ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Достижение высоких спортивных результатов в со-
1 временном альпинизме требует специальной, целенаправленной подго-
товки и значительных затрат времени и средств. Профессиональные альпинисты в отличие от альпинистов-любителей спортивной тренировке подчиняют практически всю свою деятельность, включая учёбу, работу, личную жизнь. Сложная структура деятельности альпиниста предъявляет высокие требования к уровню его функциональной готовности. Поэтому вопрос готовности к преодолению экстремальных ситуаций является одним из основных. В связи с этим проблема интенсификации и непрерывности процесса специальной силовой подготовки альпинистов приобрела особую остроту и значимость.
Многие учёные занимаются разработкой технологий спортивной тренировки в различных видах спорта. В трудах ведущих ученых в об-« ласти спортивной тренировки (В.М. Дьячков, 35; В.М. Зациорский, 39;
В.В. Кузнецов, 51, 52; Н.Г. Озолин, 67, 68; В.Н. Платонов, 74, 75, 76; И.П. Ратов, 78; СМ. Вайцеховский, 19; Л.И. Иванова, 41; Ю.В. Верхо-шанский, 20, 21, 22; и др.) большое значение придается процессу совершенствования и рационализации специальной силовой подготовки квалифицированных спортсменов. Опыт спортивной тренировки свидетельствует о том, что традиционные средства, используемые спортсменами высокой квалификации, в том числе альпинистами, после определенного этапа, не приводят ни к улучшению результатов, ни к приросту функциональных возможностей организма. Это вполне закономерно, поскольку адаптационные ресурсы организма не бесконечны, степень приспособления его к факторам педагогического воздействия достаточно высока, а влияние специальных упражнений имеет явную тенденцию к снижению с ростом спортивного мастерства.
5
В ряде работ (В.Г. Алабин, 105; СП. Евсеев, 36,37,118-121; В.И. Жуков 38; И.П. Ратов, 78, 148-154; Ю.Т. Черкесов, 98, 165-170; Л.С. Дворкин ,31; В.Н. Ку-рысь, 132;Г.И. Попов 147, 188 и др.) пути повышения двигательного потенциала представлены в виде нетрадиционных методик, в том числе применение тренажеров.
Развивая теорию И.П. Ратова об "искусственной управляющей среде", Ю.Т. Черкесов со своими учениками создал новый класс технических средств - "Машины управляющего воздействия". Они обеспечивают эффективное освоение и повышение двигательного потенциала при помощи управляемых режимов сопротивления и облегчения, эффективность применения которых доказана многими исследованиями в ряде видов спорта, однако до настоящего времени технология их применения не нашла себе место в альпинизме.
Всё это побудило нас к разработке и экспериментальной проверке технологии специальной силовой подготовки альпинистов в условиях, создаваемых машиной управляющего воздействия, адаптированной к альпинизму.
Выше изложенные положения определяют актуальность данной работы.
Цель исследования: обосновать эффективность технологии специальной силовой подготовки альпинистов в условиях, создаваемых машиной управляющего воздействия, адаптированной к альпинизму.
Гипотеза. Методологическую основу исследования составили теоретические положения: В.М. Дьячкова «о сопряжённом методе развития двигательных качеств», И.П. Ратова об «искусственной управляющей среде», Ю.В. Верхошанского об «ударном методе развития силы», В.М.Зациорского о «двигательных качествах спортсмена», И.М. Козлова о «механизмах формирования биомеханической структуры спортивных движений», СП. Евсеева об «управлении суставными движениями в
6
условиях императивных тренажёров», Г.И. Попова о «рекуперации мышечной энергии», В.Б. Коренберга об «основах качественного анализа движений», Ю.Т. Черкесова о «методе переменных сопротивлений».
Предполагалось, что на основе "Машины управляющего воздействия" (МУВ), адаптированной к альпинизму, можно разработать технологию специальной силовой подготовки альпинистов.
Объектом исследования являлся процесс специальной силовой подготовки альпинистов.
Предмет исследования — закономерности взаимозависимого проявления и развития силы и силовой выносливости альпинистов в условиях применения внешних управляющих воздействий в тренировочном процессе.
