Комп'ютеризовані інноваційні комплекси підготовки спортсменів

В рамках нашого сайту: фітнес та бодібілдинг російською мовою ми продовжуємо вивчати новинки науки та техніки, покликані допомогти сучасним спортсменам — олімпійцям у фізичній, а також психологічній та тактичній підготовці. Основна мета всіх цих нововведень – це перемога на майбутніх змаганнях, і її досягнення виділяються чималі кошти й сили. Що ж давайте дізнаємося, що є в арсеналі тренерів професійних спортсменів.

1. Електростимуляція м'язів.
2. Програмовані методи підготовки спортсменів
3. Біомеханічний аналіз атлетів.
4. Пульсограми.
5. Вектородинамографія.
6. Влаштування оперативного контролю.
7. Метод акселерографії.

Електростимуляція м'язів.

Наводячи приклади технічних засобів у спорті, не можна не зупинитися на методах так званого стимуляційного впливу на м'яз. Електростимуляція м'язів може застосовуватися збільшення їх розмірів, і навіть для корекції та поліпшення техніки рухів. Крім електростимуляції, починає впроваджуватися в тренувальний процес спортсменів метод механічного стимулювання м'язів, заснований на теоретичних та досвідчених дослідженнях у галузі так званої статичної та хвильової біомеханіки. У методі активно застосовується явище біомеханічного резонансу, В результаті якого відбувається значне зростання амплітуди активних рухових ланок при циклічних сторонніх періодичних механічних впливах з частотою від 5 до 20 Гц. Особливістю методу і те, що зовнішня механічна стимуляція може бути зроблено за умов ключових змагальних вправ.

Програмовані методи підготовки спортсменів

В управлінні процесом становлення та вдосконалення майстерності спортсменів широко застосовують програмовані методи навчання. Як пристрій для програмованого навчання у спорті застосовують кінотренажери, які використовуються і в підготовці водіїв, що практично підтверджується щоденними автоновостями, а також пілотів і навіть астронавтів. Можливість створення ефективних приладів для програмованого тренування можна також проілюструвати на прикладі автокардіолідера. Прилад складається з двох блоків - блоку спортсмена та блоку тренера. У блок спортсмена входять біоточний підсилювач, перетворювач прямокутних імпульсів, радіопередавач, приймач, звуковий генератор, блок тренера — автокардіолідер, приймач, передавач.

В основу застосування автокардіолідера покладено ідею управління терміновим тренувальним ефектом бігуна за ЧСС. Прилад призначений для програмування ЧСС, забезпечений пристроєм, що дозволяє здійснювати попереднє встановлення програми в 12 часових інтервалах. На кожному з них програмована ЧСС постійна і встановлюється за бажанням тренера в межах 40...250 уд/хв. Сигналізація при відхиленні дійсної ЧСС від запрограмованої здійснюється звуковим сигналом різної тональності (400 та 800 Гц). Автокардіолідери можуть працювати за заданою програмою необмежено тривалий час. Випробування показали, що бігуни швидко звикають до роботи із приладами. Відхилення дійсної ЧСС від запрограмованої були, як правило, невеликі навіть у низької кваліфікації спортсменів.

Програмуючим пристроєм зі світловою індикацією також є тренажерний комплекс термінової інформації зі зворотним зв'язком, що дозволяє виконувати в а) швидкому, б) середньому та в) повільному ритмах вправу - присіди зі штангою на плечах.

Для вдосконалення техніки класичних, вправ важкоатлетів пропонується простий прилад по конструкції та експлуатації. З його допомогою можна фіксувати траєкторію руху штанги та визначати характер розподілу зусиль при її піднятті.

Застосування відео фіксуючих пристроїв значною мірою вдосконалює та полегшує біомеханічний аналіз рухів спортсменів, допомагає здійснювати ретельний аналіз їх фаз, для подальшого усунення неточностей у техніці. Переваги методу відеоциклографії у компактності, надійності та швидкості отримання інформації за достатньої точності в умовах навчально-тренувального процесу.

