Использование дополнительного отягощения и его влияние на эффективность выполнения студентами двигательных заданий

Васильковская, Ю. А., Федякина, Л. К.

Сочинский государственный университет,

Сочи, Россия

Дополнительное отягощение при выполнении тренировочных упражнений в спорте используется достаточно давно. Наряду с этим в процессе регламентированных занятий физической культурой со студентами вуза дополнительное отягощение используется очень ограничено.

С целью исследования влияния дополнительного отягощения (рюкзака) на эффективность выполнения двигательных заданий студентами было организовано настоящее исследование. Предполагалось, что анализ результатов выполнения студентами упражнений с дополнительным отягощением позволит выявить влияние, которое оказывает дополнительное отягощение на проявление двигательных качеств и функциональные возможности организма студентов.

Выполнение двигательных заданий с дополнительным отягощением рассматривается как один из путей повышения интенсивности занятий физической культурой студентов с высоким уровнем физической подготовленности.

В исследовании принимали участие 77 студентов первого-второго курсов Сочинского госудапрственного университета. В ходе исследования студенты выполняли два варианта двигательных заданий: без дополнительного отягощения и с дополнительным отягощением. Задания выполнялись на учебных занятиях по физической культуре с интервалом в одну неделю.

Исследовалось влияние дополнительного отягощения (рюкзака) на проявление скоростно-силовых способностей студентов. Выполнялся прыжок вверх с места, прыжок вверх с места без маха руками и прыжок вверх с места с дополнительным отягощением. Прыжки вверх с места позволяют оценить уровень развития скоростно-силовых способностей мышц нижних конечностей, которые несут основную нагрузку при прохождении маршрута терренкура и в ходе туристского похода. Предполагалось, что величина снижения высоты прыжка под влиянием дополнительного отягощения может рассматриваться как один из информативных показателей, характеризующих скоростно-силовые способности нижних конечностей студентов, может служить для определения величины отягощения при прохождении маршрута терренкура, может служить одним из критериев для разделения студентов на группы и т.д.

Прыжки вверх с места выполнялись на контактной платформе, при этом регистрировалось время полета. При прыжке вверх с места с дополнительным отягощением отсутствуют маховые движения руками. Представляется обоснованным сравнивать эти результаты с результатами прыжка, выполненного без маха руками.

Анализ выполнения студентами прыжков вверх с места в различных условиях (таблица 1) свидетельствует о несомненном влиянии условий выполнения двигательного задания.

Время полета в прыжке вверх с места без маха руками на 10,5% меньше, чем время полета в прыжке вверх с места. Тем самым, мы оценили вклад маховых движений руками. Так как прыжок вверх с места с дополнительным отягощением выполнялся без маха руками, представляется вполне оправданным учитывать вклад маховых движений руками в результат прыжка.

Таблица 1 – Влияние дополнительного отягощения (рюкзака) на показатели скоростно-силовых способностей студентов

№ п/п	Тесты	(`Х±σ)	Достоверность различий (Р)
1-2	1-3	2-3
	Время полета в прыжке вверх с места, с	0,584±0,039	р<0,01	р<0,01	р<0,01
	Время полета в прыжке вверх с места без маха руками, с	0,523±0,041
	Время полета в прыжке вверх с места с дополнительным отягощением, с	0,486±0,040

*- сравнение показателей по Х-критерию Ван-дер-Вардена (Г. Ф. Лакин, 1990)

Время полета в прыжке вверх с места с дополнительным отягощением на 16,8% меньше, чем время полета в прыжке вверх с места. Дополнительное отягощение в 10-12 % от веса тела снижает высоту прыжка на 7,1% по сравнению с высотой прыжка вверх с места без маха руками. Очевидно, величина уменьшения высоты прыжка вверх с места зависит от уровня физической подготовленности студентов и, прежде всего, от уровня развития силы мышц разгибателей бедра, голени, стопы, а также от величины дополнительного отягощения по отношению к весу тела студента.

