3. Возрастные особенности формирования кинематической структуры скоростного бега
По мнению многих авторов (Н.А.Бернштейн, 1947; В.Н.Власов, 1971; Ю.И.Гришина, 1971; В.К.Бальсевич, 1974 и др.) рациональное обучение основам техники скоростного бега и ее совершенствование на последующих этапах подготовки должно основываться на возрастных биомеханических закономерностях данного вида двигательной деятельности.
«Можно предположить, - пишет В.К.Бальсевич, (1974), - что эффективность управления процессом совершенствования локомоций будет значительно более высокий, если акценты обучающих воздействий будут совпадать по характеру с соответственными ускорениями в развитии отдельных элементов и структур моторики. В этом случае обучающая информация (или методика) окажется адекватной "настройке" обучаемого объекта и будет активно усваиваться им. Если же акценты педагогических воздействий не совпадают с преимущественной направленностью развития локомоторной системы, то обучающая информация окажется в роли "сбивающего" фактора».
Г.В.Рощупкин с соав.(1986) отмечают, что младший школьный возраст является важнейшим периодом формирования правильного двигательного навыка в беге. Если в 6-7 летнем возрасте у детей в технике бега можно наблюдать появление всех элементов бегового шага, которые в течение продолжительного времени остаются непостоянными, то с 8 лет начинается формирование более сложной структуры бега, которая оформляется к 10-летнему возрасту. Применение целенаправленных физических упражнений в этом возрасте способствует формированию более совершенной структуры движений в беге. Стихийное же образование такой структуры может привести к неправильному овладению двигательными навыками. Объясняется это тем, что в данный период у детей исчезает естественность движений, характерная для 6-7 летнего возраста, и появляются ошибки в беге.
Анализ биомеханических характеристик скоростного бега у мальчиков, подростков и юношей в возрасте от 10 лет до 21 года не занимающихся и занимающихся спринтерским бегом показал, что интенсивное развитие результатов и биомеханических характеристик отмечается в возрасте от 10 до 13 лет и от 16 лет и старше (В.И.Лузгин, 1988). Для подростков 14-16 лет характерна стабилизация этих показателей.
В.П.Губа (1985) на основании результатов исследования пришел к выводу, что изменения морфологии организма человека приводят к изменению биомеханики его движений.
Л.К.Солоха (1986) исследовал биомеханические характеристики скоростного бега детей и подростков разного телосложения и пришёл к выводу, что кинематика скоростного бега зависит от показателей физического развития, телосложения школьников.
4. Методики оценки техники движений
Технику движений оценивают с помощью с помощью экспертных оценок судей, киноциклографии (видео- или киносъёмки), динамографии (тензодинамометрия) и др.
Более современной сегодня считается методика с использованием видеосъёмки. В последнее время все большее распространение в биомеханических исследованиях и практике научно-методического обеспечения подготовки спортсменов высокой квалификаций получают видеоанализирующие системы, позволяющие проводить как ручную оцифровку видеоизображений оператором, так и автоматическую оцифровку с использованием контрастных отражательных маркеров и датчиков инфракрасного излучения, укрепленных в центрах вращения суставов крупных биозвеньев тела спортсмена. Координаты последних распознаются анализирующей системой, автоматически измеряются и вводятся в компьютер.
К числу самых современных высокопроизводительных систем в настоящее время можно отнести, например, такие как система анализа движения в двух, трех плоскостях «ТАКЕL» (Япония), которая позволяет анализировать движение тела человека при считывании информации с видеопленки. Цветные маркеры крепятся в области центров вращения суставов. Специальная цветная видеокамера имеет высокоскоростной затвор. Камера сконструирована таким образом, чтобы распознавать и определять цвет каждого маркера, прикрепленного к человеку.
Циклические закономерности детей и подростков изучали на примере бега на скорость с помощью киноциклографии. Киносъемка проводилась модифицированной кинокамерой "Киев-16УЭ". Это позволило проводить киносъемку изучаемого движения с частотой до 120 кадров в секунду. До и после эксперимента скорость лентопротяжки кинокамеры тарировалась частотомером Ч3-33 с точностью до 0,001 с. Маркировка центра вращения суставов проводилась по методике, описанной В.М.Зациорским с соавт. (1981), по совпадающим антропометрическим точкам. Киносъёмка проводилась на фоне тест-объекта. Проявленные киноматериалы с помощью фотоувеличителя "Азов" и устройства ввода графической информации (электронный плагшет) СМП-6410 (с точностью до 0,1 мм) вводились и обрабатывались на ЭВМ по специальным программам. Метрологическая оценка показала, что используемый измерительный комплекс отвечает необходимым требованиям, для изучения данного вида двигательной деятельности (С.А.Баранцев, с соавт., 1993).
