ФИЗИОЛОГО - БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ТРЕНАЖЕРОВ ЛОКАЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ С ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯ МАСС-ИНЕРЦИОННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ БОДИБИЛДИНГИСТОВ Водлозеров В. Е. Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, г. Симферополь Аннотация. В месячном педагогическом эксперименте по обоснованию физиологической эффективности сконструированной системы тренажеров локально направленного действия со сменными масс-инерционными параметрами для тренировки бодибилдингистов было установлено, что систематическое занятие с ними, вследствие варьирования и активизации раздражителя, сопровождается большим развитием силы, силовой выносливости мышц, более выразительной реакцией со стороны сердечно-сосудистой системы и менее выразительной динамикой адаптационных процессов в сравнении с тренировками на тренажере "Гантель" (прототип). Ключевые слова: сила, силовая выносливость, тренажеры. Анотацiя. Водлозьоров В.Е. Фiзiолого-бiомеханiчне обґрунтування ефективностi системи тренажерiв локально спрямованоi дii зi змiнними мас-iнерцiйними параметрами для тренувань бодибiлдингiстiв. У мiсячному педагогiчному експериментi по обґрунтуванню фiзiологiчноi ефективностi сконструйованоi системи тренажерiв локально спрямованоi дii зi змiнними мас-iнерцiйними параметрами для тренування бодибiлдингiстiв було встановлено, що систематичне заняття з ними, внаслiдок варiювання та активiзацii дратiвника, супровождуеться великим розвитком сили, силовоi витривалостi м?язiв, та бiльш виразною реакцiею з боку серцево-судинноi системи i менш виразною динамiкою адаптацiйних процесiв у порiвняннi з тренуваннями з тренажером "Гантель" (прототип). Ключовi слова: сила, силова витривалiсть, тренажери. Annotation. Vodlozyorov V.Ye. Physiological and biomechanical grounding of effeciency of exercisers system of local action with changeable mass-inert parameters for body-building training. During a month’s pedagogical experiment for the grounding of physiological efficiency of designed exercisers of local action with changeable mass-inert parameters for body-building training, it was stated that systematical training with them, because of variation and activation of stimulus, are being accompanied with a good development of strength, power tolerance of muscles and more expressed reaction of cardiovascular system and a less expressed dynamics of adapting processes in comparison with trainings on exercisers "Gantel" (prototype). Keywords: force, force persistence, training simulators. force, force persistence, training simulators. Постановка проблемы. Воспитание силы и силовой выносливости мышц предплечья и кисти одно из основных направлений при подготовке бодибилдингистов. Вследствие этого ведется поиск новых средств, способствующих увеличению объема и интенсивности нагрузок в упражнениях для лучезапястного сустава и прилегающих тканей. Одним из современных направлений развития двигательных качеств верхних конечностей является использование в тренировочном процессе тренажеров с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП). Поэтому создание новых тренажерных систем локально - направленного действия (ЛНД), осуществляющих способ управляемого изменения (МИП) среды для тренировки бодибилдингистов, является актуальной задачей. Приоритетность этого направления исследований подтверждается получением 2 авторских свидетельств и 1 патента на изобретения. Данное исследование выполнено в рамках комплексной программы научно-исследовательской работы кафедры гимнастики и кафедры медико-биологических основ физической культуры Таврического национального университета им. В.И. Вернадского "Разработка и совершенствование методов врачебно-педагогических наблюдений в учебно - тренировочном процессе". Анализ последних исследований и публикаций. Материалы и методы исследований. Материалом исследований являлись: тренажер (ЛНД) "Гантель" (пат. №2676802) (прототип) и сконструированные нами тренажеры (ЛНД) с изменяющимися (МИП) - "Гантель инерционная динамичная" (ГИД) (а.