Формирование статокинетической устойчивости студентов на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.04, кандидат наук Васюкевич, Алёна Анатольевна

• Васюкевич, Алёна Анатольевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Васюкевич, Алёна Анатольевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Состояние проблемы по данным литературы

1.1 Подготовка спортсменов в спортивной аэробике

1.1.1 Место спортивной аэробики в семье гимнастических видов спорта

1.1.2 Спортивная аэробика как одно из направлений развития студенческого спорта

1.1.3 Характеристика соревновательной деятельности в спортивной аэробике

1.1.4 Общепризнанные факты и слабоосвещенные проблемы тренировочной деятельности в спортивной аэробике

1.2 Особенности тренировки статокинетической устойчивости в спорте

1.2.1 Теоретические основы тренировки статокинетической устойчивости

в спорте

1.2.2 Методические основы тренировки статокинетической

устойчивости в спорте

Заключение по первой главе

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Методы исследования

2.1.1 Теоретический анализ и обобщение данных научно-методической литературы

2.1.2 Анализ видеозаписей соревновательных программ в спортивной аэробике

2.1.3 Методы оценки статокинетической устойчивости

2.1.4 Педагогическое тестирование

2.1.5 Экспертная оценка

2.1.6 Педагогический эксперимент

2.1.7 Методы математической статистики

2.2 Организация исследования

ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ТРЕНИРОВКИ И КОНТРОЛЯ СТАТОКИНЕТИЧЕСКОЙ

УСТОЙЧИВОСТИ ГИМНАСТОВ В СПОРТИВНОЙ АЭРОБИКЕ

3.1 Количественный критерий вестибулярной нагрузки в соревновательной программе спортсменов

3.2 Результаты тестирования статического и динамического равновесия

у студентов, занимающихся спортивной аэробикой

3.3 Результаты тестирования устойчивости спортсменов к воздействию комбинированных ускорений

3.4 Организация и содержание учебно-тренировочного процесса в спортивной аэробике с учетом статокинетической устойчивости студентов начального этапа

подготовки

Заключение по третьей главе

ГЛАВА 4 ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДИКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТАТОКИНЕТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

В СПОРТИВНОЙ АЭРОБИКЕ

4.1 Показатели статокинетической устойчивости гимнастов до и после педагогического эксперимента

4.2 Показатели общей и специальной физической подготовленности спортсменов после педагогического эксперимента

4.3 Результаты экспертной оценки выполнения элементов сложности после педагогического эксперимента

4.4 Анализ соревновательных результатов гимнасток контрольной и

экспериментальной групп

Заключение по четвертой главе

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование статокинетической устойчивости студентов на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой»

ВВЕДЕНИЕ

Спортивная аэробика - динамично развивающийся вид спорта. Согласно программе для ДЮСШ, разработанной Всероссийской федерацией спортивной и оздоровительной аэробики, возраст, с которого разрешается специализироваться в спортивной аэробике, определен с 7 лет. Вместе с тем на современном этапе развития вида спорта начало специализации наблюдается и в другие возрастные периоды, в том числе и в периоды обучения в высших учебных заведениях. Соревнования в спортивной аэробике классифицируются в зависимости от возраста занимающихся. Категория взрослые (сеньоры) соответствует периоду 18 лет и старше, что позволяет студентам выбрать спортивную аэробику в качестве специализации для занятий спортом. По данным Т. Е. Ковшура, популярность спортивной аэробики среди студенческой молодежи связана и с включением ее в программу спартакиад региональных вузов, а также в программу всероссийских и международных студенческих соревнований (Ковшура Т. Е. Содержание и направленность спортивной аэробики в физическом воспитании студентов вузов. СПб., 2012. С. 6).

Аэробика - относительно молодой вид спорта и естественным является интерес ученых к исследованиям особенностей тренировочного процесса спортсменов. Судя по защищенным диссертациям, которые нам удалось найти, и публикациям в журнале «Теория и практика физической культуры», в настоящее время ведутся исследования по различным аспектам тренировки в спортивной аэробике. В основном они касаются особенностей разнообразных видов подготовки и морфофункциональных характеристик спортсменов в целях спортивного отбора и индивидуализации учебно-тренировочного процесса.

В настоящее время идет становление теории и методики аэробики как вида спорта. На начальных этапах ее развития большинство спортсменов были представителями сложно-координационных видов спорта, завершивших свою спортивную карьеру в спортивной и художественной гимнастике, акробатике, фигурном катании, акробатическом рок-н-ролле и естественным был процесс

конверсии основ подготовки из этих видов спорта в методику тренировки гимнастов. Спортивная аэробика - это вид спорта, в котором постоянно совершенствуются программы соревновательных упражнений, усложняются элементы по биомеханическим и энергетическим характеристикам, количество соединений аэробных движений, выполняемых в условиях линейных, угловых и комбинированных ускорений, неуклонно растет. Повышаются требования к сложности элементов и композиционной сложности программы. Усложнение идет за счет увеличения скорости выполнения элементов и переходов между ними, увеличения углов поворотов, как в элементах, так и в соединениях аэробных движений, уменьшения точек опоры и т. п. В среднем в процессе выполнения соревновательной программы гимнаст выполняет от 20-40 поворотов в горизонтальной плоскости; 10-20 переворотов в сторону, вперед, назад; порядка 70 резких движений головой вперед, назад, в сторону; 50-65 равновесий на одной ноге с различными положениями рук, ног и туловища; 20-25 равновесий на руках в различных положениях. Следовательно, специфической особенностью спортивной аэробики являются высокие требования к статокинетической устойчивости (СКУ) спортсменов.

Большинство движений в программе гимнастов - пространственно-ориентированные, т.е. движения, направленные на достижение звеньями тела определенной точки в пространстве. В. А. Дубовик в своем исследовании СКУ отмечает, что система координации движений обладает возможностью использовать информацию о положении тела или отдельных его звеньев относительно тех или иных предметов внешнего мира (направление на эти предметы, расстояние до них, их ориентация и размеры) (Дубовик В. А. Методология оценки состояния статокинетической системы. СПб., 1996. С. 10).

Для этого она должна формировать системы отсчета, разные для разных задач, и обеспечивать переход из одной в другую. В задачи системы координации движений входит также оптимизация движений (Луксон Л. М. Анатомия и физиология вестибулярной системы. Головокружение. М.: Медицина, 1989. С. 12).

Известно, что функция восприятия пространства является афферентной частью функции равновесия (Дубовик В. А. Методология оценки состояния статокинетической системы. С. 10). В афферентную часть функциональной системы, воспринимающей пространство и осуществляющей функцию равновесия тела, в качестве подсистем входят пять анализаторов: вестибулярный, зрительный, проприоцептивный, кожно-механический (тактильная и глубокая кожная чувствительность) И интероцептивный (Никитин С. Н. Управление двигательными действиями в спорте с учетом функционирования анализаторных систем (на примере спортивной борьбы): автореф. дис. ... д-ра пед. наук. СПб., 2006, С. 7).

Вестибулярный анализатор является важнейшим звеном систем, обеспечивающих статокинетическую устойчивость и способность определения пространственных координат, на что обращали внимание в своих работах многие исследователи (Стрелец В. Г. Исследование и тренировка вестибулярного анализатора человека. JL, 1971. 32 е.; Горелов А. А. Специальная физическая подготовка к гравитационным перегрузкам в системе профессиональной подготовки курсантов летных училищ. JL, 1980. 24 е.; Левицкий А. Г. Дифференцированный подход при обучении юных дзюдоистов сложным технико-тактическим действиям с учетом уровня их вестибулярной устойчивости. JL, 1989. 22 е.; Никитин С. Н. Управление двигательными действиями в спорте с учетом функционирования анализаторных систем (на примере спортивной борьбы). СПб., 2006. 52 е.; Зайцев А. А. Теоретические аспекты технологии создания социально-педагогических программ в физической культуре на основе активации вестибулярной системы. СПб.: СПбВИФК, 1999. 418 с.).

Вестибулярная система, наряду со зрительной, проприоцептивной и другими афферентными системами, принимает активное участие в осуществлении функций определения пространственных координат и поддержания равновесия. Все эти системы некоторые авторы объединяют одним понятием - «система статокинетической устойчивости». Устойчивость человека при перемещении в пространстве определяется не только функциональным состоянием каждой из этих сенсорных систем, но и их согласованной деятельностью - функциональной системностью.

Многочисленными исследованиями ведущих спортивных специалистов и ученых доказано, что высокий уровень СКУ спортсменов в большинстве видов спорта (в борьбе, боксе, велосипедном спорте, прыжках в воду и др.), в частности в сложно-координационных (спортивной гимнастике, акробатике, фигурном катании и др.), способствует достижению высоких результатов.

Объединяющим фактором этих работ является необходимость построения тренировки СКУ с учетом специфических особенностей гравиинерционных воздействий на спортсмена в процессе соревнований.

