Физическая
культура и спорт: проблемы, исследования, предложения.
К.п.н. Мишустин В.Н.
Волгоградская государственная академия физической культуры,
Россия
Изменение скорости и энергии
движения штанги в процессе выполнения рывка тяжелоатлетами различной квалификации
Двигательная деятельность спортсмена неотъемлемым
образом связана с адаптационными реакциями организма, которые в процессе тренировки
приобретают специфические черты [3]. Спецификой тяжёлой атлетики является тренировка
взрывной силы, основанной на прогрессивных структурных изменениях в двигательной
системе организма [2]. В процессе тренировки мышечная энергия разгибания
туловища тяжелоатлета переходит в энергию движения штанги [5], энергия движения
которой настраивает клеточные структуры на активацию биосинтеза и энергообразования
[2]. При чрезмерно высокой интенсивности нагрузки между функцией и процессом
биосинтеза может возникать конкуренция за энергию, что в итоге может приводить
к торможению синтеза белка [6]. Этого не произойдет при оптимальной нагрузке,
если учитываются не только вес штанги (килограммы), но и скорость её
перемещения [2]. Эффективность нагрузки повысится, если её параметры будут учитывать
энергию движения штанги (ЭДШ).
Методика исследования. В исследовании представлены
тяжелоатлеты-разрядники, мастера спорта и мастера спорта международного класса всех
весовых категорий. Энергия движения штанги (кинетическая энергия), будучи
физической величиной, определялась расчетным путём как половина произведения веса
штанги на квадрат скорости вылета:
Вес штанги (р) в диапазоне весов от 60% до 100%
от лучшего результата в упражнении; скорость вылета штанги (v),
получаемое в результате прямого измерения.
Для определения скорости вылета штанги (СВШ)
нами использована лазерная установка, принцип действия которой основан на
измерении времени пересечения (t) грифом штанги лазерного луча,
направленного параллельно помосту [1,4]. Скорость вылета штанги определяется
программно на компьютере по формуле: V
= 0,028/t, где 0,028 - диаметр грифа штанги.
Рис. 1. Схема лазерной установки
По данным Романа Р.А. [5] кинетическая энергия движения
тяжелоатлета переходит в кинетическую энергию перемещения штанги когда спортивный
снаряд достигает высоты 60 % в рывке и 50 % в толчке относительно длины тела спортсмена.
Скорость вылета штанги измерялась в диапазоне весов от 60% до 100% от личного
рекорда спортсмена. Данные подвергнутые математической обработке представлены в
таблице 1.
Данные показывают, что с увеличением веса штанги
на 10% скорость вылета уменьшается пропорционально (р<0,05). При этом,
энергия движения штанги, затраченная на подъем малых, средних и больших весов
(от 60% до 80%) является постоянной и лишь незначительно уменьшается на околопредельных
(90%) и предельных (100%) весах (изменения статистически недостоверны
(р>0,05).
Таблица 1
Изменение скорости и энергии движения штанги различного веса
|
Статистика |
n |
Вес (кг) |
Длина
тела (м) |
Результат
(кг) |
Скорость вылета штанги (МСВ) |
||||
|
60 % |
70 % |
80 % |
90 % |
100 % |
|||||
|
М |
90 |
77,22 |
1,67 |
156,6 |
2,37 |
2,20 |
2,04 |
1,88 |
1,72 |
|
Мmin |
|
52,00 |
1,50 |
112,0 |
2,05 |
1,90 |
1,80 |
1,69 |
1,55 |
|
Мmаx |
|
110,00 |
1,85 |
195 |
2,70 |
2,56 |
2,33 |
2,17 |
1,97 |
|
V % |
|
24,74 |
5,95 |
22,66 |
6,51 |
6,02 |
5,67 |
5,28 |
5,07 |
|
Энергия
движения штанги (ЭДШ) |
264,5 |
265,9 |
261,3 |
249,7 |
231,5 |
||||
Эта зависимость представлена графически на
рисунке 2. Соединение на графике точек пересечения значений веса и скорости
вылета штанги (где по оси Х значения веса в %, а по оси Y – скорость вылета
штанги в м/с), позволяет получить график зависимости «сила-скорость». Эта
зависимость в диапазоне скоростей от 1,55 до 2,70 м/с – линейная, обратно
пропорциональная.
1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 250 230 210 190 170 150 60 70 80 90 100
Вес
(%) Скорость График скорости График энергии
Рис. 2 Зависимость скорости и энергии движения штанги от веса
Данные показывают, что энергия движения штанги,
необходимая для её фиксации в рывке с увеличением веса от 60% до 80% штанги
остается постоянной, а с увеличением веса штанги до 90-100% - уменьшается.
Так, впервые в условиях спортивной тренировки
нам удалось проследить динамику скорости вылета и кинетической энергии штанги в
зависимости от изменения веса отягощения.
