Scientific journal

Modern high technologies

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

Широкое использование плиометрических тренировок в спорте представляет значительный интерес в научном и практическом аспектах, достаточно широко отраженных в ряде научных и методических исследований [1–3]. В последние годы в работах по теории и методике спортивной тренировки в разных видах спорта и отдельных спортивных дисциплинах были проведены научные и экспериментальные исследования, свидетельствующие о высокой эффективности данного метода, особенно у подготовленных спортсменов, и позволяющие в более короткие сроки и с меньшими энергетическими затратами получить заметный прирост уровня скоростно-силовой подготовленности [4–6]. Важно также отметить, что идея и принципиальное содержание плиометрической тренировки находятся в общем методологическом направлении, определяющем оптимальность тренировочных скоростно-силовых нагрузок в спорте, исходя из единой триады «сила – скорость – мощность» [7]. Особое значение проблема скоростно-силовой подготовки имеет в видах спорта, в которых результативность и успешность соревновательной деятельности определяется способностью спортсмена к проявлению максимальных усилий в жестких временных рамках, особенно в вариативных условиях их ответных действий, что имеет место в волейболе.

При оптимальной тренировочной программе плиометрия позволяет улучшить быстроту игрока, общее гармоничное развитие силы мышц ног, обеспечивающих выполнение прыжковых действий и их общую мышечную мощность. Плиометрические упражнения предназначены для тренировки быстрых мышечных волокон с позитивным влиянием на быстроту и прыгучесть [8–10]. Кроме таких, достаточно очевидных изменений механических двигательных возможностей спортсменов, плиометрическая тренировка, в которой эксцентричные и концентрические действия объединяются в упражнениях с единым мышечным циклом растяжение-сокращение и стреч-фактором, предшествующем позитивной работе, оказывает существенное влияние на такие важные физиологические и биохимические факторы как ферментативная активность прыжковых мышц, повышая механическую эффективность прыжковых действий, когда расходы энергии малы по сравнению с механической работой [11; 12].

Основным тренирующим фактором в плиометрических упражнениях, реализующих в едином двигательном акте спрыгивание с определенной высоты и мгновенное выпрыгивание, в первую очередь является высота спрыгивания, индивидуально оптимальная величина которой определяет эффективность такой подготовки. Дополнительными влияющими факторами являются: характер опорной поверхности, на которую приземляется спортсмен, ее жесткость и амортизационные свойства, поглощающие энергию приземления, время нахождения спортсмена на опоре (временной интервал между моментом касания опоры на приземлении и отрывом при выпрыгивании) и психологический фактор мотивации спортсмена на достижение максимальной высоты выпрыгивания в каждой тренировочной попытке [2; 3].

Критерием оптимальности сочетаний тренирующих факторов является такая высота спрыгивания, при которой на данном индивидуальном уровне скоростно-силовой подготовки спортсмена он способен:

– в фазе амортизации погасить энергию падения за счет сгибания коленей до оптимального для данного спортсмена угла;

– находясь в опорной фазе, обеспечить оптимальное время контакта с опорой, необходимое для эффективного перехода к выпрямлению ног и выталкиванию;

– в фазе отталкивания и разгона тела действовать максимально мотивированно.

Материалы и методы исследования

В эксперименте участвовали 14 спортсменок женской волейбольной команды «Политехник» на этапе специальной физической подготовки после шестинедельной общефизической тренировки в условиях летнего лагерного сбора. Эксперименты проходили в рамках единого недельного тренировочного процесса с общим объемом 4,5 часа трижды в неделю на протяжении двух месяцев. В связи с принципиальным отсутствием контрольной группы для оценки динамики результатов и достоверности изменений использовался непараметрический парный критерий Т-Вилкоксона.

Для оперативной вариации индивидуально оптимальной высоты спрыгивания были изготовлены два легких деревянных параллелепипеда с разными размерами сторон: один – 30–40–50 см и второй для более подготовленных игроков – 60–70–80 см, что охватывало обозримый и практически необходимый диапазон размеров. Путем их простого переворачивания оперативно менялась индивидуально необходимая для спортсмена высота спрыгивания.

Техническое обеспечение тренировочного процесса состояло из металлической контактной платформы достаточной жесткости с тонким резиновым покрытием рабочей поверхности, контактного устройства под этим покрытием и измерительного контактно-электронного блока, позволявшего регистрировать первый момент контакта спортсмена с опорой, промежуточный момент его отрыва от платформы и заключительный момент приземления в одной попытке. Компьютерная обработка позволяла в реальном масштабе времени получать и регистрировать время нахождения спортсмена на опоре, время безопорной фазы полета, а также расчетным путем определять начальную скорость отрыва спортсмена от опоры и высоту прыжка. Из теоретической механики [13, с. 21] известны закономерности свободного падения тела, связывающие начальную скорость V0, время движения t и вертикальную высоту h.

