Специальное тренажёрное устройство «Тандем», интегративно – дифференцированно корректирующее в динамике технику кругового педалирования на основе безусловных реципрокных иннерваций


Недоцук
Юрий Иванович. Российский государственный
университет физической культуры, спорта,
молодёжи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва.
Преподаватель кафедры теории и методики
велосипедного спорта.




Казаков
Александр Юрьевич. Российский
государственный университет физической
культуры, спорта, молодёжи и туризма
(ГЦОЛИФК), Москва. Преподаватель




кафедры



теории



и



методики



велосипедногоспорта

.





Ковылин
Максим Михайлович. Российский
государственный университет физической
культуры, спорта, молодёжи и туризма
(ГЦОЛИФК), Москва. Заведующий кафедрой
теории и методики велосипедного спорта,
к.п.н., профессор, заслуженный тренер
РФ.








Аннотация


Уровень
достижений отечественных велосипедистов
на мировой арене в последнее годы
снизился. Проблема, по нашему мнению,
кроется не столько в функциональной
подготовке велосипедистов, хотя и в
этом аспекте есть очевидные трудности,
сколько в его техническом плане и в
большей степени в главном его рабочем
движении — педалировании. Его рациональность
во многом определяет уровень спортивного
результата велосипедистов.



Вместе
с тем, о

тсутствие
эффективной методики обучения и
совершенствования техники педалирования,
а также средств в виде специальных
тренажерных устройств, отсутствие
доступа по различным причинам, а в ряде
случаев недостаточностью знаний и
интереса к современной измерительной
аппаратуре, позволяющей оценить
эффективность данного двигательного
акта, является сдерживающим фактором
в развитии велосипедного спорта. А в
совокупности с о

шибочным
мнением специалистов велосипедного
спорта, что техника педалирования
самосовершенствуется в ходе роста
спортивного мастерства и не оказывает
существенного влияния на спортивный
результат высококвалифицированных
велосипедистов, оказало негативное
влияние на развитие теории и практики
велосипедного спорта.

Таким
образом, важность рациональной техники
педалирования в велосипедном спорте
на сегодняшний день недооценена
подавляющим большинством отечественных
тренеров и спортсменов.



Следствием
этого является крайне низкий уровень
эффективности техники педалирования
даже у высококвалифицированных
велосипедистов, на что указывают данные
многих специалистов в этой области, а
также подтверждается результатами
собственных исследований. А

нализ
техники кругового педалирования позволил
сделать однозначный вывод о низком
уровне его качества во всех возрастных
и квалификационных группах велосипедистов.
Даже у МСМК, входящих в олимпийскую
сборную страны, эффективность в основных
рабочих зонах нередко составлял 50%-60%,
что открывает большие перспективы для
достижения высоких спортивных результатов,
так как о

чевидно,
что низкий уровень эффективности техники
педалирования не позволяет велосипедистам
реализовать весь свой потенциал.


Упрощённый
и общепринятый в тренерской среде
педагогический аспект, как более
доступный для их понимания, не давал
полной картины этого неординарного,
как оказалось, процесса педалирования.



На
первый взгляд, элементарный циклический
двигательный акт вобрал в себя целый
комплекс проблем, которые в рамках одной
дисциплины практически неразрешимы.

Поэтому
п

опытки
многих тренеров решить эту проблему
общепринятыми методами не увенчались
успехом. Добиться определенных успехов
в решении этой неординарной задачи
удалось коллективу преподавателей
кафедры ТиМ велосипедного спорта
РГУФКСМиТ, применившему междисциплинарный
подход при создании уникальной конструкции
— специального тренажерного устройства
СТУ «Тандем», позволяющего осуществить
на практике новые принципы формирования
произвольных двигательных актов, лежащих
в основе техники педалирования.


Применение
СТУ в течение 25 дней в ходе каждой
тренировки по 15-20 минут повысило
эффективность техники педалирования
на 17%. Такой феноменальный успех достигнут
в ходе эксперимента вследствие воплощения
новых принципов формирования двигательных
навыков благодаря применению СТУ,
разработанного с целью совмещённой
интегративно-дифференцированной
коррекции техники кругового педалирования
при помощи реципрокных иннерваций.



СТУ
«Тандем» дополнительно оснащено
электронным оборудованием, способствующим
задействованию слуховых и зрительных
сенсорных коррекций для становления
техники педалирования. Но основой

пускового
механизма, ускоряющего процесс усвоения
двигательного навыка, является древнейший
филогенетический рефлекс человека —
«чувство опоры», сформировавшийся под
действием гравитации в земных условиях.
Путем афферентации он сигнализирует о
положении частей тела и межмышечных
усилиях в поле тяготения посредством
тактильной и проприоцептивной
чувствительности.