В порівнянні, наприклад, з методом кіноциклографії цей метод дозволяє значно швидше отримати потрібну інформацію. Розроблена методика може використовуватись для термінового біомеханічного аналізу спортивних рухів шляхом введення фіксованої інформації в ноутбук, планшет, інший мобільний комп'ютер або навіть локальну мережу з пристроїв відеозахоплення.

Пульсограми.

У спортивно-медичної та тренерській практиці використання методу дослідження функціонального стану серця спортсменів на основі побудови варіаційної пульсограми серцевого ритму пов'язано із значними витратами часу. Крім того, даний метод недостатньо інформативний, тому що не враховує кореляцію всередині самої послідовності зубців R - R. Тому в практиці може набути поширення метод кореляційної ритмограми (КРН)заснований на її автоматичній реєстрації за допомогою комплексного пристрою, що складається з кардіомонітора, осцилографа, у якого блок розгортки замінений блоком підсилювача, і перетворювача часових інтервалів. На тубусі осцилографа закріплюється фото чи відеоапаратура. Протягом 3-5 хв реєструється КРГ на цифрове фото або відео. Надалі проводиться аналіз кардіоритмограм, що дозволяє отримати досить точне уявлення про характер серцевого ритму та, на відміну від звичайної пульсограми, про ступінь впливу та ефективність тренувального навантаження на організм спортсменів.

Сучасна педагогічна наука веде активний пошук найефективніших методів навчання. Як технічні засоби педагогічного контролю у спорті з успіхом можуть бути застосовані тренажери, прилади та методики, розроблені у спецлабораторії біомеханіки ВНДІФКу.

Вектородинамографія.

Найбільш широко застосовується метод вектородинамографії, заснований на взаємно перпендикулярному зміцненні тензодатчиків на елементи спортивних снарядів, що пружно деформуються. Наприклад, на грифі гімнастичної перекладини встановлені дві взаємно перпендикулярні системи тензодатчиків, що утворюють два вимірювальні мости. Ці мости призначені для вимірювання деформацій грифу, що виникають під впливом зусиль, що прикладаються до грифу, і дозволяють реєструвати вертикальну і горизонтальну складові зусилля. Зібрано вони за суммаційними схемами, які забезпечують рівний дисбаланс вимірювального моста за однакового зусилля незалежно від точки його застосування. Сигнали кожного мосту через тензопідсилювач подаються на входи електронного осцилографа, який дозволяє судити про вектор зусиль у кожний з моментів руху та про загальний зусилля за час виконання вправи спортсменом.

Вектородинамографічний метод набув досить широкого поширення щодо опорних реакцій. У цих випадках тензометричні датчики приклеюють на зусилля, що сприймають, елементи динамографічних платформ. Складені з датчиків вимірювальні мости забезпечують електричне підсумовування, тобто рівний дисбаланс моста при застосуванні стандартного зусилля будь-яку точку робочої поверхні платформи.

Комплекс, що складається з двокомпонентної динамографічної платформи, оснащеної тензодатчиками, тензопідсилювачем та осцилографом, дозволяє провести широкі дослідження спринтерських та стрибкових вправ.

Для вдосконалення швидкості та техніки ключових спортивних рухів у сучасній тренерській практиці знайшли практичне застосування світлозвукові та інші індикаційні установки. Ці пристрої забезпечують терміновість інформації, що коректує, достатню точність відтворення звукових сигналів.

Основними елементами світло-звукових приладів, що задають ритм рухів або коригують рухові навички, є контактні переривники, реле ємнісні, мультивібратори, електросекундомери. Наприклад, прилад для навчання махам на коні, поворотам на перекладині, піруетам у вільних вправах складається з гімнастичних тапочок з контактними пластинками, мультивібратора, підсилювача та ключа. Цей пристрій допомагає гімнасту удосконалювати техніку рухів, сигналізує про те, що "ноги разом" або розведені.