Для усиления мотивации, кроме сообщения спортсмену о достигнутой в попытке высоте прыжка, перед ним на различной, но доступной высоте находились отметки для их доставания в полете. Дополнительной психологической особенностью такого тренировочного процесса был также и достаточно высокий уровень соревнования между спортсменами команды, особенно между игроками первого и второго составов, подкрепляемый пунктуальной, оперативной информацией о результатах и различными педагогическими приемами стимуляции и награждения достигших наилучших тренировочных результатов.

Результаты исследования и их обсуждение

В начале экспериментального периода для определения исходного уровня прыжковой подготовленности вся группа спортсменов была протестирована по единой методике на контактной платформе с определением максимально возможной высоты выпрыгивания с двух ног и начальной скорости выталкивания для вертикального прыжка. В результате статистической обработки полученных первичных результатов (таблица) было выявлено наличие в команде двух подгрупп из игроков основного и запасного составов со статистически достоверным (р < 0,05) по критерию Стьюдента различием оцениваемых параметров. Этот факт послужил дополнительным доводом в пользу индивидуализации тренировочных нагрузок плиометрического характера с помощью описанных выше регулируемых по высоте опор для спрыгивания. В дальнейшем обе подгруппы тренировались в общей группе по единой методике, но регистрация и анализ результатов производились раздельно (таблица) для каждой подгруппы с использованием непараметрического парного критерия Т-Вилкоксона.

Следующим этапом подготовки было определение оптимальных плиометрических нагрузок, значений высот спрыгивания, при использовании которых спортсменом достигается максимальная на данный момент высота выпрыгивания. Основываясь на ряде теоретических работ [9–11], предполагалось, что при малых высотах спрыгивания стреч-эффекты и биохимическая активация ряда ферментов прыжковых мышц будут недостаточными для реализации положительных эффектов плиометрического метода, особенно для спортсменов высокого класса. С другой стороны, предельные для возможностей конкретного спортсмена высоты спрыгивания значительно удлиняют фазу амортизации (в данном случае время на опорной поверхности) и при более глубоком подседе уменьшаются углы сгибания коленей. Это снижает эффективность плиометрического метода развития скоростно-силовых возможностей спортсмена и высоты прыжка, особенно для игроков менее подготовленных для данной тренировочной работы.

Учитывая доминирующий групповой метод тренировки в волейболе, в том числе и в специальной физической подготовке, основной задачей этого этапа была классификация всех игроков относительно их оптимальных индивидуальных возможностей в упражнении «спрыгивание с выпрыгиванием». Для этой цели, используя возможности быстро менять разновысотные опоры, все спортсмены последовательно прошли начальное тестирование по описанной выше методике на высотах спрыгивания от 30 до 80 см с шагом 10 см по три попытки на каждой высоте с полной регистрацией всего комплекса параметров: время на опоре в фазе амортизации, время полета от выталкивания до приземления – и автоматическим компьютерным расчетом скорости отталкивания и достигнутой высоты прыжка.

В результате этих исследований было установлено, что зависимость между высотой спрыгивания h (нагрузка уступающего характера) и высотой последующего прыжка H (преодолевающая нагрузка) имеет параболический характер, индивидуальный в зависимости от генетических факторов и начального уровня скоростно-силовой подготовки конкретного спортсмена. На рисунке представлены характерные формы зависимости указанных характеристик для трех спортсменов разной подготовленности: 1 – низкой, 2 – средней и 3 – высокой.

Определение оптимальной плиометрической нагрузки

Полученные результаты послужили практической основой для начала планирования и организации плиометрической подготовки игроков команды в реальном тренировочном режиме. По окончании экспериментов было также достоверно установлено, что величины начальных оптимальных высот за счет роста специальной физической тренированности сдвигаются в сторону ее повышения.

Важной особенностью описываемого экспериментального исследования было дополнительное рассмотрение такой значимой в ряде видов спорта характеристики скоростно-силовой работы спортсмена, как время опорной реакции при контакте его ступней с рабочей поверхностью. К сожалению, в практической тренерской работе в разных видах спорта этот показатель фигурирует довольно редко и, как правило, у тренера и спортсмена нет технических средств для ее измерения и оценки, а также и методик совершенствования. Во введении в работу была обоснована особая значимость времени контакта с опорой в конкретной плиометрической методике прыжковой тренировочной работы в волейболе.