Тренажёрные
устройства такого типа открывают
огромные возможности в плане наиболее
эффективной реализации функциональной
подготовленности в двигательных актах,
определяющих спортивный результат.



Введение



Актуальность
.
Педалирование является основным рабочим
движением велосипедиста. Его рациональность
во многом определяет уровень спортивного
результата велосипедистов. Оптимизация
и рационализация техники педалирования
является одним из ключевых направлений
повышения эффективности всей спортивной
подготовки велосипедистов любой
квалификации, специализирующихся в
гоночных дисциплинах[4, 6, 7]. П

од
рациональной техникой педалирования
подразумевается круговое педалирование,
когда усилия, создающие крутящий момент
на оси каретки велосипеда, прилагаются
к педалям во всех точках вращения по
окружности. Только круговое педалирование
даёт возможность вовлекать максимальное
количество мышечных групп, избирательно
подключающихся к работе по мере
перемещения шатуна по окружности, и
создавать максимальный крутящий момент
[4, 6, 12 и др.].



Прежде
всего, с

тановление
техники педалирования, как считают
многие специалисты, происходит на ранних
этапах подготовки, а потом лишь
незначительно самосовершенствуется в
ходе дальнейших тренировок. По их
убеждению, сформировавшийся в ходе
многолетних тренировок двигательный
навык содержит ряд специфических
индивидуальных особенностей, корректировать
которые без видимых на то причин нет
необходимости.

Такое
ошибочное мнение направляет их
деятельность только на поиск путей
повышения функциональных возможностей
(которые не безграничны), что негативно
сказывается на их результативности.

Трудности
выявления ошибок техники кругового
педалирования и коррекции заключаются
в конструктивной особенности механизма
велосипеда, не позволяющего персонифицировать
вклад каждой ноги в суммарном объёме
крутящего момента. Только с появлением

современных
технических средств стало возможным
по — новому взглянуть на процесс
педалирования и трансформацию
функционального потенциала велосипедистов
через кривошипно-шатунный механизм в
его спортивный результат.



Данные многих
специалистов в этой области указывают
на то, что КПД при педалировании низок,
некоторые исследователи отмечают, что
он не превышает 23 — 30 %[5, 8, 9, 10 и др.].
Результаты собственных исследований
подтверждают эти данные.

Анализ
многочисленных графиков, отражающих
качество педалирования различных
квалификационных групп, позволил

сделать
однозначный вывод о серьёзной проблеме
технического мастерства

велосипедистов

(рис.1-2).


Разрешению
противоречия между важностью рациональной
техники для велосипедистов и низким
уровнем теоретического обоснования
подхода к решению задачи оптимизации
технической подготовленности и
отсутствием эффективных специальных
средств спортивной тренировки,
направленных на увеличение эффективности
техники педалирования, посвящены
исследования преподавателей кафедры
ТиМ велосипедного спорта РГУФКСМиТ.
Применение междисциплинарного подхода
позволило создать уникальную конструкцию,
специальное тренажерное устройство
СТУ «Тандем», позволяющую осуществить
на практике новые принципы формирования
произвольных двигательных актов, лежащих
в основе техники педалирования.




Гипотеза.

Предполагалось,
что в результате применения СТУ «Тандем»
происходит ускоренный процесс формирования
навыка техники кругового педалирования,
его проблемных зон: подтягивания,
проталкивания, проводки, за счёт
избирательной


интегративно
– дифференцированной


коррекции, совершаемой в динамике (в
ходе непрерывной работы).



Цель
исследования

.
Теоретически обосновать и экспериментально
доказать эффективность применения в
спортивной тренировке велосипедистов
специального тренажёрного устройства
«ТАНДЕМ».



Методы
и организация исследования



В соответствии
с целью и задачами исследования были
выбраны следующие методы: анализ и
обобщение научно-методической литературы,
педагогическое наблюдение, измерение,
методы математической статистики. В
работе использованы следующие
инструментальные методики: велоэргометрия,
хронорефлексометрия, гониомертрия,
телеметрия, тензометрия, акселерометрия,
гиперболическая эргометрия, линейная
эргометрия, изокинетическая эргометрия,
методика измерения качества педалирования.
Для инструментальных измерений
использовались: СТУ «Тандем» (РФ),
велоэргометр «

Monark
»
(Швейцария), велоэргометр «

Lode

ExcaliburSport» (Нидерланды).