Для определения влияния длины тела атлета на
показатели СВШ и ЭДШ был проведен корреляционный анализ взаимосвязи
антропометрических показателей тяжелоатлетов с биомеханическими
характеристиками перемещения штанги. В результате выявлена высокая взаимосвязь
показателей средней скорости вылета штанги с весом и длиной тела (ДТ) атлетов
(r = 0,839 и r = 0,848 соответственно). Установлена высокая межгрупповая
корреляционная зависимость ДТ и веса атлетов (r= 0,909). Эти данные указывают
на необходимость измерять параметры скорости и определять энергию движения
штанги строго по весовым категориям тяжелоатлетов.
Таблица 2
Средние показатели скорости и энергии движения штанги у тяжелоатлетов
различных весовым категорий
|
№ |
В. к. |
Результат (кг) |
Относительный вес
штанги |
||||||||||
|
60 % |
70 % |
80 % |
90 % |
100 % |
|||||||||
|
М |
m |
СВШ |
ЭДШ |
СВШ |
ЭДШ |
СВШ |
ЭДШ |
СВШ |
ЭДШ |
СВШ |
ЭДШ |
||
|
1 |
56 |
92,4 |
1,63 |
2,25 |
140 |
2,10 |
142 |
1,96 |
141 |
1,82 |
137 |
1,64 |
124 |
|
2 |
62 |
124,0 |
2,26 |
2,26 |
190 |
2,07 |
185 |
1,93 |
184 |
1,77 |
174 |
1,66 |
170 |
|
3 |
69 |
133,8 |
3,54 |
2,31 |
214 |
2,17 |
220 |
2,02 |
218 |
1,86 |
208 |
1,68 |
189 |
|
4 |
77 |
146,8 |
3,52 |
2,42 |
256 |
2,25 |
258 |
2,09 |
255 |
1,91 |
239 |
1,71 |
213 |
|
5 |
85 |
149,5 |
3,98 |
2,40 |
259 |
2,23 |
261 |
2,05 |
252 |
1,88 |
238 |
1,72 |
221 |
|
6 |
94 |
162,7 |
3,72 |
2,46 |
295 |
2,26 |
291 |
2,10 |
287 |
1,93 |
273 |
1,78 |
258 |
|
7 |
105 |
178,2 |
4,03 |
2,42 |
312 |
2,24 |
312 |
2,08 |
308 |
1,94 |
301 |
1,82 |
294 |
|
8 |
+ 105 |
177,0 |
3,33 |
2,54 |
342 |
2,37 |
347 |
2,21 |
345 |
2,04 |
331 |
1,86 |
306 |
Представленные в таблице 2 средние показатели
скорости вылета штанги показывают, что установленная зависимость исследуемых
показателей с ее весом сохраняется по весовым категориям, но абсолютные величины
их показателей имеют межгрупповое различие. При этом отмечается повышение скорости
вылета штанги с увеличением весовой категории тяжелоатлетов, где наибольшие
показатели отмечены у спортсменов тяжелой весовой категории.
Отмечена аналогичная динамика энергии движения
штанги, которая во многих случаях уменьшается при подъёме предельных весов. С
ростом весовых категорий межгрупповое различие ряда значений энергии движения
штанги существенно увеличивается и достигает своего максимума при подъёме 80%
веса тяжелоатлетами тяжёлой весовой категории. Это позволяет сделать заключение,
что: во-первых, наибольшие затраты энергии тяжелоатлета отмечены при
упражнениях с весами до 80% относительно соревновательного максимума;
во-вторых, тренировочную нагрузку необходимо строить исходя из весовой категории,
уменьшая её с ростом веса атлетов.
Рис. 3. Динамика соревновательного результата, скорости и
энергии движения относительно весовых категорий
Индивидуальные показатели скорости вылета и
энергии движения имеют низкую вариативность
(1,5±1%). Фактически наблюдается функциональная зависимость, где определенному
значению веса штанги соответствует определенное значение энергии движения. Если
по каким-либо причинам энергия движения уменьшается, то это приводит к срыву
попытки поднять вес.
Отмечено, что максимальный вес (100%) фиксирует
спортсмен в том случае, если штанге сообщена достаточная для этого энергия
движения. Уменьшение энергии движения, сопровождающееся снижением скорости на
0,12 м/с приводит к срыву попытки у квалифицированных тяжелоатлетов, и незначительное
снижение энергии, уменьшающее скорость на 0,1 м/с приводит к срыву попытки у
спортсменов высокого класса.
Минимальная скорость вылета штанги, при которой
тяжелоатлет фиксирует предельный вес, названа нами минимальной скоростью
фиксации (МСФ). Корреляционный анализ взаимосвязи ЭДШ с соревновательным
результатом у тяжелоатлетов различной квалификации, показал, что во всех
случаях она очень высокая (r= 0,93–0,97), но абсолютные значения различны.
В данном случае количественные показатели ЭДШ
объективно отражают качественную составляющую энергетического обеспечения
движения тяжелоатлета, как характеристику решения двигательной задачи, исходя
из соотношения уровня результата и наличных возможностей системы для его
достижения. Эти возможности лимитируются дозированной энергией, которая дифференцируется
автономно для каждого веса штанги и её скорости.
