Оптимальний розрахунок навантаження у «залізному спорті»

Вибрати оптимальна тренувальна вага обтяження атлетам нелегко. Відомо, що найбільш ефективний у розвитку сили метод повторних зусиль з обтяженням від 6 до 10 ПМ (ПМ – повторний максимум), при якому досягається раціональне співвідношення між зростанням сили та м'язової маси. При цьому вага обтяжень має становити приблизно 80%. Однак визначення максимальної ваги не завжди можливо або бажано, оскільки він може спричинити травму. Іноді у того, хто займається, немає потрібного інвентарю. Більше того, в деяких вправах - підтягування у висі на перекладині з обтяженням (або противагою), присідання зі штангою - робоча вага штанги, обтяження чи противаги взагалі не може бути розрахована відсотковим співвідношенням. Тому в більшості випадків тренувальна вага встановлюється умовно.

Але на одних «умовностях» далеко не поїдеш, а якісний контроль тренувальних навантажень – мрія будь-якого культуриста. Але як його досягти? Адже, як ми вже говорили вище, часто важко визначити бажану вагу обтяження для великої кількості вправ. Як замість «умовно» отримати «оптимально»? - виявляється цього досягти не так вже й складно ... У запропонованій статті розглядається ряд способів, що дозволяють зробити досить точні обчислення шуканих робочих ваг, і тим самим суттєво покращити контроль тренувальних навантажень свого тренінгу.

^{*Єдина незручність, так це те, що ця стаття була видана дуже давно (в пострадянський час), і основні запропоновані обчислення в ній виробляються на якомусь вітчизняному «мікрокалькуляторі», який втратив свою актуальність у наш бурхливий вік комп'ютеризації та технічного прогресу. Проте запропоновані алгоритми розрахунку та ідеї не втратили актуальності досі. І правильно зрозумівши методику обчислення, Ви з легкістю та успіхом зможете використовувати для своїх розрахунків.}

^{** Запропоновані алгоритми вкрай складні для сприйняття, тому радимо Вам загострити Вашу увагу на прикладах, що додаються - вони допоможуть Вам точно розібратися зі складними формулами, вловити суть і особливо не вдаватися в програмування калькулятора.}

Алгоритми обчислення оптимальних навантажень у бодібілдингу та фітнесі

У професійному бодібілдингу широкого поширення набула методика визначення обтяження, Заснована на тому, що зі штангою конкретної маси спортсмен може виконати вісім повторень (без порушення техніки). При цьому можливе збільшення навантаження на 2,5 кг, причому вага обтяження залишається незмінною доти, поки у всіх підходах знову вільно не будуть виконані по вісім повторень. Потім вага снаряда знову збільшують і весь цикл повторюється.

Успішно вирішити цю проблему можна, виробляючи математичний розрахунок за запропонованою авторами методикою, що ґрунтується на результатах одноразового тестування спортсменів. Вага обтяження при тестуванні вибирається довільно, а робітник можна розрахувати за будь-якої заданої кількості повторень, обчисливши всі доступні для даної міри підготовленості варіанти комбінування ваги обтяження та числа повторень в одному підході.

Експериментально встановлено, що в діапазоні від 1 до 50 повторень залежність між можливою кількістю повторень в одному підході та ставленням максимальної сили до реально розвивається при даному навантаженні є лінійною величиною. Зроблений розрахунок коефіцієнтів прямого та зворотного рівнянь регресії дав такі значення: а = -31,93, b = 33,16 – для прямого та с = 0,965, d = 0,03 – для зворотного.

Не вдаючись у подробиці математичних операцій, на кількох прикладах покажемо ефективність методики розрахунку найважливіших параметрів тренувального навантаження (вага обтяжень та кількість повторень) залежно від рівня фізичної підготовленості тих, хто займається. Цю операцію зручно робити за допомогою програмованого мікрокалькулятора (наприклад, МК-61) за складеними нами програмами. Розрахунок виконується згідно з інструкцією, а оператори програм вводяться рядково зліва направо.

Розрахунок ваги штанги, З якої можна виконати необхідну кількість повторень для випадку, коли її рух не супроводжується переміщенням значних по масі частин тіла (жим штанги лежачи, сидячи, підйом на біцепс і т. д.).