Научная новизна: Впервые:
1. В учебно-тренировочном процессе альпинистов применена машина управляющего воздействия (МУВ), адаптированная к альпинизму;
2. Осуществлена адаптация машины управляющего воздействия к технологии специальной силовой подготовки альпинистов;
3. Осуществлено структурное деление тестовых упражнений альпинистов на фазы;
4. Установлены особенности проявления биомеханических параметров при выполнении тестовых упражнений альпинистами на адаптированной к альпинизму машине управляющего воздействия в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение при подъёме и убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление - при спуске;
5. Установлено, что выполнение упражнений на адаптированной к альпинизму МУВ, в отличие от традиционных методов, обеспечивает проявление максимума силы и силовой выносливости в условиях эконо-
7
мизации энергетических затрат организма, способствует повышению уровня специальной силовой подготовки альпинистов.
Теоретическая значимость. Результаты исследования углубляют знания:
• о методологии применения в альпинизме технических средств и устройств в учебно-тренировочном процессе;
• о фазовой структуре тестовых упражнений альпинистов;
• о закономерностях интенсивного сопряжённого развития двигательных качеств (силы и силовой выносливости) в условиях адаптированной к альпинизму МУВ, осуществляющей фазо-динамическое регулирование внешнего силового воздействия.
Практическая значимость:
• в практику совершенствования силовой подготовки альпинистов внедрена адаптированная к альпинизму машина управляющего воздействия, осуществляющая фазо-динамическое регулирование внешнего силового воздействия;
• разработана и внедрена в тренировочный процесс альпинистов технология специальной силовой подготовки в условиях, создаваемых адаптированной к альпинизму машиной управляющего воздействия;
• предложенная технология сокращает сроки специальной силовой подготовки альпинистов; улучшает качество дифференциации мышечных напряжений, позволяет осуществлять круглогодично тренировочный процесс.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Структурное деление тестовых упражнений альпинистов на фазы;
2. Особенности проявления биомеханических и медико-биологических параметров при выполнении тестовых упражнений в ус-
8
ловиях машины управляющего воздействия, адаптированной к учебно-тренировочному процессу альпинистов;
3. Технология специальной силовой подготовки альпинистов в условиях, создаваемых машиной управляющего воздействия, осуществляющей фазо-динамическое регулирование внешнего силового воздействия.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедр «Чрезвычайных ситуаций» и «Научных основ физической культуры и спорта» Кабардино-Балкарского государственного университета, на международной научной конференции (г. Нальчик, 2002 г.).
Технология специальной силовой подготовки альпинистов внедрена в тренировочный процесс альпинистов-спасателей Эльбрусской поисково-спасательной службы МЧС РФ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 108 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и 7 приложений. Список литературы содержит 213 источников, в т.ч. 10 - на иностранном языке. В тексте диссертации приводится 13 таблиц и 3 рисунка.
9
ГЛАВА 1
СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ (СИЛЫ, СИЛОВОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ)
1.1. Основные понятия специальной силовой подготовки.
Анализ литературных источников, посвященных состоянию современной системы спортивной тренировки, показывает, что многие исследователи успешное решение проблемы подготовки спортсменов высокой квалификации связывают с развитием силы как одной из сторон специальной физической подготовки в спорте.
При этом В.М. Зациорский характеризует силу человека «как способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему посредством мышечных усилий» (39).
Д.Д. Донской (32,33) условно выделяет три основных понятия силы:
— биомеханическое: сила как одна из динамических характеристик структуры движения человека;
- физиологическое: сила как проявление функциональных свойств мышц;
- педагогическое: сила как физическое качество человека.
В ряде работ (43; 44; 57; 60 и др.) для конкретизации понятия «сила» чаще пользуются выражением «силовые способности».
Ю.В. Верхошанский рассматривает силовые способности «прежде всего как условие, определяющее скорость движений (перемещений) спортсмена» (21,123), которые, в процессе их развития, приобретают специализированный характер.
