В рамках нашего сайта: фитнес и бодибилдинг по-русски мы продолжаем изучать новинки науки и техники, призванные помочь современным спортсменам — олимпийцам в физической, а также психологической и тактической подготовке. Основная цель всех этих нововведений – это победа на предстоящих соревнованиях, и на ее достижение выделяются немалые средства и силы. Что ж давайте узнаем, что имеется в арсенале тренеров профессиональных спортсменов…
Электростимуляция мышц.
Приводя примеры технических средств в спорте, нельзя не остановиться на методах так называемого стимуляционного воздействия на мускулатуру. Электростимуляция мышц может применяться для увеличения их размеров, а также для коррекции и улучшения техники движений. Помимо электростимуляции, начинает внедряться в тренировочный процесс спортсменов метод механического стимулирования мышц, основанный на теоретических и опытных исследованиях в области так называемой статической и волновой биомеханики. В методе активно применяется явление биомеханического резонанса, в результате которого происходит значительное возрастание амплитуды активных двигательных звеньев при циклических сторонних периодических механических воздействиях с частотой от 5 до 20 Гц. Особенностью метода является то, что внешняя механическая стимуляция может быть произведена в условиях ключевых соревновательных упражнений.
Программированные методы подготовки спортсменов.
В управлении процессом становления и совершенствования мастерства спортсменов широко применяют программированные методы обучения. В качестве устройства для программированного обучения в спорте применяют кинотренажеры, которые используются и в подготовке водителей, что практически подтверждается ежедневными автоновостями, а также пилотов и даже астронавтов. Возможность создания эффективных приборов для осуществления программированной тренировки можно также проиллюстрировать на примере автокардиолидера. Прибор состоит из двух блоков — блока спортсмена и блока тренера. В блок спортсмена входят биоточный усилитель, преобразователь прямоугольных импульсов, радиопередатчик, приемник, звуковой генератор, в блок тренера — автокардиолидер, приемник, передатчик.
В основу применения автокардиолидера положена идея управления срочным тренировочным эффектом бегуна по ЧСС. Прибор предназначен для программирования ЧСС, снабжен устройством, позволяющим осуществлять предварительную установку программы в 12 временных интервалах. На каждом из них программируемая ЧСС постоянна и устанавливается по желанию тренера в пределах 40…250 уд/мин. Сигнализация при отклонении действительной ЧСС от запрограммированной осуществляется звуковым сигналом разной тональности (400 и 800 Гц). Автокардиолидеры могут работать по заданной программе неограниченно долгое время. Испытания показали, что бегуны быстро привыкают к работе с приборами. Отклонения действительной ЧСС от запрограммированной были, как правило, невелики даже у спортсменов низкой квалификации.
Программирующим устройством со световой индикацией также является тренажерный комплекс срочной информации с обратной связью, позволяющее выполнять в а) быстром, б) среднем и в) медленном ритмах упражнение — приседы со штангой на плечах.
Биомеханический анализ движений атлетов.
Для совершенствования техники классических, упражнений тяжелоатлетов предлагается прибор простой по конструкции и эксплуатации. С его помощью можно фиксировать траекторию движения штанги и определять характер распределения усилий при ее поднятии.
Применение видео фиксирующих устройств в значительной степени совершенствует и облегчает биомеханический анализ движений спортсменов, помогает осуществлять тщательный разбор их фаз, для последующего устранения неточностей в технике. Достоинства метода видеоциклографии в компактности, надежности и быстроте получения информации при достаточной точности в условиях учебно-тренировочного процесса.
По сравнению, например, с методом киноциклографии этот метод позволяет значительно быстрее получить необходимую информацию. Разработанная методика может использоваться для срочного биомеханического анализа спортивных движений путем ввода фиксируемой информации в ноутбук, планшет, другой мобильный компьютер или даже локальную сеть из памяти устройств видеозахвата.
Пульсограмма.