Припустимо, що займався справив жим штанги вагою 40 кг 12 разів. Потрібно визначити вагу штанги, з якою він виконає цю вправу 10 разів.

Для цього використовується наступна програма для розрахунку навантажень:

Програма 1

B^ ПхС - ПхА + ПхВ  F1/x <-> FxУ С/П  В/О

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми I);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (0,965, х ПС, 0,03, хПД);
6. Ввести значення кількості повторень при тестуванні в регістр Про (12, хПО), а потім значення ваги штанги, з якою проводилося тестування, регістр I (40, хПI);
7. Ввести кількість необхідних повторень підйомів штанги та пустити калькулятор на рахунок (10, С/П). Після завершення розрахунку на індикаторі калькулятора з'явиться вага штанги (42 кг), що нас цікавить;
8. Для обчислення нових значень перейти до виконання пункту №6.

Розрахунок можливої ​​кількості підйомів штанги.

Припустимо, для того ж, хто займається, потрібно розрахувати максимально можливу кількість підйомів штанги певної ваги, наприклад 35 кг.

Програма 2

B^ ПхВ <-> FхУ ПхА х ПхС + С/П   В/О

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 2);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (0,965, хПС, 0,03, хПД);
6. Ввести цифрове значення кількості повторень при тестуванні в регістр О (12, хПО), а потім значення ваги штанги, з якою проводилося тестування, регістр 1 (40, х П1);
7. Ввести значення ваги штанги, з якою передбачається працювати, та запустити калькулятор на рахунок (35, С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора з'явиться. значення, що відповідає кількості можливих повторень підйомів штанги вагою 35 кг (18 разів);
8. Для розрахунку кількості підйомів штанги іншої ваги слід перейти до виконання пункту № 7, а для виконання розрахунку для нового, хто займається, — до пункту 6. підлоги / на брусах) в аналогічних умовах певну труднощі представляє підбір необхідної оптимальної ваги обтяження або противаги, а також розрахунок кількості підтягувань із заданим обтяженням або противагою (кількість разів).

Наприклад, потрібно визначити, якою має бути вага противаги, щоб займатися вагою 60 кг, і здатний підтягнутися з власною вагою 7 разів, зміг підтягнутися 10 разів в одному підході.

Програма 3

хПО хП7 О хПЗ хП4 хП5 хП6 хП7 ПхО – I + С/П хП1 F1n х ПВ ПхЗ + хПЗ ПхВ Fx2 Пх4 + хП4 Пх7 С/П хП2 F1n хП9 Пх5 + хП5 ПxВ Пх9 х Пх6 + хП6 FLO 07 ПхЗ Пх5 х Пх7 Пхб х - ПхЗ Fx2 Пх7 Пх4 х - + хПВ Пх5 ПхЗ ПхВх - П*7 + Fex хПА С/П ПхВ С/П

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 3);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (0,965, х ПС, 0,03, хПД);
6. Ввести значення кількості підтягувань з власною вагою в регістр Про (7, хПЗ), а потім вага займається в регістр I (60, хП1);
7. Ввести необхідну кількість підтягувань з обтяженням або противагою (10, С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора з'явиться величина маси противаги (-4 кг);
8. Для розрахунку маси противаги при новій кількості підтягувань у того ж, хто займається, перейти до виконання пункту № 7;
9. Для такого розрахунку маси противаги в іншого займається перейти до виконання пункту № 6.

Таким чином, маса противаги має бути -4 кг (знак «мінус» вказує, що для успішного вирішення рухового завдання необхідні умови, що полегшують виконання підтягувань).

Визначення можливої ​​кількості підтягувань. Припустимо, що для нас цікава кількість підтягувань, яку може зробити той же, хто займається з обтяженням 5 кг.

Програма 4

х П6 Пх3 Пх1 FxУ хП5 Пхб + хП4 ПхО ПхД х ПхС + Пх2 Пх5 + ПхВ х х Пх4 + Пх А + С/П БП 00

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 4);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (-31,93, хПА, 33,16, хПВ, 0,965, хПС, 0,03, хПД)1;
6. Ввести справжню кількість підтягувань з власною вагою в регістр Про (7, хПЗ), значення ваги займається в регістр I (60, хП1);
7. Ввести вагу обтяження або противаги (5, С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора буде потрібна кількість підтягувань (4);
8. За нової величини обтяжень перейти до виконання пункту № 7;
9. При зміні того, хто займається, перейти до виконання пункту № 6.