По данным ряда авторов (21; 26; 32; 68; 83; 127 и др.), величина проявления силовых способностей зависит от внутренних (функциональное состояние мышц и психическое состояние человека) и внешних
10
(величина отягощения, внешние условия, положения тела и его звеньев в пространстве) факторов.
Повышение силовых способностей зависит от особенностей регуляции - центрально-нервной, периферической, энергетической и гормональной систем, обеспечивающих механический эффект сокращения мышц.
Так, по мнению ряда исследователей (54; 72; 195; 209; и др.), роль центрально-нервных факторов в проявлении силового напряжения выражается в регулировании частоты импульсации, степени синхронизации возбуждающих влияний на мотонейроны, количества рекрутированных двигательных единиц (ДЕ) — внутримышечная координация, а также в согласованности вовлекаемых в сокращение мышечных групп —межмышечная координация.
Физиологические механизмы проявления силового напряжения в зависимости от специфичности тренирующих воздействий многие авторы (13; 86; 204-213; и др.) рассматривают с позиции адаптационных изменений на уровне центральной нервной системы, приводящих к повышению способности моторных центров мобилизовать большое число мотонейронов в совершенствовании межмышечной координации.
Рядом физиологов (24; 25; 26; 40; 72 и др.) процесс мышечного сокращения характеризуется определенным порядком активизации работающих мышц и характером их активности. По строению и метаболическим свойствам, как правило, выделяют два основных типа мышечных волокон: «медленные» - волокна красного цвета, содержащие много миоглобина - мышечного белка, богатого кислородом, и сокращающиеся за счет энергии окислительных процессов; и «быстрые» волокна, снабжающиеся энергией преимущественно за счет анаэробных источников. В процессе спортивной деятельности вначале активизируются медленные, низкопороговые ДЕ, а затем, по мере усиления возбуждающих
11
влияний на мотонейроны со стороны центральной моторной зоны, к работе подключаются «быстрые», высокопороговые ДЕ.
В работе Р.С. Персона (72) отмечается, что сила сокращения мышц зависит от двух механизмов управления - изменения количества рекрутированных мотонейронов и частоты импульсации.
В.М. Коц (47) считает, что специфичность тренировочных эффектов - результат целостного характера морфо-функциональных систем организма спортсмена, включающий как перестройку на центральном уровне, так и избирательные изменения биохимических и морфологических свойств тех мышечных групп, которые преимущественно вовлекаются в работу.
На необходимость увеличения подвижности нервных процессов, наряду с силой мышц, в целях повышения развития силы указывают в своих работах B.C. Фарфель (88), А.В. Коробков (126), В.М. Дьячков (35), Ю.В. Верхошанский (20; 22) и другие.
Биологические закономерности функционирования клетки в процессе развития силы специалистами еще до конца не изучены. В ряде работ (64; 162) они определяются степенью морфологических перестроек в клетках тканей и органов, участвующих в обеспечении тренировочного упражнения, что не подвергается сомнению специалистами в области теории спортивной тренировки и физической культуры (24; 43; 56; 68; 100; 137; и др.).
По данным Н.Н. Яковлева (87; 88; 191), это происходит за счет активности систем, выступающих в роли катализаторов в процессе образования АТФ и АДФ и определяющих потенциал мышц в восполнении АТФ.
Важное значение при мышечной деятельности имеют некоторые гормоны, считает А.А. Виру (24; 25).
12
Внешняя сторона проявления силовых способностей в условиях спортивной деятельности детально рассмотрена в биомеханике (8; 18; 33; и др.).
Основным критерием оценки силовых способностей спортсмена является показатель мощности рабочего усилия, которое в условиях спортивной деятельности может проявляться однократно, повторно, в циклической или ациклической работе, против большого или небольшого сопротивления, с различной скоростью движений, с различными режимами работы мышц:
- динамическим (преодолевающий или уступающий вид работы);
- изометрическим (удерживающий вид работы);
- ауксотоническим (формы смешанного режима).
Изучению различных условий работы мышц посвящен ряд исследований (23; 36; 46; 143; 201; 214; и др.)> в которых выявлены режимы, обеспечивающие наибольший рабочий эффект мышечного сокращения при проявлении силы и скорости. Однако они не дали обобщенных результатов, а скорее показали бесполезность поиска абсолютного режима. Все режимы имеют свои преимущества в соответствии с их применением.
