических видах спорта это зависимость между длиной дистанции и временем ее прохождения или "дистанция-время". 2. Интенсивность задания и время. В циклических видах спорта это зависимость между скоростью на дистанции и временем ее прохождения или "скорость-время". 3. Интенсивность задания и объем. В циклических видах это зависимость между скоростью на дистанции и длиной дистанции или иначе - "скорость-дистанция". Для циклических видов спорта особое значение имеют первые две зависимости. Зависимость между объем задания и временем Зависимость между величиной дистанции и временем прямолинейная, т.е. чем больше дистанция, тем больше времени тратится на ее преодоление. Графически эта зависимость выглядит в виде прямой (рис. 00), а математически в виде уравнения Д = а + вt, где Д - длина дистанции в м., t - время ее прохождения в сек, "а" и "в" коэффициенты: "а" - дистанция, которую спортсмен может пробежать с максимальной скоростью; "в" - критическая скорость, она всегда меньше действительной на дистанции. Во время прохождения дистанции тратится энергия. У человека она обеспечивается за счет аэробных и анаэробных процессов (с участием кислорода и без его участия), то есть имеется сумма двух способов выделения энергии. Этот процесс тоже можно записать в виде уравнения Е = а + вt, где Е - сумма выделенной энергии, "а" - величина анаэробной продукции энергии, "в" - скорость поставки энергии за счет аэробного процесса, "t" - продолжительность выделения энергии, которая, естественно, равна времени преодоления дистанции, то есть, чем больше время работы, тем больше тратится энергии. На преодоление более длинной дистанции необходимо больше времени. Следовательно, чем длиннее дистанция, тем больше тратится энергии, то есть между дистанцией и величиной траты энергии зависимость, также как и между дистанцией и временем тоже прямая. Отсюда вытекает большая значимость коэффициентов а и в, т.к. их смысл теперь можно объяснить следующим образом. |