1. Теоретический анализ и обобщение публикаций по проблемам тренировки в спортивной аэробике показал, что в настоящее время интерес у специалистов вызывают вопросы, связанные с отбором для занятий аэробикой (Кокорина, Е. А. Морфофункциональные характеристики как критерии спортивного отбора в аэробике. СПб, 2007. 26 е.), моделированием циклов подготовки (Андреасян К. Б. Моделирование годичного цикла подготовки в спортивной аэробике. М., 1996. 24 е.), развитием кондиционных способностей, например гибкости и силовых способностей (Бондаренко Е. В., Ревякин Ю. Т. Развитие гибкости и силовых способностей на занятиях аэробикой // Теория и практика физ. культуры: тренер: журнал в журнале. 2006. № 9. С. 37-38).

В диссертационном исследовании Т. Е. Ковшура показано, что в подготовительном и соревновательном периодах тренировки спортсменов 40% объема тренировочной работы отводится на акробатическую подготовку (в том числе и тренировку СКУ). Вместе с тем автор, опираясь на мнение квалифицированных тренеров, делает вывод о том, что этот аспект тренировки требует более полного научного обоснования (Ковшура Т. Е. Содержание и направленность спортивной аэробики в физическом воспитании студентов вузов. С. 67).

Многие исследователи в своих работах показали, что 60% тренеров в спортивной аэробике на начальном этапе подготовки сразу обучают занимающихся соревновательным композициям, хотя спортсмены еще не способны качественно выполнить элементы из групп сложности и соединения

базовой аэробной хореографии (Там же. С. 73). Одной из причин этого является недостаточная статокинетическая устойчивость.

Таким образом, в теории и практике тренировки студентов, занимающихся спортивной аэробикой, на начальном этапе сложились противоречия между:

-потребностью практики в разработке современных технологий тренировки спортсменов, начинающих заниматься спортивной аэробикой в студенческом возрасте, и недостаточным научным обоснованием подходов к формированию некоторых кондиционных и координационных способностей, в том числе СКУ;

-высокими специфическими требованиями соревновательной программы в спортивной аэробике к статокинетической устойчивости спортсменов и недостаточной разработанностью методики тренировки СКУ на начальном этапе подготовки;

-насыщенностью комбинаций соревновательной программы движениями, связанными с линейными, угловыми и комбинированными ускорениями, являющимися одним из показателей интенсивности нагрузки и отсутствием эффективного способа ее учета.

Наличием отмеченных противоречий, необходимостью их разрешения мотивируется актуальность исследования, проблема которого формулируется следующим образом: при каких условиях тренировка статокинетической устойчивости студентов начального этапа подготовки на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой окажется результативной?

Объектом исследования является учебно-тренировочный процесс студентов начального этапа подготовки в спортивной аэробике.

Предмет исследования: формирование статокинетической устойчивости студентов начального этапа подготовки в спортивной аэробике.

Цель исследования: теоретическое и экспериментальное обоснование методики тренировки и контроля статокинетической устойчивости студентов начального этапа подготовки на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой.

Гипотеза исследования: тренировка статокинетической устойчивости студентов начального этапа подготовки на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой окажется результативной, если будут соблюдены следующие условия:

-совершенствование СКУ станет одной из целей учебно-тренировочного процесса начинающих спортсменов;

-оценка СКУ в учебно-тренировочном процессе осуществляется на основе диагностики уровней развития статического и динамического равновесий на разнопрофильных платформах и устойчивости к комбинированным ускорениям на тренажере «Вертикаль» (В. Г. Стрелец);

-отбор упражнений для тренировки СКУ студентов реализуется посредством расчета количественного критерия вестибулярной нагрузки в каждом элементе соревновательной программы;

-основными средствами совершенствования СКУ студентов являются упражнения для адаптации организма к вестибулярным нагрузкам, упражнения для укрепления мышц стопы и голени, упражнения на разнопрофильных платформах, равновесия в сложных положениях тела, упражнения, моделирующие внутривестибулярный и межанализаторный сенсорный конфликты;

-индивидуализация тренировки СКУ в учебно-тренировочном процессе осуществляется путем прохождения индивидуального тренировочного маршрута с учетом уровней ее развития у студентов;

-структурирование процесса тренировки СКУ у студентов осуществляется путем выделения в ней следующих этапов: диагностики, базовой тренировки, специальной тренировки и комплексной тренировки, так как указанные условия объединяют различные составляющие тренировки СКУ на учебно-тренировочных занятиях в единый целостный педагогический процесс.

В соответствии с поставленной проблемой, целью, объектом и предметом исследования, а также в соответствии с выдвинутой гипотезой в исследовании решались следующие задачи:

1. Раскрыть содержание понятия статокинетической устойчивости студентов, занимающихся спортивной аэробикой как цели учебно-тренировочного процесса.

2. Конкретизировать и обосновать критерии оценки сформированности СКУ студентов начального этапа подготовки.

3. Обосновать отбор упражнений для тренировки статокинетической устойчивости начинающих спортсменов на основе количественного критерия вестибулярной нагрузки.

4. Выявить основные средства совершенствования СКУ студентов на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой.

5. Разработать и экспериментально проверить методику тренировки СКУ студентов начального этапа подготовки.

Методологическую базу исследования составили: идеи целостного и системного подходов к изучению педагогических систем (В. Г. Афанасьев, О. С. Гребенюк, В. С. Ильин, В. В. Краевский, и др.), в частности, системно-компонентный аспект, отвечающий на вопрос, из каких компонентов состоит целое, системно-структурный аспект, показывающий внутреннюю форму системы, представляющий способ взаимосвязи, взаимодействия образующих компонентов; системно-функциональный аспект, показывающий, какие функции выполняют компоненты в системе.

Теоретическую базу исследования составили основные положения:

-теории физической культуры и спорта и системы подготовки спортсменов (Л. П. Матвеев, В. Н. Платонов, Ю. Ф. Курамшин, В. М. Выдрин, Н. И. Пономарев);

-теории функциональных систем (П. К. Анохин, К. В. Судаков);

-системы спортивной подготовки высококвалифицированных спортсменов в сложнокоординационных видах спорта (Л. Я. Аркаев, И. А. Винер-Усманова, Р. Н. Терехина, Т. С. Лисицкая, Ю.В. Менхин, А. А. Сомкин, М. Л. Укран и др.);

-теории и методики гимнастики (С. П. Евсеев, И. А. Винер-Усманова, Р. Н. Терехина, В. Б. Коренберг, Т. С. Лисицкая, Л. И. Турищева,

JI. А. Карпенко, JI. Я. Аркаев, В. М. Смолевский, Ю. К. Гавердовский, В. И. Кислов, Ю. П. Кобяков, Н. А. Минаева, Н. С. Сергеева, А. А. Архипов и др.);

-теории и методики спортивной аэробики (Е. С. Крючек, А. А. Сомкин, К. Б. Андреасян, А. А. Мартынов, Т. И. Рябухина, Н. Г. Безматерных, Л. К. Руденко, Т. Е. Ковшура, Ю. С. Филиппова, Е. А. Кокорина, Е. А. Поздеева, М. В. Тарасова);

-вестибуломоторики и вестибулометрии в спорте (В. Г. Стрелец, А. А. Горелов, Г. П. Иванова, А. Г. Левицкий, А. А. Зайцев, С. Н. Никитин);

-теории сенсорного конфликта (Л. А. Китаев-Смык, M. R. Dix, J. D. Hood).

Для проверки исходной гипотезы и решения поставленных задач использовались различные методы. Теоретические методы: теоретический и логический анализ проблемы и предмета исследования, понятийно-терминологический анализ; обобщение научных фактов, системный анализ педагогических явлений. Эмпирические методы: педагогический формирующий эксперимент; методы психолого-педагогических измерений (тестирование, изучение документации); изучение нормативной и учебно-методической документации; метод экспертных оценок. Также были использованы методы математической статистики для количественной и качественной обработки полученных эмпирических данных.

Наиболее существенные результаты, полученные лично соискателем, их научная новизна и теоретическое значение.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нем: -выявлена зависимость результата в спортивной аэробике от уровня развития статокинетической устойчивости спортсменов;

-предложена методика учета вестибулярной нагрузки в соревновательной программе студентов на основе расчета количественного критерия;

-доказана необходимость тренировки СКУ студентов, занимающихся спортивной аэробикой на разнопрофильных платформах и тренажере

«Вертикаль», моделирующих вестибулярные нагрузки и условия сохранения равновесия в соревновательной программе спортивной аэробики;

-обоснована система формирования СКУ в учебно-тренировочном процессе начинающих спортсменов, состоящая из четырех этапов: диагностики, базовой тренировки, специальной тренировки и комплексной тренировки. Теоретическая значимость исследования состоит в:

-установлении необходимого и достаточного количества педагогических условий формирования СКУ спортсменов на начальном этапе подготовки, включающих в себя целевой, диагностический, содержательный и процессуальный компоненты;

-обосновании «индивидуальных тренировочных маршрутов» студентов, на основе учета их СКУ;

-определении способа отбора содержания тренировки СКУ студентов на основе учета внутривестибулярного и межанализаторного сенсорных конфликтов. Практическая значимость исследования заключается в: -разработке программы для расчета количественного критерия вестибулярной нагрузки в каждом движении соревновательной программы спортивной аэробики студентов в системе автоматизированного проектирования МаЛсас!;

-классификации средств базовой тренировки СКУ с выделением групп упражнений: для обеспечения адаптации организма спортсменов к воздействию различного рода ускорений; укрепления мышечно-связочного аппарата стопы и голени; в сложных условиях сохранения равновесия; моделирующих сенсорный конфликт;

-определении перечня упражнений специальной тренировки СКУ с элементами акробатики и элементами сложности спортивной аэробики и перечня упражнений комплексной тренировки СКУ на основе учета внутривестибулярного и межанализаторного конфликтов;

-разработке методики диагностики СКУ спортсменов на разнопрофильных платформах.