с. №1734790), "Гантель инерционная динамично - статичная" (ГИДС) (а.с. №1771771), "Гантель инерционная статичная" (ГИС) (пат. №2043130) [1, 2, 3, 4]. Тренажер (ЛНД) с изменяющимися (МИП) (ГИД) позволяет автоматически детерминированно изменять величину момента вращения и направление воздействия на руки занимающихся и состоит из симметричных дисковых грузов, соединенных грифом, установленным с эксцентриситетом относительно оси грузов. При этом гриф имеет коаксиально и свободно установленную на нем рукоятку [2]. Рис. 1. Тренажер локально направленного действия (ЛНД) с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП) - гантель инерционная динамичная (ГИД) для тренировки бодибилдингистов: 1 - гриф; 2 - винтовая канавка; 3 - дисковые грузы; 4 - полуоси с резьбовыми концами; 5 - гайки - фиксаторы; 6 - дополнительные грузы в форме дисков; 7 - рукоятка. Тренажер (ЛНД) с изменяющимися (МИП) (ГИДС) обеспечивает изменение в широком диапазоне крутящих моментов, воздействующих на руки занимающихся и состоит из двух полых грузов, соединенных полой рукояткой и наполнителя в виде металлических шариков, занимающих 0,5 объема V полости корпуса [3]. Рис. 2 Тренажер локально направленного действия (ЛНД) с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП) - гантель инерционная динамично - статичная (ГИДС) для тренировки бодибилдингистов: 1 - полая рукоятка; 2 - полые грузы; 3 - полость; 4 - металлические шарики; 5 - канал полой рукоятки. Тренажер (ЛНД) с изменяющимися (МИП) (ГИС) обеспечивает в диапазоне нормального ряда чисел от 1 до 81 с интервалом 1 изменение крутящих моментов, воздействующих на руки занимающихся и состоит из грифа и пяти грузов (веса которых кратны числам 1, 2, 6, 18, 54), и двух гаек фиксаторов [4]. Рис. 3. Тренажер локально направленного действия (ЛНД) с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП) - гантель инерционная статичная (ГИС) для тренировки бодибилдингистов: 1 - груз весом 0,1кг; 2 - груз весом 0,2кг; 3 - груз весом 0,6кг; 4 - груз весом 1,8кг; 5 - груз весом 5,4кг; 6 - гайки фиксаторы; 7 - гриф. Вес грузов, их комбинация на краях грифа определяют тренировочный вес в кг. (в масштабе 31 значения базового веса 0,1; 0,2; 0,3; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,8; 1,9; 2,0; 2,1; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 5,4; 5,5; 5,6; 5,7; 6,0; 6,1; 6,2; 6,3; 7,2; 7,3; 7,4; 7,5; 7,8; 7,9; 8,0; 8,1) и крутящие моменты гантели (ГИС). Результаты базовых расчетов суммарного веса грузов и крутящих моментов М = S Рлl - S Pпl (статичных параметров тренировочных режимов) представлены в таблице 1. Таблица 1 Параметры нагрузочных режимов тренажера локально направленного действия (ЛНД) с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП) гантели инерционной статичной (ГИС)
Исследование влияния изменения (МИП) тренажеров (ЛНД) для повышения эффективности физических тренировок выполнялось в комплексных педагогических сравнительных экспериментах (в сравнении с прототипом - тренажером "Гантель"). В обосновании физиологической эффективности 4 тренажеров (ЛНД) с изменяющимися (МИП) для тренировки бодибилдингистов приняло участие 30 спортсменов 16 - 18 летнего возраста. Юноши были разделены на 5 групп (1 контрольная и 4 опытных) - "А, Б, В, Г, Д" (по 6 человек в каждой). Контрольная группа "А" выполняла тестовое упражнение (ТУ) с тренажером (ЛНД) - "Гантель" [1]. Опытные группы "Б, В, Г" выполняли (ТУ) с тренажерами (ЛНД) с изменяющимися (МИП) - (ГИД, ГИДС, ГИС) [2, 3, 4]. Опытная группа "Д" выполняла (ТУ) в комплексном режиме (КР), т.