К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТЕХНИКИ В ГРЕБЛЕ НА БАЙДАРКАХ И КАНОЭ

В работе на мето?дически доступном уровне обобщен и синтезирован информационный материал, касающийся байдарки-одиночки 200 м.  Совершенствована методология рас?чета сопротивления среды для гребли и плавания. Произведен биомеханический  анализ техники байдарочника (одиночка-мужчины, дистанция 200 м). По данным результатов корреляционного  анализа выявлены основные и сопутствующие критерии техники и пути их оптимизации.

Ключевые слова:  водные виды, гребля, байдарка, сопротивление среды, техника, биомеханические параметры, дистанция, отрезки, время, скорость темп, шаг, время гребка (цикла).

In work on the accessible level methodically compiled and synthesized information material on the kayak single 200m. Improved the methodology for calculating the resistance of the medium for rowing and swimming. Performed a biomechanical analysis techniques kayaker (single male, 200m). According to the results of the correlation analysis revealed the basic criteria and related techniques and ways for optimization.

Keywords:Water activities, rowing, kayaking, environmental resistance, engineering, biomechanical parameters, distance, intervals, time, speed, pace, step, stroke time (cycle).

Для определения оптимальных вариантов техники движений в циклических водных видах (гребля на байдарках, каноэ, академическая и спортивные виды пла?вания) наряду с современными аппаратурными методами биомеханического анализа техники широко используются традиционные методы, осно?ванные на визуальном контроле и использовании секундомера, рулетки, шаго?ме?ра и динамометра. В ряде работ отмечается ([1] и др.), что анализ тради?ционными методами полученной информации, с учетом банка данных теории этих видов, позволяет иметь реальный дополнительный резерв информации, которую при необходимости можно использовать для расчета мо?дельных пара?метров планирования и корректировки тренировочного процесса на научной основе. С учетом вышесказанного целью работы является совер?шенствование методологии бимеханического анализа техники и технологии его применения в гребле на байдрках и каноэ. Исходя из цели, были сформулированы и решены следующие задачи: 1) уточнение возмож?ных границ (количество) и конкретизация параметров информации, полученной неаппа?ра?турными методами; 2) при необходимости, совершенствование и моди?фициро?вание существующих методик контроля; 3) анализ информации, полу?чен?ной тради?ционными методами, и ее обработка с применением современных матема?тико-статистических методов с учетом достижений теории спорта в этих видах; 4) совершенствование технологии применения полученной инфор?ма?ции.

В рамках решения первой задачибыли проведены обзор и анализ литера?турных данных, а также опрос тренеров и сотрудников кафедр, работающих в циклических водных видах. Выявлено, что тре?не?ры предлагают и фрагментарно применяют следующие расчетные параметры их соот?ношения: время (t) и скорость (V) прохождения дистанции и его отрезков [1, 4, 6, 9]; распределение дистанции на равные по длине отрезки и срав?нение вре?ме?ни и скорости этих отрезков с выявлением параметров запаса  ско?рос?ти, коэффициента выносливости, показателя падения скорости и др. (Земляков В.Е. 1990  [7]); определение выносливости в зоне действия механизмов энергообеспе?чения или в зоне действия их составляющих субстратов; определение степени удержания проделанной работы в мощностной период N во время последующего емкост?ного режима Е [11]; количество гребков (К.Г.), длина цикла (шага), прокат – (Пр.) на дистанции и на ее различных отрезках; частота циклов, гребков (темп) за минуту; Т– время цикла, гребка на дистанции (Т гр.) и на отдельных отрезках; определение Т цикла последующего уровня (Т ц. п. ур.); зависимость темпа или Пр. от скорости передвижения; зависимость скороти передвижения от частоты и длины цикла; тяга (пл.-и, гребли) на привязи; тяга отдельных фаз гребка на суше; зависимость ЧСС от соотношения длины и частоты циклов; определение сопротивления среды (F) в плавании [5] и в гребле; [4, 7 - 9]; определение F среды последующего уровня [7]; расчет внешней механической работы - А (A=F x L) и мощности, соответствующей данной работе N (N =F x V) [9].