В спортивно-медицинской и тренерской практике использование метода исследования функционального состояния сердца спортсменов на основе построения вариационной пульсограммы сердечного ритма связано со значительными затратами времени. Кроме того, данный метод недостаточно информативен, так как не учитывает корреляцию внутри самой последовательности зубцов R — R. Поэтому в практике может получить распространение метод корреляционной ритмограммы (КРГ), основанный на ее автоматической регистрации с помощью комплексного устройства, состоящего из кардиомонитора, осциллографа, у которого блок развертки заменен блоком усилителя, и преобразователя временных интервалов. На тубусе осциллографа закрепляется фото или видеоаппаратура. В течение 3…5 мин регистрируется КРГ на цифровое фото или видео. В дальнейшем производится анализ кардиоритмограмм, что позволяет получить достаточно точное представление о характере сердечного ритма и, в отличие от обычной пульсограммы, о степени воздействии и эффективности тренировочной нагрузки на организм спортсменов.
Современная педагогическая наука ведет активный поиск более эффективных методов обучения. В качестве технических средств педагогического контроля в спорте с успехом могут быть применены тренажеры, приборы и методики, разработанные в спецлаборатории биомеханики ВНИИФКа.
Вектородинамография.
Наиболее широко применяется метод вектородинамографии, основанный на взаимно перпендикулярном укреплении тензодатчиков на упруго деформирующиеся элементы спортивных снарядов. Например, на грифе гимнастической перекладины установлены две взаимно перпендикулярные системы тензодатчиков, образующих два измерительных моста. Эти мосты предназначены для измерения деформаций грифа, возникающих под воздействием прикладываемых к грифу усилий, и позволяют регистрировать вертикальную и горизонтальную составляющие усилия. Собраны они по суммационным схемам, которые обеспечивают равный дисбаланс измерительного моста при одинаковом усилии независимо от точки его приложения. Сигналы каждого моста через тензоусилитель подаются на входы электронного осциллографа, который позволяет судить о векторе усилий в каждый из моментов движения и об общем годографе усилий за время выполнения упражнения спортсменом.
Векторное выражение усилий позволяет более наглядно представить пространственную картину динамики движений. Преимуществом электронных вектородинамографических систем является также и возможность подключения к комплексу дополнительных блоков, обеспечивающих запись, воспроизведение сигналов, а также автоматический анализ в виде операций интегрирования, дифференцирования, определения величины корреляций и т. п. Совместное использование видеорегистратора и блоков частотной и широтно-импульсной модуляции и демодуляции сигналов позволяет записывать по отдельным каналам носителя информации сигналы об изменениях составляющих усилия, а потом воспроизводить запись с просмотром вектородинамограммы на экране электроннолучевого осциллоскопа. Применяя подобный комплекс аппаратуры, преподаватель и занимающиеся получают не только срочную информацию о характере только что выполненных движений, но и могут сопоставлять вектородинамограммы, записанные в разное время.
Вектородинамографический метод получил довольно широкое распространение при исследовании опорных реакций. В этих случаях тензометрические датчики приклеивают на воспринимающие усилия элементы динамографических платформ. Составленные из датчиков измерительные мосты обеспечивают электрическое суммирование, т. е. равный дисбаланс моста при приложении стандартного усилия на любую точку рабочей поверхности платформы.
Комплекс, состоящий из двухкомпонентной динамографической платформы, оснащенной тензодатчиками, тензоусилителем и осциллографом, позволяет провести широкие исследования спринтерских и прыжковых упражнений.
Для совершенствования скорости и техники ключевых спортивных движений в современной тренерской практике нашли практическое применение светозвуковые и прочие индикационные установки. Эти устройства обеспечивают срочность корректирующей информации, достаточную точность воспроизведения звуковых сигналов.
Основными элементами свето-звуковых приборов, задающих ритм движений или корректирующих двигательные навыки, являются контактные прерыватели, емкостные реле, мультивибраторы, электросекундомеры. Например, прибор для обучения махам на коне, поворотам на перекладине, пируэтам в вольных упражнениях состоит из гимнастических тапочек с контактными пластинками, мультивибратора, усилителя и ключа. Это устройство помогает гимнасту совершенствовать технику движений, сигнализирует о том, что «ноги вместе» или разведены.