е. в каждом из 4 подходов спортсмены тренировались с разными тренажерами (ЛНД) с изменяющимися (МИП): 1 - подход с тренажером "Гантель", 2 - подход с тренажером (ГИД), 3 - подход с тренажером (ГИДС), 4 - подход с тренажером (ГИС). В качестве средства развития двигательных качеств (силы (С) и силовой выносливости (СВ)) применяли (ТУ), обеспечивающие равенство нагрузок во всех экспериментальных группах. Тестирование (С) в контрольные моменты исследований осуществляли с помощью прибора ДРП - 120 (ГОСТ 22224-76), а (СВ) с помощью "Устройства для определения силовой выносливости мышц кисти" [5] с фиксацией времени секундомером "АДАНС - 16 Левеле". Изучение сравнительной эффективности тренажеров (ЛНД) с изменяющимися (МИП) ("Гантель", ГИД, ГИДС, ГИС) проводилось также с помощью реакций сердечно - сосудистой системы (ССС): определения частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (СД), диастолического (ДД) и пульсового (ПД) давлений. (ЧСС) определялась пальпаторно на лучевой артерии в течение 1 минуты до и после (ТУ). (СД) и (ДД) определяли тонометром. (ПД) рассчитывалось как разность между (СД) и (ДД), определенными до и после (ТУ). Упражнения выполняли в течение месяца, при шестиразовых занятиях в неделю (6 дней "работа" + 1 день "отдыха", 24 учебно - тренировочных занятия), 4 подхода по 8 раз с гантелями массой 8 кг каждая. При выполнении (ТУ) в работу вовлекались различные мышцы верхних конечностей - локтевой сгибатель запястья, длинная ладонная мышца, лучевой сгибатель запястья, круглый пронатор, плечевая мышца, плечелучевая мышца, двуглавая мышца плеча и другие. При этом не только мышцы отдельных звеньев, но и конечности в целом, переходили от удерживающего статического вида работы к динамическому преодолевающему и уступающему, реализуя сложную структуру (ТУ). Тренажеры (ЛНД) с изменяющимися (МИП) обеспечивают активизацию и вариативность нагрузок не только на локальные мышечные группы бодибилдингистов, но и на организм в целом, что определялось с помощью реакций (ССС). Результаты и их обсуждение Результаты исследований параметров (С) и (СВ) приведены в таблице 2, а изменения, происходящие в (ССС) - (ЧСС и ПД) после выполнения (ТУ), представлены в таблице 3. До начала экспериментов по обоснованию физиологической эффективности тренажеров (ЛНД) с изменяющимися (МИП) для тренировки бодибилдингистов было проведено тестирование 5 групп спортсменов на (С) и (СВ). Исходная величина (С) в контрольной группе "А" составляла 52,0 кг, а в опытных группах "Б, В, Г, Д" 54,0 кг; 53,0 кг; 50,0 кг; 49,0 кг. Исходная (СВ) соответственно группам "А, Б, В, Г, Д" составляли 35,4 сек; 37,2 сек; 36,6 сек; 34,5 сек; 32,0 сек. Таблица 2 Изменения параметров силы (С) и силовой выносливости (СВ) в экспериментах по обоснованию физиологической эффективности тренажеров локально направленного действия (ЛНД) с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП) для тренировки бодибилдингистов (Х± Sx)
Изучение реакций (ССС) показало, что одноразовое выполнение (ТУ) в начале исследований с тренажерами (ЛНД) с изменяющимися (МИП) в группах "А, Б, В, Г, Д" повышало (ЧСС) на 22%, 28%, 24%, 22%, 32%, а (ПД) на 30%, 33%, 29%, 28%, 38% соответственно. Тестирование (С) и (СВ), определение (ЧСС) и (ПД) в конце каждой из четырех недель тренировки показали, что в контрольной группе "А", занимавшейся с тренажером (ЛНД) "Гантель" (прототип) [1], (С) и (СВ) изменялась на всех этапах эксперимента: на 1 - й неделе до 52,4 кг. и 36,2 сек; на II - й неделе до 54,8 кг. и 37,0 сек; на III - й неделе до 55,1 кг. и 37,3 сек; на IV - й неделе до 56,3 кг. и 37,5 сек. Таким образом (С) и (СВ) возросли от исходного состояния на 8,2% и 6,0%. В опытных группах "Б, В, Г", занимавшихся со сконструированными тренажерами (ЛНД) с изменяющимися (МИП) - (ГИД, ГИДС, ГИС) [2, 3, 4], (С) и (СВ) также возросли на всех этапах исследований: (С) в группе "Б" от 54,0 кг. до 62,8 кг. (16,4%); "В" от 53,0 кг. до 58,4 кг. (10,2%); "Г" от 50,0 кг. до 57,6 кг. (15,2%), а (СВ) в группе "Б" от 37,2 сек. до 41,3 сек. (11,2%); "В" от 36,6 сек. до 39,5 сек. (8,1%); "Г" от 34,5 сек. до 38,2 сек. (10,8%). Таблица 3 Изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) и пульсового давления (ПД) после выполнения тестовых упражнений (ТУ) в экспериментах по обоснованию физиологической эффективности тренажеров локально направленного действия (ЛНД) с изменяющимися масс - инерционными параметрами (МИП) для тренировки бодибилдингистов
