Наиболее важным соотношением, которое вытекает из анализа упражнений на тренажере Хюттеля-Мертенса, является зависимость «средняя мощность – время». Фактически данное соотношение это кривая рекордов для региональных упражнений. При описании личного соотношения в логарифмических координатах степенной зависимостью, выделили две зоны работоспособности, с переломом линейности между 2 и 3 минутой предельного времени. Подобное деление может быть объяснено исследованиями о мышечной композиции. Предполагается, что в зоне кратковременных упражнений до перелома преимущественно обеспечивают сокращение быстрые мышечные волокна, при более длительной работе – медленные волокна. Только упражнения с относительной нагрузкой 25% легли на общую прямую линию. Поскольку для оценки состояния спортсмена необходимо свести к минимуму тестирующие процедуры, достаточно использовать два теста. Мощность в тесте длительностью 30 с и нагрузкой 80% к максимальной изометрической силе определяется как показатель скоростно-силовой выносливости. Мощность в упражнении длительностью 180 с и нагрузкой 60% к максимальной изометрической силе определяется как показатель силовой выносливости. Установлено, что при заданном соотношении нагрузки и предельного времени на тренажере Хюттеля-Мертенса в указанных зонах пловцы показывают среднюю мощность, близкую к максимальной.
Оценка силовой выносливости предполагает использование различных аппаратов, конструкций, часто используемых в тренировочном процессе пловцов для развития силы: инерционный динамометр, тренажер Хюттеля-Мертенса, «скользящую тележку», «Биокинетик» и другие. С непрерывным улучшением аппаратуры, тестирующей силу, разрабатываются и обосновываются более специфические для пловцов тесты.
Тренажеры изокинетического типа (например, «Биокинетик») имея широкий диапазон задаваемого сопротивления и скорости выполнения имитационного гребкового движения, позволяет автоматически регистрировать характеристики мощности движений и объем работы.
В экспериментальных исследованиях у хорошо тренированных спортсменов установлена значительная взаимосвязь между скоростью проплывания 25 ярдов и максимальной мощностью работы руками в течение 45 секунд. Позднее не обнаружено существенной взаимосвязи между скоростью плавания и мощностью, зарегистрированной на «Биокинетике» в аналогичном тесте. Эти противоречия объясняются особенностями контингента испытуемых.
Методы контроля и оценки силовых качеств, проявляемых в специфических условиях водной среды.
Для оценки специальных силовых возможностей пловцов необходимо использовать тесты в специфических условиях водной среды. Максимальные силовые возможности пловцов рекомендуется оценивать с помощью динамометрии в плавании при нулевой скорости (на привязи), выполняя гребковые движения с максимально возможной мощностью в течение 7–10 секунд.
Модификация изокинетического тренажера «Биокинетик» также может использоваться для оценки плавательной мощности в плавании при нулевой скорости, что при соответствующем программном обеспечении позволяет рассчитывать скорость, силу, работу и мощность.
Сравнительный анализ информативности тестирующих процедур на суше с помощью «Биокинетика» и в воде, используя аппарат PowerRack, показал преимущества последнего. PowerRack, модифицированный для измерения времени, необходимого для поднятия веса на заданную высоту на аппарате, позволяет определить силу пловца по результату однократного максимального преодоления отягощения.
Высока информативность величины дополнительной силы тяги, развиваемой пловцами в гидроканале при плавании на скоростях в диапазоне 0,5–1,6 м/с, для оценки максимальной силы пловцов. Характеристики максимальной силовой подготовленности пловцов, зарегистрированные в условиях плавания, во многом определяются тем, насколько хорошо спортсмен умеет распределять мышечные усилия в структуре самого гребка и каковы величины динамических характеристик гребковых движений.
Метод тензометрии, описанный нами ранее, позволяет регистрировать сигналы о величине давления на воду при выполнении плавательных движений. С помощью тензодатчиков, закрепляемых на ладони или стопе пловца, и последующего усиления сигналов, можно получить информацию в виде изображения на мониторе, или графическую запись на различного типа самописцах и дальнейшую оценку максимальных силовых возможностей, проявляемых и технике плавания.