Автоспідометр плавця з подвійною звуковою індикацією призначений для сигналізації про швидкість плавця у будь-яких межах. Прилад складається з контактного датчика, мультивібратора, що працює на двох частотах (500 та 1200 Гц), телефону, джерела живлення, регулюючого вузла. Датчик реагує на опір води. У вихідному положенні плавець чує один звуковий тон, а при досягненні заданої швидкості звук зникає, так як нормально роз'єднуються замкнуті контакти під дією зустрічного потоку води, який тисне на датчик. У свою чергу, датчик механічно пов'язаний з штовхачем, що діє на контакти. При ще більшому збільшенні швидкості штовхач комутує інший резистивно-ємнісний ланцюг, з'являється звук із частотою 1200 Гц і прилад «підказує» плавцю, що він пливе зі швидкістю вище заданої.

Для тренування та дослідження рівня тактичного мислення баскетболістів, моделювання баскетбольних ситуацій створено прилад, що дозволяє оцінити час та правильність вирішення простих та складних ігрових ситуацій. Він базується на базі проекційного телевізора.

До комплексних приладів багатоцільового призначення пристрій оперативного контролю та управління тренувальним процесом. Прилад може застосовуватися у наукових дослідженнях та безпосередньо у тренувальному процесі спортсменів у багатьох видах спорту. Різноманітність функцій, що виконуються пристроєм (вимірювання часових інтервалів, фізіологічних параметрів, робота в режимі світло- та звуколідування, контроль частоти проходження імпульсів, сполучення з комп'ютером або ноутбуком) робить його універсальним. Подібний пристрій може знайти найширше застосування в тренувальному процесі при більшій універсалізації блоків, заміні дискретних елементів мікромодульними схемами. При цьому значно зменшаться габарити всього пристрою.

Реєстрація тимчасових та просторових параметрів під час виконання спортсменами змагальних рухів дає можливість вивчити розподіл зусиль, темпові характеристики, виявити технічні помилки. Для цього розроблений прилад, який дозволяє реєструвати наступні параметри бігового кроку: кількість і частоту кроків, їх довжину, час опорних і польотних фаз. Прилад складається з мікродвигуна, стрічко-протягувача, реле, контактів, акумуляторного джерела живлення, кріпиться на тілі спортсмена. Вага приладу менше 300 г, габаритні розміри мінімальні. При постановці бігуном ноги на доріжку контакти замикаються, утворюючи ланцюг слабкого струму, спрацьовує реле і самописцем відзначаються штрихи на стрічці, що рівномірно рухається. У безперечному положенні пластинки роз'єднуються і реле відключається. Швидкість руху стрічки 40 мм/с.

У тренуванні штангістів для визначення часу, шляху, швидкості та прискорення руху штанги розроблено пристрій, що відрізняється простотою, надійністю, малими габаритами. Принцип роботи цього пристрою та конструкція аналогічні приладу для бігунів.

Метод акселерографії.

В управлінні тренувальним процесом для оцінки динамічних та часових параметрів застосовується метод акселерографії, що дозволяє оцінювати вдосконалення техніки та розвиток фізичних якостей спортсменів загалом, а не частинами, як це здійснюється кінометодами, тензодинамографією, що недостатньо для біомеханічного аналізу.

Комп'ютери знаходять застосування у наукових дослідженнях і тренувальному процесі, а й у курсі фізичного виховання. У Харківському авіаційному інституті розроблено та введено в дію підсистему АСУ «Здоров'я», завдання якої полягає в обліку та аналізі здачі спортивних норм. Подібна система, розроблена в Мінському радіотехнічному інституті, дозволяє створити кінцеву математичну модель студента-спортсмена. Там же створено програму з комплексу вправ та розробляє програму АСУ спортивним удосконаленням на прикладі волейболу.

У спорті знаходять застосування та електронно-обчислювальні пристрої, призначені для обробки та аналізу окремих параметрів. Так, експрес-аналізатор електрокардіограм (ЕАК-2) для масових обстежень без реєстрації ЕКГ дозволяє встановити відхилення від норми в роботі серця спортсмена, що тренується.