В рамках решения второй задачимодифицированы существующие мето?ди?ки определения F среды в плавании и гребле. В гребле с учетом того обстоя?те?льства, что при стандартных размерах судов сопротивление среды зависит от ве?са гребца (в зависимости от веса гребца изменяется осадка судна, т.е. мидель?ное сечение), изменяется смачиваемая поверхность – сопротивление сре?ды и скорость лодки. В литературе представлены обобщенные коэффи?циен?ты [4, 7, 9] сопротивления среды для судов с весом гребцов от 70 – 90 кг. В рабо?те [9] обоснованы и рассчитаны коэффициенты сопротивления судов при весе гребцов от 40 до 60кг. Представленные коэффициенты использованы в фор??муле

Fгр=KV.                                                                                          (1)

                                                                                                                      Таблица 1

Значения обобщенного коэффициента сопротивления спортивных судов К

В формуле (1), подставляя значения К из таблицы и V, можно определить F гребли. Отметим, что при бортовой и килевой качке происходит увеличение F от расчетного соответственно на 8 и 13 % [3, 4]. При скоростях 4,1–4,3 м/сек в гребле на байдарке-одиночке оптимальная посадка (смещение центра тяжес?ти к корме на 3% длины лодки) способствует улучшению динамических свойств лодки за счет быстрого всплытия (глиссирования) на ходу, что приводит к умень?шению смачиваемой поверхности и соответствующему снижению сопро?ти?в?ления. По данным [3], на отрезках 300 м оптимальная посадка способствует улучшению t на 6%. В плавании для определения F В.С. Колмогоровым [5] предложено использовать следующее уравнение:

                               (2)

где  – скорость пловца без гидротормозителя,  - скорость пловца с гидротормозителем; F rt - сопротивление известного гидротормозителя.

С уче?том того, что в [5] не даны технические параметры использованных гидрото?рмозителей, в [8] на основе гидротормозителя В. Бойко (1987) [7] рассчитаны технические характеристики для одифици?рованного гидротормозителя. Они изготовлены в виде пустотелого усеченного конуса. Их большие входные диаметры D определяют номер гидро?тор?мозителя. Соотношение диаметров больших входных и малых выходных d равно D/d = 10; длина (высота) корпуса L = 2D. Взаимосвязь F от скорости буксировки и размеров гидротормозителя при сохранении конструкции и соотношении размеров D, d и L выражается следующей формулой [8]:

С учетом того, что в гребле гидродинамические качества выпускаемого инвентаря совершенствуются, технология расчета F (2) приемлема не только в плавании, но и в гребле. Отметим, что по данным [5] и др. в плавании максимальная скорость может быть достигнута при различных гидродинамических показателях Fr(ad), Cх и Pto, в этом случае Fх(pd) и Cх(pd) кон?сер?вативны, т.е. высоких скоростей способны достигнуть спортсмены с наибо?лее оптимальными биомеханическими параметрами техники движений, ''иными словами, при всех остальных позициях успеха добиваются пловцы с более совершенной техникой (см. подробно [5] и др.).

В рамках решения третьей задачис учетом того обстоятельства, что дистанция 200 м включена в международную спор?тив?ную программу сравнительно недавно и  методические обобщения и данные отсутствуют, рассмотрим ее с различных уровней. В гребле на бай?дар?ках дистанция 200 м на одиночных судах преодолевается за 36 сек и более. В физи?ческом аспекте, эта зона максимальной мощности и незначительного охватывания-большой, в физиологическом – анаэробный механизм энергообес?пе?чения, в биохимическом- креотинфосфатный механизм и частично – гликоли?тический. По источникам, составляющим эти механизмы и воздействуемым с педагогических позиций [10, 11], это N – 3 (3,2-3,9 сек), Е-3 (5,1-8 с.), N и Е 3-4 соответственно 9-19 сек и 18.5-36сек и N –5 (39с- 1.3 мин). Им соответ?ствуют следующие метровые диапазоны: 9-12 м; 20-25 м, далее 40-45м; 80-90; 160-180м; 320-360м с небольшими индивидуальными поправками. В литературе отмечается, что длина стартового отрезка для байдарки-одиночки “незави?симо от спортивно-классификационного уровня составляет 80-90 м“, что подтверждается данными [2]. Стартовый разгон составляет в среднем 14 гребков (около 25 м.), далее после достижения максимальной скорости имеет место стаби?ли?зация скорости и переход на дистанционную работу (индивидуально 45–80 м) [2]. Для педагогического контроля целесообразно первоначальное фиксирова?ние параметров на следующих дистанциях и очередностью: 12, 25, 50, 100, 200, и 400 м с учетом времени 50 м финиша при прохождении 200-метрового отрезка. После чего возможна индивидуализация тактики спортсмена (определение N и Е, т.е. точек изменения скорости на соревновательной дистанции ) [10, 11]. Ранее нами был произведен биомеханический анализ техники членов и кандидатов в сборную республики (гребля на байдарках (одиночка – дистанция 200 м ).  Из данных 32 спортсменов нами были обработаны данные 22-х спортсменов. Критерием в данном случае являлась средняя скорость гребли  4,0 – 4,4 м/сек, которая была критической [3] в связи с изменением гидродинамики характера сопротивления среды. Визуально было зафиксировано t дистанции, общее КГ, КГ на отрезках 50+100+50 м. Нами рассчитаны Vср.дис., прокат на дистанции и отрезках 50+100+50 м. Тгр. , t и V этих отрезков. Последние два расчетных параметра бу?дут иметь расхождение с истинными, т.к. время гребка при изменении темпа изменяется за счет времени безопорной фазы и незначительно за счет опорной фазы (что можно рассчитать при применении аппаратурных методик контроля-измери?тельной видео- и киносъемки), но реальную тенденцию изменения этих пара?мет?ров можно иметь. Рассчитаны Fгр. на дистанции и на отрезках А и N внеш?ней работы. Произведена математико-статистическая обработка полученных данных: расчет среднего арифметического, дисперсии, среднего квадрати?чного отклонения и коэффициента вариации. Далее были рассчитаны коэф?фи?циенты корреляции этих параметров со скоростью на дистанции и на отдельных отрезках и между собой (без.ск). Данная связь позволяет опреде?лить степень их влияния на главный показатель рабочей эффективности – скорость лодки. Анализ в вышеизложенной последовательности позволяет выявить основные и сопутствующие критерии, характеризующие основные параметры техники в данной дисциплине.