Технические возможности экспериментальной контактной платформы позволяют измерять, регистрировать и анализировать реактивную способность спортсмена в проявлении скоростно-силовых качеств, что дает возможность установить корреляцию между временем опорной реакции и двигательным результатом, в данном случае высотой прыжка. Очевидно, что в выборе критериев оптимальности времени спортсмена на опоре тренеру приходится оперировать двумя разными соображениями.

С одной стороны, рационально стремление к снижению этого показателя, и в ряде классических отечественных работ по скоростно-силовой подготовке [1; 2] именно этим фактором характеризуется реактивная способность к мышечной работе. С другой стороны, учитывая биомеханику спортивных движений в беговых видах легкой атлетики (особенно в спринте), в большинстве различных прыжковых специализаций и целом ряде технических приемов в спортивных играх, очевидно, что время опорного контакта должно быть достаточным для сгибания и разгибания отдельных частей тела спортсмена в эффективной реализации нужного движения (выталкивания, выпрыгивания, в бросках и метаниях, в ударных действиях и т.д.).

Математико-статистическая обработка результатов (таблица) свидетельствует, прежде всего, о достоверных различиях (p < 0,05) в начале эксперимента в скоростно-силовой подготовке спортсменов основного и запасного составов по всем основным критериям: скорости и высоте выпрыгивания, а также во времени опорной реакции при спрыгивании с возвышения и последующим свободным вертикальным выпрыгиванием. Это делает актуальными определенные коррективы в тренировочном процессе с акцентом на второй состав.

Технологически и концептуально подтверждена эффективность использования в типовом тренировочном процессе волейбольной команды мобильной разновысотной опоры, позволяющей достаточно просто реализовать идею оптимизации плиометрической тренировки игроков в зависимости от уровня их скоростно-силовой подготовленности.

Для оценки динамики каждого из тестируемых показателей в каждой группе отдельно использовался парный критерий Т-Вилкоксона, применяемый для оценки различий экспериментальных данных, полученных в двух разных условиях в начале и в конце эксперимента на одной и той же выборке испытуемых. Анализ «оси значимости» по всем трем тестам в двух различных группах показал, что величина нетипичного сдвига Тэмп находится во всех случаях в зоне 5 % значимости, что свидетельствует о закономерности изменений, произошедших в результате применения эффективной тренировочной методики.

Представленные на рисунке экспериментальные индивидуальные характеристики зависимости высоты выпрыгивания от высоты спрыгивания для спортсменов различной скоростно-силовой подготовленности подтверждают гипотезу о наличии оптимальной высоты спрыгивания для каждого игрока. Это дает тренеру необходимую информацию для реализации максимально эффективной тренировочной работы в данном направлении.

Многолетние экспериментальные данные, полученные в Центре медико-биологических исследований Иркутского государственного технического университета [14; 15] при тестировании функциональной подготовки обширного контингента спортсменов в различных видах спорта показали также высокую значимость временных характеристик опорной реакции, их достоверную корреляцию с реактивными качествами спортсменов, с высотой выпрыгивания в самых разнообразных спортивных дисциплинах и соревновательных ситуациях. Тестирование опорной реакции спортсмена в указанных работах проводилось в двух прыжковых движениях на контактной платформе по описанной выше методике: в однократном выпрыгивании с места для определения максимальной высоты отрыва и в серийных прыжках, мышечная работа в которых идентична плиометрической методике спрыгивания с выпрыгиванием. У высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах, время опорной реакции находилось в пределах 0,1–0,15 с, в игровых видах спорта – 0,16–0,20 с. Дополнительно при этих тестированиях была также обнаружена высокая информативность времени опорной реакции о степени природной одаренности, которая может служить надежным маркером на стадии первичного отбора юных спортсменов. У некоторых из них уже в возрасте 10–12 лет обнаруживались высокие задатки реактивной способности организма.

Представляется обоснованным на данном уровне наших знаний о природе исследуемого показателя ограничиваться стремлением к разумному снижению времени опорного контакта, постоянно сопоставляя его динамику с результативностью основных соревновательных действий. Анализ экспериментальных данных (таблица) подтвердил гипотезу о существенной корреляционной связи в данном тренировочном упражнении между временем нахождения на опоре после приземления и высотой выпрыгивания. Используя критерий Пирсона, были получены значения коэффициента корреляции в пределах r = 0, 64–0,82, причем важно отметить, что для группы 1 основного состава команды он был статистически достоверно более высоким, чем в группе 2 запасного состава. Это также подтверждает необходимость использования наиболее эффективных методик прыжковой подготовки.