WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

1,13

1,68

1,71

2,26

2,68

3,42

4,52

5,36

6,84

10,72

t (c)

со зрит. контролем

2,7

2,9

8,4

3,9

11,1

10,3

14,6

12,8

16,0

18,9

21,2

28,0

без зрит.

контроля

2,5

2,2

7,5

3,1

10,5

10,0

14,6

13,9

14,3

19,6

19,2

26,9

По мере увеличения восстанавливающего момента (МВ), вызванного ростом вращательной жесткости платформы, скорость прироста времени падает (t). Эта зависимость нелинейная и хорошо описывается регрессионной зависимостью (рис. 5):

t = 6,1ln (eМВ),

где ln – логарифмическая функция с основанием "е" (е = 2,73).

Экспериментально были определены оптимальные, с точки зрения времени условного равновесия, механические параметры платформы С = 2000 Н/м и = 0,7. Для проведения сравнительного анализа необходимо иметь количест-

Рис. 5. Зависимость величины времени равновесия (t)

от восстанавливающего момента платформы (МВ)

венный критерий, позволяющий сопоставлять результаты тестирования испытуемых с различным весом тела (Р) на платформах с различной вращательной жесткостью (С) и переменными углами наклона верхней пластины (), не зависимо от общего времени анализа (Т). Такой универсальный эмпирический параметр устойчивости – У, приведенный к одной секунде времени анализа, был найден и определен следующим образом:

где КУ – постоянный коэффициент, t – время условного равновесия,

Р – вес испытуемого, – угол наклона платформы,

С – линейная жесткость регулировочных пружин.

Показатель устойчивости – У соответствует решению целевой задачи и может быть использован как нормированный критерий вертикальной устойчивости тела.

Выявление степени комфортности стояния человека при работе на устройстве с разными параметрами было сделано посредством беседы и интервью с участниками биомеханических экспериментов, результаты которых сопоставлялись с показателем устойчивости У, параметрами стабилограммы и электромиограммы. Наиболее значимыми испытуемые признали угол колебаний площадки, жесткость поворота платформы, наличие контроля по светоцветовому индикатору.

Целью одного из биомеханических экспериментов было исследование электрической активности мышц в ответ на стимул, создаваемый площадкой при разных ее механических параметрах. Анализ ЭМГ свидетельствует о появлении наибольшей интегральной электрической активности мышц голеностопного сустава при регулировании позы с оптимальными механическими параметрами платформы: С = 2000 Н/м и = 0,7.

Глава V посвящена результатам шести серий спортивно-педагогического исследования, задача которого заключалась в проверке эффективности применения биомеханической методики контроля и оценки качества устойчивости с использованием разработанного комплекса «Тариус».

1-й эксперимент. Эффективность использования разработанного и изготовленного образца комплекса «Тариус» проверялась в многоплановом последовательном педагогическом эксперименте в группе квалифицированных гимнастов. Оценивалась устойчивость в баллах в позах гимнастического приземления после 3-х комбинаций с помощью общепринятой экспертной оценки за потерю равновесия: 1) - до начала включения в тренировку комплекса «Тариус» и 2) - после тренировки на нем, как дополнительном средстве в процессе занятий по традиционной методике. Исследование продолжалось в течение месяца и в нем приняло участие 12 гимнастов, которые делали от 7 до 12 подходов к устройству на каждой тренировке. Факты достоверного прироста средних значений времени устойчивости (по мере занятий на комплексе) и снижения потерь баллов за ошибки при приземлении доказывают эффективность методики тренировки с включением упражнений на подвижной опоре с целью улучшения механизмов уравновешивания тела на неподвижной опоре. Это было зарегистрировано стабилографически и показано путем сравнения средних амплитуд колебаний тела в виде гистограмм рассматриваемых характеристик (рис. 5).

2-ой эксперимент. Анализировалась возможность использования разработанного комплекса как специального средства в тренировке юных гимнастов в течение учебного года. В экспериментальной группе время равновесного состояния на подвижной опоре утроилось по сравнению с контрольной группой при достоверном росте оценки за выступление.

3-ий эксперимент. Сравнение времени устойчивости в сериях после разной по характеру физической нагрузки показывает, что после вращений (II серия) время устойчивости падает на 10% (II тренировка), то есть влияние такого вида нагрузки отражается на устойчивости даже мастеров фигурного катания.

4-ый эксперимент. Задачей этого исследования было показать связь характеристик устойчивости со спортивной результативностью и функциональным

Рис. 5. Гистограммы экспертных оценок (m), времени равновесия (t)

и средних амплитуд колебаний тела (R) по этапам обследования

состоянием на примере мастеров спорта по прыжкам в воду. Всего было протестировано 86 участников первенства по прыжкам в воду и получено 973 измерения. Выявлена тесная связь уровня спортивного мастерства со временем условно устойчивого состояния (t). Установлена зависимость времени одиночного колебания тела, влияющего на структуру прыжка, и судейской оценки за выступление. Экспериментальная кривая зависимости оценки за выступление (m) в баллах и процента различия (q) по времени одиночного колебания тела (t/n) у участников пары хорошо описывается степенным регрессионным уравнением (рис. 6).

Рис. 6. Взаимосвязь судейской оценки (m) и процента различий показателей устойчивости (q) у партнеров синхронных пар

Чем ближе партнеры по показателям стабилометрической пробы, тем выше синхронность их выступления и, как следствие, выше судейская оценка. Этот факт доказывает, что в основе биомеханической адаптации к сложнокоординационной деятельности лежит психофизиологическая адекватность процессов управления двигательной функцией.