Предложенная методика формирования СКУ студентов начального этапа подготовки позволяет восполнить пробел в учебно-методическом обеспечении общей и специальной физической подготовки гимнастов. Основные положения, выносимые на защиту:

1 .Статокинетическая устойчивость студентов, занимающихся спортивной аэробикой - это способность сохранять заданное положение звеньев тела в пространстве на ограниченной площади опоры и в условиях вестибулярных нагрузок при выполнении соревновательной программы.

2.Базовыми условиями формирования статокинетической устойчивости студентов на начальном этапе подготовки на учебно-тренировочных занятиях спортивной аэробикой являются:

-целевая направленность учебно-тренировочного процесса начинающих спортсменов на формирование СКУ;

-диагностика уровней развития статического и динамического равновесий на разнопрофильных платформах и устойчивости к комбинированным ускорениям на тренажере «Вертикаль» (В. Г. Стрелец);

-отбор упражнений для тренировки СКУ студентов на основе расчета количественного критерия вестибулярной нагрузки в каждом элементе соревновательной программы;

-систематизация средств на этапе базовой тренировки СКУ студентов в четыре группы упражнений: для адаптации организма к вестибулярным нагрузкам; для укрепления мышц стопы и голени; упражнения в сложных условиях (равновесия в сложных положениях тела и на разнопрофильных платформах); моделирующие внутривестибулярный и межанализаторный сенсорный конфликты;

-индивидуализация тренировки СКУ студентов в учебно-тренировочном процессе путем прохождения индивидуального тренировочного маршрута с учетом уровней ее развития;

-структурирование процесса тренировки СКУ студентов путем выделения в ней следующих этапов: диагностики, базовой тренировки, специальной тренировки и комплексной тренировки.

3.Методика определения уровней СКУ студентов с использованием разнопрофильных платформ и тренажера «Вертикаль» и нормативные оценки ее сформированности.

Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования обеспечивается использованием комплекса методов педагогического исследования, адекватных цели, задачам, объекту и предмету исследования, экспериментальной проверкой гипотезы исследования и статистической обработкой полученных результатов, обсуждением их на основе современной педагогической методологии и с учетом сведений, полученных другими исследователями.

Апробация исследования и внедрение полученных результатов в практику осуществлялись в ходе экспериментальной работы в ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет». Основные теоретические положения, выводы, рекомендации обсуждались и получили одобрение на научно-практических конференциях: Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2009, 2010, 2011, 2012, 2013» (г. Калининград); Международной научно-практической конгресс-конференции «Инновационные преобразования в сфере физической культуры, спорта и туризма» - 2011 (26 сентября - 2 октября 2011г., Ростов-на-Дону); Международной научно-практической конференции «Культура

здоровьесбережения в инновационном пространстве новой школы» - 2012 (15 марта 2012 г., Шуя); Международном конгрессе-конференции «Инновационные преобразования в сфере физической культуры, спорта и туризма» - 2012 (24-30 сентября 2012 г., пос. Новомихайловский); Международном конгрессе «Проблемы физкультурного образования: содержание, направленность, методика, организация» - г. Калининград, 2011 г., 2013 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные направления

в области физической культуры, спорта и туризма», - г. Нижневаторск, 29 марта 2013 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития современного студенческого спорта. Итоги выступлений российских спортсменов на универсиаде - 2013 в Казани» - г. Казань, 12-13 декабря 2013 г.

Основные результаты исследования отражены в 18 публикациях автора, в том числе 3 статьи в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.

Структура диссертации определилась сформулированными целью и задачами исследования. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, использованной при разработке проблемы (177 наименований, из которых 6 на иностранном языке), 40 таблиц, 25 рисунков и 4 приложений.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПО ДАННЫМ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Подготовка спортсменов в спортивной аэробике 1.1.1 Место спортивной аэробики в семье гимнастических видов спорта

В последние годы значительно возрос интерес студенческой молодежи к различным видам физических упражнений и системам занятий, широко рекламируемым спортивными клубами, ассоциациями, федерациями. Особой популярностью стали пользоваться нетрадиционные виды гимнастики, имеющие оздоровительную направленность, такие как аэробика, фитнес, шейпинг (Е. С. Крючек [и др.] Нетрадиционные виды гимнастики в массовой физкультурно-оздоровительной работе: учеб. пособие. СПб.: СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта, 1994. С. 3).

Е. С. Крючек, Л. Т. Кудашова, А. А. Сомкин, О. М. Малышева, чтобы разобраться в многообразии нетрадиционных видов гимнастики, условно разделили их на несколько групп (Там же. С. 78).

В первую группу входят виды гимнастики: шейпинг, атлеробика, энергогимнастика, косметическая гимнастика, каланетика и другие, направленные на формирование телосложения и улучшения состава тела. В уроках используются средства атлетической гимнастики.

Ко второй группе авторы отнесли восточные оздоровительные виды гимнастки: йога; разновидности ушу; тайдзицюань, тайдзицигун, цигун; вьетнамские и корейские виды и ее различные модификации: релаксационная гимнастика, релаксационная ритмопластика с коррекцией биоэнергетики и др. Духовное самосовершенствование посредством специальных физических и дыхательных упражнений, элементов медитации являются отличительной особенностью приведенных выше видов гимнастики.

К третьей группе относятся виды гимнастики, направленные на развитие гибкости и подвижности в суставах. Это такие направления, как: «Тысяча движений», стретчинг, позовая растяжка, биомеханическая стимуляция.

В четвертую группу входят виды гимнастики для оздоровления пожилых людей: волевая, пластическая.

Еще одной группой являются виды гимнастики танцевального направления, предназначенные для всестороннего развития организма.

С глубокой древности известно благотворное влияние физических упражнений, выполняемых в соответствии с ритмом музыкального сопровождения. В середине XIX начале XX вв. в мире были популярны различные ритмопластические системы. Это такие виды гимнастики: выразительная гимнастика Франсуа Дельсарта, античный танец Айседоры Дункан, система Ж. Демени, ритмическая гимнастика Жака Далькроза, гармоническая гимнастика Л. Н. Алексеевой (Деревлева Е. Б., Михайлов Н. Г., Михайлова Э. И. Гимнастическая аэробика // Библиотечка «Первого сентября», серия «Спорт в школе». Вып.24. М.: Чистые пруды, 2008. С. 4-5).

В 80-е годы прошлого столетия в Америке популярным становится термин «аэробика», который был предложен известным американским специалистом по оздоровительной физической культуре Кеннетом Купером (Виру А. А., Юримяэ Т. А., Смирнова Т. А. Аэробные упражнения. М., 1988. С. 29). Американские спортсмены выступали с шоу-программами, которые выполнялись под ритмичное музыкальное сопровождение с использованием элементов из различных видов спорта. В массовой физической культуре развитие этого вида гимнастики связано с Американской ассоциацией аэробики (АБАА) (Крючек Е. С. [и др.] Нетрадиционные виды гимнастики в массовой физкультурно-оздоровительной работе. С. 14).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васюкевич, Алёна Анатольевна, 2014 год

литературы

Изучение и анализ литературных источников позволили определить цель, задачи, гипотезу, объект и предмет исследования и обосновать выбор методов исследования.

Метод теоретического анализа источников и обобщение данных научной литературы по исследуемой проблеме проводился с целью установления степени разработанности проблемы тренировки статокинетической устойчивости у студентов вузов, занимающихся спортивной аэробикой, а также теоретического обоснования целесообразности применения средств, направленных на тренировку и контроль статокинетической устойчивости в учебно-тренировочном процессе на начальном этапе подготовки.

С помощью теоретического анализа и обобщения программ, специальной теоретической и методической литературы, текущей информации показано, что в существующих программах подготовки гимнастов не уделяется должного внимания вопросам индивидуализации формирования статокинетической устойчивости учебно-тренировочного процесса, не учитывается величина вестибулярных нагрузок (нагрузок, связанных с вращениями и перемещениями гимнаста). Обоснована необходимость применения разнопрофильных платформ, моделирующих особенности удержания статического равновесия в упражнениях соревновательной программы.

2.1.2 Анализ видеозаписей соревновательных программ в спортивной аэробике

Для проверки предположения, что статокинетическая устойчивость в деятельности гимнастов является одной из главных составляющих результативности выступления, был проведен анализ видеозаписей выступлений спортсменов-финалистов на чемпионатах мира 2006, 2008, 2010, 2012 гг. и чемпионатов Европы 2007, 2009, 2011, 2013 гг. Регистрировались следующие показатели:

- количество вращений в сагиттальной плоскости,

- количество вращений во фронтальной плоскости,

- количество вращений в горизонтальной плоскости,

- количество комбинированных вращений,

- количество вращений вправо/влево.

