ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обгрунтовано вибір теми дослідження, актуальність, визначено об’єкт, предмет, мету, завдання і методи наукового дослідження, зроблено огляд наукових праць, що стосуються теми, розкрито наукову новизну і практичне значення дисертаційного дослідження.
У першому розділі «Значення тренажерних пристроїв для удосконалення адаптаційних і рухових якостей людини в процесі фізичного виховання учнівської молоді» розглянуто механізми адаптації до фізичних навантажень, роль тренажерів у силовій підготовці учнів, студентів, методичні підходи до застосування тренажерних систем в процесі удосконалення рухових можливостей людини, сучасні тренажерні пристрої локально направленої дії.
Основним засобом підвищення ефективності адаптаційних процесів до навантажень є необхідність підвищення рухового потенціалу конкретних функцій ланок того рівня, який потрібний для реалізації необхідного руху. У розробленій М.Г. Лейкіним (1991) багаторівневій структурі детермінування і зміцнення функціональних ланок описано використання тренажерних пристроїв для підвищення потенціалу рухових якостей людини.
Пристосування рухових якостей до природних умов забезпечується підвищенням рухового потенціалу за допомогою тренажерів локально спрямованої дії. Зростання результатів у фізичній культурі і спорті грунтується на принципі адаптації до тренувальних навантажень, що постійно збільшуються. Пристосовуючись до певних подразників, організм людини відповідає надалі послабленням реакцій, тому тренувальне навантаження повинно мати велику варіативність в обсязі навантажень, що зумовлює більш виражену реакцію організму, яка зменшує можливість адаптації і «звикання» до навантажень.
Показано, що одним із шляхів реалізації принципу варіативності навантаження є комплексне використання в тренувальному процесі різних технічних засобів, що дозволяє збільшити його ефективність.
Проведений аналіз використання традиційних тренажерів локально направленої дії для розвитку максимальної сили і силової витривалості м’язів виявив низку істотних недоліків. Доведено, що поза увагою дослідників залишились проблеми розробки ефективних методів використання інноваційних тренажерів локально направленої дії з позицій збільшення варіювання і активізації подразника. Вирішенню частини зазначених проблем і присвячене
дослідження.
У другому розділі «Методи та організація досліджень» показано, що дослідження здійснювалося в 2 етапи.
На першому етапі було проведено функціонально-анатомічний аналіз ступеня участі різних м’язових груп в рухах та розробку комплексу тренажерів локально направленої дії і методів їхнього використання. Визначено основні методи: реєстрації сили, силової витривалості, спеціальної працездатності, рухової підготовленості (швидкісно-силових якостей), частоти серцевих скорочень (ЧСС), пульсового тиску (ПТ), математичні методи обробки експериментальних даних, що використовуються при обґрунтуванні ефективності тренажерів.
На другому етапі для визначення ефективності методів використання інноваційних тренажерів локально спрямованої дії в масовій фізичній культурі (шляхом оцінки змін основних показників м¢язів (сили і силової витривалості), змін рухливості в суглобах, змін з боку сердцево-судиної системи (ЧСС і ПТ)) проведено п’ять серій комплексних педагогічних порівняльних досліджень з використаннях авторських тренажерів, існуючих тренажерів-прототипів і експериментальних тестів.
У дослідженнях (2001-2005 рр.) на різних етапах брали участь (470 осіб віком від 10 до 22 років) учні загальноосвітньої середньої школи І-ІІІ ступенів № 37, навчально-спортивної бази «Сімферопольський велотрек», студенти факультету фізичної культури Таврійського національного університету ім. В. І. Вернадського (м. Сімферополь).
У першій серії експериментальних досліджень з обґрунтування ефективності методів використання розроблених тренажерів для тренування рук (порівняно з існуючим тренажером) взяло участь 50 студентів 17-22- річного віку, які були розділені на 5 груп (1 контрольна – «А» і 4 експериментальних – «Б, В, Г, Д» (по 10 осіб у кожній)).
Як засіб розвитку сили і силової витривалості рук застосовували тестову вправу, що характеризується локально спрямованою дією на променевозап¢ясткові суглоби, м¢язи кистей і передпліччя, і забезпечуює рівність навантажень у всіх групах.
Тестову вправу виконували з вихідного положення: тренажер вперед, хватом знизу пронуванням і згинанням в променевозап¢ястковому і ліктьовому суглобах правої руки вкручування її до зворотного хвату, а потім поверненням до початкового положення. Без пауз тест виконували і лівою рукою. Вправу виконували протягом одного місяця, при шестиразових заняттях на тиждень по 4 підходи в п’ятихвилинному режимі, при навантажені 4 кГм.
У другій сері ї експериментальних досліджень з обґрунтування ефективності методів використання розроблених тренажерів для тренування ніг (порівняно з існуючим тренажером)
взяло участь 60 школярів віком 15-16 років, які попередньо були розділені на 6 груп (1 контрольна – «А» і 5 експериментальних - «Б, В, Г, Д, Е» (по 10 осіб у кожній)).
