Размещено на http: //www. allbest. ru/

Результаты биомеханического анализа техники выполнения жима лежа спортсменами

Б.И. Шейко, Е.В. Охлюев

Точный количественный биомеханический анализ выполнения упражнений представляет собой мощный инструмент исследований в спорте. Эта форма анализа нужна для выявления и задания эталонов выполнения соревновательных упражнений, для решения вопросов построения движений, для определения биомеханических закономерностей двигательных действий. Такой анализ позволяет разобраться в причинах и существе технических ошибок выполнения физических, прежде всего спортивных упражнений, найти пути устранения таких ошибок, подобрать вариант эффективной индивидуальной интерпретации техники упражнения и в то же время сохранить целостность рациональной основы техники. Биомеханический анализ представляет то звено, которое призвано, органически связать биомеханику со спортивной тренировкой.

В современном спорте подход к оценке техники выполнения спортивного упражнения, как и многих показателей организма спортсмена, остается пока в основном эмпирическим. Зачастую работа исследователя по анализу данных о движении и по их сравнению носит рутинный характер, особенно если проводится серийный эксперимент с множеством испытуемых. Между тем с развитием информационных технологий стало возможным автоматизировать работу исследователя, избавить его от необходимости обрабатывать вручную большие объемы данных. В частности, бурное развитие видеотехники и компьютерных технологий обработки видеоинформации, делают весьма целесообразным использование этих достижений при анализе спортивных движений.

В настоящее время в инвалидном спорте, а конкретно в пауэрлифтинге (жим лежа на горизонтальной статье) существует недостаток информации о биомеханических параметрах выполнения соревновательного упражнения (жим лежа). При анализе научно-методической литературы авторами не обнаружены работы, детально описывающие рациональную технику выполнения жима лежа на горизонтальной скамье спортсменами ПОДА, возможные изменения этой техники в зависимости от различных факторов (таких как антропометрические параметры спортсмена, уровень физической подготовленности и спортивного мастерства и др.). Таким образом, проведение исследований в указанных направлениях весьма актуально. Это может дать весьма ценную информацию тренерам и спортсменам по раскрытию основ мастерства и рациональному управлению тренировочным процессом. жим спортсмен антропометрический биомеханический

Целью наших исследований является изучение техники соревновательного упражнения - жим лежа - спортсменами ПОДА с привлечением современных технических средств. Детальное знание характеристик движения в значительной степени поможет в разработке рекомендаций по методике совершенствования техники спортсменов различной спортивной квалификации. В данной статье описаны некоторые результаты нашей работы по изучению техники соревновательного упражнения «жим лежа», выполняемого спортсменами-инвалидами.

Первоочередными задачами этого изучения были:

1) статистические наблюдения за выполнением жима лежа спортсменами-инвалидами с различной техникой и квалификацией в условиях соревнований;

2) классификация получаемых кинематических характеристик;

3) сопоставление получаемых характеристик с успешностью текущих попыток и успехами спортсмена-инвалида в более длительной ретроспективе.

В исследовании использованы элементы кинематического анализа двигательных действий человека, в котором обычно изучаются такие характеристики движения как траектории, временные развертки перемещений, скоростей и ускорений. На текущем этапе исследований, для анализа техники выполнения жима лежа в пауэрлифтинге мы использовали траекторию движения центра торца грифа штанги (ЦТГШ), а также временные развертки изменения вертикальной координаты этой точки.

Так как все точки штанги перемещаются относительно атлета, в основном, в плоскостях, параллельных его сагиттальной плоскости, то для анализа движения любой точки биокинематической системы "спортсмен-штанга" особенно важно знать две составляющие её движения: вертикальную и горизонтальную, интегральным показателем которых является траектория движения какой-либо точки штанги. Одной из важнейших характеристик качества техники соревновательного упражнения в пауэрлифтинге, дающей соответствующее представление о вертикальных и горизонтальных пространственных перемещениях всей системы, является траектория центра тяжести штанги (ЦТШ) [1-4]. При определенных допущениях можно считать, что траектории ЦТГШ повторяют траектории ЦТШ.

