ХАРКІВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ

ГАРКУША Сергій Васильович

УДК 796.325.012.63

БІОМЕХАНІЧНА КОРЕКЦІЯ ШВИДКІСНО-СИЛОВОЇ
ПІДГОТОВЛЕНОСТІ ВОЛЕЙБОЛІСТІВ ВИСОКОЇ КВАЛІФІКАЦІЇ
У ПЕРЕДЗМАГАЛЬНИЙ ПЕРІОД

24.00.01 – олімпійський і професійний спорт

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата наук з фізичного виховання і спорту

Харків – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Чернігівському державному педагогічному університеті імені Т.Г. Шевченка, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор педагогічних наук, професор,

Носко Микола Олексійович,

Чернігівський державний педагогічний

університет імені Т.Г.Шевченка,

проректор з виховної роботи

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор,

Максименко Георгій Миколайович,

Луганський національний

Педагогічний університет

імені Т.Г.Шевченка, завідувач

кафедри спортивних дисциплін

кандидат педагогічних наук, доцент,

Гринченко Ігор Борисович,

Харківський національний педагогічний

університет імені Г.С.Сковороди, доцент

кафедри спортивних ігор

Провідна установа: Переяслав-Хмельницький державний

педагогічний університет, кафедра теорії і методики

фізичного виховання, Міністерство освіти і науки України,

м. Переяслав-Хмельницький

Захист відбудеться 21 квітня 2005 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.862.01 Харківської державної академії фізичної культури за адресою: 61022, м. Харків, вул. Клочківська, 99.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківської державної академії фізичної культури: 61022, м. Харків, вул. Клочківська, 99.

Автореферат розіслано 18 березня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.С.Ашанін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасний спорт вищих досягнень з кожним роком, з кожним олімпійським циклом пред’являє до спортсменів все більш жорсткі вимоги (Платонов В.М., Булатова М.М., 1997). До загальних проблем, які стосуються всіх спортивних ігор, відноситься зростаюча складність техніко-тактичної майстерності гравців, що вимагає підвищення рівня розвитку фізичних можливостей спортсменів.

Успішність підготовки спортсменів у сучасних умовах залежить від ефективності методів організації, управління та контролю, раціонального застосування сучасних технологій у тренувальному процесі, урахування індивідуальних, вікових, морфофункціональних особливостей, а також біомеханічних характеристик рухових дій (Матвеєв Л.П., 1999; Лапутін А.М., 1999; Ровний А.С., 2001; Волков Л.В., 2002; Сергієнко Л.П., 2004).

Успіхи сучасного волейболу багато в чому обумовлені динамічним розвитком теорії і методики цього виду спорту. Як свідчать фахівці Маслов В.М. (1990), Желєзняк Ю.Д. (1991), Філін В.П. (1997), Єрмаков С.С. (1999), Носко М.О. (2003), Максименко Г.М. (2004), Грінченко І.Б. (2004) та інші, рівень майстерності волейболістів сьогодні визначається характером реалізації основних найважливіших складових такого багатогранного педагогічного процесу, яким є спортивне тренування.

Незважаючи на значні успіхи теорії і методики волейболу, у теперішній час ще далеко не вичерпані всі можливі резерви підготовки волейболістів високої кваліфікації. Одним із таких резервів є удосконалення методики фізичної та технічної підготовки спортсменів. У цій області, на жаль, усе ще залишається ряд невирішених проблем. До них, зокрема, можна віднести такі проблеми, як розробка і моделювання раціональних варіантів техніки, підвищення ефективності засобів і методів технічної підготовки та деякі інші. Однак, найважливішою у підвищенні якості навчально-тренувального процесу в цій сфері є проблема удосконалення спеціальної фізичної підготовки волейболістів високої кваліфікації. У доступних для нас літературних джерелах ми не знайшли даних з вирішення цієї проблеми.

З огляду на викладене, варто думати, що розробка даного напрямку досліджень є актуальною проблемою сучасної теорії і методики волейболу. Розвиток цієї області знань відкриває нові перспективи в практичному плані підготовки волейболістів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною наукової програми кафедри педагогіки, психології та методики фізичного виховання, кафедри біологічних основ фізичного виховання, кафедри спорту та спортивних ігор Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г.Шевченка (протокол №11 від 30 червня 2004 р.). Дослідження спрямовані на вирішення завдань Цільової комплексної програми „Фізичне виховання – здоров’я нації”, а також згідно зі Зведеним тематичним планом науково-дослідної роботи Держкомспорту України на 2001-2005 рр. за темою 1.2.11. “Підвищення ефективності змагальної діяльності спортсменів, які займаються спортивними іграми” (№ державної реєстрації 0101U006307).

Мета дослідження – експериментально обґрунтувати методику передзмагальної фізичної підготовки волейболістів високої кваліфікації на основі спеціальних засобів фізичних навантажень.

Завдання дослідження:

1. Вивчити особливості параметрів моторики, які визначають специфіку рухової діяльності, волейболістів високої кваліфікації взагалі та гравців різного ігрового амплуа зокрема.

2. Дослідити показники техніко-тактичних дій та їх реалізаційну ефективність в умовах змагальної діяльності волейболістів високої кваліфікації.

3. Визначити вплив спеціальних засобів, які моделюють умови гіпергравітаційного навантаження, на координаційну та біодинамічну структуру рухів волейболістів при виконанні технічних дій і розробити відповідну методику їх застосування.