В спортивной гимнастике работу мышц можно условно свести к двум режимам - динамическому и статическому. Ю.В. Менхин считает, что разновидностями статического режима являются собственно-статический и быстрый статический. Динамический режим в практике тренировки гимнастов проявляется в двух вариантах мышечной работы: уступающей и преодолевающей. Но каждый из этих вариантов может быть выполнен быстро и медленно.
В ряде работ (22; 36; 37; 129; 132; 198; и др.) указывается на целесообразность применения в тренировочном процессе таких средств, в
13
которых сочетаются различные режимы работы мышц при главной роли преодолевающего. Это позволяет достигать больших напряжений и сохранять основные признаки соревновательного упражнения.
В специальной учебной и методической литературе (17; 53; 60; 68; и др.) выделяют:
- собственно-силовые способности (статический режим и медленные движения);
- скоростно-силовые способности (динамический режим и быстрые движения);
- силовую выносливость (способность длительно выполнять работу без снижения ее эффективности).
Процесс развития силовых способностей в учебной и научно-методической литературе рассматривается как силовая подготовка (37; 43; 47; 50; 51; 60; 61; 68; 82; 141; и др.), которая подразделяется на общую и специальную.
Общая силовая подготовка способствует удержанию силы всей мышечной системы, безотносительно к спортивной специализации, с помощью силовых упражнений, в которых проявляются все виды статической и динамической силы.
Специальную силовую подготовку В.В. Кузнецов определяет как «воспитание силы мышц, несущих основную нагрузку в специализированном упражнении, одновременно с другим ведущим двигательным качеством, при помощи средств, в которых сохраняется специфическая структура этого упражнения и характер нервно-мышечных напряжений» (51,52).
Н.Г. Озолин характеризует ее «очень высокой способностью спортсмена проявлять силу мышц в режимах, соответствующих избранной специализации»(67; 68).
14
Ю.В. Верхошанский (22) рассматривает специальную силовую подготовку как развитие силы с учетом двигательной специфики спортивного упражнения, которая должна быть направлена на необходимую гипертрофию организма и повышение уровня специфической работоспособности спортсмена.
Специальная силовая подготовка, по Л.П. Матвееву, это «развитие силовых способностей по руслу спортивной специализации» (60, 158), с обеспечением эффективного использования их в той мере, в какой это необходимо для достижения целевого результата.
Ю.В. Менхин (63; 141) рассматривает специальную силовую подготовку как целенаправленное развитие отдельных силовых качеств в форме, сходной с формой изучаемых элементов в спортивной гимнастике.
Спортивная практика и специальные исследования некоторых авторов (46; 51; и др.) показали важность общей и специальной силовой подготовки для спортсменов различных специализаций и квалификаций. Однако их роль для роста спортивного мастерства спортсменов высоких разрядов неодинакова.
Н.В. Платонов и СМ. Вайцеховский считают, что силовая подготовка спортсмена высокого класса должна быть, во-первых, направлена на развитие различных видов силовых качеств: максимальной и взрывной силы, силовой выносливости, и на «совершенствование способностей к их утилизации в процессе соревновательной деятельности», и, во-вторых, должна обеспечивать «оптимальное соответствие между уровнем развития силовых качеств, совершенством спортивной техники и деятельности вегетативных систем» (74, 19).
По мнению Ю.В. Верхошанского, силовые способности, по мере роста спортивного мастерства, в зависимости от преимущественного характера работы опорно-двигательного аппарата, приобретают специфи-
15
ческие формы проявления, которые и определяют целевую направленность специальной силовой подготовки высококвалифицированных спортсменов (8).
Исследования многих авторов (26; 36; 58; 123; 166; 175; 176; 180; 182; и др.) направлены на изучение наиболее типичных специфических форм проявления силовых способностей в практической деятельности спортсменов: медленной; быстрой, амортизационной, абсолютной, относительной, скоростной, максимальной силы; силовой выносливости, в которой, в свою очередь, выделяется выносливость при больших мышечных напряжениях, позная статическая выносливость и локальная мышечная выносливость, присущая циклическим локомоциям; взрывной силы и реактивной способности нервно-мышечного аппарата.
