Современные технологии биомеханического анализа в подготовке спортсменов скоростно-силовых видов спорта

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В ПОДГОТОВКЕ СПОРТСМЕНОВ СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ ВИДОВ СПОРТА

Кандидат педагогических наук, и.о. доцента Е. В. Мирзоева

Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар

в статье представлено использование современных информационных технологий для анализа в подготовке спортсменов скоро-стно-силовых видов спорта с помощью тензометрического комплекса.

Ключевые слова: биомеханические характеристики, тензограмма, видеограмма, спортивная тренировка, скоростно-силовые виды спорта.

Современные принципы управления спортивной тренировкой невозможны без учета количественных значений системообразующих факторов. Информации об оптимальных значениях этих факторов позволят достигать высоких спортивных результатов в кратчайшие сроки в ходе планомерных тренировок и сохранять или даже улучшать их в течение длительного времени.

К сожалению, в практике современного спорта подход к оценке техники выполнения спортивного упражнения остается пока эмпирическим, поэтому для формулирования четких закономерностей управления тренировочным процессом тренеру необходимы средства быстрой обратной связи, позволяющие судить о биомеханических характеристиках спортсмена во время проведения тренировки. Это стало возможным благодаря усилиям многих специалистов, которые провели анализ характеристик движения человека общепринятым и широко распространенным методом исследования. Специальные средства для снятия двигательных характеристик становятся все более доступны для повседневного использования. Однако расшифровка записей биомеханических характеристик - сложный и трудоемкий процесс, а результаты значительно запаздывают во времени и зависят от личностных характеристик исследователя. Поэтому целью нашей работы был переход к новым компьютерным технологиям, позволяющим оперативно выполнять рутинную и однообразную работу по обработке первичной информации. Необходимо отметить, что разрабатывать и внедрять информационные системы, органически дополняющие интеллектуальные возможности тренера, можно только на основе научно обоснованной и апробированной концепции применения автоматизированных систем

в спорте. Эта концепция строится на системном анализе оптимизации спортивной техники, куда входят следующие этапы: определение состава системы движений (и ее подсистем); установление фактических параметров подсистем спортсменов высшего класса; изучение вариативности характеристик подсистем и влияние определяющих ее факторов.

Возьмем за основу прыжковые виды спорта легкой атлетики. Основная задача при отталкивании в прыжках - изменить направление движения тела; это достигается за счет изменения программы движения. Переход от одной двигательной программы к другой происходит при максимальных ударных нагрузках и при дефиците времени. Оптимизация этой фазы движения обеспечивается изменением ритма беговых шагов и организацией движений в отталкивании и полете.

Для решения задач комплексного контроля двигательных действий спортсменов в условиях тренировочного процесса легкоатлетический манеж Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма был оснащен системами тензометрических измерений. Каждая из тензометрических систем предназначена для измерения отдельных опорных реакций рук или ног, координат приложения силы во время взаимодействия спортсмена с динамометрической платформой. Преобразование силы, воздействующей на платформу, в электрические сигналы осуществляется с помощью тензометрических датчиков, установленных в каждой платформе. Слежение за "нулевым" уровнем входного сигнала, автоматическая фильтрация импульсных помех и постоянного "белого" шума, преобразование входного потока данных при помощи вейвлет и быстрого преобразования Фурье решены на аппаратном уровне.

Для регистрации параметров отдельных фаз движения спортсмена разработаны специальные программы, на основе применения компьютерной техники, позволяющие получать тензограммы с одновременной видеосъемкой и на этой основе анализировать данные биомеханических характеристик.

Нами создано автоматизированное рабочее место

№2 • 2009

31

исследователя в виде комплекса технических и программных средств, предназначенных для снятия и обработки экспериментальных данных и выдачи практических рекомендаций для атлета.