Результаты заносились в протокол и затем обрабатывались с помощью статистических методов исследования.

2.1.3 Методы оценки статокинетической устойчивости

Для контроля и тренировки вестибулярной устойчивости необходима информация не только о показателях статического равновесия в какой-то определенной позе. Востребовано получение и анализ показателей и статических и динамических равновесий в различных положениях туловища и опоры.

Для решения этого вопроса в практике спорта применяется комплекс разнопрофильных платформ, моделирующих подвижную и неподвижную опоры, разработанный А. А. Зайцевым для дифференцированного контроля за статическим и динамическим видами равновесий (Зайцев А. А., Полещук Н. К. Активация вестибулярной системы // Экспериментальные исследования в физической культуре. Сборник научных трудов. Калининград, Изд-во КГТУ, 2002. С. 5-11).

Тренажер 1

Неподвижная горизонтальная платформа, состоит из двух металлических пластин в виде прямоугольников, соединенных двумя упорами в виде трубок. Пластины расположены параллельно друг другу. Высота упоров 15, расстояние между ними 20, диаметр упоров 3 см. Конструкция платформы приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Неподвижная горизонтальная платформа: 1 - верхняя пластина, 2 - нижняя платина, 3 - упоры

Тренажер 2

Неподвижная платформа с наклоном, состоит из двух металлических пластин в виде прямоугольников, соединенных двумя упорами в виде трубок разной высоты. Высота одного упора 15, высота другого 10, расстояние между ними 20, диаметр упоров 3 см. Угол наклона верхней пластины 30°. С помощью этого тренажера моделируются два положения: наклон вниз (модель «спуск с горы»), наклон вверх (модель «подъем в гору»). Конструкция платформы показана на рисунке 3.

Тренажер 3

Подвижная горизонтальная платформа, состоит из двух металлических пластин, соединенных двумя пружинами. Пластины расположены параллельно друг другу. Высота пружин 6, диаметр 3.5, расстояние между ними 20 см. Жесткость пружин выбиралась такой, чтобы удерживать вес до 100 кг без полного сжатия (Рисунок 4).

Рисунок 4 - Подвижная горизонтальная платформа с сопротивлением опоры при наклоне: 1 - верхняя пластина, 2 - нижняя платина, 3 - упоры

1

3

Рисунок 3 - Неподвижная платформа с наклоном: 1 - верхняя пластина, 2 - нижняя платина, 3 - упоры

1

3

Чтобы оценить статическое и динамическое равновесие у студентов, в данной работе использовались вышеперечисленные разнопрофильные платформы. Выполнялась серия экспериментов:

1. Спортсменам массовых разрядов и спортсменам, имеющим разряд KMC и звание МС, было предложено выполнить ряд тестов на разнопрофильных платформах:

- стоя на опорной ноге, другая - назад к низу,

- стоя на опорной ноге, другая - вперед к низу,

- стоя на опорной ноге, другая - в сторону к низу,

- стоя на опорной ноге, другая - с захватом ноги рукой,

- стоя на опорной ноге, вертикальное равновесие без опоры руками (головой

вниз).

Все виды равновесий сохранялись на неподвижной горизонтальной, с наклоном вверх и вниз и на подвижной платформах.

Задача состояла в сохранении равновесия в заданном положении с закрытыми глазами. По команде «Внимание!» спортсмен принимал предстартовое положение заданного упражнения на оговоренной платформе, а по команде «Марш!» одновременно тестирующий включал секундомер, а спортсмен принимал необходимое ему положение. При этом тестируемый не имел права касаться любой частью тела пола, но ему разрешалось выполнять компенсационные и амортизирующие движения руками, туловищем, головой для поддержания устойчивости.

Фиксировалось время сохранения равновесия. Время останавливалось тестирующим при падении или нарушении условий сохранения равновесий спортсменом. Зафиксированный секундомером результат вписывался в протокол в секундах. Максимальное время выполнения задания 60 с.

Как было сказано выше, помимо движений с сохранением статического и динамического равновесий, в программе студенты выполняют движения с поворотами (на 45, 180, 360 и более градусов) и перемещениями (вправо, влево,

вперед, назад, вверх, вниз), т. е. на спортсмена постоянно действуют угловые и линейные ускорения.

Определение устойчивости вестибулярной системы к воздействию угловых ускорений осуществлялось на тренажере «Вертикаль» (Устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов / В. Г. Стрелец, Н. К. Полещук, А. Г. Чори, А. А. Зайцев. - ЕР, патент, РФ № 2119309 кл. А 63 В 23/00, 1998). Использовались тренажеры с правосторонним и левосторонним вращением, скорость которых составляла в среднем 1,3 об/с.

Суть теста на "Вертикали" заключалась в следующем: испытуемому предлагалось взяться за ручки тренажера и, приняв исходное положение - голова наклонена назад, ноги поджаты, начать вращение. Тест проводится при «выключенном» зрении (надеваются светонепроницаемые очки). После десяти оборотов подавалась команда «стоп», обследуемый должен был поставить ноги на мат и отпустить ручки тренажера, но сделать это тогда, когда он почувствует, что сможет устоять на ногах без дополнительной опоры. Регистрируется время от команды «стоп» до отпускания ручек тренажера, которое называется «временем нерешительности» (1н), характеризующее сенсорную реакцию организма на вестибулярную нагрузку. Тест проводится дважды - в правую и левую стороны вращения.

2.1.4 Педагогическое тестирование

В программе для детско-юношеских спортивных школ и для специализированных детско-юношеских школ олимпийского резерва по спортивной аэробике за 2000 г. прописаны контрольные упражнения для оценки общей и специальной физической подготовленности для всех групп занимающихся спортивной аэробикой. Оцениваются такие спортивно-важные качества гимнастов, как: гибкость и подвижность в суставах, устойчивость

равновесия, скоростно-силовые способности, силовая выносливость. По мнению составителей программы, предложенные тесты позволяют прогнозировать уровень физической подготовленности спортсменов.

В нашем эксперименте обе группы были оценены по тестам программы. Все показатели тестов переводятся в балловую систему в соответствии с программой.

В таблице 3 приведен фрагмент таблицы оценки уровня развития гибкости и подвижности в суставах спортсменов.

Таблица 3 - Контрольные упражнения оценки уровня развития гибкости

и подвижности в суставах (по программе «Спортивная аэробика» для ДЮСШ, 2000)

№ п/п Контрольные упражнения Технические требования к выполнению Баллы

10 9 8

1 2 3 4 5 6

1 Наклон вперед из седа ноги вместе, держать Зс Грудь плотно касается бедер, спина и ноги прямые, носки оттянуты, держать без излишнего напряжения. Незначительное нарушение каждого требования сбавка 0,5 балла; значительное - 1,0 балл; недодержка одного счета - 1,0 балл — — —

2 Мост, держать Зс Упражнение выполняется с прямыми ногами, плечи перпендикулярны полу. За переступание, нарушения равновесия, неуверенный выход в мост сбавки от 0,5 до 1,0 балла — — —

3 Шпагаты в трех положениях -правой, левой, прямой (сед с предельно разведенными в стороны ногами) Голени и бедра должны плотно прилегать к полу, туловище вертикально. За наклоны и скручивания туловища, нарушение равновесия, сгибание ног сбавки от 0,5 до 1,0 балла — — —

4 Перевод (выкрут) гимнастической палки назад и вперед в основной стойке Руки прямые, выполнять двумя руками одновременно. Незначительное нарушение каждого требования сбавка 0,5, значительное -1.0 балл — — —

К показателям специальной физической подготовленности спортсменов, согласно программе для ДЮСШ, относится качество «устойчивость», оцениваемое в тестах на удержание равновесия на одной ноге (на полупальцах) с различными положениями рук и ног (Таблица 4).

Таблица 4 - Контрольные упражнения оценки уровня развития устойчивости

№ п/п Контрольные упражнения Технические требования к выполнению Баллы

10,0 9,0 8,0 7,0

1 Стойка на носке одной, другая согнута вперед под прямым углом, руки вверх-наружу Упражнение выполняется с закрытыми глазами. Оценивается по продолжительности стойки. Секундомер останавливается в момент нарушения равновесия 8,0 6,0 4,0 2,0

2 Равновесие на одной, другая назад, руки в стороны (пальцы сжаты в кулак), голова приподнята Равновесие выполняется с закрытыми глазами. Оценивается по продолжительности удержания. Секундомер включается в момент закрывания глаз, останавливается в момент нарушения равновесия. 20,0 18,0 16,0 14,0

3 Поднять ногу вперед, перевести в сторону и назад, держать каждое положение 2 с При выполнении равновесия носок свободной ноги удерживать максимально высоко. За нарушение осанки, отсутствие необходимой выворотности сбавка 0.5 балла

Важнейшим условием освоения соревновательных программ гимнастами, особенно на начальном этапе, является их хорошая физическая подготовленность, которая создает базу для выполнения сложных элементов. В таблице 5 приведен фрагмент перечня тестов программы ДЮСШ, оценивающих физическую подготовленность спортсменов.

