УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЙ У СПОРТСМЕНОВ

Полезная модель относится к спортивной физиологии, спортивной медицине, восстановительной медицине, лечебной физкультуре и направлена на определение и развитие координационных способностей спортсменов в биатлоне, способствующих качественной стрельбе на огневых рубежах.
Значимым моментом во многих видах спорта является сохранение стабильных координационных способностей на фоне наступающего физического утомления. Особенно это необходимо для комбинированных видов спорта, сочетающих значительные циклические нагрузки со специальной координационной деятельностью, напрамер в биатлоне.
Анализ собственных движений, динамических, временных и пространственных характеристик локомоций в их сложном взаимодействии позволяет судить о проявлении координационных способностей. Мышечно-суставная рецепция формируется избирательно в строгом соответствии со спецификой вида спорта и технической подготовкой конкретного спортсмена [Гетманцев С.В., Богуш В.Л., Яцунский А.С., Сокол О.В., Резниченко О.И. Исследование мышечно-суставной чувствительности и координации движений в различных видах спорта // Слобожанский науко-спортивный вестник. - 2010. - №3. - С. 58-62; Astrand Р.О. Endurance in sports. - Oxford: Blackwell Scientific Publications. - 1992. - p. 8-15; Hirtz P. Koordinative Fahigkeiten. Training-swissenshaft. - Berlin: Sportverlag. - 1994. - p. 137-145].
Лыжные гонки и биатлон требуют от спортсменов сложных координационных возможностей [Luchsinger Н., Sandbakk O., Schubert М. Ettema G., Baumeister J. A Comparison of Frontal Theta Activity During Shooting among Biathletes and Cross-Country Skiers before and after Vigorous Exercise // Plos One. - 2016. №2. - p. l-11.]. Физические нагрузки, предъявляемые данными видами спорта, могут приводить к активизации или раскоординации сложных локомоций.
Возможность сфокусироваться на сенсорной информации, поступающей от мышечных проприорецепторов, является залогом успеха во многих видах спорта [Ihalainen S., Kuitunen S., Mononen K., Linnamo V. Determinants of elite-level air rifle shooting performance // Scandinavian Journal Medicine Science and Sports. - 2015. - V. 26. №3. - p. 266-274], в том числе и в циклических. Стрельба на огневых рубежах в биатлоне - сложная задача, требующая координации между зрительным восприятием, постуральным балансом и временем нажатия на курок [Ihalainen S., Kuitunen S., Mononen K., Linnamo V. Determinants of elite-level air rifle shooting performance // Scandinavian Journal Medicine Science and Sports. - 2015. - V. 26. №3. - p. 266-274]. Большая часть времени (90%) тренировочного процесса в лыжных гонках направлена на развитие выносливости, что подразумевает длительные монотонные циклические нагрузки, и только 10% времени на развитие других физических качеств [Astrand Р.О. Endurance in sports. - Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1992. - p. 8-15]. В биатлоне сочетаются два различных вида мышечной деятельности - лыжные гонки и стрельба на огневых рубежах, делая их связанными между собой, и зависящими друг от друга, в тоже время биатлон нельзя рассматривать как механическое соединение двух видов спорта. В тренировочном процессе биатлонистов, раздельными учебно-тренировочными занятиями можно достичь высоких результатов в каждом из этих видов спорта, однако при совмещении их в единый соревновательный процесс показать высокий результат в подобных состязаниях спортсмены могут далеко не всегда [Солдатов О.А. Метод повышения результативности стрельбы у квалифицированных биатлонистов: автореф. дис. канд. пед. наук. - Москва, 1989. - 25 с.].
Известно тренировочное устройство для развития координационных способностей человека [RU №123330]. Тренировочное устройство для развития координационных способностей человека содержит платформу, неподвижное основание, соединенные посредством связи, в виде сферического шарнира с упругой опорой, и охватывающую сферический шарнир обойму. Платформа с нижней стороны и обойма с верхней стороны выполнены со сферической полостью, радиус которой сопоставим с радиусом сферического шарнира, и в которой размещен сферический шарнир, центр которого жестко соединен с верхним концом опоры, а неподвижное основание - с ее нижним концом. В тренировочном устройстве в качестве упругой опоры сферического шарнира использована пружина сжатия, верхний и нижний концы которой расположены на ее продольной оси, а сферическая поверхность платформы выполнена с износостойким вкладышем.
Известен способ тренировки координации движений [RU №2248827]. Сущность способа заключается в том, что человек после воздействия на него нагрузки выполняет отрабатываемое действие. Нагрузку создают на тренажере, имеющем перемещающееся средство и, по крайней мере, участок спуска и/или падения. В качестве тренажера могут быть использованы аттракционы в виде катальной горы или башни свободного падения. Изобретения используют для изменения эмоционального и физического состояния человека стационарные устройства, имитирующие возможные реальные нагрузки, для отработки конкретных действий, которые должен совершить человек после оказанного на него воздействия.