Якщо необхідно підібрати вагу противаги для початківця, який жодного разу не може підтягнутися на перекладині або виконати згинання/розгинання рук в упорі (від підлоги/на брусах), проводять тест на визначення мінімальної маси противаги, з яким можливе одноразове виконання вправи.

Розрахунок необхідної маси противаги. Якою має бути вага противаги, з якою той, хто займається вагою 80 кг, зможе підтягнутися 10 разів в одному підході, якщо з противагою — 10 кг він підтягується 1 раз?

Програма 5

ПхА - х П4 ПхО  ПхД х ПхС + ПхВ х хП6 Пх 3 Пх 1 FxУ х П5 Пх2 + Пхб х Пх4 + Пх5 - С/П БП  ОО

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 5);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити програмний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (0,965, хПС, 0,03, хПД);
6. Ввести значення ваги противаги, з якою займається зміг виконати одне підтягування, регістр 0 (-10, хПО), вага що займається регістр I (80, хП1);
7. Ввести бажану кількість підтягувань (10, С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора з'явиться значення маси противаги (-25);
8. Для розрахунку маси противаги при новій кількості підтягувань у того ж, хто займається, перейти до виконання пункту № 7;
9. Для проведення розрахунку в іншого, хто займається, повернутися до пункту 6.

Розрахунок можливої ​​кількості підтягувань. А скільки разів зможе підтягнутися той, хто займається, використовуючи противагу масою -20 кг?

Програма 6

ПхI + ПхО  ПхI + ПхВх <-> + ПхА + С/П  БП  ОО

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 6);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити програмний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (-31,93, х ПА, 33,16, х ПВ);
6. Ввести вагу противаги, з якою займається зміг підтягнутися один раз, в регістр О (-10, х ПЗ), вага займається - в регістр I (80, х П1);
7. Ввести вагу противаги, з якою можна виконати потрібну кількість підтягувань (-20, С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора з'явиться кількість підтягувань (7);
8. За нового значення маси противаги перейти до виконання пункту № 7;
9. Під час проведення розрахунку з іншим, хто займається, повернутися до пункту 6.

Програма 7

ПхД х ПхС + ПхО Пх1 + <-> + Пх1 - С/П   БП  ОО

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 7);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити програмний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (-31,93, хПА, 33,16, хПВ, 0,965, х ПС, 0,03, хПД);
6. Ввести кількість виконаних присідань при тестуванні в регістр Про (5, хПО), вага займається - в регістр I (80, хШ), вага штанга, з якою проводилося тестування - в регістр 2 (60, хП2), константу 0,667 - в регістр 3 ( 0,667, хПЗ);
7. Ввести заплановану кількість присідань (10) та пустити калькулятор на рахунок (С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора з'явиться вага штанги (51);
8. За нової кількості присідань перейти до виконання пункту №7.
9. Під час проведення розрахунку з іншим, хто займається, — повернутися до пункту 6.

Розрахунок можливого кількості присідань зі штангою. Як дізнатися, скільки повторень присідань зможе виконати той, хто займається в одному підході зі штангою вагою 65 кг?

Програма 8

Пх1 + ПхО ПхД х ПхС + Пх1 х ПхВ  х <-> + ПхА + С/П   БП   ОО

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 8);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести коефіцієнти регресії (-33,93, хПА, 33,16, хПВ, 0,965, хПС, 0,03, хПД).
6. Ввести кількість присідань, виконаних тим, хто займається при тестуванні, в регістр Про (5, хПО), вага займається - в регістр I (80, хГН), вага штанги, з якої проводилося тестування, в регістр 2 (60, хП2), константу 0,667 - у регістр 3 (0,667, хПЗ);
7. Ввести задану вагу штанги та пустити калькулятор на рахунок (65, С/П). Після закінчення рахунку на індикаторі калькулятора з'явиться кількість можливих присідань із заданою вагою (3);
8. За нового значення ваги штанги перейти до виконання пункту № 7;
9. При зміні того, хто займається, — повернутися до пункту 6.