Полученные результаты свидетельствуют о том, что активизация раздражителя (нагрузки) с помощью изобретенных тренажеров с изменяющимися (МИП) сопровождается большим развитием (С) и (СВ) по сравнению с воздействием прототипного тренажера "Гантель". Тренировки в комплексном режиме (КР) с поочередной вариативностью техническими средствами в подходах обеспечили на всех этапах эксперимента более выраженные изменения (С) и (СВ) в опытной группе "Д": после I недели - до 52,0 кг. и 33,2 сек, после II недели - до 54,2 кг. и 34,1 сек, после III недели - до 55,5 кг. и 35,3 сек, после IV недели - до 57,9 кг. и 36,5 сек. В результате (С) и (СВ) возросла на 18,3% и 14,1% от исходного уровня. Полученные результаты свидетельствуют о том, что увеличение вариативности раздражителя активизирует развитие (С) и (СВ). Выполнение (ТУ) в конце исследований с тренажерами (ЛНД) изменяло гемодинамические показатели в группах "А, Б, В, Г, Д": (ЧСС) повышалась на 16%, 24%, 20%, 18%, 28%, а (ПД) на 24%, 29%, 25%, 24%, 34% соответственно. Снижение же суммарных сдвигов (ЧСС) и (ПД) к концу педагогического эксперимента по обоснованию физиологической эффективности тренажеров (ЛНД) с изменяющимися (МИП) для тренировки бодибилдингистов в экспериментальных группах "А, Б, В, Г, Д" составило - 27,2% и - 20,0%, -14,3% и - 12,1%, 16,6% и - 13,9%, - 18,1% и - 14,3%, - 12,5% и - 10,5% соответственно. Изменения гемодинамических показателей свидетельствуют о том, что варьирование раздражителя с помощью тренажеров с изменяющимися (МИП), ослабляет адаптационные реакции (ССС) на физические нагрузки. С физиологической точки зрения более выраженное увеличение (С), (СВ), (ЧСС), (ПД) и ослабление адаптационных реакций (ССС) при увеличении вариативности нагрузок тренажерами (ЛНД) с изменяющимися (МИП) объясняется вовлечением в тренировочный процесс различных и дополнительных двигательных единиц (ДЕ). Силовые упражнения характеризуются активизацией быстрых (ДЕ) с участием разных мышечных волокон - сначала подтипа II - В (гликолитических), а затем подтипа II - A (окислительно - гликолитических). Временные параметры (СВ), отмеченные в работе, свидетельствуют о том, что энергетическое обеспечение сокращений мышц осуществляется фосфагенной и гликолитической энергетическими системами. Рекрутирование в сокращения дополнительных (ДЕ) путем увеличения вариативности нагрузок вовлекает в процесс и медленные (окислительные) волокна, которые обеспечиваются аэробными источниками энергии с активизацией системы кровообращения. Чем однообразней физическая нагрузка, тем быстрее организм адаптируется (привыкает) к ней и тем быстрее ослабляются ответные реакции на раздражитель. Тренировочные эффекты при этом уменьшаются. Привыкание к нагрузкам можно отодвинуть или частично предотвратить путем увеличения ее вариативности. В связи с этим увеличение вариативности нагрузок тренажерами (ЛНД) с изменяющимися (МИП) в спортивной и реабилитационной практике является весьма эффективным и перспективным методом развития двигательных качеств, а также может быть использовано для длительной тренировки людей, не занимающихся спортом; в качестве специальных средств направленного воспитания (С) и (СВ); профилактики спортивного травматизма; для восстановления (С) и разработки контактур в комплексах ЛФК после типичных переломов костей и других травм верхних конечностей. Выводы
Дальнейшие исследования предполагается направить на изучение других проблем физиолого - биомеханического обоснования эффективности системы тренажеров для тренировки бодибилдингистов. Литература
Поступила в редакцию 25.11.2003г. |
На главную В библиотеку Обсудить в форуме При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна! |