Автоспидометр пловца с двойной звуковой индикацией предназначен для сигнализации о скорости пловца в любых пределах. Прибор состоит из контактного датчика, мультивибратора, работающего на двух частотах (500 и 1200 Гц), телефона, источника питания, регулирующего узла. Датчик реагирует на сопротивление воды. В исходном положении пловец слышит один звуковой тон, а при достижении заданной скорости звук пропадает, так как разъединяются нормально замкнутые контакты под действием встречного потока воды, который давит на датчик. В свою очередь датчик механически связан с толкателем, действующим на контакты. При еще большем увеличении скорости толкатель коммутирует другую резистивно-емкостную цепь, появляется звук с частотой 1200 Гц и прибор «подсказывает» пловцу, что он плывет со скоростью выше заданной.
Для тренировки и исследования уровня тактического мышления баскетболистов, моделирования баскетбольных ситуаций создан прибор, позволяющий оценить время и правильность решения простых и сложных игровых ситуаций. Он основан на базе проекционного телевизора.
Устройство оперативного контроля.
К комплексным приборам многоцелевого назначения относится устройство оперативного контроля и управления тренировочным процессом. Прибор может применяться в научных исследованиях и непосредственно в тренировочном процессе спортсменов во многих видах спорта. Разнообразие функций, выполняемых устройством (измерение временных интервалов, физиологических параметров, работа в режиме свето- и звуколидирования, контроль частоты следования импульсов, сопряжение с компьютером или ноутбуком), делает его универсальным. Подобное устройство может найти самое широкое применение в тренировочном процессе при еще большей универсализации блоков, замене дискретных элементов микромодульными схемами. При этом значительно уменьшатся габариты всего устройства.
Регистрация временных и пространственных параметров при выполнении спортсменами соревновательных движений дает возможность изучить распределение усилий, темповые характеристики, выявить технические ошибки. Для этих целей разработан прибор, который позволяет регистрировать следующие параметры бегового шага: количество и частоту шагов, их длину, время опорных и полетных фаз. Прибор состоит из микродвигателя, ленто- протягивателя, реле, контактов, аккумуляторного источника питания, крепится на теле спортсмена. Вес прибора менее 300 г, габаритные размеры — минимальны. При постановке бегуном ноги на дорожку контакты замыкаются, образуя цепь слабого тока, срабатывает реле и самописцем отмечаются штрихи на равномерно движущейся ленте. В безопорном положении пластинки разъединяются и реле отключается. Скорость движения ленты 40 мм/с.
В тренировке штангистов для определения времени, пути, скорости и ускорения движения штанги разработано устройство, отличающееся простотой, надежностью, малыми габаритами. Принцип работы этого устройства и конструкция аналогичны прибору для бегунов.
Метод акселерографии.
В управлении тренировочным процессом для оценки динамических и временных параметров применяется метод акселерографии, позволяющий оценивать совершенствование техники и развитие физических качеств спортсменов в целом, а не частями, как это осуществляется кинометодами, тензодинамографией, что недостаточно для биомеханического анализа.
Компьютеры находят применение не только в научных исследованиях и тренировочном процессе, но и в курсе физического воспитания. В Харьковском авиационном институте разработана и введена в действие подсистема АСУ «Здоровье», задача которой заключается в учете и анализе сдачи спортивных норм. Подобная система, разработанная в Минском радиотехническом институте, позволяет создать конечную математическую модель «студента-спортсмена». Там же создана программа по комплексу упражнений и разрабатывается программа АСУ спортивным совершенствованием на примере волейбола.
В спорте находят применение и электронно-вычислительные устройства, предназначенные для обработки и анализа отдельных параметров. Так, экспресс-анализатор электрокардиограмм (ЭАК-2) для массовых обследований без регистрации ЭКГ позволяет установить отклонения от нормы в работе сердца тренирующегося спортсмена.
