Годик М.А. Спортивная метрология

Подождите немного. Документ загружается.

7.1.4. Применение тренажерных и обучающих

устройств

Тренажеры издавна использовались в подготовке спортсменов,

но в последнее время их применение не только расширилось, но

и изменилось качественно. Связано это с тем, что с помощью тре-

нажеров можно:

1) повысить интенсивность занятий;

2) увеличить проявления физических качеств в движениях при

сохранении их формы;

3) акцентирование воздействовать на те фазы движения, кото

рые при обычном выполнении лимитируют его эффективность;

4) увеличить коэффициент специализированности нагрузки за

счет большего приближения структуры тренировочных упражне

ний к структуре соревновательного.

Различают тренажерные устройства для совершенствования

двигательных возможностей (первая группа) и знаний (вторая

группа).

В первую группу входят два типа тренажеров: специализиро-

ванные и тренажеры общего воздействия.

С помощью специализиро-

ванных тренажеров совер-

шенствуются элементы соревнова-

тельного упражнения, кроме того, они

позволяют выполнять движения,

структура которых близка к структуре

соревновательных упражнений. Такие

тренажеры могут быть построены

только после детального исследования

соревновательного упражнения: его

биомеханических, физиологических и

т. п. характеристик (рис. 21). Методика

такого подхода представлена в главе

12. Важно отметить, что в основе тре-

нажерных устройств должны лежать

наиболее весомые (информативные)

критерии соревновательного

упражнения. Так, если результат в

нем определяется уровнем взрывной

силы, то при работе на тренажере эта

сила должна проявляться в достаточно

широких пределах. При этом диапазон

величин силы, больше

соревновательных, заслуживает

особого внимания. Такая работа с

превышением соревновательных

требований всегда создает

определенный запас потенциальных

возможностей спортсмена.

Рис. 21. Динамика усилий при

выполнении упражнений на греб-

ных тренажерах различного типа

(Шубин К. Ю., 1982): А —

гравитационном; Б — фрик-

ционном; В — изокинетическом;

Г — пружинно-рычажном; Д —

гребок на байдарке. Без штри-

ховки — преодолевающие уси-

лия, со штриховкой — уступа-

ющие усилия.

Из числа специализированных тренажеров наибольшее распро-

странение получили гребные и плавательные. Гребной тренажер

выполнен в виде модели лодки, которая помещается в лаборатории.

Усилия на весле регулируются специальными устройствами; конт-

роль их динамики осуществляется постоянно. На тренажере могут

одновременно работать от одного до восьми человек. Величина

физической нагрузки при этом достигает предельных значений

(табл. 18).

Таблица 18. Показатели нагрузки при работе на

гребном эргометре

Спорт-

смены

ощность, . Вт

мл/кг-мин

ЛВ, л

ЧСС,

Уд/мин

Лактат,

мМ/л

-ПУЛЬС,

МЛ

400 75,0 187 171 18,9

40,7

401 71,4 194 178 19,2 36,1

3 395 74,4 199 192 18,4 33,3

4 407 70,1 201 189 19,6 33,8

403 72,2 195 182 21,9 34,9

6 397 71,3 197 189 20,0 33,6

7 365 71,3 203 190 23,9 33,4

8 401 78,6 210 185 18,4 34,0

396±13,1

73,0±2,8

198±6,8

185 + 7

20±1,9 35+2,5

Длительность работы на тренажере — 6 мин (это время при-

мерно соответствует результату в соревнованиях восьмерок на

дистанции 2000 м), темп гребли—-42—45 в первую минуту, да-

лее— 32—36. Из таблицы видно, что уровень функционирования

важнейших систем организма спортсменов очень высокий и сопо-

ставим с соревновательным. Кроме того, лишь семь спортсменов

смогли удержать требуемую мощность (400 Вт; приблизительно

такую мощность развивает квалифицированный гребец: 500 Вт

на старте и 320 Вт — на дистанции).