4. Дослідити вплив та довести ефективність методики застосування фізичних вправ, які моделюють умови гіпергравітаційного навантаження, на стан підготовленості волейболістів у передзмагальний період.

Об’єкт дослідження – навчально-тренувальний процес волейболістів високої кваліфікації в передзмагальний період їх підготовки.

Предмет дослідження – методика застосування засобів, спрямованих на удосконалення спеціальної фізичної підготовки волейболістів високої спортивної кваліфікації в передзмагальний період.

Методи дослідження

У дисертаційному дослідженні використовувались загальнопедагогічні методи теоретичного й експериментального дослідження‚ а саме: аналіз науково-методичної літератури‚ педагогічні спостереження, педагогічний експеримент, вивчення та узагальнення педагогічного досвіду, біомеханічні методи вимірювання із застосуванням сучасних технологій вимірювань, обробка отриманих результатів за допомогою ЕОМ.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:

– вперше розроблено модельні характеристики координаційної та біодинамічної структури опорних рухів при виконанні основних технічних елементів гри як основи спеціальної фізичної підготовки;

– вперше розроблено і впроваджено в практику методику, в якій застосовуються вправи, що моделюють умови гіпергравітаційного навантаження, вивчено її вплив на стан підготовленості волейболістів високої кваліфікації у передзмагальному періоді підготовки;

– набули подальшого розвитку дослідження показників моторики волейболістів високої кваліфікації та гравців різного ігрового амплуа, а також структури змагальної діяльності волейболістів.

Практичне значення одержаних результатів роботи визначається впровадженням методики, в якій використовуються вправи, що моделюють гіпергравітаційне навантаження в тренувальному процесі волейболістів високої кваліфікації, сутність якої полягає у використанні спеціальних вантажів, розташованих на тілі спортсменів, які не змінюють природну геометрію мас тіла спортсменів при виконанні рухових дій; розробці нових, більш ефективних педагогічних рекомендацій в галузі теорії та методики спеціальної силової підготовки волейболістів; у розробці та впроваджені в практику підготовки волейболістів високої кваліфікації об’єктивних методів педагогічного контролю за спеціальною фізичною підготовкою спортсменів, які значно підвищують якість та інтенсифікують процес удосконалення майстерності волейболістів. Отримані дані впроваджені в навчально-тренувальний процес підготовки волейболістів Національної збірної команди України (акт впровадження від 27.09.2004 р.), команди вищої ліги „Буревісник” м. Чернігова (акт впровадження від 8.09.2004 р.), СДЮШОР з волейболу Чернігівської області (акт впровадження від 6.09.2004 р.), а також навчальний процес факультету фізичного виховання Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г.Шевченка (акт впровадження від 20.09.2004 р.).

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні актуальності теми‚ обґрунтуванні проблеми‚ постановці мети‚ завдань‚ організації досліджень та безпосереднім виконанні дослідницької роботи. Доведено ефективність методики, в якій застосовано вправи, що моделюють умови гіпергравітаційного навантаження, у навчально-тренувальному процесі волейболістів високої кваліфікації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи висвітлені у доповідях на VІІІ міжнародній науково-практичній конференції „Молода спортивна наука України” (м. Львів, 2004), міжнародній науково-практичній конференції „Актуальні проблеми розвитку руху „Спорт для всіх” у контексті Європейської інтеграції України” (м. Тернопіль, 2004), науково-практичних конференціях Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г.Шевченка (1998-2005 рр.).

Публікації: основні результати досліджень, викладені у дисертаційній роботі, опубліковано в 12 наукових статтях, в тому числі 11 із них в збірниках наукових праць, затверджених ВАК України, 1 – в матеріалах конференції.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, що містить 245 джерел, 24 з яких іншомовні, додатків. Дисертаційна робота викладена українською мовою на 208 сторінках машинописного тексту, до складу якого належать 40 таблиць, 36 рисунків, 14 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовуються актуальність і доцільність дослідження, визначаються об’єкт, предмет, мета, завдання, методологія дослідження, формулюються основні положення, що виносяться на захист, визначаються теоретичне і практичне значення дослідження та особистий внесок автора.

У першому розділі ”Теоретичні аспекти фізичної підготовки спортсменів високої кваліфікації” на підставі доступної вітчизняної та зарубіжної літератури проаналізовано дані досліджень проблеми удосконалення спортивної підготовки спортсменів. Літературний огляд проведений в таких основних напрямках: технічна підготовка волейболістів високої кваліфікації, біомеханічні дослідження технічної майстерності спортсменів, особливості процесу фізичної підготовки волейболістів та використання спеціальних засобів навантаження в тренувальному процесі спортсменів високої кваліфікації. Вивчення науково-методичної та спеціальної літератури показує, що волейбол є складнокоординованим атлетичним видом спорту, де ефективність удосконалення технічної майстерності спортсменів багато в чому залежить від рівня спеціальної фізичної підготовки волейболістів. Треба наголосити, що в спеціальній літературі відсутні розроблені на об’єктивній біомеханічній основі педагогічні програми та методики удосконалення техніко-тактичної підготовки, і, як наслідок цього, відсутні педагогічні рекомендації з використання засобів та методів спеціальної фізичної підготовки волейболістів. Вирішенню частини зазначених проблем і присвячене дане дослідження.