5-ый эксперимент. Проведенные исследования с использованием малоподвижной платформы позволили установить связь качества регуляции позы и функционального состояния у участников сборной команды по синхронному плаванию. После тренировок наблюдалось однонаправленное улучшение стабилометрических проб у всей группы сборной команды, а по окончании выходного дня имеет место резкое снижение показателя устойчивости (t), что трактуется как выход из состояния готовности.

6-ой эксперимент содержит результаты апробации методики тестирования устойчивости в клинических исследованиях и профессиональной диагностике. Установлено, что по текущему состоянию функции равновесия у водителей можно делать вывод о допуске к рейсу, сделаны рекомендации по внедрению этого метода в эргономическую службу путем сравнения текущих показателей устойчивости и индивидуального стабилографического портрета в норме.

ВЫВОДЫ

  1. В биомеханике признается, что сохранение вертикальной стойки человека представляет собой квазистатический процесс колебательного типа, однако оценка устойчивости тела выбрана не специфичной для динамических систем. Предложено иное представление о критерии оценки качества устойчивости тела, отличное от ранее существующего. Качество вертикальной устойчивости тела связано с оптимизацией амплитудных характеристик его движения, а не минимизацией амплитуды колебаний, принятой в биомеханике. В диссертационной работе на основе экспериментов по удерживанию равновесия тела на малоподвижной платформе было показано, что под влиянием тренировки амплитуда отклонений тела от вертикали уменьшалась незначительно, в то время как показатель устойчивости юных гимнастов возрос троекратно, что подтверждает предположение об оптимизации амплитуды колебаний (при совершенствовании механизма устойчивости), а не об ее уменьшении.
  2. Предлагается оценивать устойчивость с учетом величины суставной жесткости опорно-двигательного аппарата и считать ведущим элементом организации жесткости голеностопный сустав. Методом механо-математического моделирования определена необходимая для комфортного поддержания ортоградной стойки средняя вращательная жесткость голеностопного сустава, равная 180 Нм/рад.
  3. Суставная жесткость экспериментально изучена на основе биомеханической модели – малоподвижной опоры, представляющей собой механический аналог подвижности голеностопного сустава, жесткость которого нелинейна. Теоретическое обоснование подобной модели и разработка аппаратурного комплекса «Тариус» создали условия для исследования суставной жесткости голеностопа на основе идентичности движений голеностопного сустава и механических колебаний опорной поверхности. Биомеханический эксперимент позволил получить оптимальные средние величины: угол поворота верхней пластины платформы – = 0,7° и вращательную жесткость – С = 180 Нм/рад, которые являются образующими восстанавливающего момента – МВ = 2 Нм.
  4. Результирующий момент вращения, как векторная сумма восстанавливающего момента измерительной платформы и опрокидывающего момента силы тяжести человека, регулируется благодаря изменению суставной жесткости голеностопа, организуемой за счет интегрального момента сил мышц-антагонистов, участвующих одновременно в регуляции позы. Величина результирующего разностного момента определяет качество устойчивости, которое оценивается количественно временем условно равновесного состояния, измеряемого комплексом «Тариус». Достоверное улучшение показателя вертикальной устойчивости и стабилизация амплитудных характеристик имеет место в зоне оптимальных механических параметров платформы.
  5. В работе экспериментально определена регрессионная зависимость между временем условного равновесия (t) и восстанавливающим моментом (МВ), которая апроксимируется логарифмической зависимостью:

t = 6,1ln(eМВ),

где ln – логарифмическая функция с основанием "е" (е = 2,73).

Возможно, полученный результат доказывает свойственную сенсорным системам нелинейную зависимость ответа живой системы (t) на стимул – момент (МВ), созданный на идентичной по биомеханическим характеристикам голеностопному суставу модели в виде малоподвижной опорной поверхности с моментом МВ. В литературе аналогов подобной модели обнаружить не удалось.

  1. Важнейшие биомеханические параметры сохранения вертикальной устойчивости тела, полученные экспериментально, были положены в основу технологии работы на малоподвижной платформе, позволяющей теоретически рассчитать показатель устойчивости – У, а далее измерить его в различных позах у представителей некоторых видов спорта разного возраста и квалификации:

где КУ – постоянный коэффициент, t – время условного равновесия,

Р – вес испытуемого, – угол наклона платформы,

С – линейная жесткость регулировочных пружин.

Показатель устойчивости У, позволил оценить многофакторность процесса сохранения вертикальной устойчивости с позиции биомеханики и раскрыть причинно-следственные связи, влияющие на границы интервалов нормирования шкалы устойчивости.

  1. Педагогический эксперимент показал, что комплекс «Тариус» можно рассматривать в качестве объективного средства контроля качества устойчивости. Проведенные исследования продемонстрировали, что разработанные теория и комплекс «Тариус» могут использоваться в педагогической практике как средство контроля эффективности разных методик тренировки приземлений по показателю устойчивости, например, в гимнастике. Экспериментально доказано, что у высококвалифицированных гимнастов, применяющих специальные средства тренировки устойчивости, улучшилось качество приземления на 56% (судя по экспертным оценкам), что на достоверном уровне связано с одновременным ростом результата самого теста на устойчивость.

Определена более высокая стабильность показателя устойчивости гимнастов, коэффициент вариации которого достоверно уменьшился в результате целенаправленной тренировки с применением специальных средств. Это свидетельствует о надежности созданной методики оценки устойчивости.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»