Обсуждение результатов.Анализ результатов показал, что те значения пара?метров, которые имеют среднюю или слабую связь с V ср., на отрезках резко возрастают и варьируют с учетом их значимости, за исключением Т гребка. (табл.2). Связь V отрезков 50 м старта и 100 м с исследованными параметрами при r >0.9 следующая: F ср., А, F отрезка , темп, N, ОКГ, Пр. отрезка, вес. Рост по значимости на 50м ст. занимает 8-е место а на 100 м - 3-е с F отрезком. На отрезке 50 м фин. при r >0.8 - рост, ОКГ, V50 ст , V100 , шаг 50 ф, вес, темп,К.Г. 50 м ф. Связь значимых параметров, между собой без учета V выявила при r >0.9: А с F ср, N. N с F ср, F отрезков. При r >0,8 ОКГ с КГ на отрезках, ОКГ с ростом, весом, А, и с t дистанции. Средний шаг имеет слабую связь со всеми параметрами, в то время как их значения на отрезках имеют тесную связь между собой (r >0.9 ) с t 200 м и ростом (r >0,8 ). С учетом того, что нами анализируются параметры внешних биомеханических взаимодействий ''лодка - вода ''и ''весло - вода '': F среды, ОКГ, КГ, Пр., темп, V и S дист. и отрезков, расчетные параметры А и N  у выявленные связи (для дист. 500 и 1000 м при др. значениях [2, 4, 6, 9]) позволяют принять их в качестве критериев, характеризующих технику гребли на дистанции 200 м.

                                                                                                                                  Таблица 2

Связь основных параметров техники r со скоростью гребли на дистанции 200 м

Практические рекомендации.Таким образом, основными воздействующим критериями техники, прини?мае??мыми нами, являются скорость, количество гребков и прокат на отрезках (реко?мен?дации см. в статье), темп , время гребка  др. Расчетные показатели даже при их су?щественной значимости мы относим к сопут?ствующим. Предлагается рассмат?ривать морфологические критерии прогноза в комплексе по методике Попеску и др., т.к. в байдарочной гребле, помимо роста, большую значимость имеет раз?мах рук и др. Рационально использовать информацию (см в статье 1-ю зада?чу).

Проводить биомеханический анализ техники в зоне действия N и Е источников с учетом ЧСС . К примеру для члена сборной А. А. получены следующие значения V 50 м старт – 5,4 м/сек, Пр. 238 см., 21 гр., V 100 (от 50 до 150 м)-5,98 м/сек Пр. 263 см, 38 гр., V 50 м. финиш. – 4,37 м/сек. Пр. 192 см, 26 гр. При построении графика по этим параметрам и сравнении со средними данными спортсмена (V ср. 5.34 м/сек, Пр. 235 см., Т. гр. 0,44) выявляется нерациональная работа на финише, что может быть следствием неправильной техники, в данном случае непропорцио?нальной работы сторон. Отметим, что наибольшее количество гребков на финише от?ме?чено у данного спортсмена. Сравнение морфологических и технических па?ра???мет?ров спортсменов, показывающих одинаковый результат, позволит выя?вить отстающие компоненты техники у наиболее перспективных спортсменов.