У другому розділі ”Методи та організація дослідження ” вивчено загальні відомості про контингент обстежених, викладено та обґрунтовано необхідність застосування методів та особливості організації дослідження. Методи дослідження, які застосовуються в роботі, носять комплексний характер і включають такі приватні методики: аналіз та узагальнення науково-методичної літератури, антропометрія, педагогічні спостереження, тестування параметрів моторики, тензодинамографія, стабілографія, міотонографія і міотонометрія, результати досліджень оброблялись методами математичної статистики з використанням ЕОМ. Мета і завдання роботи визначали хід поетапного експерименту. Експеримент тривав протягом 1998-2004 років і охоплював чотири етапи науково-педагогічного пошуку. На першому етапі дослідження проводились вимірювання антропометричних показників волейболістів високої кваліфікації та гравців різного ігрового амплуа. На другому етапі виконано аналіз ігрової діяльності волейболістів з метою визначення загального змагального об’єму техніко-тактичних дій, відсоткової квоти, тактичної значимості та реалізаційної ефективності основних технічних дій у грі волейболістів високої кваліфікації. На цьому етапі дослідження вирішувались завдання, пов’язані з вивченням специфіки виявлення рухових можливостей волейболістів. На третьому етапі проводилися дослідження біомеханічних характеристик техніки рухових дій волейболістів з урахуванням специфіки їх ігрової діяльності за допомогою біомеханічних методів реєстрації рухів спортсменів. Заключний етап дослідження – упровадження і перевірка ефективності методики спеціальної фізичної підготовки із застосуванням вправ, що моделюють умови гіпергравітаційного навантаження в навчально-тренувальному процесі волейболістів високої кваліфікації.

У третьому розділі “Особливості розвитку моторики волейболістів високої кваліфікації” представлені результати досліджень особливостей рухової діяльності волейболістів високої кваліфікації в процесі тренувань та змагань.

У цьому розділі представлені дані антропометричних показників волейболістів учасників Чемпіонату Світу та України. Порівнюючи середні вагові та зростові показники учасників Чемпіонату світу 196,0 ± 6,6 см та Чемпіонату України 194,41 ± 5,98 см, можна визначити, що різниця у показниках зросту спортсменів-волейболістів складає 1,59 см. Значніша різниця (у 9 кг) спостерігається в середніх показниках ваги тіла волейболістів-учасників Чемпіонату світу, які складають 87,7 ± 7,41 кг, та України, які складають 78,71 ± 4,51 кг.

У ході наступних досліджень визначено антропометричні показники волейболістів різного ігрового амплуа, які дозволяють дійти висновку, що волейболісти різних амплуа мають неоднакові тотальні розміри тіла, що підтверджують раніше проведені дослідження, а саме: гравці І та ІІ темпу мають більші зросто-вагові показники тіла по відношенню до зв’язуючих гравців та гравців ліберо. Також вони мають перевагу і в середніх показниках довжини окремих біоланок тіла, а саме довжини верхніх та нижніх кінцівок, тулуба. Такі відмінності антропометричних показників обумовлені особливостями рухових дій гравців, які мають виконувати волейболісти у грі.

У цьому розділі представлено результати педагогічних спостережень змагальної діяльності волейболістів на Чемпіонатах України з волейболу серед чоловічих команд майстрів першої, вищої та суперліг.

Згідно з існуючими методиками технічні прийоми були об’єднані в шість груп: подача‚ прийом з подачі‚ нападаючий удар‚ блокування‚ гра в захисті та страхувальні дії. У результаті спостережень були отримані такі дані: загальна кількість технічних прийомів, виконуваних волейболістами за гру, склала в середньому 390 одиниць. Частка основних технічних прийомів є такою: подач – 22‚0 ± 2,4 %; нападаючих ударів – 26‚7 ± 1,9 %; прийомів з подачі – 18‚2 ± 2,0 %; блокування – 14‚6 ± 1,8 %; гра в захисті – 9‚6 ± 1,8 %; страхувальні дії – 8‚9 ±1,9%. Відсоток реалізації технічних прийомів у волейболістів складає: подач 93,6%; прийомів з подачі – 94,8%; нападаючих ударів – 46,9%; 35,8% м’ячів, що залишилися у грі після виконання нападаючих ударів. Відсоток реалізації блокувальних дій 23,2%; 35,8% м’ячів, що залишилися у грі після виконання блокування. Реалізаційна ефективність захисних дій – 53,8%; страхувальних 72,6%.

При підведенні підсумків та аналізі результатів проведених спостережень можна відмітити, що структура змагальної діяльності в сучасному волейболі відрізняється великим обсягом, високою насиченістю і різноплановістю технічних прийомів.

З метою визначення у висококваліфікованих волейболістів рівня рухових можливостей, що визначають специфіку їх рухової діяльності, було проведено тестування, яке включало певний комплекс завдань.