Результаты
исследования и их обсуждение


В
ходе предварительных исследований было
выявлено, что в зонах максимальной
производительности (основные
соревновательные энергетические зоны)
у велосипедистов независимо от их
квалификации практически отсутствует
круговое педалирование. Изъяны техники
педалирования на начальных этапах
подготовки велосипедистов компенсируются
за счёт резерва физических качеств. На
этапах максимальной реализации
индивидуальных возможностей, когда
функциональный потенциал практически
исчерпан, повысить результативность
возможно за счёт увеличения эффективности
техники педалирования, масштаб «скрытого»
потенциала можно видеть, проанализировав
представленные графики (рис.1-2). Изображения
отождествляют множество других графиков,
используемых в данной научной работе,
на которых зафиксирован неоспоримый
факт низкой эффективности техники
педалирования.

alt

alt


Из
анализа техники педалирования МСМК
представленного в графике на рис.1.
следует, что правая нога (синий цвет
синусоиды) воздействует на педаль с
силой примерно 240 ньютонов и совершает
полезную работу в секторе от 0-190 градусов,
а левая нога (красный цвет синусоиды),
в это время находясь в секторе 190-360
градусов, воздействует на педаль с силой
в 100 ньютонов, вектор которой направлен
в противоположную сторону и совершает
отрицательную работу. В итоге суммарная
положительная сила равна 140 ньютонам.
При такой неэффективной технике
педалирования существенная часть
функционального потенциала велосипедиста
тратится на борьбу ног между собой,
значительно снижая мощность, а
соответственно и скорость гонщика.

Добившись
только устранения отрицательного
противодействия ноги в фазе подтягивания,
что реально осуществить с помощью СТУ
«Тандем», мы увеличим эффективность
техники на 20%, а, следовательно, и
спортивный результат. Повысить
функциональный потенциал
высококвалифицированного велосипедиста
на 20% от его исходного уровня
труднодостижимая задача. Попытки многих
тренеров повысить качество педалирования
классическими методами не привела к
желаемому результату. Усугубляло эту
ситуацию отсутствие инструментального
метода количественного контроля качества
педалирования, не позволяющего видеть
его изменения в динамике и своевременно
корректировать её.


Разработанное,
созданное и апробированное преподавателями
кафедры велосипедного спорта РГУФКСМиТ
СТУ «Тандем» решает эти задачи и в ходе
эксперимента показало его высокую
эффективность. Общий вид СТУ «Тандем»
представлен на рис.3.

alt


В
его конструктивных особенностях также
учтены физиологические особенности
организма человека, в том числе и время,
необходимое для прохождения импульса
обратной афферентации, не превышающее
само время выполнения двигательного
акта. Основной принцип коррекции
проблемных зон техники педалирования
заключается в искусственно создаваемом
чувстве утраты опоры подвижным элементом
СТУ, которое

на
подсознательном рефлекторном уровне
посредством проприоцептивной
чувствительности вызывает мгновенную
ответную сократительную реакцию, тем
самым исправляя её изъяны.



СТУ
дополнительно оснащено электронным
оборудованием, позволяющим в режиме
«


Online

»
записывать на компьютер для дальнейшего
изучения показатели, характеризующие
качество педалирования, и визуализировать
их на экране монитора. Слуховые и
зрительные сенсорные коррекции
дополнительно способствуют становлению
техники педалирования при его частоте,
не превышающей время этих сенсорных
реакций.



Инструментальные
измерения проводились с помощью
велоэргометра «


Lode


ExcaliburSport» (Нидерланды) и представлены
на рис.2,4,5 в виде графиков с дополнительными
таблицами,

где
зафиксированы числовые значений
физических величин, характеризующих
качество педалирования испытуемых в
ходе эксперимента. Индивидуальный
графики испытуемого представлен для
наглядности динамики качества
педалирования в ходе эксперимента. Этот
график отождествляет все остальные
графики испытуемых, участвующих в данном
исследовании, и не нарушает корректность
исследования. На рис. 2. представлен
график техники педалирования испытуемого
до эксперимента, эффективность которого
составляло 82%.