Тренажеры такого типа называются тренажерами с обрат-

ной связью. В их конструкцию входит измерительный блок,

с помощью которого регистрируется информация как о парамет-

рах выполняемого движения {в табл. 18 — это мощность нагруз-

ки), так и о состоянии спортсменов. В последнее время в

связи с развитием микропроцессорной техники такая информация

предоставляется тренеру (а иногда и спортсмену) практически

мгновенно. Например, спортсмен выполняет движение '(толкание

ядра, гимнастическую комбинацию, прыжок в воду и т. п.), которое

регистрируется различными измерительными устройствами. Перед

выполнением следующей попытки он может посмотреть на

экране

дисплея само движение и его кинематические и динамические

характеристики.

Есть тренажеры сложные (и по конструкции, и по измеритель-

ному комплексу) и дорогостоящие, но есть множество простых

тренажеров, которые могут применяться в массовом спорте. Рас-

смотрим следующий пример.

Известно, что при обучении детей спринтерскому бегу важно

научить правильно ставить стопу на дорожку: это, во-первых,

обеспечит оптимальные реакции опоры и, во-вторых, позволит

выполнять бег с высокой частотой. И. М. Козлов и Н. И. Дьячен-

ко (1986) исследовали постановку стопы с помощью тензометри-

ческой обуви и определили, каким должен быть технически пра-

вильный опорный период. Затем они взяли обычные тапочки и в

стельках укрепили контакты. Правильная постановка стопы в беге

в этих тапочках приводила к замыканию контактов, вследствие

чего загоралась лампочка, укрепленная на виске испытуемого в

зоне видимости. Если лампочка загоралась при каждой опоре,

значит, техника бега была правильной. Можно было бы вместо

лампочки укрепить миниатюрный микрофон, который подавал бы

звуковой сигнал.

Специализированные тренажеры используются не только в

циклических видах спорта, но и в единоборствах, в спортивных

играх. Например, тренажер по совершенствованию техники выпол-

нения приемов в партере. Он позволяет не только интенсифици-

ровать упражнение, но и получать информацию о приложенной

спортсменом силе.

В спортивных играх тренажеры используются для подачи мя-

чей. Они выполняются в виде «пушек», которые выстреливают

мячами (с разной скоростью, траекторией, частотой и т. п.). Это

дает возможность не только интенсивно выполнять технические

приемы, но и делать это в стандартных условиях (что очень

важно при обучении).

На рис. 22 представлен плавательный тренажер, работа на

котором требует проявления силовых качеств, близких к тем, что

специфичны для плавания. Применение такого тренажера делает

Рис. 22. Информационно-тренажерное устройство, используемое для контроля

и совершенствования силовых качеств пловцов

нагрузки, выполняемые пловцом на суше, более специализирован-

ными. За счет этого повышаются силовые возможности пловцов

без заметного увеличения объема мышц.

Кроме специализированных для совершенствования двигатель-

ных возможностей применяются неспецифические трена-

жеры или тренажеры общего воздействия. Цель

их применения — повышение уровня двигательных качеств, про-

являемых в любых упражнениях.

Одним из таких устройств является кардиолидер, в кото-

ром программируется интенсивность упражнений (по частоте сер-

дечных сокращений). Он включает в себя: биоэлектрический уси-

литель потенциалов сердца; устройство для оценки длительности

сердечного цикла и сравнения его с программируемым; электро-

кардиографические электроды; звуковой генератор и телефон-на-

ушник.

При использовании кардиолидера планируются не компоненты

упражнения (длительность, скорость и т. п.), а результат его

воздействия на спортсмена (в данном случае на ЧСС). Например,

во время упражнения ЧСС должна изменяться от 150 до 160 уд/мин.

При работе с такой интенсивностью звуковой генератор не рабо-

тает; если спортсмен снижает ее, то через какое-то время ЧСС

становится меньше 150 уд/мин и сразу появляется звук опреде-

ленной тональности. Он сигнализирует, что нужно повысить ин-

тенсивность упражнения. И наоборот, если мощность упражнения

превышает заданную, то и ЧСС выходит за верхнюю границу

интервала: в наушниках появляется звук другой тональности,

который сигнализирует о необходимости уменьшить мощность

упражнения.