Таблица 5 - Контрольные упражнения оценки уровня развития быстроты, силовых и скоростно-силовых способностей

№ п/п Контрольные упражнения Технические требования к выполнению

1 Бег на 20 м с высокого старта Бег проводится в зале на резиновой дорожке. Нормы принимают два человека. Выполняются две попытки. Засчитывается лучший результат

2 Прыжок в длину с места. Выполняются две попытки. Засчитывается лучший результат

3 Прыжок вверх без взмаха руками Высота прыжка измеряется по методу Абалакова с помощью сантиметровой ленты. Выполняются две попытки. Засчитывается лучший результат

4 Прыжок вверх с взмахом руками

5 Поднимание ног в вис углом на гимнастической стенке Упражнение выполняется с прямыми ногами, ноги поднимать не ниже 90 град. Оценивается по числу поднимания ног

6 Вис углом на гимнастической стенке (держать) Упражнение выполняется с прямыми ногами, оценивается по времени удержания. Секундомер останавливается в момент опускания ног ниже 90

7 Жим на одной ноге (правой и левой) Свободная нога прямая с оттянутым носком. Выполняется каждой ногой и оценивается по количеству выполненных жимов

8 Подтягивание на руках в висе на перекладине Выполняется с прямыми ногами без дополнительных движений одновременным сгибанием рук (количеству подтягиваний)

9 Сгибание и разгибание рук в упоре лежа Угол сгибания рук в локтевых суставах 90 град, туловище прямое. Оценивается по количеству отжиманий

10 Прыжки в упоре лежа за 20 с Туловище прямое. Толкаться кистями и стопой одновременно. Оценивается по количеству прыжков

11 Стойка на руках у опоры Оценивается по времени удержания данного положения. Руки максимально приближены у опоры, подбородок прижат к груди

12 Складывание из положения «лежа на спине» за 1 мин Руги и ноги прямые, носки оттянуты, ноги поднимать одновременно с руками. Оценивается по количеству выполненных упражнений

13 Прыжки со скакалкой Прыжки на двух ногах, вращая скакалку вперед, средний темп - 100 прыжков в минуту

14 Прыжки на гимнастическую скамейку толчком двумя Выполнять отскок от скамейки с прямыми ногами. Оценивается по количеству прыжков за минуту

Комплексная оценка физической подготовленности спортсменов проводится путем суммирования баллов, полученных в каждом тесте

2.1.5 Экспертная оценка

Для проверки влияния уровня развития СКУ на качество исполнения элементов сложности спортсменам контрольной и экспериментальной групп предлагалось выполнить десять элементов, освоенных в ходе педагогического эксперимента (Таблица 6). Исполнение каждого элемента сложности оценивалось тремя экспертами - судьями по спортивной аэробике, в соответствии с правилами соревнований 2013-2016 гг.

Элементы оценивались каждым судьей по правилам судейства сложности и исполнения. При оценке сложности судья оценивает и устанавливает стоимость для элемента, если минимальные требования, предусмотренные к этому элементу, выполнены. Этот же эксперт в качестве судьи исполнения оценивал техничность исполнения элементов.

Таблица 6 - Элементы сложности для экспертного оценивания в контрольной и экспериментальной группах

Группы сложности Номер и название оцениваемых элементов сложности

А А 101 - отжимание в упоре лежа

В В 102 - упор углом ноги врозь

С С 103 - прыжок с поворотом на 360° С 262 - прыжок в группировку С 343 - прыжок согнувшись, согнув ногу - казак

D D 113 - безопорный вертикальный шпагат D 123 - из шпагата перекат в сторону и на 360° D 143 - поворот на одной ноге на 540° D 264 - либела с опорой руками о пол D 303 - четыре поочередных высоких маха ногами с поворотом 360°

Судьи в протоколах наблюдения в обеих группах отмечали недочеты, часть которых связана с характеристиками удержания СКУ. Эти и другие нижеприведенные характеристики могут повлиять на оценку выполнения элементов в соревнованиях:

- потеря ориентации в пространстве,

- использование дополнительной точки опоры для удержания равновесия,

- несоблюдение динамической осанки,

- недостаточная высота прыжка,

- недостаточная амплитуда движений,

- дискоординация движений после вестибулярных нагрузок,

- неточность выполнения заданных траекторий движения.

2.1.6 Педагогический эксперимент

Педагогический эксперимент с применением разработанной методики тренировки статокинетической устойчивости осуществлялся в течение шести месяцев с начинающими спортсменами-студентками первого-третьего курсов Калининградского государственного технического университета.

Все спортсменки были разбиты на две группы - контрольную и экспериментальную - по 15 чел. в каждой. Достоверных различий в физической, технической подготовленности и статокинетической устойчивости между группами не обнаружено.

Экспериментальная группа занималась по предлагаемой нами методике. Контрольная группа выполняла тренировочную программу, но без включения в занятия упражнений, специально активирующих вестибулярную систему, и специальных статокинетических упражнений.

Эксперимент проводился в три этапа.

На первом этапе выполнялось предварительное тестирование контрольной и экспериментальной групп по общей и специальной физической подготовленности и статокинетической устойчивости.

На втором этапе осуществлялся учебно-тренировочный процесс в группах.

На третьем этапе проводилось заключительное тестирование по тем же тестам, что и в начале эксперимента.

2.1.7 Методы математической статистики

Из большого числа методов статистической обработки результатов для интерпретации полученных данных использовались следующие величины: среднее арифметическое, стандартное отклонение, отражающее степень разнообразия объектов в группе по изучаемому признаку, ошибку среднего арифметического; стандартное отклонение, коэффициент вариации.

Для выявления взаимосвязей между изучаемыми признаками применялся корреляционный анализ.

Достоверность различий между начальными и конечными результатами в группах и между группами рассчитывалась по Т-критерию Уайта. Это один из критериев, применяемых для установления достоверности различий, наблюдаемых при сравнении двух независимых распределений, который в равной мере применим к выборкам равновеликого и неодинакового объема. Сущность методики, лежащей в основе применения этого критерия, следующая. Все варианты сравниваемых совокупностей ранжируют в один общий ряд и находят их ранги. Затем ранги суммируют отдельно по каждой выборке. Если сравниваемые выборки совершенно не отличаются одна от другой, то и суммы их рангов должны быть равны между собой. В противном случае, такого равенства наблюдаться не будет. И чем значительнее расхождение между выборками, тем

больше разница между суммами их рангов. А так как указанные различия могут быть случайными, они оцениваются с помощью критерия Уайта по специальной таблице, рассчитанной для выборочных наблюдений разного объема и двух порогов доверительной вероятности - Р=0,95 и Р=0,99. Для оценки критерия Т всегда берется меньшая из двух сумм рангов, которая и сравнивается с табличным (стандартным) значением этого критерия для щ и п2, т. е. объемов сравниваемых совокупностей и принятого порога доверительной вероятности. Если Т стандартное больше Т фактического (Тф), это указывает на достоверность наблюдаемой разности, и нулевая гипотеза отвергается. Если же табличное число (Т51) меньше или равно фактической величине критерия Тф, нулевая гипотеза сохраняется; разница между выборками признается статистически недостоверной.

2.2 Организация исследования

На первом этапе (2009-2010 гг.) проводились анализ и обобщение научно-методической литературы по проблеме тренировки статокинетической устойчивости в сложнокоординационных видах спорта и в спортивной аэробике. Выполнялся анализ видеозаписей соревновательных программ гимнастов, и определялось количество движений в них с вестибулярными нагрузками и количество элементов с сохранением равновесия. Изучались величина и динамика вестибулярной нагрузки в соревновательной программе студентов путем расчета количественного критерия. На данном этапе была выдвинута гипотеза, определены задачи исследования, апробированы методы исследования.

На втором этапе (2010-2011 гг.) определялся уровень развития статокинетической устойчивости у спортсменов и проводился статистический анализ данных, полученных при тестировании статических и динамических равновесий на различных видах опоры и на тренажере «Вертикаль». На основе

полученных данных разработана методика формирования статокинетической устойчивости у студентов, занимающихся спортивной аэробикой.

На этом этапе в ходе формирующего эксперимента была подвергнута проверке гипотеза исследования путем проведения занятий в учебно-тренировочных группах.

На третьем этапе (2012-2013 гг.) осуществлялась диагностика уровней развития статокинетической устойчивости и физических качеств, экспертная оценка выполнения элементов соревновательной программы, организовывались контрольные соревнования. Проводились систематизация и обработка результатов исследования, подготовка публикаций, оформление диссертации.

ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ТРЕНИРОВКИ И КОНТРОЛЯ СТАТОКИНЕТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГИМНАСТОВ В СПОРТИВНОЙ АЭРОБИКЕ

3.1 Количественный критерий вестибулярной нагрузки в соревновательной программе спортсменов

Анализ результатов исследований, проведенных в нашей стране и за рубежом, показал, что на переносимость человеком ускорений влияют: величина, время и направление действия ускорения. Все эти показатели в совокупности и определяют уровень вестибулярной нагрузки.