На рис.4.
представлен график после 15 дней его
применения, где отчётливо прослеживается
положительная тенденция улучшения
качества педалирования, эффективность
которого составляет 99%.

alt


На рис.5.
представлен график после 25 дней, где
эффективность техники педалирования
(по методике оценки

велоэргометра
«


Lode


ExcaliburSport»

)
увеличилась на 17%.

alt


Применение
СТУ в течение 25 дней в ходе каждой
тренировки по 15-20 минут повысило
эффективность техники педалирования
на 17%. Такой феноменальный успех

в
ходе эксперимента достигнут

вследствие
воплощёния в СТУ новых принципов
формирования двигательного навыка,
основанного на совмещённой
интегративно-дифференцировонной
коррекции техники кругового педалирования
на базе реципрокных инерваций.


Выводы



1. Принципы,
лежащие в основе

ускоренного
формирования двигательного навыка,
являющегося эффектом использования
тренажёра «ТАНДЕМ» в аспекте педагогики,
могут быть объяснены следующим образом:
СТУ в динамике дифференцированно
выделяет из целостного действия отдельные
его проблемные зоны и корректирует их.
Этот процесс происходит непрерывно,
без нарушения целостного двигательного
акта. Спортсмену нет необходимости
интегрировать (складывать) в единое
целое скорректированные отдельные
движения, освоенные в динамике, без
вычленения, что ускоряет процесс
освоения.



Проблемными
зонами считаются участки окружности,
где нога не создаёт крутящий момент, а
при его отсутствии срабатывает

подвижный
элемент СТУ, искусственно создающий
чувство утраты опоры, которое на
подсознательном рефлекторном уровне
посредством тактильной и проприоцептивной
чувствительности вызывает ответную
сократительную реакцию, тем самым
корректируя выявленные изъяны.



2.
В психофизиологическом аспекте п

ринципы,
лежащие в основе


ускоренного формирования двигательного
навыка, по нашему мнению, объясняются
реципрокными иннервациями безусловных
рефлексов[3, 11], взаимосвязанных в
палео-кинетических и неокинетических
регуляциях, которые протекают на
руброспинальном и таламо-поллидарном
уровнях, без участия центральных отделов
головного мозга, что не противоречит
теории Н.А. Бернштейна[1, 2] о формировании
произвольных двигательных актов, а лишь
расширяет границы его теории.


Следует
отметить, что необходимо продолжение
исследований в данной области для
дальнейшего подтверждения данной
теории.




Список
литературы


1. Бернштейн,
Н.А. О построении движений / Н.А. Бернштейн.
— М.: Медгиз, 1947. — 254 с.




2. Бернштейн,
Н.А. Физиология движения и активности/
Н.А. Бернштейн. — М.: Наука, 1990 С. 373 – 392.




3.

Гранит
Р. Основы регуляции движений: пер. с
англ. / Р. Гранит — М.: Мир,1973. — 278 с.




4
.

Мартынов,
Г.М. Способы педалирования, их эффективность,
освоение и применение в подготовке
велосипедистов / Г.М. Мартынов: Дис. …
канд. пед. наук : 13.00.04: Малаховка, 1999. —
169 c.



5. Мякинченко,
Е.Б. Развитие локальной мышечной
выносливости в циклических видах
спорта / Е.Б. Мякинченко, В.Н. Селуянов
М.: «ТВТ Дивизион», 2005. — 338 с.



6. Рюфье, Ж.
Обучение в велосипедном спорте./ Ж.Рюфье
// Велосипедный спорт. М.: ФиС, 1962, С. 68-73.




7. Седов, А.В.
Анализ и совершенствование техники
педалирования велосипедиста – шоссейника
/ Седов А.В. – Автореферат дисс.
канд.пед.наук. М. ГЦОЛИФК, 1967. -29 с.



8. Селуянов,
В.Н. Биомеханические основы совершенствования
эффективности техники педалирования
/ В.Н. Селуянов, Б.А. Яковлев – М.:1985, 56 с.




9. Чхаидзе,
Л.В. Исследование техники спортивного
педалирования. / Л.В. Чхаидзе // Теория и
практика физ. культуры. 1960, №6, С. 430.




10. Чхаидзе,
Л.В. Определение величины и направления
усилий велосипедиста при педалировании

на
велосипеде.//Велосипедный спорт. М.:ФиС,
1966, вып.4, С.18.




11.
Шеррингтон, Ч. Интегративная деятельность
нервной системы =


TheIntegrativeActionoftheNervousSistem


/ Ч. Шеррингтон. – Ленинград : Наука,
Ленинградское отделение, 1969. – 390 с. –
24,62 усл. печ. л.




12.
Costa, Guido. Correre in pista / G. Costa.Milano, 1960. — 60 p.