Кинематику бега изучали по 53 показателям, включая временные, угловые (рис.1), скоростные (вертикальная, продольная, результирующая) характеристики, механическую энергию, мощность отталкивания, амплитуду перемещения ОЦМТ (общего центра масс тела) и отдельных звеньев тела в начале и конце фазы амортизации и в конце фазы отталкивания, а также длину и частоту беговых шагов. Момент окончания фазы амортизации определялся по наименьшему углу сгибания опорной ноги в коленном суставе за период опоры (Донской Д.Д., 1975; Шалманов А.А., 1986 и др.).
Рис.1. Кинематограмма периода опоры скоростного бега: I – начало фазы амортизации, II – конец фазы амортизации, III – конец фазы отталкивания.
Условные обозначения:
1. Г/ОН1 - угол наклона голени опорной ноги (от вертикали) в начале фазы амортизации (град);
2-4. КС/ОН1, КС/ОН2 и КС/ОН3 - угол в коленном суставе опорной ноги в начале, в конце фазы амортизации и в конце фазы отталкивания (град);
5-7. КС/МН1, КС/МН2 и КС/МН3 - то же - маховой ноги (град);
8. Б/МН3 - угол наклона бедра маховой ноги (от вертикали) в конце фазы отталкивания (град);
9. ГСС/ОН3 - угол в голеностопном суставе опорной ноги (подошвенное сгибание) в конце фазы отталкивания (град);
10. Sz(1-min) - вертикальное перемещение ОЦМТ в фазе амортизации (м);
11. Sz(3-min) - вертикальное перемещение ОЦМТ в фазе отталкивания (м);
12. Sz(max-min) - вертикальное перемещение ОЦМТ за период опоры и полета (м);
13. Б/МН - амплитуда движения бедра маховой ноги за изучаемый период (град);
14. ПЛ/МН - амплитуда движения плеча маховой ноги за изучаемый период (град);
15. Угол выл. - угол вылета - образуется вектором начальной скорости полетной фазы, проходящим через точку опоры и ОЦМТ, и линией горизонта (град);
16. Еп - потенциальная энергия перемещения ОЦМТ (Дж);
17. Ек - кинетическая энергия перемещения ОЦМТ (Дж);
18. Епол - сумма потенциальной и кинетической энергии перемещения ОЦМТ (Дж);
19. Рмах - максимальные значения мощности отталкивания (Вт).
20. W/кг*м - работа относительно массы тела испытуемого и длины шага (коэффициент экономичности) (Дж/кг*м);
21. Vср - средняя результирующая скорость бега (м/с);
22. Vмн – угловая скорость движения бедра маховой ноги за период опоры – разница углов наклона бедра маховой ноги конца фазы отталкивания и начала фазы амортизации деленная на время опоры (град/с);
23-25. V1, V2 и V3 - скорость перемещения ОЦМТ (результирующая) в начале, в конце фазы амортизации и в конце фазы отталкивания;
26-27. V1/V2 и V3/V2 - эффективность техники перехода от начала к концу фазы амортизации и от начала к концу фазы отталкивания (усл.ед);
28. Sу(п-в) - расстояние от проекции ОЦМТ на опору до стопы в начале фазы амортизации («загребающая» постановка ноги на опору) (м);
29-31. Sу1/tам, Sу2/tотт, Sу3/tоп – средняя скорость перемещения ОЦМТ в фазах амортизации, отталкивания и за период опоры (эффективность отталкивания в фазах амортизации, отталкивания и за период опоры) (м/с);
32. L/дл.тела - отношение длины шага (м) к длине тела(м) = (усл.ед);
33. f - частота шагов (ш/с) и др.
Кроме того, изучали показатели двигательной подготовленности (абсолютная и относительная сила мышц-разгибателей спины и ног, прыжки в длину и вверх с места на максимальный результат и на 50% от максимального результата, наклон вперед, бег на 10 м с хода на максимальный результат и на 50% от максимального результата).
Использовали антропометрические методы: определение длины, массы тела, весо-ростового индекса;