Совершенствование приборов типа кардиолидеров привело к

появлению совершенно новых устройств. Одним из них является

«Спорттестер», который состоит из датчика, приемника, восприни-

мающего каждое сокращение сердца, интерфейса, портативного

компьютера и печатающего устройства. Датчик укреплен на спе-

циальном поясе, который надевает на себя спортсмен. Восприни-

мая сокращения сердца, он посылает сигнал на приемник с микро-

компьютером. Последний выполнен в виде наручных часов и

позволяет фиксировать в памяти значения ЧСС за 5, 15 или 60 с.

При 5-секундных интервалах продолжительность упражнения, в

течение которого будет регистрироваться ЧСС, составляет 1 ч

20 мин. Для двух других случаев она соответственно увеличива-

ется до 4 и 16 ч.

Спортсмены и тренеры, применяющие «Спорттестер», могут

систематически получать следующую информацию:

1) сумму сердечных сокращений как за все тренировочное

занятие, так и за любую его часть. Напомним, что эти данные

являются критериями объема нагрузки;

2) время, в течение которого частотные характеристики сокра

щений сердца соответствовали определенным значениям. Напри

мер, спортсмен выполнял упражнение в течение 30 мин; резуль

таты регистрации представлены в табл. 19.

Видно, что наибольший объем

нагрузки при выполнении упраж-

нения пришелся на зоны интенсив-

ности от 150 до 190 уд/мин.

Применение «Спорттестера» по-

зволяет оперативно управлять тре-

нировочным процессом; в этом случае

органически сочетаются контроль

нагрузок и их коррекция в со-

ответствии с задачами тренировки.

Тренажеры для совершенство-

вания знаний используются во всех

видах спорта. В тех случаях, когда

необходимо изучать общие вопросы

спорта (или теорию одной какой-то

спортивной дисциплины),

используются стандартные обуча-

ющие и контролирующие комплексы

типа КИСИ.

Специализированные тренажеры

такого же типа предназначен ны для совершенствования

тактических знаний и тактического мышления. Самые современные

из них выполнены на базе видеомагнитофонов и персональных

компьютеров. С их помощью можно экспонировать тактические

положения, различные игровые ситуации, в которых возможно

несколько решений, но какое-то из них тактически наиболее

целесообразно. Спортсмен анализирует предъявляемые ему

ситуации, выбирает кажущееся ему правильным тактическое

решение. Если допускается ошибка, то она тут же анализируется

и исправляется.

Тренажеры для массовой физической культуры позволяют как

контролировать уровень физической подготовленности физкуль-

турников, так и повышать его. К ним относятся: велостанки, бе-

гущие дорожки простейшего типа, качалки, прыжковые устрой-

ства и т. п.

7.2. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОРЕВНОВАНИЙ

На соревнованиях используются устройства, предназначенные

для измерения и отображения результатов. Нет никаких принци-

пиальных различий между способами измерений соревнователь-

ных и тренировочных результатов: и в том и в другом случае

используются одинаковые измерительные системы (см. главу 6).

При этом, конечно, учитываются правила проведения соревнований,

в полном соответствии с которыми должны быть методы измере-

ния их результатов.

Плотность результатов на многих соревнованиях велика; на-

пример, даже в лыжных гонках на 30 км призеров иногда разде-

ляют сотые доли секунды. Поэтому в любых соревнованиях, и в

особенности с раздельным стартом, требования к точности изме-

рений очень высокие.

Широкое распространение получила на соревнованиях вычис-

лительная техника. С одной стороны, она является элементом

автоматизированной измерительной системы (см. раздел 7.1.1).

Другое предназначение вычислительных машин — осуществление

информационного поиска при обслуживании зрителей, прессы,

официальных лиц. Для этого в память ЭВМ закладывается любая

информация о спортсменах (возраст, место проживания, длина

и масса тела, лучшие результаты, социальный статут и т. п.), ко-

торую в нужный момент разыскивает информационно-поисковая

система.

В память ЭВМ закладывается также программа соревнований,

и машина контролирует правильность ее реализации.

Результаты соревнований с помощью ЭВМ печатаются на

бланках (как непосредственно на месте их проведения, так и в

любом другом месте, где установлены выносные цифропечатаю-

щие устройства). Точно так же они отображаются на различных

табло.