При расчете абсолютной нагрузки необходимо учитывать одновременно параметры ускорений при вращательных, поступательных и смешанных перемещениях, что достаточно сложно. Поэтому целесообразно все виды ускорений привести к относительным единицам, т. е. к безразмерным величинам. Это дает возможность, во-первых, сравнить между собой величины нагрузки, получаемые при различных ускорениях, действующих на человека; во-вторых, выделить единый эквивалент полученной нагрузки; в-третьих, позволит учитывать и дозировать вестибулярные нагрузки в зависимости от поставленных задач.

В авиации и судостроении существует термин "перегрузка". Перегрузками называют отношения ускорений, возникающих в полете или при движении по волнам, к ускорению силы тяжести (Горелов А. А. Специальная физическая подготовка к гравитационным перегрузкам в системе профессиональной подготовки курсантов летных училищ. Л., 1980. 24 е.).

При такой формулировке перегрузка - величина безразмерная, ибо в самом определении содержатся сведения об эталоне, употребляемом для вычисления ее величины. В спортивной и оздоровительной практике часто прибегают к сопоставлению показателей на основе расчетов различных индексов (весоростовой и т. п.).

В обычных условиях на человека действуют силы тяжести и сила реакции опоры. При отсутствии ускорений эти силы равны и противоположно направлены. Во время поступательного или вращательного движений возникают либо перегрузки, либо недогрузки. Учитывая, что и то, и другое для организма является стимулом, вызывающим всевозможные реакции, зачастую одинакового характера, отношение величины ускорений в перемещениях к величине ускорения силы тяжести будем в любом случае называться перегрузкой (Зайцев А. А. Теоретические аспекты технологии создания социально-педагогических программ в физической культуре на основе активации вестибулярной системы: дис. ... д-ра пед. наук. СПб.: СПбВИФК, 1999. С. 255).

Анализ видеозаписей программ спортсменок среднего класса (I, II взрослый разряды) в спортивной аэробике показал, что они насыщены упражнениями, связанными с поворотами, вращениями, перемещениями в вертикальных и горизонтальных плоскостях, которые оказывают значительное влияние на качество выполнения элементов и движений, являясь сбивающим фактором. Вместе с тем в доступных нам публикациях, касающихся учета нагрузки в упражнениях гимнастов, речь идет чаще всего о силовых, скоростных, скоростно-силовых нагрузках. Вопрос о вестибулярной нагрузке рассматривается только в плане констатации наличия движений с вращениями и перемещениями. Учет величины данной нагрузки не проводится.

Для вывода общей формулы расчета вестибулярной нагрузки, действующей на человека в процессе перемещений, установим две системы координат. Первая -подвижная GXYZ, имеет начало (G) в центре тяжести головы. Ось GX направлена в сторону лица, т. е. вперед; ось GY - влево, ось GZ - вверх к темени. В покое, т. е. когда не совершается перемещения человека в пространстве, GX и GY лежат в горизонтальной плоскости GXY, а ось GZ вертикальна (Рисунок 5).

Вторая неподвижная система координат OÉ; a Ç сохраняет свое положение в пространстве при любых перемещениях подвижной системы и имеет начало в проекции центра тяжести на опору.

Рисунок 5 - Расположение систем координат для общей характеристики

вестибулярной нагрузки

Положение головы в пространстве во время перемещений в любой момент времени можно охарактеризовать тремя координатами ее центра тяжести: ag, ^ и тремя так называемыми эйлеровыми углами.

Предложенная С. Н. Благовещенским система эйлеровых углов практически совпадает с углами наклонов головы к правому-левому плечу - 9, вперед-назад -\|/ и поворотами головы вправо-влево - ср.

Во время сложного перемещения на человека действуют следующие виды ускорений, требующие учета при расчете перегрузки:

1 .Линейные.

2.Угловые.

3.Тангенциальное и центробежное ускорения, порождаемые вращательным движением.

4.Ускорение Кориолиса, причиной которого является вращательное движение с одновременным поступательным.

Ниже приведен расчет количественного критерия вестибулярной нагрузки, проведенный нами совместно с А. А. Зайцевым и Б. В. Сорокой (Зайцев А. А., Сорока Б. В., Васюкевич А. А. Способ расчета вестибулярной нагрузки в упражнениях профессионально-прикладной физической и спортивной подготовки // Известия БГАРФ. Калининград: Изд-во БГАРФ, 2011. №17. С.124-132).

Линейные ускорения определяются как вторые производные соответствующих координат вестибулярного аппарата (лабиринтов) по времени:

ё й2£ .. йга « <12С

(1)

Угловые ускорения а^:

© =—• ф = ф = (2)

<1¿к1 Ж2

Тангенциальные ускорения:

ат=ехг\ е = ф\ ф(в, <р),

= а»=хег-гех\ уех-хеу\ (3)

ех =® ; £у =¥ ; ег = ф.

Центробежные ускорения: ап = со1 г, ап =~а^а)-хг) = -а){а)хг)+а1?,

"пх = 0)2Х ~ + <»уУ +

апу =б)2у-б)у (еохх + (Оуу + согг), (4)

апг = а>г1 - О), (й)хХ + 0)уУ + 0)гг\

где ах = ё>2, ; й)у = у/г,; а>г = ф2.

а2 = со2 + со2 + со2.

Ускорения Кориолиса: акор = 2(й>ху),

акир.х=2{гу/-ущ\ акор=2{хф-г©\ ако„г = 2(у©-ху/). (5)

Суммарная величина всех ускорений, действующих на лабиринты, выводится следующим образом:

\Уу = а + хф - г® + (ф2 + 02 )у - ф-(ё1 + ф1)+ 2(хф - ¿©), (6)

=£ + у®-х1р- + (ч/2 +<д2)г-ф{®х + щ)+ 2(у0-д:у/-)+£.

По правилу геометрического сложения проекций вектора на прямоугольные оси координат абсолютная величина полного ускорения будет равна:

Ж + У/у2 . (7)

Перегрузка определяется как отношение полного ускорения к ускорению свободного падения:

8

Формулы (6), (8) содержат мгновенные значения угловых и линейных скоростей и ускорений, измерение которых возможно, но является сложной задачей. При практическом применении формул (6) используем для линейных и угловых ускорений простейшие формулы из теории равноускоренного движения и определим отдельные составляющие их через величины, поддающиеся измерению в обычных условиях, т. е. расстояния и углы:

.. _ 2А а р 2Л С Я- гг > <*- %г > г2 '

. 2 Ах . 2Ду . 2Аг

* =-, у = —г =-,

г г г

. 2А<р . 2&у/ ■ 2Д©

Ф = —У =-—, © =-•

г г г

Формулы (6) и (9) используются при расчете нагрузки в зависимости от характера поступательного и вращательного движений. Рассмотрим возможные варианты.

Вариант 1. Поступательное и вращательное движения неравномерны. В данном варианте в формулах (6) используются все замены, приведенные в выражениях (9).

Вариант 2. Поступательное движение неравномерно, вращательное равномерно.

В этом случае %,а,£,х,уЛ - остаются без изменений, а 0 = ^=0 = 0,

. А<р . А у/ ^ А© <Р = —, 0 =—•

г г г

Вариант 3. Поступательное движение равномерно, вращательное -

неравномерно.

Здесь £ = а = £ = 0,; х = ^ = ^ = остальные переменные без

изменений.

Вариант 4. Поступательное и вращательное движения равномерны.

~ . Ах Ау . Дг А<р . Ау/ ^ А0

Тогда х =—,; у = —,; г = —,; <р =—,\ у/= © =—, остальные

г г г г / /

переменные равны нулю.

Рассмотренные варианты расчета перегрузок в различных условиях

движения представлены в таблице 7:

где \|/ - угол наклона в сагиттальной плоскости (вперед - назад), рад; 0 - угол наклона во фронтальной плоскости (влево - вправо), рад; Ф - угол поворота в горизонтальной плоскости (налево - направо), рад; £ - смещение в направлении вверх-вниз, м; а - смещение в направлении влево-вправо, м; С, - смещение в направлении вперед-назад, м;

х, у, ъ - изменение координат вестибулярного анализатора в системе координат (подвижной), м.

Таблица 7 - Характеристика переменных в зависимости от характера и условий

перемещений

Перемещение Пе ременные

Характер Условия 1 а ф е X У X 9 V 0

1 .Вращательное Поступательное Неравномерное Неравномерное + + + + + + + + + + + +

2.Вращательное Поступательное Равномерное Неравномерное + + + 0 0 0 + + + Аср А Ж А 0 г

3.Вращательное Поступательное Неравномерное Равномерное 0 0 0 + + + А X г А X 1 А ъ 1 + + +

4.Вращательное Поступательное Равномерное Равномерное А X г А X 1 А ъ X Аф 1 А Ж X А 0 1

Определение знака каждого угла производится по схеме, приведенной на рисунке 6.

Стрелка показывает направление вращения, при котором угол положительный.