Як засіб розвитку рухових якостей нижніх кінцівок застосовували тестову вправу, що характеризується локально спрямованою дією на гомілковостопні, колінні і тазостегнові суглоби, м¢язи стегна і гомілки, що забезпечуює рівність навантажень у всіх групах.
Тестову вправу виконували з вихідного положення: стоячи ногами на поворотних дисках, супінуючи і пронуючи оберти ногами одночасно зі зміною ніг на дисках через дві хвилини. Темп обертів поворотних дисків склав 30-35 циклів за хвилину. Вправу виконували протягом двох місяців при триразових заняттях на тиждень по 4 підходи в чотирихвилинному режимі, при навантаженні 8 кГм.
У третій серії експериментальних досліджень з обґрунтування ефективності методу використання створеного технічного засобу для навчання вправі «лазіння по канату» (порівняно з існуючим тренажером) взяли участь 270 школярів віком 10-12 років, які попередньо були розділені на 3 групи «А» (контрольна), «Б, В» (експериментальні) (по 90 осіб), з подальшим розподілом на три підгрупи по 30 осіб (15 дівчат + 15 хлопців ) за росто-ваговою різницею («1» підгрупа від 0 до + 5,0 ум. од.; «2» підгрупа від + 5,1 до + 10,0 ум. од.; «3» підгрупа від +10,1 і більше ум. од.).
Навчання вправі «лазіння по канату» здійснювалось на уроках фізичної культури протягом двох місяців при дворазових заняттях на тиждень по 10 хвилин.
У четвертій серії експериментальних досліджень з обґрунтування ефективності методів використання нових велотренажерів (навчання коловому педалюванню) порівняно з існуючим велотренажером взяло участь 40 юнаків віком 12-14 років, які попередньо були розділені на 4 групи (1 контрольна - «А» і 3 експериментальних - «Б, В, Г» (по 10 осіб у кожній)).
При навчанні коловому педалюванню застосовували тестову вправу, що характеризується локально спрямованою дією на гомілковостопні, колінні і тазостегнові суглоби, м¢язи стегна і гомілки, що забезпечує рівність навантажень у всіх досліджуваних групах.
Тестову вправу виконували таким чином: той, хто навчався коловому педалюванню, займав місце на велотренажері, і крутив педалі в темпі 70 об/хв. Вправу виконували протягом одного місяця, при шестиразових заняттях на тиждень по 3 підходи в п’ятнадцятихвилинному режимі, при навантажені 6 кГм.
У п’ятій серії експериментальних досліджень з обґрунтування ефективності методів використання розроблених тренажерів «Гантель» для фізичних тренувань бодібілдингістів (порівняно з прототипом) взяло участь 50 юнаків 16-18 річного віку, які попередньо були розділені на 5 груп (1 контрольна - «А» і 4 експериментальних - «Б, В, Г, Д» (по 10 осіб у кожній)).
Як засіб розвитку рухових якостей застосовували тестову вправу (з вихідного положення: тренажер вперед, хватом знизу підняття і опускання гантелей до вихідного положення), яка забезпечує локально спрямовані силові дії на функціональні ланки верхніх кінцівок. Вправу виконували протягом місяця, при шестиразових заняттях на тиждень, 4 підходи по 30 разів з гантелями масою 8 кг кожна.
Розглянуті вище методи і організація досліджень дозволили відповідно до мети роботи одержати достатній обсяг інформації, який було оброблено за допомогою математико-статистичної програми «Microsoft Excel».
У третьому розділі «Конструктивні моделі інноваційних тренажерів локально направленої дії щодо підвищення рівнів силових можливостей м¢язів верхніх і нижніх кінцівок» проведено функціонально-анатомічний аналіз ступеня участі різних м’язових груп у русі та за пріоритетами анатомічної спрямованості дії. Розроблено п’ять груп (14 моделей) тренажерів локально спрямованої дії і методи їхнього використання: для тренування верхніх кінцівок – «Пристрій для тренування рук», «Пристрій Лейкіна-Водлозерова для тренування рук», «Пристрій для тренування м’язів рук»; для тренування нижніх кінцівок – «Пристрій для тренування м¢язів ніг Лейкіна-Водлозерова», «Пристрій Лейкіна-Водлозерова для тренування м¢язів ніг», «Пристрій для тренування спортсменів», «Пристрій для тренування м¢язів ніг»; для тренування верхніх і нижніх кінцівок – «Пристрій для тренування в лазінні по канату»; для навчання коловому педалюванню велосипедистів – «Пристрій для тренування велосипедистів», «Пристрій М.Г. Лейкіна і В.Є. Водлозерова для тренування велосипедистів»; для тренування бодібілдингістів – «Гантель Лейкіна-Водлозерова» (Гантель інерційно динамічна), «Гантель інерційно динамічно-статична», «Гантель інерційно статична».