Исследование проводилось на базе Школы высшего спортивного мастерства Республики Башкортостан (г. Уфа). Анализировалось выполнение жима лежа спортсменами-инвалидами различного уровня (2 разряда-22 человека, 1 разряда - 14 чел., КМС - 6 чел.). Наблюдения проводились в период 2008-2009 г.г. на соревнованиях спортсменов ПОДА городского и регионального уровня: первенство города Уфа (2008), чемпионат РБ (2008), открытое первенство ШВСМ РБ (2008), чемпионат РБ (2009), Спартакиада РБ среди инвалидов (2009). В исследованиях для видеосъемок применялась цифровая видеокамера Sony HDR-HC3E со скоростью съемки 25 кадров / сек. Для цифрового преобразования видеозаписи применялась плата видеозахвата и программный пакет Pinnacle Studio 10.0; формат кадров -.avi, 720х576 пикселей. Для компьютерного анализа видеофрагментов применялся разработанный авторами программный продукт Motion Trace / PowerLifting.

Авторами было проанализировано более 120 попыток выполнения упражнения спортсменами-инвалидами разного уровня и различных весовых категорий с анализом упомянутых кинематических характеристик движения ЦТГШ.

Анализ техники жима лёжа выполнялся на основе фазовой структуры жима лежа на скамье [5, 6] (табл.1).

Фазы выполнения жима лежа

Таблица 1

Согласно техническим правилам соревнований, 1 и 7 фазы выполняются спортсменами с помощью ассистентов [7], поэтому наибольший интерес вызывает анализ выполнения техники жима лёжа непосредственно с 2 по 6 фазы.

Фаза 2. Стартовое положение

Спортсмен должен принять следующее положение на cкамье: его плечи и ягодицы во время выполнения попытки должны оставаться в соприкосновении со скамьей. Насколько это возможно в зависимости от ампутации, его ноги и пятки или протезы вытянуты на скамье. Любому спортсмену разрешено фиксироваться к скамье с помощью официального ремня или его собственного ремня. Спортсмен фиксирует штангу в неподвижном состоянии с выпрямленными руками в локтевых суставах.

Фаза 3. Опускание штанги на грудь

После звукового сигнала «старт», который подает старший судья, атлет опускает штангу на грудь (грудь, согласно настоящим правилам, заканчивается у основания грудной кости) [7]. Время опускания снаряда на грудь зависит от антропометрических особенностей атлета (длины рук), ширины хвата, скорости опускания и веса снаряда. При анализе более 120 графиков вертикального перемещения штанги в фазе опускания было выявлено, что длительность фаз опускания колебалась от 0,7 до 2,6 секунды, что в среднем составило 1,44 секунды.

Фаза 4. Фиксация паузы со штангой на груди

Опустив штангу на грудь, спортсмен должен выдержать ее в неподвижном положении на груди [7]. Неподвижное положение штанги на груди означает остановку. При анализе графиков вертикального перемещения выявилось, что паузы у спортсменов различны, не только по длительности, но и по ее выполнению. Наряду со спортсменами, которые начинают выполнение жима штанги из той же точки, куда ее опустили (см. напр., рис.1), встречается немалое количество спортсменов, у которых во время паузы на груди штанга смещается. Штанга может смещаться вперед (от головы) (см. рис.2) или назад (см., напр., рис3).

Минимальная зафиксированная длительность паузы составила 0,6 секунды, максимальная длительность паузы равнялась 1,1 секунды. Среднестатистическая пауза составила 0,82 секунды.

Фаза 5. Собственно жим

После получения от старшего судьи команды «жать» атлет должен выжать штангу вверх на прямые руки без избыточного (чересчур сильного) неравномерного выпрямления рук [7].