Для крупных соревнований специально разрабатываются авто-

матизированные системы управления ими (АСУ). Примером та-

кой системы в нашей стране может служить «АСУ — Олимпиа-да-

80», с помощью которой удалось провести XX Олимпийские

игры на высоком уровне.

Глава 8

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЕДИНОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ

СПОРТИВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ И КОМПЛЕКСА «ГОТОВ

К ТРУДУ И ОБОРОНЕ»

8.1. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ЕДИНОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ СПОРТИВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ

Единая всесоюзная спортивная классификация (ЕВСК) явля-

ется нормативной основой советского спорта. Она определяет

разрядные нормы и требования, выполнение которых

дает право на присвоение определенного разряда.

Разрядные нормы существуют в видах спорта, где результаты

соревнований измеряются в шкалах интервалов или отношений,

а условия их проведения строго стандартизированы. В таких видах

спорта результаты различных соревнований сопоставимы и в них

официально регистрируются рекорды (тяжелая атлетика, плавание

и т. д.). Анализ динамики рекордов позволяет получить представ-

ление об эволюции методики тренировки и дать прогноз о наибо-

лее перспективных направлениях ее в будущем (рис. 23). При

этом резкое отклонение от результатов, рассчитанных на основа-

нии прогноза (точка А на рис. 23), будет свидетельствовать:

1) о появлении талантливого спортсмена; 2) о внедрении в спорт

новых высокоэффективных материалов (покрытий, спортивной

обуви и т. п.); 3) о коренном изменении в методике тренировки,

сделанном по результатам научных исследований.

Разрядные требования устанавливаются в видах спорта, где

результат определяется числом побед, занятым местом (спортив-

Рис. 23. Динамика мировых рекордов в беге на 1 милю (I) и в плавании на

400 м вольным стилем (II)

ные единоборства и игры). Они же применяются в видах спорта,

где результат измеряется в шкале отношений, но в сильной сте-

пени зависит от профиля дистанции, скольжения и т. п.

На рис. 24 представлены профили трасс двух этапов велогонки

Мира (Г. С. Сайдхужин). Средняя скорость на одном из них —

47,6 км/ч, на другом — 40,2 км/ч. Причина различий — малый

перепад высот на первой трассе и большой — на второй.

Естественно, что сопоставлять результаты в этих видах спорта,

показанные на разных соревнованиях, нельзя.

Разрядные нормы, установленные ЕВСК, должны стимулиро-

вать гармоничное развитие всех спортивных дисциплин. Это вы-

полнимо лишь в том случае, если достижения в одних и тех же

разрядах в разных видах спорта (например, нормы I разряда

в плавании, тяжелой атлетике, волейболе и т. п.) эквивалент-

ны (см. главу 4).

Эквивалентность разрядных норм и требований определяется

несколькими способами. Один из основных — это сравнение вре-

мени, которое затрачивают спортсмены на подготовку и выполне-

ние соответствующего классификационного норматива. Оно в раз-

ных видах спорта должно быть

приблизительно одинаковым. На-

пример, если в плавании необ-

ходимо тренироваться 2,5—3 го-

да, чтобы спортсмен III разряда

стал перворазрядником, то и в

других видах спорта этот срок

должен быть таким же. Это поло-

жение основано на том, что орга-

низация и содержание подготовки

спортсменов в разных видах

спорта находятся на примерно

одинаковом научном и методиче-

ском уровнях. Поэтому равные

затраты времени будут соответ-

ствовать равным затратам труда

на тренировочных занятиях и со-

ревнованиях.

Анализ, однако, показывает,

что не только в разных видах

спорта (рис. 25), но даже и в одном

время перехода от разряда к разряду

у разных спортсменов может

заметно различаться. На рис. 26

представлена динамика

результатов в гребле на байдарках

у двух групп спортсменов. Первая

группа — это гребцы сборной

команды СССР (возраст 19—23

года), вторая — сильнейшие

юниоры 17—18 лет. Видно, что в

первой группе после года занятий

спортом прирост результатов на

дистанции 500 м составил 17,8 с; во

второй—13,3 с. В последующие

годы различия несколько

сглаживаются.