Рисунок 6 - Схема определения знака угла поворота

При расчете абсолютной нагрузки учитываются одновременно параметры ускорений при вращательных, поступательных и смешанных перемещениях во время выполнения соревновательной программы. Полученные показатели дают возможность, во-первых, сравнить между собой величины нагрузки, получаемые при различных ускорениях, действующих на спортсмена; во-вторых, выделить единый эквивалент полученной нагрузки; в-третьих, позволяют учитывать и дозировать вестибулярные нагрузки в зависимости от поставленных задач.

Соревновательная программа гимнастов в спортивной аэробике выполняется под музыкальное сопровождение. Для грамотного проведения,

выполнения, контроля и составления комбинаций из движений под музыку тренеру и спортсмену необходимы знания музыкальной грамоты (длительность, метр, такт, размер музыкального произведения) (Крючек Е. С., Терехина Р. Н. Теория и методика обучения базовым видам спорта: Гимнастика: уч. для студ. учр. высш. проф. обр-я. М.: Издательский центр «Академия», 2012. С. 34-37). Комбинации движений в аэробике делят на «восьмерки» в соответствии с законами музыкальной грамоты. «Восьмерка» (комбинация) - это восемь счетов, т. е. восемь движений (при условии, если каждое движение выполняется в один счет). Каждый счет - это сочетание движений рук, ног, туловища и головы в различных вариациях. Каждое движение руки, ноги, туловища и головы ведут за собой изменение в показателях вестибулярной нагрузки в процессе выполнения соревновательной программы. В связи с этим мы рассчитывали количественный критерий нагрузки на каждый счет (т. е. нагрузку каждого движения).

Для определения вестибулярной нагрузки (И) каждого движения (счета) в «восьмерке» соревновательной программы гимнаста расчеты проводились по вышеприведенной формуле в системе автоматизированного проектирования МаШсас! (Приложение 2). Полученные показатели переменных в зависимости от характера и условий перемещений приведены в табличный вид. Ниже представлены показатели вестибулярной нагрузки на примере четвертой «восьмерки» (Таблица 8). Из представленной таблицы видно, что каждый счет (движение) имеет показатель вестибулярной нагрузки (Ь).

Для лучшего восприятия данной информации мы представили движения в этой «восьмерке» в графическо-табличном виде (Рисунок 7).

Счет I 1 1 2 1 3 4 5 1 6.1 I 6.2 7 8

Ъ. (усл. ед.) | 0,96 | 1 | 1,5 0,75 1,65 1 1 1 1,46 1,13 1

Рисунок 7 - Соотношение движения со значением вестибулярной нагрузки

в четвертой «восьмерке»

Таблица 8 - Характеристика переменных в зависимости от характера и условий перемещений в четвертой «восьмерке»

№ Счет $ (м) а (м) С (м) Ф (рад) V (рад) 0 (рад) X (м) У (м) z (М) t(c) h (усл. ед.)

4 1 -0,15 -0,45 0,3 0 0 0 0 0 0 0,5 0,96

2 0 -0,1 0,3 0 0 0 0,05 0 -0,05 0,5 1

3 0,3 0 0 180 0 0 -0,05 0 0,05 0,5 1,5

4 -0,4 0 0 0 0 0 0,05 0 -0,05 0,5 0,75

5 0 0,5 0 180 0 0 -0,05 0,05 0,05 0,5 1,65

6.1 0 0,25 0,15 0 0 0 -0,05 -0,05 0,05 0,25 1

6.2 0 0,25 0,15 0 0 0 0,05 -0,05 -0,05 0,25 1,46

7 0,15 0 0,5 0 0 0 0 0,05 0,05 0,5 1,13

8 0 0 0,5 0 0 0 0 0,05 -0,05 0,5 1

Из анализа полученных и представленных данных, видно, что значения различны и колеблются в диапазоне выше или ниже единицы.

Это говорит о том, что во время выполнения соревновательной программы гимнаст, кроме действующих на него нейтральных нагрузок, испытывает также перегрузки (конкретно в счетах 3, 5, 6.2) и недогрузки (в счете 4), в соответствии с классификацией значений количественного критерия, представленной в работе С. Н. Никитина (Никитин С. Н. Управление двигательными действиями в спорте с учетом функционирования анализаторных систем (на примере спортивной борьбы). С. 21-22) (Таблица 9).

Таблица 9 - Классификация вестибулярных нагрузок

Классификационный Классификация Количественные

признак показатели (усл. ед.)

Отношение Недогрузка Менее 0.85

к силе тяжести Нейтральные 0.85-1.15

Перегрузка Более 1.15

Динамику изменений показателей вестибулярной нагрузки мы проследили по графику (Рисунок 8).

Ч 1,4

OJ

I 1-2

I 1.15 >>

o,

L,

cO

1 0,85 л

<L>

a 0,6

53 id

с

0,2 0

4 5 6.1

Номер счета

Рисунок 8 - Динамика вестибулярной нагрузки в четвертой «восьмерке»

Из вышепредставленного графика видно, как и где меняется вестибулярная нагрузка в соревновательной программе гимнаста. При выполнении счета 1, 2 спортсмен в данной «восьмерке» своей соревновательной программы перемещается вперед, делая шаг, наскок, готовясь к выполнению элемента группы С, испытывая при этом нагрузку в нейтральной зоне равную 0,96 и 1 усл. ед. соответственно. На счет 3 наблюдаем по графику резкий скачок нагрузки вверх до отметки 1,5 усл. ед. соответствующий перегрузке. Спортсменом выполняется прыжок казак с поворотом на 180 град. На счет 4 - приземление, которое сопровождается вестибулярной недогрузкой (4h=0,75 усл. ед.). Значение следующего счета поднимается выше нейтральной зоны, спортсмен выполняет перемещение с поворотом на 180 град (5h=l,65 усл. ед.). На счет 6 спортсменом выполняется движение головы справа-налево. Это движение мы разделили на две части. На счет 6.1, выполняемый за 0,25 с, производится движение головы слева-вперед, а на счет 6.2 - из положения вперед направо (6.1h=l усл. ед., 6.2h=l,46 усл. ед.). На счет 7, 8 нагрузка нейтральная 1,13 и 1 усл. ед. соответственно, выполняется незначительное перемещение для построения фигуры «треугольник».

Таким образом, можно охарактеризовать изменения вестибулярной нагрузки всей соревновательной программы гимнаста с целью решения задач повышения общей вестибулярной устойчивости или выносливости на основе выделения с большими нагрузками конкретных упражнений соответствующих данному счету программы. С другой стороны, если исследователь эмпирически нашел эффективные комплексы специальных упражнений, он может их выразить в показателях перегрузок и совершенствовать их, регулируя количественные показатели нагрузок.

Ценность расчетного показателя вестибулярной нагрузки состоит в стандартизации вестибулярных проб в педагогических исследованиях. С помощью критерия вестибулярной нагрузки был проведен подробный анализ всех комбинаций программы спортсменов среднего класса.

Первый этап анализа вестибулярной нагрузки в соревновательной программе гимнастов посвящен характеру и величине этой нагрузки в первой и второй частях всех комбинаций на восемь счетов (Таблица 10).

Как видно из таблицы 10, в первой части комбинаций, т. е. на первые четыре счета (1-2-3-4) и перегрузка и недогрузка имеется в 22 комбинациях из 30, что составляет 73.3, а во второй части комбинаций - 66.6%, что составляет 20 комбинаций из 30 имеющихся.

Из приведенных данных видно, что вестибулярная нагрузка распределяется практически равномерно как в первой части, так и во второй частях комбинаций. Также следует отметить, что если первая часть комбинации нагрузочная, то во второй части наблюдается либо значительное снижение нагрузки, либо ее отсутствие. И наоборот, если в первой части нагрузки нет или она мала, то во второй части нагрузка, как правило, высокая. И лишь в трех комбинациях (9, 16, 22) зафиксирована высокая нагрузка в обеих частях комбинации. Рассмотрим подробнее комбинацию номер 22. Её сложность состоит в том, что спортсменке необходимо выполнять практически на каждый счет вращения в горизонтальной плоскости и одновременно перемещаться по большому и малому радиусам площадки.

Таблица 10 - Распределение вестибулярной нагрузки в первой и второй частях комбинаций на восемь счетов соревновательной программы гимнастов

Номер «восьмерки» (комбинации) Номер счета с вестибулярной нагрузкой

первая часть (1-2-3-4) вторая часть (5-6-7-8)

1 2-3-4 -

2 2-3 -

3 3 -

4 3 5-6-7

5 3-4 7

6 1 6-7

7 - 5-6-7

8 3 5

9 1-2-3-4 5-6-7

10 - 8

11 3 -

12 3-4 5-8

13 2-4 5

14 1-3 5-8

15 1-2-3-4-5 7

16 3-4 5-6-7-8

17 1 -

18 - -

19 1-2 -

20 - 6-7-8

21 - 6

22 1-2-3-4 5-6-8

23 - -

24 - 7-8

25 1-2-4 6

26 2-4 5

27 - -

28 3 5-6

29 2-3 5

30 1-4 -

Итого 22 (73,3%) 20 (66,6%)

Выполненный анализ распределения нагрузки в комбинациях соревновательной программы гимнастов показывает, что основные нагрузочные движения выполняются головой в трех плоскостях и головой и туловищем в основном в плоскости горизонтального полукружного канала вестибулярного

аппарата. Помимо угловых ускорений на спортсменку воздействуют линейные ускорения в вертикальной плоскости при быстрой смене нижних и верхних положений и в горизонтальной плоскости в процессе перемещений вперед-назад и в стороны. Комбинированные нагрузки наблюдаются в движениях с одновременным вращением и перемещением, например: за один счет - шаг назад в сторону с одновременным поворотом туловища и головы в направлении перемещения.

