Контроль за силовыми качествами

Под силой принято понимать способность мышц преодолевать внешнее или внутреннее сопротивление за счет развития их напряжения. От уровня развития силовых качеств зависят достижения практически во всех видах спорта, и поэтому методам контроля и совершенствования этих характеристик уделяется значительное внимание. Методы контроля за силовыми качествами имеют давнюю историю. Первые механические устройства, предназначенные для измерения силы человека, были созданы еще в XVIII в.

При контроле за силовыми качествами обычно учитывают три группы показателей.

1. Основные: а) мгновенные значения силы в любой момент движения (в частности, максимальную силу); б) среднюю силу.

2. Интегральные, такие как импульс силы.

3. Дифференциальные, например, градиент силы.

Максимальная сила весьма наглядна, но в быстрых движениях сравнительно плохо характеризует их конечный результат (например, корреляция между максимальной силой отталкивания и высотой прыжка может быть близка к нулю). Согласно законам механики конечный эффект действия силы, в частности усилие, достигнутое в результате изменение скорости тела, определяется импульсом силы. Графически — это площадь, ограниченная кривой F(t) (рис. 10). Если сила постоянна, то импульс — это произведение силы на время ее действия. При численных расчетах импульса силы производится операция интегрирования, поэтому показатель называется интегральным. Наиболее информативен импульс силы при контроле за ударными движениями (в боксе, по мячу и т.п.).

Средняя сила — это условный показатель, равный частному от деления импульса силы на время ее действия. Введение средней силы равносильно предположению, что на тело в течение того же времени действовала постоянная сила (равная средней).

Дифференциальные показатели получаются в результате применения математической операции дифференцирования. Они показывают, как быстро изменяются мгновенные величины силы.

Различают два способа регистрации силовых качеств:

Рис. 10.

1) без измерительной аппаратуры (в этом случае оценка уровня силовой подготовленности проводится по тому максимальному весу, который способен поднять или удержать спортсмен);

2) с использованием измерительных устройств — динамометров или динамографов.

Все измерительные процедуры проводятся с обязательным соблюдением общих для контроля за физической подготовленность метрологических требований. Необходимо также строго соблюдать специфические требования к измерению силовых качеств:

1. определять и стандартизировать в повторных попытках положение тела (сустава), в котором проводится измерение;

2. учитывать длину сегментов тела при измерении моментов силы;

3. учитывать направление вектора силы.

Измерение максимальной силы. Понятие "максимальная сила" используется для характеристики, во-первых, абсолютной силы, проявляемой без учета времени, и, во-вторых, силы, время действия которой ограничено условиями движения. Например, вертикальная составляющая максимальной силы отталкивания в движении, моделирующем беговой шаг, составляет 4000 Н; реальная же вертикальная сила отталкивания в ходьбе равна 700 Н (приблизительно 10 Н/кг массы спортсмена), в беге — 2000 Н (или около 30 Н/кг).

Максимальная сила измеряется в специфических и неспецифических тестах.

В первом случае регистрируют силовые показатели в соревновательном упражнении или упражнении, близком к нему по структуре двигательных качеств.

Во втором случае чаще всего используют стенд силовых обмеров, на котором измеряют силу практически всех мышечных групп в стандартных заданиях (как правило, в сгибаниях и разгибаниях сегментов тела).

В зависимости от способа регистрации результатом измерения бывает:

1. максимальная статическая сила;

2. максимальная динамическая сила.

При измерении силы в односуставных движениях фактически регистрируется ее момент, величина которого зависит от длины плеча силы и величины проявляемой силы. Поэтому точность результатов измерений оказывается тем большей, чем прочнее и стандартнее фиксируется тело спортсмена (или сустав) во время измерения. Даже небольшое изменение позы при повторных попытках может значительно изменить силовые показатели.

Так как в сгибательных и разгибательных движениях регистрируется не сила, а ее момент, то результаты измерений должны быть представлены не в ньютонах (Н) или килограммах силы (кГ), а в ньютонометрах (Нм) или килограммометрах (кГм).