У результаті вимірювань отримані такі показники: тестове завдання біг “ялинка” (92 м) спортсмени в середньому долають за 24,55 ± 1,61 с, “човниковий” біг 4 х 9 м – 8,93 ± 0,48 с, дистанцію 60 м – 8,01 ± 0,29 с, 1500 м – 5,30 ± 0,21 хв. Стрибок угору з місця – 54,65 ± 7,9 см, висота стрибка при виконанні блокування – 301,18 ± 11,33 см, стрибок угору з розбігу при виконанні нападаючого удару – 325,29 ± 10,11 см, стрибок у довжину з місця – 259,12 ± 13,95 см. Кількість підтягувань на поперечині, що характеризує розвиток силових здібностей, складає 10,18 ± 3,41 разів, згинання та розгинання рук в упорі лежачи – 35,76 ± 4,05 разів. Показники кистьової динамометрії правої руки – 59,47 ± 8,9 кг, лівої – 53,88 ± 4,68 кг. Кидок набивного м’яча (1 кг) з-за голови сидячи – 14,62 ± 2,08 м, стоячи – 19,46 ± 2,08 м, в стрибку – 17,05 ± 2,16 м. Підсумки тестування показали, що на початковому етапі підготовчого періоду волейболісти повинні підвищувати фізичні здібності.

Для визначення показників (факторів), які роблять найбільший внесок у стан підготовленості волейболістів високої кваліфікації, проведений факторний аналіз. Досліджувались 36 показників, які характеризують стан окремих систем організму. У результаті аналізу отримано 8 факторів, які пояснюють 85,4% від загальної дисперсії вибірки.

Провідним фактором у структурі підготовленості волейболістів виявився фактор, який складає 24,4% від загальної дисперсії вибірки та до якого належать показники довжини тіла та окремих його біоланок; крім того спостерігається взаємозв’язок у цьому факторі зі стрибком угору для виконання блоку та нападаючого удару. Тобто можна констатувати, що антропометричні показники безпосередньо впливають на виконання даних технічних елементів. Можна охарактеризувати його як „антропометричний фактор”.

Наступний фактор, що складає 13,7% внеску в загальну дисперсію, можна охарактеризувати як „швидкісно-силовий”, так як він демонструє високі кореляційні зв’язки з показниками бігу „ялинка”, бігу 60 м та згинання-розгинання рук в упорі лежачи.

До третього фактору, який складає 12,5% від загальної дисперсії вибірки, належать такі показники, як вага тіла, об’єм грудної клітини на вдиху та на видиху, ЖЄЛ.

Четвертий фактор можна охарактеризувати як „вибухова сила”. До нього належать показники, що визначають рівень стрибкової підготовленості волейболістів: стрибок у висоту з місця, стрибок для виконання блокування, стрибок для виконання нападаючого удару. Внесок даного фактора у загальну дисперсію вибіркових даних складає 11,1%.

Проведений аналіз досліджуваних показників дозволив визначити найголовніші фактори, які визначають стан підготовленості та функціонування основних систем організму кваліфікованих волейболістів, а також їх структуру.

Четвертий розділ “Шляхи удосконалення спеціальної фізичної підготовки волейболістів високої кваліфікації” розкриває відомості про біомеханічні основи застосування методики удосконалення спеціальної фізичної підготовки волейболістів високої кваліфікації. Досліджено особливості тренування волейболістів в умовах застосування спеціальних засобів навантаження, а саме визначено вплив фізичних вправ, які моделюють умови гіпергравітаційного навантаження, на біодинамічну та координаційну структуру виконання основних технічних дій.

Суть запропонованої методики полягає в тому, що при розвитку сили всіх основних скелетних м’язів людини належить використовувати філогенетично й онтогенетично сформовані в організмі реакції м’язової системи на природне поле сили ваги, зумовлене постійною дією сил гравітації. Вона заснована на використанні додаткового опору скороченню працюючих м’язів‚ проте маса кожного обтяження розподіляється між відповідними м’язовими групами. Для збереження координаційної структури рухової навички, обтяження розташовані в зоні центрів мас біоланок тіла, оскільки саме в цих точках прикладені рівнодіючі сил тяги груп м’язів, що призводять до рухів біоланки; у цих точках прикладені рівнодіючі сил гравітації біоланок тіла спортсмена.

Таким чином, якщо додаткові обтяження розташовані в зоні центрів мас біоланок, розмір кожного з них дозовано в певному співвідношенні з масами біоланок і маси всього тіла й відповідно розміру всього обтяження, то тіло людини знаходиться в природному полі сили ваги тільки в збільшеному за модулем. Ці умови можна вважати наближеними до гіпергравітаційних навантажень, при яких на тіло людини діє сила тяжіння, яка своїм вектором спрямована до центру Землі, перевищуючи природні сили за величиною модуля. При цьому навантаження одержують абсолютно всі групи м’язів людини, і це навантаження майже природне. Вантажі на біоланках можуть бути закріплені різноманітними засобами. Пропонується варіант спеціального костюма з ременів із гніздами для вантажів, що можуть бути виготовлені з тонких металевих смуг певної маси в гумовій оправі. Спортсмен, одягнений в такий костюм, може виконувати будь-яку спеціальну вправу. Обтяження не порушує біокінематичну структуру рухів і в той же час створює підвищене навантаження на всі м'язові групи. Тренуючись в такому костюмі з обраним навантаженням певний час, потім виконує необхідну вправу без обтяження. Як правило, після тренування в костюмі спортсмен досягає більш високих результатів при контрольному тестуванні. Цей засіб достатньо універсальний, його можна застосовувати не тільки для розвитку силових можливостей, але й для удосконалення техніки в багатьох складнокоординаційних вправах, спортивних іграх, гімнастиці, акробатиці, боксі, фехтуванні тощо.