Методика розрахунку кількості занять, необхідні досягнення бажаного рівня силової підготовленості.

Приріст сили в ході цілеспрямованого силового тренування має яскраво виражену експоненційну залежність від кількості проведених тренувальних занять і може бути описаний формулою:

Y = ах^b + с

де Y – величина сили: X – кількість тренувальних занять; a, b, с - емпіричні параметри (коефіцієнти).

Емпіричні параметри а, Ь, з залежить від низки чинників: індивідуальних особливостей котрі займаються (віку, конституції тіла, морфологічних особливостей, стану здоров'я, психічного стану тощо. буд.), організації та методики проведення тренувального процесу.

Якщо визначити значення коефіцієнтів а, b, з конкретної людини (чи групи займаються), можна з високим рівнем достовірності розрахувати кількість тренувань, необхідні досягнення бажаного рівня розвитку сили.

Слід пам'ятати, що встановлення емпіричної формули має сенс за умови, якщо для розвитку сили постійно застосовується тільки одна методика (система тренувань), заняття проводяться без тривалих перерв, організований нормальний режим харчування та відпочинку, що здійснюється, здійснюється постійний (не рідше одного разу на тиждень) контроль за розвитком сили, а загальна кількість проведених занять становить не менше ніж 30.

Розглянемо на конкретному прикладі методику побудови математичної моделі тренувального процесу. Припустимо, що В тренувався 4 рази на тиждень і на кожному п'ятому тренуванні проводилося визначення 10 ПМ в жимі штанги лежачи. В результаті регулярного тестування отримано тимчасовий ряд, що відображає емпіричну залежність сили (у нашому прикладі це 10 ПМ) кількості проведених тренувальних занять.

де X – номер тренувального заняття, на якому проводилося тестування, a Y – показаний при цьому результат у жимі штанги лежачи.

Користуючись значеннями даного часового ряду, побудуємо графік залежності Y (див. рисунок):

Використовуючи цей графік, визначимо значення коефіцієнта С. Для цього на графіці знайдемо три точки з абсцисами X1, Х2, і Х3 = √ (X1 * Х2) і ординатами відповідно Y1, Y2 І Y3 (точки X1 і Х2 вибираються довільно).

Припустимо, у прикладі X1 = 7, Х2 = 37, Х3 = √(7*37) = 16, тоді отримаємо Y1=40, Y2=6O, У3=48.

Коефіцієнт З розраховується за наступною формулі:

C = (Y1 * Y2 - Y3 * Y3) / (Y1 + Y2 - 2 * Y3) = (40 * 60-48 * 48) / (40 + 60-96) = 24

Для розрахунків коефіцієнтів а та b звернемося до допомоги програмованого мікрокалькулятора (наприклад, МК-61), для якого на підставі математичних формул складено програма 9.

Оскільки ця програма знаходить значення коефіцієнтів а та b для залежності Y - аХ^b, а експоненційна залежність зростання сили від кількості проведених тренувань описується виразом Y — аХ^b + С, то, природно, аХ^b має бути дорівнює Y-С, тобто необхідно попередньо провести перетворення часового ряду, віднімаючи з кожного значення Y величину отриманого значення коефіцієнта С:

X

2

7

12

17

22

27

32

37

42

Y-C

11

16

21

26

26

31

33,5

36

36

Програма 9

B^ ПхД х ПхС + хП4 <-> ПхО <-> - ПхД х Пх1 х Пх4 + С/П   БП  ОО

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 9);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести дані у такому порядку: N, С/П, X1, С/П, Y1, С/П, Х2, С/П, Y2, С/П, … Хn, С/П, Yn, С/П. Для нашого прикладу має місце: 9, С/П, 2, С/П, 11, С/П, 7,. С/П, 16, С/П тощо; N - кількість пар значень X, Y;
6. Після введення всіх значень X та Y на індикаторі калькулятора з'явиться величина коефіцієнта а. Для отримання коефіцієнта b необхідно натиснути клавіші Пх, Ст.

У прикладі а=7,808; Ь = 0,411.