Таким образом установлено, что величина дополнительного отягощения в 10-12% от веса тела студента оказывает статистически значимое (р<0,01) влияние на проявление скоростно-силовых способностей, поэтому может рассматриваться как критическая и использоваться при выполнении двигательных заданий, связанных с восхождением;

Нами также исследовалось влияние дополнительного отягощения (рюкзака) при восхождении по ступенькам лестницы. Выполнялось восхождение по ступенькам лестницы на 17 этаж.

Студентам предлагалось выполнить восхождение по ступенькам лестницы на 17 этаж без груза и с дополнительным отягощением с интервалом в одну неделю. Перед началом подъема, в процессе подъема, по его окончании и в период восстановления фиксировалась частота сердечных сокращений (ЧСС) при помощи спорт-тестера Polar electro oy С-120. Фиксировалось время подъема на каждый этаж и темп восхождения.

Результаты, представленные в таблице 2 и на рис. 1, свидетельствуют о том, что при подъеме по ступенькам лестницы на 17 этаж с дополнительным отягощением в значительной мере, увеличивается время подъема (на 18,1%) и снижается темп восхождения.

В частности, темп восхождения на 17 этаж без дополнительного отягощения снижается, начиная с 31 метра подъема, на 0,1 ш/с, а при восхождении с дополнительным отягощением снижается последовательно через каждые 15 этажей на 0,3 ш/с.

Возможно, это связано с тем, что длина шага в обоих случаях одинакова, и по мере наступления утомления происходит снижение темпа.

Менее выражена разница в динамике ЧСС. Средняя ЧСС при подъеме по ступенькам лестницы на 17 этаж с грузом лишь на 3,1% выше, чем при подъеме по ступенькам лестницы без груза. Разница максимальных значений ЧСС составляет 5,6%.

Таблица 2 – Влияние дополнительного отягощения на показатели выполнения двигательного задания «восхождение по лестнице» (`Х± σ)

№ п/п	Показатели	Условия выполнения восхождения	Р*
без отягощения	с отягощением
	Общее время подъема, с	154,3±9,7	182,2±10,2	р<0,05
	Средняя ЧСС, уд./мин.	134±5,2	139±6,7	р<0,05
	Максимальная ЧСС, уд./мин.	151±4,3	157±5,9	р<0,05
	Темп восхождения, ш/с	1,9±0,1	1,7±0,1	р<0,05

* - сравнение показателей по Х-критерию Ван-дер-Вардена (Г.Ф. Лакин, 1990)

Полученные результаты несколько отличаются от результатов прохождения маршрута терренкура, что, по-видимому, связано с общим временем выполнения двигательного задания, с механизмами энергообеспечения.

Косвенным подтверждением этому могут служить результаты сравнения высоты прыжка вверх с места без дополнительного отягощения и результаты прыжка вверх без маха руками, разница при выполнении которых составляла, примерно, 7%. При выполнении повторного подъема с дополнительным отягощением на 17 этаж ЧСС перед подъемом составляла 120 уд./мин., максимальные значения ЧСС достигали 181 уд./мин., средние значения ЧСС составляли 152 уд./мин.

Рис. 1. Динамика показателей при восхождении по лестнице без груза и с дополнительным отягощением (1 - динамика ЧСС при восхождении без груза; 2 – динамика ЧСС при восхождении с дополнительным отягощением; 3 – время восхождения без груза; 4 – время восхождения с дополнительным отягощением)

Такой подход может быть использован в процессе академических занятий физической культурой для тренировки аэробно-анаэробного механизма энергообеспечения, но при этом следует выполнять не менее 2-6 подъемов, с интервалом отдыха между подъемами 5-7 минут.

Таким образом, подъем по ступенькам лестницы на 17 этаж с дополнительным отягощением позволил оценить его влияние на организм студентов, что должно учитываться при проведении терренкуров и туристских походов. Несомненно, что полученные результаты, в значительной мере, применимы для студентов с высоким уровнем физической подготовленности.

Следует отметить, что подъем по ступенькам лестницы на 17 этаж можно использовать ограничено, так как не всегда есть такая возможность (здание достаточной высоты), поэтому, как альтернативный вариант может рассматриваться восхождение по ступенькам лестницы на четвертый этаж.