Современными исследованиями установлено, что наиболее точное определение силовых качеств пловцов предполагает оценку пропульсивной силы и силы гидродинамического сопротивления, взаимодействие которых в горизонтальном направлении и обеспечивает передвижение человека по поверхности воды. Например, в результате обработки 99 пар сил пропульсивной части гребкового движения рук восьми брассистов, а также сил, необходимых для создания определенной скорости плавания, используя трехмерный кинематический подход к анализу техники плавания, обнаружено что 80% всех пар сил были статистически равны, означая близкую ковариацию.
Более того, сравнение абсолютных значений силы показывает, что гидродинамические силы, создаваемые кистями рук, объясняют только около половины общих сил опоры. Следовательно, дом создания более полного представления о гидродинамике гребковых движений при плавании спортивными способами следует обращать внимание и на гидродинамические силы, создаваемые предплечьем и плечом.
В настоящее время для определения пропульсивной силы и гидродинамического сопротивления рекомендуется использовать следующие методы:
«1. Определение пассивного гидродинамического сопротивления движению пловца при буксировке (обтекании) в позе «скольжения» на равномерной скорости с использованием установок гравитационного типа, динамометрического типа, гидроканала или гидроэргометра. Существуют различные модификации этого метода, позволяющие измерять эту величину при буксировке в определенных позах, имитирующих таковые в различных способах плавания;
2. Определение пассивного гидродинамического сопротивления движению пловца инерционным методом, основанное на втором законе Ньютона;
3. Определение пропульсивной силы при плавании на привязи в различных модификациях;
4. Определение пропульсивной силы по соотношению гидродинамического давления на движители пловца при плавании на привязи и в естественных условиях;
5. Определение пропульсивной силы и активного гидродинамического сопротивления при отталкивании кистями от неподвижной динамометрической опоры (MAD-system);
6. Определение активного гидродинамического сопротивления, безразмерного коэффициента гидродинамической силы и тотальной внешней механической мощности методом малых возмущений с помощью дополнительного гидродинамического тела;
7. Биоэнергетический метод определения гидродинамического сопротивления при естественном плавании в бассейне и его модификация в условиях гидроэргометра;
8. Трехмерный кинематический анализ техники плавания с квазистационарным расчетом гидродинамических сил;
9. Биоэнергетический метод определения пропульсивных сил и сил гидродинамического сопротивления при установившемся нестационарном плавании человека.»
Для оценки силовой выносливости спортсменов непосредственно в плавании рекомендуются тесты в плавании при нулевой скорости (на привязи). При этом силовую выносливость можно оценивать как по степени уменьшения величин тяговых усилий в фиксированном промежутке времени, так и по общей продолжительности удержания заданного сопротивления.
Силовые способности, как условие, определяющее скорость движений (перемещений) спортсменов, можно оценить по уровню максимальной скорости плавания, при которой не наблюдается снижения скорости вследствие утомления.
Установлено, что пловцы высокой квалификации умеют удерживать высокую скорость плавания более длительное время или на большем отрезке дистанции. При этом наибольшее различие в скорости плавания наблюдается между спортсменами I разряда и кандидатами в мастера спорта и между спортсменами I и II разрядов. Наибольшие различия во времени удержания максимальной скорости плавания отмечается между мастерами спорта и кандидатами в мастера спорта.
Различия в длине дистанций, в течение которой спортсмены удерживают максимальную скорость плавания, у пловцов кандидатов в мастера спорта, спортсменов I и II разрядов связаны в основном с различиями в абсолютной скорости плавания, тогда как между мастерами спорта и другими спортсменами – с увеличением времени ее удержания.
Таким образом, анализ литературных данных показал, что в настоящее время существует достаточно широкий круг методов для оценки неспецифических и специфических силовых возможностей пловцов. Наряду с доступными способами оценки максимальных силовых качеств и силовой выносливости с помощью динамометрии, изотонических и изометрических информационно-тренажерных устройств, в практику подготовки спортсменов включаются компьютеризованные исследовательские комплексы с видеорегистрацией и последующим анализом движений.
Анализ результатов собственных экспериментальных исследований показал, что для контроля силовой подготовленности пловцов целесообразно использовать показатели максимальных тяговых усилий, зарегистрированных при имитации гребковых и возвратных движений рук и ног. Установлено, что на этапе базовой подготовки, углубленной специализации и спортивного совершенствования целесообразно использовать показатели силы тяги при имитации гребковых и возвратных движений рук и ног, за исключением показателей тяговых усилий ног на этапе спортивного совершенствования.