Косвенным отражением этого

явления служат данные о числе

подготовленных мастеров спорта в

разных дисциплинах. Например, в

классической борьбе ежегодно

появляется гораздо больше мас-

теров, чем в беге на 400 м или в

плавании на 1500 м. Такое по-

ложение способствует тому, что новички стремятся в те виды спор-

та, где можно быстрее стать кандидатом в мастера и мастером

спорта (в силу высокой престижности этих спортивных званий

среди молодежи).

Метрологическая обоснованность разрядных норм и требова-

Рис. 25. Время, затрачиваемое на

подготовку спортсменок разных раз-

ядов в гимнастике и плавании (по

А, Н. Петросяну)

Рис. 26. Динамика прироста резуль-

татов в гребле за первые четыре го-

да занятий спортом (данные В. Б. Ис-

сурина, Ю. М. Созина, 1986): О —

ведущие гребцы страны, ● —

сильнейшие юниоры 17—18 лет

ний ЕВСК гарантирует справедливость оценок достижений в раз-

ных видах спорта. При их разработке необходимо руководство-

ваться правилами, изложенными в главе 4. Рассчитывая класси-

фикационные нормативы ЕВСК, определяют соответствие, во-пер-

вых, между разными достижениями в одном и том же виде спорта

и, во-вторых, между одинаковыми разрядными нормами и требо-

ваниями в разных видах спорта. В первом случае речь идет о

длине интервалов между разрядами. Во-втором - об эквивалент-

ности одних и тех же разрядных норм и требований в разных ви-

дах спорта.

В табл. 20 представлены результаты анализа разрядных норм

ЕВСК на 1984—1988 гг. Из этой таблицы видно, что единого под-

хода в создании классификационных норм нет. Так, относитель-

ная (в процентах) разница между результатами мастера спорта

и кандидата в мастера спорта колеблется от 1,92% (спринтерский

бег) до 5,56% (плавание 100 м вольным стилем). Такие же раз-

личия наблюдаются и по другим разрядным нормативам.

Для установления разрядных норм в легкоатлетическом беге

выбрана пропорциональная шкала, в плавании — близкая к про-

порциональной, а в гребле на байдарке и в беге на коньках тип

шкалы определить очень трудно (рис. 27). Можно полагать, что

выбор различных шкал обусловлен разными значениями времени

перехода от одного разряда к другому.

Обобщенная схема определения классификационных нормати-

вов должна основываться на правилах, изложенных в главе 4

этого учебника.

Для того чтобы рассчитать классификационные нормы, необ-

ходимо иметь полный диапазон результатов, показанных в данном

виде спорта (от новичков до мирового рекордсмена). Первый

Рис. 27. Различия между разрядными нормами в разных видах спорта

шаг — выбор шкалы, второй — определение количества разрядов

и норм. В подавляющем большинстве видов спорта их девять —

мастер спорта международного класса, мастер спорта, кандидат

в мастера, по три разряда у взрослых и юношей. Третий шаг

заключается в установлении значений опорных точек. Их две:

первая соответствует норме III юношеского разряда, вторая —

норме мастера спорта международного класса. Последний шаг —

на основе выбранной шкалы определяется длина интервала меж-

ду разрядными нормами. Здесь обязателен учет специфики вида

спорта и особенно затрат времени (тренировочного труда) на пе-

реход от разряда к разряду.

8.2. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ВСЕСОЮЗНОГО ФИЗКУЛЬТУРНОГО КОМПЛЕКСА

«ГОТОВ К ТРУДУ И ОБОРОНЕ СССР»

Наше общество обеспечивает каждому гражданину возмож-

ность активно заниматься различными видами физических упраж-

нений. В результате таких занятий укрепляется здоровье и под-

держивается на должном уровне физическая работоспособность

людей. Контроль за эффективностью этого процесса осуществля-

ется с помощью Всесоюзного физкультурного комплекса «Готов

к труду и обороне СССР». Строится он по возрастному признаку

и рассчитан на людей от 7 до 60 лет (табл. 21).

В комплексе ГТО есть два раздела: 1) требований и 2) норм.

В первом из них предусматривается изучение теоретических основ

советской системы физического воспитания, овладение гигиениче-

скими навыками, правилами и приемами защиты от оружия мас-