На даному етапі дослідження визначено вплив фізичних вправ, які моделюють умови гіпергравітаційного навантаження на вестибулярну систему як провідну в здатності людини зберігати стійке положення тіла у просторі в стані спокою та при виконанні рухів. Для спорту особливо значимою є функція вестибулярної сенсорної системи, яка пов’язана зі статодинамічною стійкістю тіла спортсмена.

Особливі вимоги до статодинамічної стійкості пред’являють спортивні ігри, а саме гра у волейбол, де постійна зміна ігрових обставин вимагає швидкої орієнтації у просторі, точності рухових реакцій, крім того ігрові ситуації пов’язані з постійною зміною рухових дій та виконання різних технічних прийомів гри. Внаслідок цього можна передбачати, що підвищення функціональної стійкості вестибулярної сенсорної системи буде служити важливим фактором збереження рівноваги тіла у складних ігрових ситуаціях, що, без сумніву, здійснить позитивний ефект на виконання технічних прийомів гри.

Для об’єктивного визначення впливу засобів спеціального гравітаційного навантаження на координаційну структуру рухів волейболістів було проведено серію досліджень з використанням методу стабілографії. З цією метою у волейболістів високої кваліфікації досліджувалися частотно-амплітудні характеристики коливань ЗЦМ тіла, що знаходиться у вертикальній позі в умовах застосування стандартної проби Ромберга та ігрової стійки (статична стійкість), а також при виконанні технічних елементів – подачі м’яча зверху, передачі м’яча знизу і зверху, блокуванні, нападаючому ударі (дина-мічна стійкість).

Таким чином, в умовах збереження статичної стійкості при виконанні проби Ромберга (рис. 1) у досліджуваних зареєстровано зменшення амплітудних характеристик та періоду коливань тіла спортсменів; при виконанні ігрової стійки спостерігається незначне збільшення зареєстрованих характеристик.

У результаті досліджень виявлено, що тренування в умовах використання спеціальних гіпергравітаційних засобів сприяють покращенню стабілографічних характеристик, що призводить до підвищення ступеня стійкості тіла спортсменів.

При виконанні основних технічних дій волейболістами у гіпергравітаційних умовах тренування спостерігається збільшення частотних характеристик, а також максимального значення амплітудних показників. Це пояснюється тим, що при виконанні даних елементів спортсмен повинен виконати рухи в безопорному положенні, що додає тілу додаткові коливання і потім відображується у підвищенні амплітуди в опорному положенні. Однак значення середніх амплітудних характеристик (Асер.(х), Асер.(х), Асер.) мають у більшості випадків недостовірні зміни.

Отримані дані дозволяють дійти висновку про те, що тренування в умовах використання спеціальних засобів навантаження значно не впливає на координаційну структуру виконання рухових дій волейболістів.

Рис. 1. Статистичні показники динаміки стабілографічних характеристик тіла волейболістів при виконанні проби Ромберга

Завдяки цьому для спортсменів фізичні вправи, які виконуються при штучній зміні маси тіла завдяки спеціальному гіпергравітаційному костюму, здійснюють різний вплив на його організм. Зміна величини модуля гравітаційних взаємодій тіла спортсменів за допомогою різних технічних засобів спортивного тренування підвищує навантаження на функціональні системи організму без порушення координаційної структури рухів спортсмена, що дозволяє істотно інтенсифікувати тренувальний процес.

Біодинамічний аналіз основних технічних дій дозволив виявити найважливіші силові компоненти цих прийомів, реалізація яких у змагальних умовах, як правило, визначає рівень результативності виконання спортсменами основних рухових завдань. У результаті проведених досліджень було встановлено, що кожний технічний прийом має свою біодинамічну модель.

У процесі досліджень, проведених з волейболістами з використанням засобів спрямованої зміни гравітаційних взаємодій, відмічено певні зміни біодинамічних характеристик опорних реакцій при виконанні основних технічних дій (рис. 2).

Рис. 2. Зміна біодинамічних характеристик опорних реакцій волейболістів в умовах застосування засобів спрямованого збільшення гравітаційних взаємодій при виконанні нападаючого удару

У результаті реєстрації підсумкових контрольних показників, було встановлено, що у волейболістів високої кваліфікації спостерігається наявність статистично достовірних змін у біодинамічних характеристиках технічних дій, а саме: при виконанні нападаючого удару у гіпергравітаційних умовах спостерігається збільшення максимальної сили відносно вертикальної осі на 5,6% (Р<0,05), сагітальної осі – на 0,73 % (Р>0,05), максимального значення вертикальних складових опорних реакцій – на 5,22% (Р<0,05), а також імпульсу сили – на 15,43% (Р<0,01); при виконанні блокування значення максимальної сили відносно вертикальної осі збільшилося на 1,07% (Р>0,05), сагітальної осі – на 4,31% (Р>0,05), результуючої сили – на 0,37% (Р>0,05), імпульсу сили – на 3,85% (Р>0,05); при виконанні верхньої прямої подачі збільшення значення максимальної сили відносно вертикальної осі на 13,11% (Р<0,05), результуючої сили – на 12,19% (Р<0,05), співвідношення максимального значення силових показників опорних реакцій до ваги тіла спортсмена – на 4,74% (Р<0,01), градієнта сили – на 5,88% (Р<0,05) та імпульсу сили – на 24,52% (Р>0,05); при виконанні передачі двома руками знизу значення максимальної сили відносно вертикальної осі збільшується на 6,32% (Р<0,05), результуючої сили – на 5,19% (Р<0,05), градієнта сили – на 10,05% (Р<0,05); при виконанні передачі м’яча двома руками зверху відбувається збільшення значень максимальної сили відносно вертикальної осі на 10,15% (Р<0,05), результуючої сили – на 9,4% (Р<0,05), співвідношення максимального значення силових показників опорних реакцій до ваги тіла спортсмена – на 8,43% (Р<0,01), градієнта сили – на 9,35% та імпульсу сили – на 15,65% (Р<0,05).