Все траектории выполнения жима лежа по их форме можно условно подразделить на несколько групп, отличающихся характерными элементами. На рис.1-4 показаны по одному типичному примеру на каждую из выделенных нами групп траекторий.

Для всех представленных в данной работе траекторий голова спортсмена находится слева. Критериями кластеризации на группы являются: наличие или отсутствие пересечений с вертикалью, проходящей через начало траектории (которая показана с помощью вертикальной линии на графиках); наличие или отсутствие петли; наличие вертикального участка траектории, наличие или отсутствие нижнего плоского участка (смещение грифа вперед или назад перед началом подъема штанги от груди).

Рис. 1 Траектории вида 1

Рис. 2 Траектории вида 2

Рис. 3 Траектории вида 3

Рис. 4 Траектории вида 4

Рассмотрим выделенные нами характерные группы траекторий и их элементы:

1. Траектории вида 1 (рис.1). Траектория фазы подъема (собственно жима) практически повторяет траекторию фазы опускания штанги. Пересечений с начальной вертикалью нет. Часто траектория почти прямая.

2. Траектории вида 2 (рис.2). Траектории фазы опускания и фазы подъема штанги пересекаются друг с другом и образуют петлю, при этом в верхней части несколько расходятся друг от друга. Вся траектория находится справа от начальной вертикали.

3. Траектории вида 3 (рис.3). Траектория фазы подъема сильно смещена вперед от траектории фазы опускания и не возвращается в исходную точку. Пересечений с начальной вертикалью нет.

4. Траектории вида 4 (рис.4). Траектория фазы подъема один раз пересекает начальную вертикаль и отклоняется от траектории фазы опускания штанги в сторону головы спортсмена.

Сопоставление конфигураций траекторий, со средним числом успешно выполняемых подъемов спортсменами различной квалификации показало, что для спортсменов с высокими и стабильными результатами на соревнованиях чаще всего свойственны траектории, показанные на рис.1- 2.

Были количественно оценены также длительности фаз: выполнения опускания, паузы в нижнем положении, выполнения жима от груди и общее время выполнения жима лежа. Эти фазы имеют большой разброс значений по времени, например: время опускания штанги от 0,7 секунды до 2,6 секунд, при среднестатистической длительности 1,44 секунды. Пауза в нижнем положении от 0,6 секунд до 1,1 секунды, при среднестатистической длительности 0,82 секунды. Время подъема от 0,9 секунд, до 3,9 секунд, при среднестатистической длительности 2,42 секунды. Общее время выполнения жима лежа колеблется от 2,5 секунды до 4,3 секунд, при среднестатистической длительности 3,38 секунды. (См. таблицу 2)

Среднестатистическое время длительности выполнения фаз жима лежа

Таблица 2

Наблюдается заметная повторяемость элементов, типичных для конкретного спортсмена, поэтому анализ техники, оценку текущего состояния спортсмена, прогнозирование следующих результатов и коррекцию нагрузок целесообразно проводить, имея набор статистических материалов по данному спортсмену. Нами, в частности, собиралась информация о траекториях и временных развертках вертикального перемещения ЦТГШ, снабженная сведениями о весе спортсмена и снаряда, успешности попытки и о факторах, которые могут влиять на результат.

Для примера на рис.5 и 6 приведены траектории, а также временные развертки соответствующей скорости движения ЦТГШ для двух разных спортсменов. Черными точками на графиках показаны положения, соответствующие пику скорости подъема штанги. Графики дают наглядное представление об особенностях техники каждого.