Выводы:

1. В работе на мето?дически доступном уровне обобщен и синтезирован информационный материал, касающийся байдарки-одиночки 200 м. 
2. Совершенствована методология рас?чета сопротивления среды для гребли и плавания.
3. Произведен биомеханический  анализ техники байдарочника (одиночка-мужчины) на дистанции 200 м.
4. По данным результатов корреляционного анализа выявлены основные и сопутствующие критерии техники и предложены пути их оптимизации.
5. Предлагается проведение биомеханическoгo анализа техники в зоне действия N и Е источников (см. в статье) с учетом ЧСС: распределение групп V до 4 м/сек, 4 – 4,5 м/сек , 4,6 и >.
    

Литература:

1. Биомеханика плавания//под ред. В.М. Зациорского, М.:ФиС 1981.
2. Дольник Ю.А., Пылаев С.М. Анализ стартовых действий гребцов на байдарках и каноэ/ М.ФиС.- Гребной  спорт:  Ежегодник.-М.:ФиС,  1986,  стр.  27-31.
3.  Ефремов В.К.,с соавт. //Межв. сб. научн. тр. ЛНИИФК-Л.:1989 с.96-103.
4.  Иссурин В.Б. Биомеханика гребли на байдарках и каноэ//М.: ФиС, 111с.
5. Колмогоров В.С. и др.//ТиПФК.- 1991, N12.- С. 21-29;//ТиПФК.-1994.- N9. С.31-38. 
6. Никоноров А.Н., Парфенович В.В.Некоторые индивидуальные особенности техники гребли на байдарках//.- Гребной  спорт:  Ежегодник.-М.:ФиС,  1985.- С. 37-43.
7. Очерки по теории и методике гребли на байдарках и каноэ/ Составители: С.В. Верлин, В.Ф. Каверин, П.В. Квашук, Г.Н. Семаева. – Воронеж: Изд-во ОАО «Центрально - Черноземное книжное издательство», 2007. – 173 с.
8. Саносян Х.А., Мусаелян С.Л. К вопросу расчета гидротормозителей в циклических водных видах спорта//Сборник научных  трудов ГИУА.- Ереван,  2000.- С.555.
9. Саносян Х.А., Аракелян А.С. Использование биомеханического анализа техники в циклических видах спорта//Научно-прикладной ежегодник по физической культуре и спорту. Выпуск 1.-Ереван 2004.-С. 64-68.
10. Саносян Х.А. Классификация физических упражнений и физической нагрузки: анализ и обоснование современных подходов//Современные проблемы развития человеческого общества: Сб. мат. VII Межд. научно-практ. конф. (Одесса, Лондон, 21 - 28 июля 2011 года).- Odessa, InPress, 2011.- С. 47- 51. http://gisap.eu/ru/node/744,     http://gisap.eu/sites/default/files/VII_conference.pdf
11. Саносян Х.А., Кочикян А.А., Аракелян А.С. Методика контроля специаль­ной вынос­ли­­вости в циклических видах спорта с учетом мощности и ем­кос­ти энергетических ме­ха­­низмов// ТиПФК.- 1999.- N 4.- С. 33-34.  HTTP://lib.sportedu.ru/Press/TPFK/1999N4/p33-34.htm.

Комментарии: 11

Кунгурцева Марина Дмитриевна

06 / 11 / 2013 - 14:52

Представленная работа является актуальной, т.к. решает проблему совершенствования техники выполнения соревновательных движений. Результаты исследования могут быть использованы в практической деятельности тренеров и спортсменов на всех этапах подготовки. Методологических подход к проблеме оценки техники гребцов возможно применять и в других видах спорта, что несомненно будет способствовать повышению эффективности соревновательной деятельности занимающихся. Обращает на себя внимание серьезный математический аппарат исследования и большое количество учитываемых параметров техники движения гребцов.

Искак Наби

05 / 25 / 2013 - 10:58

Уважаемые авторы! Статья изобилует специальными терминами и математическими формулами и в силу специфики трудна для понимания, но что я точно уяснил - это то, что авторами модифицированы существующие мето?ди?ки! Следовательно, внесен большой вклад в дальнейшее развитие науки. Желаю дальнейших успехов!