Тоді математична модель досліджуваного тренувального процесу набуде вигляду:

Y = 7,808 * Х^0,411*+24, звідки

X = ^0,411√((Y-24)/7,808)

Скориставшись виведеною математичною моделлю тренувального процесу для займається В, можна знайти відповіді на наступні питання:

1. Яким буде рівень 10 ПМ у даній вправі для цього, що займається через тренувань?
2. Скільки потрібно провести тренувальних занять для того, щоб у нього величина 10 ПМ у цій вправі досягла запланованої?

Наприклад, яке значення набуде 10 ПМ у займається через 50, 60 і 70 тренувань?

Підставивши формулу Y = 7,808*Х^0,411+24 відповідні значення X, отримуємо за Х=50 Y=63 кг, за Х=60 Y=66 кг, за X=70 Y=68,8 кг.

Якщо необхідно дізнатися, скільки тренувальних занять потрібно провести для досягнення рівня 10 ПМ (припустимо 65, 70 або 75 кг), необхідно скористатися формулою:

X = ^0,411√((Y-24)/7,808)

1. при Y = 65 кг X = 56,6 ~ 57 тренувань
2. за Y = 70 кг X = 74,8 ~ 75;
3. за Y = 75 кг X = 96,2 ~ 96.

Застосувавши програмований мікрокалькулятор, можна суттєво полегшити процес обчислень за формулою: Y = aX^b + C, скориставшись програмою 10

Програма 10

B^ ПхД х хП4 <-> ПхС х ПхО ПхД х ПхС + Пх1   х <-> Пх4 + С/П    БП   00

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 10);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести параметр а в регістр «А» (хПА), параметр b в регістр «В» (хПВ), параметр з регістр «С» (хПС).
6. Натисніть на клавіатурі значення X. Натисніть клавішу С/П. Після закінчення рахунку на індикаторі з'явиться значення Y, що очікується на тренуванні X.
7. Для знаходження значення Y за інших значень X перейти до виконання пункту № 6.
8. Під час проведення розрахунків іншого займається перейти до виконання пункту № 5.

Для обчислень за формулою: X = ^У√((Y-C)/a) необхідна програма для розрахунку навантажень №11

Програма 11

ПхД х ПхС + ПхО ПхД х ПхС + Пх1    X <-> + С/П БП ОО

Інструкція:

1. Увійти до режиму програмування (F, ПРГ);
2. Ввести програму (за текстом програми 11);
3. Перейти до режиму автоматичної роботи (F, АВТ);
4. Очистити командний лічильник (В/О);
5. Ввести параметри а регістр «А» (хПА), параметр b регістр «В» (хПВ), параметр з регістр «З» (х ПС);
6. Набрати на клавіатурі значення Y. Натисніть клавішу С/П. Після закінчення рахунку на індикаторі з'явиться значення X, при якому, ймовірно, буде досягнуто необхідне Y;
7. Для знаходження значень X, за яких будуть досягнуті інші значення Y, перейти до виконання пункту № 6;
8. Під час проведення розрахунків іншого займається перейти до виконання пункту № 5.

Проведений кореляційний аналіз між фактичними значеннями 10 ПМ та значеннями, отриманими аналітичним шляхом, виявив високий кореляційний взаємозв'язок (0,992). У цьому коефіцієнт детермінації (D = 0,992² * 100% = 98,4) свідчить у тому, що знайдена нами математична модель на 98,4% правильно визначає взаємозв'язок між 10 ПМ та кількістю тренувань за даною методикою. Якщо тестування проводиться регулярно в тих самих умовах і немає помилок у обчисленнях, виведена математична формула досить точно відображає хід тренувального процесу. У нашій практичній роботі коефіцієнт детермінації не опускався нижче за 90%.

Таким чином, використовуючи емпіричну формулу Y =  аХ^b + З, можна проводити екстраполяцію, тобто прогнозувати зростання сили при виборі нових методик тренування, виконувати розрахунки необхідної кількості тренувань за застосовуваною методикою для досягнення запланованого результату, здійснювати індивідуальний підхід до кожного, хто займається, більш ефективно вирішувати завдання управління навчально-тренувальним процесом, на науковій основі вести планування, ставити перспективні цілі та завдання з силової підготовки.