Так, для спортсмена А. Килюшева (рис.5) характерно плавное начало фазы опускания (1.1 с), задержка в нижнем положении (порядка 0,6 с), затем равномерный быстрый подъем (порядка 1,2 с). При массах штанги, близких к предельным значениям, равномерность подъема нарушается: на временной развертке видна явная «мертвая зона» между 6-й и 7-й точками, а график скорости подъема становится «двугорбым». Этот участок самый неудобный для проявления активной мышечной силы атлета. Эта зона является одним из главных факторов, лимитирующих спортивный результат. Корреляционный анализ показал, что высота и время проявления «мертвой точки» индивидуальны для каждого спортсмена. Их значения зависят от квалификации, пола, процентного соотношения веса снаряда и индивидуально-максимального результата в жиме. Такое наблюдается у большинства спортсменов на предельных нагрузках. Для техники Ф. Рахматуллина (рис.6) характерна достаточно стабильная траектория, мало деформируемая при увеличении нагрузки, равномерный подъем и опускание, почти равные по времени и составляющие 1,5 с - 1,4 с, несколько большая задержка в нижнем положении - 1.0 секунда. Увеличение нагрузки также вызывает некоторое замедление второй половины фазы подъема и сужение положительного выброса на графике скорости, но оно не очень сильно выражено. В зоне «мертвой точки» между 6 и 7 точками нет снижения скорости как у Килюшева, скорость сохраняется на одном уровне.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 5 График скорости движения штанги

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 6 График скорости движения штанги у Ф. Рахматулина

Можно рекомендовать использование количественной информации о степени деформации траектории при увеличении веса штанги и о замедлении в середине фазы подъема для оперативной оценки возможностей спортсмена и при планировании тренировок.

Анализ типичных случаев замедления при подъеме позволяет сделать вывод о том, что, если скорость подъема в начале этой фазы не превышает 10 см/c или длительность плоского участка в середине фазы превышает 1 с, то при весе штанги, близком к предельному, попытка обычно оказывается неудачной.

В ходе проведённого исследования был сделан биомеханический анализ выполнений соревновательного упражнения “жим лёжа”, что позволило выявить факторы, определяющие различия в технике выполнения упражнения и объективно оценить их.

Для спортсменов-инвалидов высокого класса со сложившейся техникой прослеживается своеобразный, устойчивый и присущий только ему вид траекторий, а также вид временных разверток вертикальных перемещения и скорости.

Анализ траекторий позволяет сделать выводы относительно рациональности движений и наличие явных ошибок при выполнении упражнения.

Выявленные кинематические особенности выполнения упражнений можно использовать для создания моделей рациональной (эталонной) техники упражнений пауэрлифтинга.

Полученные результаты исследований позволяют выполнять качественный экспресс-анализ движений в процессе тренировок или соревнований, даже не имея накопленной базы видеофрагментов по конкретному спортсмену.

Сравнивая пространственно-временные и динамические характеристики двигательных действий спортсменов-инвалидов различного уровня спортивного мастерства во время выполнения упражнения, можно получить представление об ошибках спортсмена с более низким уровнем мастерства и о параметрах эталонной техники, требуемых для достижения высоких результатов.

Литература

1. Жеков И.П. Биомеханика тяжелоатлетических упражнений. - М.: Физкультура и спорт, 1976. - 192 с.

2. Роман Р.А. Методы обработки кинограмм при изучении техники рывка и толчка// Тяжелая атлетика: ежегодник. - 1978. - М.: Физкультура и спорт, 1978. - С.39-49.

3. Петров В.А., Гагин Ю.А. Механика спортивных движений. - М.: Физкультура и спорт, 1974. - 232 с.

4. Цедов Р.А., Долгов В.А., Мацко А.И. Анализ траектории центра тяжести штанги в жиме лежа в пауэрлифтинге / Труды научно-исследовательского института проблем физической культуры и спорта КубГАФК. - Краснодар, 1999.

5. Шейко Б.И. Техника выполнения жима лежа на скамье. // Олимп. - 2002. - №3-4. С.20-25.

6.Шейко Б.И. Пауэрлифтинг: Учеб. пособие. - М.: Изд. иссл. отдела ЗАО «ЕАМ Спорт Сервис», 2005. - 544 с.

7. Шантаренко С.Г. Пауэрлифтинг. Технические правила. Омск. Изд. ФПР, 2008. - 64с.

Размещено на Аllbest.ru