Используемая на базе легкоатлетического манежа измерительная система дает возможность автоматически получать значения следующих характеристик: высота выпрыгивания вверх (тест Абалакова); результат прыжка в длину с разбега; средняя и мгновенная скорость бега на 5-метровом отрезке; время опорной и полетной фаз в разбеге; горизонтальная скорость полета; время нарастания усилия в отталкивании; максимальное вертикальное усилие в отталкивании; максимальное передне-заднее усилие в отталкивании; максимальное боковое усилие в отталкивании; время заднего отталкивания; время переднего отталкивания; время заднего отталкивания; общий и вертикальный импульсы отталкивания в различных промежутках времени; передний-задний (сагиттальный) тормозящий импульс; передний-задний разгоняющий импульс; удельный импульс на 1 кг массы в различные промежутки времени; время достижения максимума приложенной силы; степень использования работы ускорения; развиваемая мощность при выпрыгивании; работа по перемещению ОЦТ; темп и ритм каждого шага; показатели взрывной, стартовой и ускоряющей силы.

Процесс обработки тензограмм и видеограмм различных фаз легкоатлетических упражнений происходит в режиме реального времени, что позволяет мгновенно вносить коррективы в тренировочный процесс для повышения уровня технической подготовки атлета и значительно оптимизировать процесс его подготовки.

В данный момент ведется работа по моделированию механизма отталкивания в прыжках как важнейшего компонента двигательной деятельности спортсмена. На основе тензометрических показаний и данных видеоанализа предполагается установить значимые связи с другими элементами целостной биомеханической системы тройного прыжка с разбега, выявить их эффективность и, следовательно, обеспечить управление технической подготовкой спортсмена.

Это является существенным отличием от существу-

ющих на данный момент технологий, по которым обработка экспериментально полученных тензометрических кривых происходит отдельно от данных видеограммы и проводится уже после окончания тренировки. При использовании данного комплекса уже непосредственно в процессе тренировки с каждой новой попыткой происходит накопление обработанных эмпирических данных, что позволяет тренеру более эффективно организовать тренировочный процесс и вывести его на качественно новый уровень.

Предполагается, что использование данного автоматизированного рабочего места исследователя позволит выделить основные информационные показатели подготовленности спортсменов в различных видах спорта и найти для них оптимальные двигательные режимы.

Дальнейшая индивидуальная работа при контроле за основными биомеханическими показателями позволит положительно влиять на динамику роста спортивных результатов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Карпенко Ю. Г., Николаев С. О. Применение компьютерных технологий в современном тренировочном процессе // Проблемы и перспективы развития современного спорта: тез. докл. науч. конф. (12 мая 1999 г., г. Краснодар). - Краснодар: КГАФК, 1999. - с. 14-21.

2. Федоров М. Е., Лысенко В. В., Романенко Н. В. Технические средства, методы и контроль при подготовке прыгунов // Актуальные вопросы физической культуры и спорта: труды науч.-исслед. ин-та проблем физ. культ. и спорта КубГАФК.-Краснодар, 2002.- Т.5.- С. 233-238.

3. Лысенко В. В., Федоров М., Романенко Н. В. Информационные технологии в практике работы тренера: материалы VII всероссийской конференции по биомеханике "Биомеханика-2004" (24-28 мая 2004 г., г. Нижний Новгород). - Нижний Новгород, 2004. - Т. II. - С. 180-182

4. Левченко Д. А., Лысенко В. В., Шулика Ю. А. Видеотен-зометрический комплекс лаборатории анализа двигательной деятельности НИИ КГУФКСТ // Актуальные вопросы физической культуры и спорта: труды научно-исследовательского института проблем физической культуры и спорта КГУФСТ. - Т.10. - Краснодар, 2008. - С. 225-231.

MODERN TECHNOLOGIES OF BIOMECHANICAL ANALYSIS IN TRAINING SPEED-POWER SPORTS ATHLETES

Mirzoeva E., Candidate of Pedagogics, Acting Associate Professor Kuban State University of Physical Education, Sport and Tourism, Krasnodar

Utilization of modern informational technologies for the Key words: biomechanics characteristics, tensorgramme, analysis in training athletes of speed-power kinds of sport with videogramme, sports training, speed-power kinds of sport. the help of tensormetrical complex is shown in the article.

32

№2 • 2009