Дослідження показали, що тренування в умовах використання гіпергравітаційних костюмів підвищують величину модуля вертикальної складової опорних реакцій, не змінюючи її направленості-вектора і не порушуючи координаційної структури всього рухового акту. Це виявляється у збереженні ритму при виконанні технічних дій і в підвищенні силових характеристик виконання технічних дій.

При тренуванні в умовах гіпергравітаційного навантаження спортсмен опиняється в більшому полі земного тяжіння, але його нервово-м’язовий апарат повністю зберігає свої внутрішні координаційні зв’язки, а силові компоненти м’язів при цьому отримують більше навантаження, реагуючи на зміну величини модуля гравітаційного поля по відношенню до спортсмена, який має це навантаження.

Завданням наступного етапу дослідження було вивчення біомеханічних властивостей скелетних м’язів спортсменів, котрі несуть найбільше навантаження під час виконання технічних дій у грі. За допомогою метода міотонометрії було виконано аналіз біомеханичних властивостей скелетних м’язів волейболістів високої спортивної кваліфікації. Досліджувались м’язи, які беруть найбільш активну участь при виконанні технічних прийомів. Це чотириголовий м’яз стегна (m. quadriceps femoris), зокрема його пряма голівка (m. rectus femoris); триголовий м’яз гомілки (m. triceps surae), зокрема литковий м’яз (m. gastrocnemius); великий грудний м’яз (m. pectoralis major); поперекова частина довгого м’яза спини (m. longissimus) і триголовий м’яз плеча (m. triceps brachii).

Найбільший інтерес становлять показники, що характеризують скорочувальну здатність м’яза. Чим більшим є інтервал між показниками частоти коливань м’яза, що знаходиться у стані напруження, і показниками частоти коливань м’яза у стані спокою, тим більшою буде здатність до розслаблення і напруження, а у зв’язку з цим і вища його скорочувальна здатність. Дослідження біомеханічних властивостей м’язів дозволили отримати дані скорочувальної здатності м’язів (Fн-Fp) (рис. 3). Найбільші значення Fн-Fp має м’яз, який розгинає спину – 10,7±6,48 Гц, менші значення у чотириголового м’яза стегна – 8,31±5,14 Гц, литкового м’яза – 6,28±3,75 Гц, триголового м’яза плеча – 5,87±2,71 Гц та великого грудного м’яза – 5,5±2,32 Гц.

У ході досліджень було виявлено, що найбільші зміни в біомеханічних показниках виявляються саме в цих м’язах. Такий факт свідчить про те, що ігрова діяльність у сучасному волейболі має таку специфіку, яка виражається саме в конкретних м’язово-суглобних взаємовідносинах. Виявлені закономірності дозволяють рекомендувати тренерам та спортсменам відповідним чином реалізовувати спеціальні фізичні вправи у тренувальному процесі. Особливо це необхідно враховувати при силовій підготовці, а саме приділити увагу цим м’язам, так як вони беруть найбільшу участь у реалізації основних елементів техніки.

Рис. 3. Скорочувальна здатність скелетних м’язів волейболістів високої кваліфікації

Примітка:

1 – великий грудний м’яз,

2 – триголовий м’яз плеча,

3 – литковий м’яз,

4 – чотириголовий м’яз стегна,

5 – м’яз, який розгинає хребет.

На наступному етапі проведено дослідження для визначення впливу методики спеціального гіпергравітаційного навантаження на виконання основних технічних прийомів волейболістів. Учасники експерименту після тримісячних тренувань у гіпергравітаційних умовах виконували технічні дії на стабілографічній платформі.

У результаті порівняльного аналізу загальних біомеханічних параметрів, що характеризують статодинамічну стійкість тіла спортсменів при виконанні рухових дій до використання (у звичайних умовах тренування) і після застосування засобів спеціального навантаження, виявлено достовірні зміни стабілографічних показників (Р<0,01-0,05).

Виявлено, що після етапу використання спеціального навантаження при виконанні технічних дій у волейболістів високої кваліфікації спостерігається поліпшення досліджуваних біомеханічних характеристик, які визначають здатність зберігати стійкість тіла при виконанні рухових дій. Це виявляється у зменшенні амплітудних та підвищенні частотних показників техніки виконання основних ігрових дій волейболістів.

Так, при виконанні стандартної проби Ромберга після педагогічного експерименту у спортсменів спостерігались такі зміни частотно-амплітудних характеристик: по осі х – зменшення Асер.(х) на 15,15%, Аmax(x) – на 22,11%, збільшення fсер.(х) на 4,9% та t(x) – на 16,02%; по осі у зменшення Асер.(у) на 11,78%, Amax(y) – на 8,81% та t(y) – на 32,96%, збільшення fсер.(y) – на 23,97%. Також зменшились значення Асер. – на 22,34%, Аmax – на 16,27% та збільшились fсер. – на 15,11% (рис. 4).