Следующий этап анализа вестибулярной нагрузки в соревновательной программе гимнастов был посвящен характеру и величине этой нагрузки. Как отмечалось выше, по характеру нагрузки различаются следующим образом: недогрузка, нейтральная и перегрузка. Результаты анализа приведены в таблице И.

Таблица 11 - Динамика вестибулярных нагрузок в комбинациях на восемь счетов соревновательной программы гимнастов

Номер комби-нациии Значение Ь в соответствующем счете (усл. ед.) Кол- во счетов сЬ Ь>1,15 (усл. ед.) 11<0,85 (усл. ед.)

1 2 3 4 5 6 7 8

1 — 0,8 1,46 1,56 — — — — 3 2 1

2 — 1,77 1,66 — — — — — 2 2 -

3 — — 1,76 — — — — — 1 1 -

4 — — 1,5 — 1,65 1,46 0,75 — 4 3 1

5 — — 1,5 0,7 — — 1,3 — 3 2 1

6 0,48 — — — — 1,25 1,72 — 3 2 1

7 — — — — 1,16 1,26 1,36 — 3 3 -

8 — — 1,55 — 1,55 — — — 2 2 -

9 1,48 0,74 1,34 1,85 1,75 1,29 1,16 — 7 6 1

10 1,16 0,79 2 1 1

11 — — 1,45 — — — — — 1 1 -

12 — — 1,8 1,49 1,46 — — — 3 3 1

13 — 1,36 — 1,2 1,76 — — — 3 3 -

14 1,48 — 1,2 — 0,8 — — 1,3 4 3 1

15 1,2 1,46 1,5 1,2 1,26 — 1,4 — 6 6 1

16 — — 0,7 0,7 1,47 1,8 0,7 1,3 6 3 3

17 1,4 1 1 -

18 — — — — — — — — - - -

19 0,7 0,7 0,8 — — — — — 3 - 3

20 — — — — — 1,6 1,6 1.4 3 3 -

Продолжение таблицы 11

21 — — — — — 1,2 — — 1 1 -

22 1,2 0,8 1,5 1,2 1,3 1,3 — 1,16 7 6 1

23 - - -

24 1,2 1,4 2 2 -

25 1,5 0,8 — 1,4 — 0,8 — — 4 2 2

26 — 1,3 — 1Д7 1,4 — — — 3 3 -

27 — — — — — — — — - - -

28 — — 1,7 — 1,4 1,2 — — 3 3 -

29 — 1,2 0,84 — 1,9 — — — 3 2 1

30 0,7 — — 1,47 — — — — 2 1 1

Проанализировав таблицу 11, все комбинации соревновательной программы мы классифицировали по виду вестибулярной нагрузки, рассчитали их количественное и процентное соотношение и представили их в табличном виде (Таблица 12).

Таблица 12 - Распределение видов вестибулярной нагрузки в

соревновательной программе гимнастов

Классификация комбинаций по виду вестибулярной нагрузки Номер комбинации Количество комбинаций Процентное соотношение (%)

1. Нагрузочные I,2,3,4,5,6,7,8,9,10, II,12,13,14, 15,16,17,19,20,21,2 2,25,26,28,29,30 27 90

- с комбинированными нагрузками 1,4,5,6,9,10,12,14, 15,16,22,25,29,30 14 46,6

- равное соотношение перегрузок и недогрузок 10,16,30 3 10

- преимущественно с перегрузками 1,4,5,6,9,12,15,22, 29 9 30

- преимущественно с недогрузками — — —

- только перегрузки 2,3,7,8,11,13,17,20, 21,24,26,28 12 40

- только недогрузки 19 1 3,33

2. Безнагрузочные

- нейтральная нагрузка 18,23,27 3 10

В исследуемой соревновательной программе, как видно из таблицы 12, только три комбинации № 18, 23, 27 - безнагрузочные, т. е. нагрузка изменяется в пределах нейтральной зоны нашей классификации. Эти три комбинации составляют всего лишь 10% программы. Выполняя эти упражнения, спортсмен не испытывает значительных перегрузок и недогрузок, активирующих вестибулярную функциональную систему.

Вместе с тем в процессе выполнения анализируемой комбинации функция вестибулярного анализатора состоит не в обеспечении устойчивости к линейным, угловым и комбинированным ускорениям, а в участии поддержания статического равновесия.

Например, в комбинации №18 спортсмены в тройке выполняют статическую пирамиду, где два спортсмена стоят на полу, а третий с упором руками на плечи одного и упором ногой на руки другого выполняет подъем вверх и перемах ногой с последующим приземлением на пол на две ноги. На рисунке 9 показана динамика вестибулярной нагрузки действующей на спортсмена, стоящего в основании пирамиды.

1,2 1,15

ч

и

ч

0

ь 1,1

к

Н 1,05

% 1

и

€ 0,95 и

1 0,9 ¡4

0,8

ев® ЖщЖщ ; к-' ч ШЩщ]-! Щ'шМЩ ущШШщ ¡1111 щфщщ ре Яи < с"> у { »- 4 м ,1 (в®1

!$и1!1 ■■I ЙЁ1111| щрщр» ЩЩМзВ Щ^шШш. ■ц ' 'ч ' В| ййшйр ^ <г ¡¡¡и 11 \ ,и

ппИр ЩЩмщ 1' -4 1. А ШжШ в®!1 ЯК А §Жщ|У Шяш ЩШ'Щш к. л Йкмм Г1 . л Дш ** е Л

аврр шив рйр шШт яЯР 'ЩЩщШй. ЩЩЩ ЩщШшщ- (§¡111 - ЖШ» ЩЩЖГЩ 811 г ' £ *

чИИр ¡ЩЩР^ ршрИК ¡¡рЁЗЩ ИИ ■я ■р( И . г« ИИ йв (1 . р -И * J ""

ЩшЭШда щнр щщШш щшЩшх ЩШшш яИ (ИВ ¡¡¡¡и«

4 5

Номер счета

Восьмерка №18 Мах (перегрузка) Мт (недогрузка)

Показатель нагрузки (усл. ед.) - -

Номер счета - -

Рисунок 9 - Динамика вестибулярной нагрузки в «восьмерке» №18

К аналогичным выводам можно придти, анализируя комбинацию №27, в которой спортсмену не составляет сложности выполнить базовые шаги с незначительными перемещениями без вращательной нагрузки.

Остальные 27 из 30 комбинаций (90%) - нагрузочные. 14 из них (46.6%) имеют комбинированные нагрузки, т.е. на спортсмена либо последовательно воздействуют и перегрузки, и недогрузки, либо начало комбинации насыщено перегрузками, а в завершающей части преобладают недогрузки, либо наоборот.

Рассмотрим подробнее комбинацию с комбинированной нагрузкой (Таблица 12). Эта комбинация начинается с выполнения хореографии, насыщенной движениями вращательного характера.

Из рисунка 10 видно, что в начале комбинации идет резкое колебание нагрузки в пределах четырех счетов.

Восьмерка №2 Мах (перегрузка) Мт (недогрузка)

Показатель нагрузки (усл. ед.) 1,77 1,66 -

Номер счета 2.1 3 -

Рисунок 10 - Динамика вестибулярной нагрузки в «восьмерке» №2

Перегрузка в 1,77 усл. ед. сменяется недогрузкой в 0,74 усл. ед. всего за 2 с. В счете 2.1 значение перегрузки достигается за счет резкого подъема головы вперед-вверх всего за 0,25 с, а последующее значение недогрузки обусловлено запрокидыванием головы назад также за 0,25 с. Оба движения выполнены всего лишь за один счет с перемещением вперед на 1 м. Но сразу после этого на счет

три на рисунке 7 мы видим - показатели перегрузки достигли значений 1,66 усл.

ед. - третий счет. Эти значения характеризуют наличие движений вращательного

характера (на каждый счет выполняется поворот на 180 град за 0,5 с). Следующие

движения (счет 5, 6, 7, 8) находятся в зоне нейтральной нагрузки - движения без

вращений и наклонов головы.

Из числа «восьмерок» с комбинированной нагрузкой комбинации №10, 16,

30 имеют одинаковое количество движений с перегрузками и недогрузками.

Таких комбинаций в программе 10%.

Для примера рассмотрим комбинацию № 16 (Рисунок 11). 2

_ 1,8

« 1,6

ч

А Л

>} 1,4 к

* 1 15

ГО 1 I '°

<я

= 0,85 л

ч

и

£ 0,6 Й

ё 0,4 С

0,2 0

Восьмерка №16 Мах (перегрузка) Мт (недогрузка)

Показатель нагрузки (усл. ед.) 1,47 1,8 1,3 0,7 0,7 0,7