Варфоломеева Зоя Семеновна

05 / 25 / 2013 - 06:35

Сильная статья

Игропуло Ирина Федоровна

05 / 24 / 2013 - 19:59

Уважаемые коллеги! С интересом прочитали Вашу статью, которая характеризуется высокой научной актуальностью и практической значимостью. Полученные вами результаты могут найти широкое применение в модернизации содержания и технологий учебно-тренировочного процесса в гребле на байдарках и каноэ. Представленный материал хорошо структурирован, изложен ясным и понятным языком. Выводы убедительно обоснованы и не вызывают сомнений в достоверности. Желаем новых творческих успехов! С уважением, И.Ф. Игропуло, В.С. Игропуло

Панфилова Альвина Павловна

05 / 24 / 2013 - 08:19

05.24.2013. - 10.15. - Альвина Панфилова Уважаемые коллеги, с большим уважением отношусь к таким серьёзным исследованиям. Считаю вашу работу практически значимой, однако хотелось бы узнать, что из того, что вы исследуете применимо или уже применилось профессиональными спортсменами, "работает" ли это, наблюдаются ли позитивные результаты не только в экспериментальных группах, но и в реальной практике?? Очень хочется, чтобы ваши разработки дали позитив на соревнованиях. С уважением к вашей деятельности, профессор Панфилова

Саносян Хачатур

05 / 25 / 2013 - 08:33

Уважаемая Альвина. Спасибо за внимание к нашей работе. Работа имеет чисто прикладнох характер. Отдельные фрагменты статьи представлены заинтересованным специалистам. Это тренеры сборных и научные работники РА и РФ. Среди них Колмогоров В. С. (Руководитель КНГ по плаванию сб. России по плаванию), который является автором системы расчета сопоротивления среды посредством использования дополнительного (известного) гидротормозителя. Рассчитанный нами гидротормозитель позволяет использовать систему Колмогорова, т.к. в открытой печати технические характеристики его гидротормозителя отсуствуют. Биомеханический анализ техники байдарочника (одиночка-мужчины) на дистанции 200 м. представлен ведущим тренерам РА и РФ , в том числе ответственному КНГ сборной РФ по гребле на байдарках и каноэ В. Ф. Каверину. Надеемся , что публикация данной статьи расширит “фронт” использования полученных данных в “реальной практике”. С уважением, от имени авторов, Хачатур Саносян.

Лаврентьева Зоя Ивановна

05 / 24 / 2013 - 05:38

Когда в спорте речь идет о долях секунды, то исследования математической точности действий спортсменов не вызывают сомнений. Однако не как тренеру, а как любителю спорта и как педагогу мне бы хотелось понять соотношение силы гребка и силы духа спортсмена. Так и хочется спросить - что важнение - размах рук ( и тогда приглашенный зарубежный специалистов) или что-то другое. С делетанским отношением к исследованию, но глубоким уважением к специалисту, Зоя Лаврентьева

Саносян Хачатур

05 / 25 / 2013 - 08:35

Уважаемая Зоя Лаврентьева. Спортсмены элитарного уровня, в гребных видах спорта естественно имеют более высокие показатели по телосложению, “духу” и др. параметрам. Работа носит чисто прикладной характер и явлеется примером анализа проведенного в современной “тренерской лаборатории”. Спасибо за внимание к нашей статье. С уважением, от имени авторов, Хачатур Саносян.

Федина Владимира

05 / 23 / 2013 - 13:55

Дякуємо за такі грунтовні дослідження!

Скворцова Марина Юрьевна

05 / 22 / 2013 - 05:46

Уважаемые коллеги. Проблема оптимизации техники выполнения соревновательных действий является актуальной в условиях развития современного спорта. Поэтому цели и задачи вашего исследования представляют интерес как для развития общей теории и практики спортивной подготовки, так и для совершенствования учебно- тренировочного процесса в гребле и плавании. Одним из достоинств представленной работы несомненно является обширный математический аппарат, большое количество охваченных критериев оценки двигательных действий спортсменов в различных видах гребного спорта. Кроме того, выводы по результатам педагогических экспериментов могут быть использованы в практической деятельности тренеров и спортсменов на всех этапах подготовки с целью повышения эффективности соревновательной деятельности. С пожеланием дальнейших успехов Скворцова Марина Юрьевна

Саносян Хачатур

05 / 25 / 2013 - 08:41

Уважаемая Марина Юрьевна. Спасибо за добрые пожелания. С уважением и наилучшими пожеланиями от имени авторов, Хачатур Саносян.