Таблица 3
Энергия движения штанги и соответствующая ей скорость вылета
при подъёме максимального веса тяжелоатлетами различной квалификации
|
№ |
Спортивный разряд |
Количество |
Статистика |
||||||
|
Скорость |
Энергия |
||||||||
|
испытуемых |
измерений |
М |
Мmax |
Мmin |
М |
Мmax |
Мmin |
||
|
Полусредняя весовая
категория |
|||||||||
|
1 |
1р,кмс |
14 |
140 |
1,85 |
1,93 |
1,77 |
188 |
205 |
172 |
|
2 |
МС |
14 |
140 |
1,78 |
1,86 |
1,69 |
206 |
225 |
186 |
|
3 |
МСМК |
14 |
140 |
1,71 |
1,77 |
1,66 |
219 |
235 |
207 |
|
Средняя весовая категория |
|||||||||
|
1 |
1р. – кмс |
14 |
140 |
1,93 |
2,07 |
1,75 |
214 |
246 |
176 |
|
2 |
МС |
14 |
140 |
1,81 |
1,98 |
1,70 |
221 |
265 |
195 |
|
3 |
МСМК |
14 |
140 |
1,72 |
1,78 |
1,68 |
237 |
253 |
226 |
Результаты исследования энергии движения и
соответствующие ей показатели МСФ штанги максимального веса представлены в таблице
3. Первую группу составили тяжелоатлеты-разрядники и кандидаты в мастера,
вторую – мастера спорта, третью – мастера спорта международного класса.
Статистический
анализ различий между средними значениями ЭДШ тяжелоатлетов различной
квалификации показывает, что между смежными квалификационными группами они
существенны и статистически достоверны во всех случаях (р< 0,01).
Вариативность показателя у спортсменов высокой квалификации ниже, чем у менее квалифицированных
тяжелоатлетов. Средние показатели ЭДШ у мастеров спорта международного класса несколько
выше, чем этот показатель у мастеров спорта, а у мастеров спорта выше, чем у тяжелоатлетов-разрядников.
С
ростом спортивной квалификации тяжелоатлетов при существенном увеличении
соревновательного результата энергия движения штанги увеличивается
несущественно. Такая экономия достигается за счет уменьшении скорости вылета
штанги. В то же время с ростом весовой категории существенно увеличивается
энергия движения штанги, что в большей мере обусловлено увеличением длины тела
тяжелоатлетов в более тяжёлой весовой категории. По всей вероятности, с ростом
спортивного мастерства должна повышаться ёмкость энергоресурса, поддерживающая
достаточную мощность сокращения.
Для
проверки гипотезы, было проведёно исследование динамики энергии движения штанги
в рывке. Рывок выполнялся после приседаний со штангой на плечах, направленное
на исчерпание энергии мышц ног. Рывок выполнялся непосредственно после
выработки нагрузки в четырех повторений и трех подходах с весом 80% приседаний от максимального.
В
результате, предположение относительно наличия
взаимовлияния энергии движения и
скорости штанги получило полное подтверждение, поскольку нами наблюдалось уменьшение
энергии движения штанги уже на 70% весе в рывке, а минимум наступил на 90%
весе.
Выводы.
1.
С увеличением веса штанги скорость вылета уменьшается пропорционально отягощению.
Взаимное увеличение веса и уменьшение скорости вылета штанги сбалансировано
количеством энергии движения штанги, необходимой для фиксации штанги. Скорость
подъёма штанги и энергия её движения в рывке взаимообусловлены.
2.
С увеличением весовой категории тяжелоатлетов, энергия движения штанги в рывке повышается
очень существенно. Нагрузка тяжелоатлетов, определяемая как средняя статистическая,
пригодна для планирования средней весовой
категории. Для тяжелоатлетов лёгких весовых категорий среднюю нагрузку
необходимо умножить на коэффициент (+)1,5-2 индивидуально; для атлетов тяжёлых
весовых категорий на (-)1,5-2.
3.
С ростом спортивного мастерства тяжелоатлетов существенно повышается экономичность
выполнения соревновательных упражнений, которая достигается преимущественно за
счет способности поднимать штангу с меньшей скорость её перемещения.
Литература:
1.
Болховских Р.Н., Ахмаев А.А., Мишустин В.Н. Применение лазера для определения
скорости подъема штанги // Теория и практика физической культуры. – 1984. – №
2. – С. 53 – 55.
2.
Воробьев А.Н. Тяжелоатлетический спорт. Очерки по физиологии и спортивной
тренировки. – М. : Физкультура и спорт, 1977. – 253 с.
3.
Гаркави Л.Х. Активационная терапия. — Ростов н/Д: Изд-во Рост. ун-та. —
2006. — 256 с.
4.
Мишустин В.Н. Дифференцированное планирование предсоревновательной подготовки
тяжелоатлетов на основе учета показателей специальной подготовленности и функционального
состояния.- Автореф. дисс. на соискание уч. ст. канд.пед. наук. - Волгоград,
2003.-24 с.
5.
Роман Р.А. Тренировка тяжелоатлета. – М.: Физкультура и спорт, 1986. – 174 с.
6. Hartman J., Tunneman
H. Moderives Krafttraining. – Berlin: Sportverlag, 1985. – 352 s.