Рис. 4. Динаміка стабілографічних характеристик тіла волейболістів після періоду застосування навантаження при виконанні проби Ромберга

Динаміка частотно-амплітудних показників при виконанні ігрової стійки характеризується: збільшенням fсер.(х) – на 44,57%, fсер.(y) – на 20,67%, fсер. – на 30,38%; зменшенням Аmax(x) – на 14,69%, t(x) – на 51,67%, Amax(y) – на 15,66%, t(y) – на 70,35%, Асер. – на 10,28%, Аmax – на 11,65%. При виконанні верхньої прямої подачі по осі х зменшуються Асер.(х) на 35,59%, Аmax(x) – на 19,08%, t(x) – на 8,24%; по осі у Асер.(у) – на 23,64%, Amax(y) – на 28,61%, t(y) – на 14,06%, Асер. – на 5,38%, Аmax – на 20,26%, підвищуються значення показників fсер.(y) на 15,27% та fсер. на 8,07%. При виконанні передачі м’яча двома руками знизу зареєстровано зменшення Асер.(х) на 18,13%, Аmax(x) – на 11,71%, t(x) – на 54,61%, Асер.(у) – на 28,43%, Amax(y) – на 25,16%, t(y) – на 31,6%, Асер. – на 26,01%, Аmax – на 16,27%, збільшення значення таких показників: fсер.(х) – на 34,31%, fсер.(y) – на 35,66% та fсер. – на 42,49%. Зменшились показники при виконанні передачі м’яча зверху: Асер.(х) на 15,67%, Аmax(x) – на 11,74%, t(x) – на 20,88%, Асер.(у) – на 20,51%, Amax(y) – на 9,93%, t(y) – на 34,04%, Асер. – на 14,7%, Аmax – на 11,46%; збільшились значення fсер.(х) – на 7,17%, fсер.(y) – на 26,37% та fсер. – на 17,7%. Амплітудні показники волейболістів при виконанні мали тенденцію до зниження: Асер.(х) на 14,4%, Аmax(x) – на 17,12%, Асер.(у) – на 44,58%, Amax(y) – на 43,12%, Асер. – на 31,21%, Аmax – на 26,51%; частотні до збільшення: fсер.(х) – на 23,36%, fсер.(y) – на 39,09% та fсер. – на 38,47%, показники періоду коливань ЗЦМ тіла зменшились: t(x) – на 14,56%, t(y) – на 15,18%. При виконанні нападаючого удару амплітудні характеристики Асер.(х) зменшились на 20,09%, Аmax(x) – на 12,98%, Асер.(у) – на 27,12%, Amax(y) – на 31,39%, Асер. – на 23,97%, Аmax – на 19,38%; частотні fсер.(х) підвищились на 36,57%, fсер.(y) – на 57,28% та fсер. – на 46,33%, показники періоду коливань ЗЦМ тіла t(x) зменшились на 23,1%, t(y) – на 23,84%.

Тензодинамометричні дослідження проводилися для вивчення кількісних характеристик біодинамічних взаємодій з опорою при виконанні основних технічних дій гри. Вимірювання динамічних та часових характеристик виконувалось після педагогічного експерименту, в якому застосовувались спеціальні навантаження у тренувальному процесі волейболістів.

При розгляді змін у виконанні основних технічних прийомів було виявлено, що у волейболістів після педагогічного експерименту достовірно покращились біодинамічні та часові характеристики виконання рухових дій. Це підтверджується даними реєстрації і проявлення максимальної результуючої сили, максимальної сили відносно вертикальної осі, градієнта сили, часу досягнення максимальної сили. Так, при виконанні нападаючого удару виявлено підвищення максимальної сили відносно вертикальної осі на 9,9%, максимальної сили відносно сагітальної осі – на 1,9 %, а також максимального значення вертикальних складових опорних реакцій – на 9,53%, градієнта сили – на 21,45%, імпульсу сили – на 6,39% (рис. 5).

Значення часових характеристик мали такі зміни: збільшився час досягнення Fmax на 9,45%, час відриву тіла від опори – на 13,31%, час польоту – на 1,56%, висота підйому ЗЦМ тіла – на 4,06%; зменшився час підсіду на 1,33%, сумарний час відштовхування та безопорної фази польоту тіла спортсмена – на 3,73%, загальний час виконання технічного елементу – на 0,06%. При виконанні блокування виявлено збільшення значення максимальної сили відносно вертикальної осі на 10,06%, сагітальної осі – на 3,29%, результуючої сили – на 9,19%, градієнта сили – на 30,83%, імпульсу сили – на 8,77%. Зменшився час досягнення Fmax на 15,74%, сумарний час відштовхування та безопорної фази польоту тіла спортсмена – на 5,39%, загальний час виконання блокування – на 2,69%; збільшився час підсіду при виконанні блоку на 6,3%, час відриву від опори – на 14,08%, час польоту – на 12,76% та висота підйому ЗЦМ тіла при виконанні даної технічної дії – на 1,78%. При виконанні верхньої прямої подачі м’яча спостерігається збільшенням значення максимальної сили відносно вертикальної осі на 16,55%, результуючої сили – на 15,85%, співвідношення максимального значення силових показників опорних реакцій до ваги тіла спортсмена – на 5,67%, градієнта сили – на 20,28% та імпульсу сили – на 16,68%. Динаміка часових характеристик опорних реакцій спортсменів характеризується зменшенням часу досягнення Fmax на 4,46%, часу підсіду при виконанні подачі на 4,0% та загального часу виконання технічної дії – на 6,7%.