По мнению ряда авторов, оптимальный уровень развития силовых способностей сокращает время освоения двигательного действия (27; 51; 128; 194; 211; и др.) и способствует формированию двигательного навыка (5; 47; 194; 211; и др.).
В работах многих авторов (8; 10; 63; 73; 91; 101; 104; 129; 130; 143; 145; 150; 180; 189; 205; 206) указывается на важность специальной силовой подготовки для роста спортивно-технического мастерства и гармоничного развития двигательных качеств спортсменов различных специализаций. Это положение подтверждается в исследованиях тренировок юных спортсменов, начиная с этапа начальной спортивной специализации (6; 70; 90; 126; 168; 174; 191; 211; и др.). По мере же роста спортивного мастерства специальная силовая подготовка, по мнению большинства специалистов в области спорта (22; 35; 46; 51; 63; 68; 74; 109; 139; 195; 205; 213), становится ведущим фактором.
16
1.2. Специальная силовая подготовка в условиях применения традиционных средств
Исследования ведущих специалистов в области спортивной тренировки (22 ; 32; 35; 37; 46; 47; 56; 61; 68; 74; 82; 83; 91; 96; 126; 132; 135; 141; 144; 177; 179; 195; 202; 206) показывают, что важное значение в системе управляющих воздействий принадлежит средствам специальной силовой подготовки, которые дают возможность избирательно развивать силовые способности мышц, несущих основную нагрузку в структуре соревновательного упражнения, «с целью включения в работу резервов организма для обеспечения функциональной избыточности» (139, 46).
По мнению Ю.В. Верхошанского, они призваны:
1 - обеспечить «формирование такой структуры физической подготовленности спортсмена, которая отвечала бы специфике внешних отношений его организма;
2 - по своему воздействию соответствовать режиму деятельности спортсмена в специализируемом упражнении» (9, 5).
В учебной литературе (17;37 43; 47; 51; 53; 60; 61; 68; 82; 141 и др.) основным традиционным средством развития силы являются упражнения с повышенным сопротивлением - силовые упражнения, которые подразделяются на две группы:
-упражнения с внешним отягощением (вес различного рода предметов или любая другая противодействующая сила);
- упражнения с отягощением весом собственного тела.
Несколько другое мнение у Ю.В. Верхошанского (20), который условно делит упражнения для развития силовых способностей, исходя из
17
способа интенсификации режима работы организма и его двигательного аппарата, на:
- упражнения, выполняемые с отягощением движения;
- упражнения, выполняемые с эффективными режимами работы мышц;
-упражнения с затруднением или, наоборот, облегчением условий выполнения соревновательного упражнения.
Эффективность применения упражнений с внешним отягощением и отягощением весом собственного тела отмечена в работах многих авторов в спортивной гимнастике (22; 31; 46; 47; 63; 64; 73; 91; 94; 129; 138; 143; 148;162;165; 166; 171; 174; 180;189;199; 205)и других видах спорта (2; 6; 8; 58; 59; 130; 202) .
Методика специальной силовой подготовки альпинистов основывается на известной трактовке специальной физической подготовки спортсменов Ю.В. Верхошанского (20, 22), В.В. Кузнецова (52), Ю.В. Мен-хина (63; 135; 141) и включает традиционные средства развития силовых способностей.
Ю.В. Менхин (63, 141) выделяет следующие методы развития силовых качеств в спортивной гимнастике:
- метод статических усилий;
- метод изометрических и скоростно-силовых напряжений;
- метод скоростно-силовых и силовых напряжений.
По мнению ряда авторов (22; 37; 58), при подборе средств специальной силовой подготовки следует руководствоваться принципом динамического соответствия, согласно которому они должны быть адекватны соревновательному упражнению по следующим критериям:
- группы мышц, вовлекаемых в работу;
- амплитуда и направление движения;
- акцентируемый участок амплитуды движения; |