Зарегистрированные в ходе измерений показатели силы называют абсолютными; расчетным путем определяют относительные показатели (отношение абсолютной силы к массе тела). При анализе относительных показателей необходимо учитывать, что в общем виде зависимость "сила – масса" описывается уравнением:

Измерение градиентов силы. Дифференциальные показатели (или градиенты) силы характеризуют уровень развития взрывной силы спортсменов. Определение их величины связано с измерением времени достижения максимума силы или каких-то фиксированных ее значений (0,5Fmax и т.п.). Чаще всего это делается с помощью тензодинамографических устройств, позволяющих получить динамику силы.

Анализ градиентов силы позволяет установить причины различий в соревновательных движениях у спортсменов с одинаковым уровнем абсолютной силы.

Измерение импульса силы. Интегральный показатель (импульс) силы определяется либо как произведение средней силы на время ее действия, либо по площади, ограниченной динамограммой и осью абсцисс. Этот показатель характеризует силовые качества в ударных движениях.

Контроль за силовыми качествами без измерительных устройств. В массовом спорте об уровне развития силовых качеств часто судят по результатам соревновательных или тренировочных упражнений. Существует два способа контроля: прямой и косвенный. В первом случае максимум силы соответствует тому наибольшему весу, который может поднять спортсмен в технически сравнительно простом движении (например, жиме штанги лежа). Применять для этого координационно сложные движения (например, рывок штанги) нецелесообразно, так как результат в них в значительной степени зависит от технического мастерства.

Во втором случае измеряют не столько абсолютную силу, сколько скоростно-силовые качества или силовую выносливость. Для этого используют такие упражнения, как прыжки в длину и высоту с места, метание набивных мячей, подтягивания и т.п. Об уровне развития качеств судят по дальности бросков и метаний, исходя из зависимости между силой и скоростью движения.

Например, при значительных по массе отягощениях результат метания характеризует силовые качества; при средних — скоростно-силовые; при малых — скоростные.

Добротность силовых тестов. Информативность силовых тестов, применяемых в практике некоторых видов спорта, представлена в таблице 9

Таблица 10

Информативность силовых тестов

Критерий	Тест	Коэффициент информативности
Плавание:
а) 100 м в/с	Статическая сила, измеренная в начале гребка	0,606
б) 100 м на спине	То же	0,377
в) 25 ярдов в/с	>>	0,900*
Рывок штанги	Сила в рывковом хвате	0,644
Толчок штанги	Сила в толчковом хвате	0,695

Примечание: коэффициент информативности, равный 0,900 , рассчитан по результатам измерений большой группы пловцов в возрасте от 10 до 21 года. Аналогичные расчеты, проведенные для однородной группы в квалификационном отношении, дали значение r=0,24.

Из таблицы видно, что информативность одного теста применительно к разным критериям неодинакова. Изменяется она и при изменении состава спортсменов.

Надежность силовых тестов зависит от их сложности и способа измерения результатов. Наименее надежны тесты, измерения в которых проводятся механическими динамометрами (rtt=0,60 - 0,80). Сравнительно высокой надежностью характеризуются градиенты силы (независимо от способа измерения; rtt=0,70 - 0,80). Высокая надежность у тестов, предназначенных для измерения максимальной силы с помощью тензометрических устройств (rtt=0,85 - 0,95).

Эквивалентность силовых тестов определяется по величине коэффициентов корреляции между их результатами (табл. 11).

Таблица 11

Корреляционные зависимости между показателями силы разгибателей ног при разных углах в коленном суставе (по Л.М.Райцину)

Угол,

Угол, градусы

Сила,

градусы					кг
	0,912	0,698	0,593	0,575	63 ± 14
		0,758	0,639	0,526	105 ± 30
			0,708	0,440	188 ± 47
				0,824	303 ± 70
					372 ± 86

Видно, что эквивалентны тесты измерения силы при близких углах: 70 и 90, 90 и 110, 110 и 130, 130 и . Во всех остальных случаях зависимости не очень значительны, и, следовательно, эквивалентность тестов невелика.