Рис. 5. Зміна біодинамічних характеристик опорних реакцій волейболістів після періоду застосування гіпергравітаційного навантаження при виконанні нападаючого удару

Такі дані були отримані у спортсменів завдяки позитивним змінам біомеханічних показників, які характеризують техніку рухових дій, що відбуваються внаслідок упровадження в навчально-тренувальний процес волейболістів спеціальних засобів навантаження.

Отримані дані дозволили розробити педагогічні програми спеціальної силової підготовки і слугували основою удосконалення не тільки силових фізичних якостей, але й технічної майстерності волейболістів високої кваліфікації. Викладені аспекти запропонованої методики дозволяють рекомендувати адаптовані до індивідуальних особливостей волейболістів засоби силової підготовки для використання в практиці удосконалення їх рухових можливостей. Мається на увазі система вантажів, яка не порушує координаційну структуру техніки виконуваних рухів.

У п’ятому розділі “Обговорення результатів власних досліджень” узагальнюються результати проведеної роботи, наголошується, що вивчення кількісних характеристик дозволяє більш об’єктивно орієнтуватися у виборі ефективних методів і засобів удосконалення фізичної підготовки волейболістів. У ході дослідження розширені дані, що дозволяють оцінювати технічні дії з використанням сучасних методів реєстрації біомеханічних характеристик.

У роботі доведено ефективність використання методики спеціального гіпергравітаційного навантаження в навчально-тренувальному процесі волейболістів високої спортивної кваліфікації.

ВИСНОВКИ

1. Сучасні наукові дані свідчать, що ефективність тренувального процесу волейболістів високої кваліфікації може бути досягнута тільки в тому випадку, коли враховуються всі види підготовки. Але фізична підготовка є базовою, тому її побудову потрібно організовувати з урахуванням біомеханічних закономірностей рухів, отриманням об’єктивних кількісних характеристик, освоєнням і використанням технічних засобів контролю в навчально-тренувальному процесі.

2. Результати дослідження антропометричних показників волейболістів високої кваліфікації свідчать про те, що середні показники довжини тіла волейболістів склали 194,41 ± 6,0 см, маси – 78,71 ± 4,51 кг.

В учасників чемпіонату світу 1998 року середній зріст волейболістів становив 196,0 ± 6,6 см. Командою, в якій зріст спортсменів найбільший, є команда Росії, де середній зріст гравців складає 201,2 ± 6,97 см. На другому та третьому місцях за показниками зросту – команди Польщі та України – 200,0 ± 7,09 см та 199,7 ± 5,11 см відповідно. Найменший зріст учасників Чемпіонату у команди Таїланду – 186,7 ± 3,87 см. Середні вагові показники учасників Чемпіонату Світу 1998 року склали 87,8 ± 7,41 кг. Найбільші вагові показники мали команди України – 93,8 ± 7,88 кг, США та Канади з показниками ваги 93,2 ± 5,73 кг та 92,8 ± 6,26 кг відповідно. Як і показник довжини тіла, так і ваговий показник найменшим був у команди Таїланду – 77,3 ± 3,62 кг.

Різниця у показниках зросту спортсменів-волейболістів Чемпіонату світу та України складає 1,59 см (196,0 ± 6,6 см та 194,41 ± 5,98 см відповідно). Значніша різниця (у 9 кг) спостерігається в середніх показниках ваги тіла волейболістів учасників Чемпіонату світу – 87,7 ± 7,41 кг та України – 78,71 ± 4,51 кг.

Так, за ігровим амплуа гравці першого та другого темпу мають високі зросто-вагові показники тіла по відношенню до зв’язуючих гравців та гравців ліберо. Вони мають перевагу і в середніх показниках довжини окремих біоланок тіла, а саме – довжини верхніх кінцівок, нижніх кінцівок та тулуба. Такі відмінності антропометричних показників обумовлені особливостями виконання рухових дій гравців, які мають виконувати волейболісти в грі.

3. Оптимальними показниками рухової діяльності висококваліфікованих волейболістів є виконання спеціальних тестів, а саме: біг “ялинка” (92 м) спортсмени в середньому долають за 24,55 ± 1,61 с, “човниковий” біг 4 х 9 м – 8,93 ± 0,48 с, дистанцію 60 м – 8,01 ± 0,29 с, 1500 м – 5,30 ± 0,21 хв. Стрибок угору з місця – 54,65 ± 7,9 см, висота стрибка при виконанні блокування – 301,18 ± 11,33 см, стрибок угору з розбігу при виконанні нападаючого удару – 325,29 ± 10,11 см, стрибок у довжину з місця – 259,12 ± 13,95 см. Кількість підтягувань на поперечині, що характеризує розвиток силових здібностей, складає 10,18 ± 3,41 разів, згинання та розгинання рук в упорі лежачи – 35,76 ± 4,05 разів. Показники кистьової динамометрії правої руки – 59,47 ± 8,9 кг, лівої – 53,88 ± 4,68 кг. Кидок набивного м’яча (1 кг) з-за голови сидячи – 14,62 ± 2,08 м, стоячи – 19,46 ± 2,08 м, в стрибку – 17,05 ± 2,16 м.

4.