Известен тренажер для лечебной физкультуры [RU №2311161], содержащий станину с основанием, платформу, которая размещена на основании, дополнительную платформу и, как минимум, одну опору для рук. Платформа и дополнительная платформа выполнены в виде опор для ног и соединены с возможностью вращения с основанием. Основание установлено на станине с возможностью вращения или установлено на станине с возможностью вращения и фиксации или установлено на станине с возможностью вращения и фиксации и связано со средством для создания и/или регулирования рабочей нагрузки. Расстояние между центром вращения платформы и центром вращения дополнительной платформы составляет 200-600 мм. Высота, как минимум, одной опоры для рук равна 500-2300 мм. Изобретение позволяет обеспечить удобство, технологичность и простоту конструкции тренажера.
Данные технические решения не предназначены для тренировки и определения уровня координационных способностей спортсменов.
Авторами разработано новое устройство для повышения координации движений у спортсменов, который получил наименование - «Координиметр ЕВДОКИМОВА».
Технический результат заключается расширения арсенала устройств, предназначенных для тестирования и повышения уровня координационных способностей спортсменов, в частности лыжников-гонщиков и биатлонистов. Устройство обеспечивает повышение скорости координации движений нижними и верхними конечностями как единой кинематической цепи, мультисенсорное воздействие на проприорецепцию, экстероцепцию и органы чувств человека во время изотонически-изометрического усилия в положении сидя при выполнении теста.
Технический результат достигается тем что, устройство содержит две взаимосвязанные, управляемые платформы, верхнюю с двумя рукоятками, для управления верхними конечностями и нижнюю для правления нижними конечностями с ограничителями, предназначенными для фиксирования стоп, платформы жестко соединены между собой регулируемой по высоте штангой, на которой установлена подвижная шайба для регулировки высоты между платформами, на верхней платформе жестко закреплено рабочее поле с бортиками, на котором в рабочем состоянии устройства расположены: стальной шар массой от 60 до 7 0 грамм, арки для прокатывания рабочего шара, нанесены стрелки, показывающие направление прокатывания шара и установлена нумерация последовательности прокатывания рабочего шара, при этом устройство жестко крепится к полу.
Полезная модель поясняется следующими рисунками:
на рис. 1 - показан общий вид устройства; на рис. 2 - показано фото опытного образца; на рис. 3 - показан вид сверху верхней платформы устройства с рабочим полем; на рис. 4 - показано фото верхней платформы с рабочим полей; на рис. 5 - показано фото работы устройства при выполнении координационной пробы.
Заявленное устройство (рис. 1) содержит:
- уголки 1 для крепления устройства к полу с отверстиями;
- нижнюю платформу 2, предназначенную для управлениями нижними конечностями с ограничителями для стоп 3;
- соединительную штангу 5 с шайбой 6 для регулировки высоты;
- уголки 4 для крепления штанги 5 к нижней платформе 2 устройства;
- верхнюю платформу 8, предназначенную для управлениями верхними конечностями, с жестко вертикально закрепленными на ней рукоятками 11;
- крепление 7 штанги 5 к верхней платформе 8;
- рабочее поле 9 с бортиками;
- крепление 12 рабочего поля 9 к платформе 8.
Рабочее поле 9 (рис. 3) содержит: рабочий шар 15,
предназначенный для прохождения теста на устройстве; арки 10 для прокатывания рабочего шара 15; стрелки 13, показывающие направление прокатывания рабочего шара, нумерация последовательности 14 прокатывания рабочего шара 15. Рабочий шар 15 выполнен стальным и имеет специально рассчитанную массу от 60 до 7 0 грамм. Устройство жестко крепится к полу с помощью уголков 1.
Устройство для повышения координации движений у спортсменов, работает следующим образом.
Пример 1.
Исследование проведено в отделе экологической и медицинской физиологии в ИФ Коми НЦ УрО РАН в специально подготовительный период тренировочного процесса (сентябрь 2017 года). В нем приняли участие 35 мужчин, которые были разделены на три группы. Из 23 спортсменов циклических видов спорта, были созданы две группы: первая группа состояла из 12 лыжников-гонщиков (2 МС и 10 KMC), вторая группа - из 11 KMC по биатлону. Третью, контрольную группу, составили 12 студентов естественно-биологического факультета Сыктывкарского государственного университета им П. Сорокина. Характеристика групп представлена в таблице 1.
Примечание: Данные представлены в виде Me и интерквантильного интервала: 25 и 75 перцентилей.