Это соответствует рекомендациям К. Купера (1979) для развития аэробных возможностей человека, а также согласуется (суммарно) с перепадами высот маршрута терренкура. Студентам предлагалось выполнить восхождение по ступенькам лестницы на 4 этаж, затем они спускались вниз, и это повторялось четыре раза. Двигательное задание выполнялось без груза и с дополнительным отягощением. В обоих вариантах выполнялись восхождения по ступенькам лестницы на 4 этаж, наступая на каждую ступеньку лестницы и шагая через ступеньку лестницы. Перед началом подъема, в процессе подъема, по его окончании и в период восстановления фиксировалась ЧСС при помощи спорт-тестера Polar RS400. Задания выполнялись студентами по одному, фиксировалось время подъема на каждый этаж и темп восхождения.

Среднее время восхождения по лестнице на 4 этаж без груза, наступая на каждую ступеньку лестницы, составляло 47,22±0,383 с, а с дополнительным отягощением – 50,21±0,525 с.

При восхождении по лестнице, шагая через ступеньку, среднее время восхождения на 4 этаж без груза составляло 40,23±0,519 с, а с дополнительным отягощением 42,65±0,507 с.

Дополнительное отягощение привело к увеличению времени восхождения на 6,0-6,3% независимо от изменения длины шага. При этом время отдыха в первом случае увеличилось на 8,5%, а во втором случае, только на 3,1%. По-видимому, это связано с изменением величины подъема общего центра тяжести в каждом цикле движения, а не применением дополнительного отягощения. Оценить воздействие на организм студентов дополнительного отягощения и изменения длины шага можно по динамике ЧСС во время подъема и отдыха.

Динамика ЧСС при восхождении по лестнице на 4 этаж без груза и с дополнительным отягощением представлена на рисунке 2.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что изменения ЧСС во всех случаях имеют однонаправленный характер, с общей тенденцией увеличения при четвертом восхождении. Это более выражено при восхождении с грузом, шагая через ступеньку. Поэтому, для достижения выраженного тренировочного эффекта при развитии аэробных возможностей необходимо выполнять не менее четырех – шести восхождений на четвертый этаж.

Восхождение по ступенькам лестницы на четвертый этаж, шагая через ступеньку, вызывает более выраженные сдвиги в деятельности сердечно-сосудистой системы, чем восхождение с дополнительным отягощением, наступая на каждую ступеньку лестницы (рисунок 2, графики 2, 3).

Подъем общего центра тяжести тела студента в каждом цикле движения, шагая через ступеньку, увеличивается в два раза, при этом значительно сокращается время восхождения (на 14,8%), поэтому отмечаются более выраженные сдвиги в деятельности ССС. Следует отметить, что выполнение двигательных заданий, шагая через ступеньку, приводит к изменению суставных углов работающих звеньев, что влечет за собой изменение величины плеча тяги работающих мышц, а это, в свою очередь, приводит к увеличению энергозатрат при подъеме.

Значительное повышение интенсивности движения, шагая через ступеньку, приводит к тому, что ЧСС перед началом очередного восхождения, значительно, выше (на 7%), чем при восхождениях наступая, на каждую ступеньку.

Рис. 2. Динамика ЧСС при восхождении по лестнице на 4 этаж без груза и с дополнительным отягощением (1 - динамика ЧСС при восхождении без груза, наступая на каждую ступеньку; 2 – динамика ЧСС при восхождении с дополнительным отягощением, наступая на каждую ступеньку; 3 – динамика ЧСС при восхождении без груза, шагая через ступеньку; 4 – динамика ЧСС при восхождении с дополнительным отягощением, шагая через ступеньку)

Полученные результаты позволяют сделать следующее заключение:

· применение дополнительного отягощения при восхождении по ступенькам лестницы приводит к увеличению тренировочного воздействия, что выражается в увеличении ЧСС на 4-5%;

· величина подъема общего центра тяжести в каждом цикле движения при восхождении по ступенькам лестницы (это связано, прежде всего, с длиной шага) является определяющим параметром, влияющим на величину тренировочного воздействия;

· сочетание длины и частоты шагов при восхождении по ступенькам лестницы является основным при управлении величиной нагрузки, а их оптимальное сочетание дает наибольший эффект.