Процедура обследования. Все спортсмены и студенты заполнили добровольное согласие на исследование. У спортсменов и студентов измеряли на медицинском весоростомере массу (кг) и длину тела (см); при помощи жироанализатора Omron BF 302 (Япония) - массу подкожно-жировой клетчатки в процентах, по формуле Кетле рассчитывали индекс массы тела (ИМТ). У спортсменов систолическое (САД) и диастолическое артериальное давление (ДАД) определяли методом Н.С. Короткова на приборе «Microlife Model BP AGl-30». Для оценки функционального состояния организма лыжников-гонщиков и биатлонистов проводили велоэргометрический тест «до отказа» на эргоспирометрической системе «Oxycon Pro» («Erich Jaeger», Германия) по протоколу [Гарнов И.О., Логинова Т.П., Варламова Н.Г., Черных А.А., Ценке Д., Бойко Е.Р. Использование электромагнитного излучения крайне высокой частоты в коррекции функционального состояния организма лыжников-гонщиков // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. - 2016. - №2. - С. 70-81.]. В течение всего теста «до отказа» в режиме «breath by breath» с усреднением показателей по 15-секундным отрезкам определяли минутный объем дыхания (МОД), частоту дыхания (ЧД), потребление кислорода (ПК), максимальное потребление кислорода (МПК) с дальнейшим расчетом показателя на кг массы тела, частоту сердечных сокращений (ЧСС), учитывали максимальную мощность нагрузки (Вт), рассчитывали коэффициент использования кислорода (КИО2). Респираторный порог анаэробного обмена (ПАНО) определяли по дыхательному коэффициенту при достижении им единицы, концентрацию лактата в капиллярной крови - микрометодом иммуноферментного анализа (Sentinel, Италия).
Время простой зрительно-моторной реакции (время ПЗМР) у спортсменов, регистрировали с помощью компьютерного комплекса для психофизиологического тестирования «НС-ПсихоТест» (фирма «НейроСофт», г. Иваново), в покое перед выполнением теста «до отказа».
Для определения уровня координации движений у лыжников-гонщиков, биатлонистов и студентов проводили тест на устройстве, для определения уровня координации движений - «Координиметр Евдокимова» в положении сидя (рис. 5). Для спортсменов до и после проведения велоэргометрического тестирования (соответственно, первая проба и вторая проба). С целью определения влияния физической нагрузки на координационные способности у спортсменов и появления навыка двигательного действия, контрольная группа студентов также выполняла тест на координиметре два раза, но без теста на велоэргометре. Промежуток между первой и второй пробами у студентов составлял 14 мин, что соответствовало времени выполнения велоэргометрического теста у спортсменов.
Тест на координиметре выполняется при взаимодействии верхней 8 и нижней 2 платформ, которые соединены между собой регулируемой по высоте штангой 5 и управляются верхними рукоятками 11 и нижними ограничителями 3 при помощи конечностей испытуемого. Устройство позволяет измерить скорость выполнения теста на координацию движений нижними и верхними конечностями, как единой кинематической цепи. Особенностью координиметра является мультисенсорное воздействие на проприорецепцию, экстероцепцию и органы чувств человека во время изотонически-изометрического усилия в положении сидя при выполнении теста.
Спортсмены и студенты выполняли координационную пробу после предварительного инструктажа без предварительного апробирования методики. Положение исследуемого во время теста: сидя на стуле, стопы на нижней платформе 2,3, руки удерживают верхнюю платформу 8 за рукоятки 11. Испытуемому необходимо закатывать рабочий стальной шар 15 строго по стрелкам 13 и в очередности нумерации 14 от первой до пятой арки 10 (рис. 3), время координационной пробы учитывают с помощью секундомера. По итогам выполнения координационных проб проведен дополнительный анализ причин увеличения или уменьшения времени выполнения проб.
В результате тестирования спортсменов на устройстве, для определения уровня координации движений - «Координиметр Евдокимова», можно сделать следующие выводы:
- время выполнения первой координационной пробы (до велоэргометрического теста) у лыжников-гонщиков и биатлонистов статистически значимо лучше, чем в группе студентов;
- при повторном проведении теста в группе студентов происходит уменьшение времени выполнения координационной пробы у 7 5% исследуемых что, по-видимому, происходит за счет появления навыка двигательного действия;
- выполнение велоэргометрического теста «до отказа» приводит к утомлению и уменьшает процент спортсменов лучше выполнивших вторую координационную пробу по сравнению с первой;
- биатлонисты завершили тест «до отказа» на более высоких значениях (р<0.05), частоты сердечных сокращений, лактата и низком коэффициенте использования кислорода, что привело к длительному восстановлению их функциональных систем, однако, они выполнили вторую координационную пробу быстрее, чем лыжники-гонщики, что, вероятно, связано со спецификой вида спорта и тренировочного процесса.
Тестирование спортсменов на устройстве при определении уровня координации движений показало, что регулярное применение устройства и проведение тренировки координации позволяет повысить координацию движений нижними и верхними конечностями, как единой кинематической цепи, мультисенсорном воздействии на проприорецепцию, экстероцепцию и органы чувств человека во время изотонически-изометрического усилия в положении сидя при выполнении теста.