Повышение эффективности техники лыжных ходов в подготовке лыжников-ориентировщиков Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 794.56

В. С. БЛИЗНЕВСКЛЯ

Красноярский государственный технический университет

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИКИ ЛЫЖНЫХ ХОДОВ В ПОДГОТОВКЕ

ЛЫЖНИКОВ-ОРИЕНТИРОВЩИКОВ_

В статье рассматривается фазовая структура «маятникового» лыжного хода, применяемого спортсменами на дистанциях лыжного ориентирования. Приводятся также основные положения эффективной техники для конькового стиля лыжных ходов, который используется спортсменами на скоростных трассах лыжного ориентирования.

Актуальность. Гоночный компонент соревновательной деятельности в лыжном ориентировании имеет свою специфику. Физическая готовность к высокому результату, освоение лыжниками-ориенти-ровщиками техники движений имеют особенности, которые отличают их от лыжников. В лыжной гонке спортсмены двигаются по соревновательной трассе, которая подготовлена под один стиль лыжного хода (коньковый или классический). Среднедистанцион-ная скорость в конечном итоге определяет результат спортсмена. В лыжном ориентировании все значительно сложнее.

Здесь спортсмены сами выбирают вариант движения и могут прейти дистанцию, используя разные варианты, имеющие соответственно разную протяженность, профиль, градацию и качество лыжной трассы. В районе местности, используемой для соревнований, обязательно должны быть подготовлены лыжные трассы грех типов — скоростные (ширина не менее 2 м), быстрые (ширина 1,0— 1,5 м) и медленные (ширина 0,8— 1,0 м). Все лыжные трассы по правилам соревнований готовятся без нарезки лыжного следа. Дистанция планируется так, чтобы спровоцировать спортсмена использовать лыжные трассы разной градации, изменять скорость движения, демонстрируя при этом разные элементы техники лыжного хода (в том числе специфичные лишь для ориентирования).

Анализ соревновательных дистанций по лыжному ориентированию показал, что больше половины соревновательного маршрута по оптимальным вариантам движения спортсмены проходят по быстрым лыжным трассам. Как правило, их доля по вариантам движения составляет не менее 60%. Лыжных трасс, подготовленных под традиционный коньковый стиль лыжного хода (скоростных), используется около 36 %. На движение по медленным лыжным трассам, «подрезкам» — самостоятельно проложенным участниками лыжням (правилами соревнований это не запрещено), или участкам, где спортсмена держит наст, приходится 3 — 4% всей длины дистанции по оптимальным вариантам.

Соответственно разная градация трасс лыжной сети в районе проведения соревнований по лыжному ориентированию предполагает владение техникой нескольких способов передвиженияналыжах. Причем сами способы (лыжные ходы) передвижения не универсальны, они пригодны только для лыжни опре-

деленной градации, рельефа и состояния. На соревнованиях спортсмены выступают на инвентаре для лыжного хода коньковым стилем, так как часть трасс составляют широкие коньковые лыжные трассы и применение инвентаря для лыжного хода классическим стилем неэффективно из-за большого проигрыша на этих отрезках за счет худшего скольжения лыж со смазкой колодки. К тому же отсутствие направляющей лыжной колеи на всех трассах, составляющих лыжную сеть, не позволяет технично выполнять движения способами классического лыжного хода. Поэтому лыжникам-ориентировщикам приходится постоянно менять стиль и способ лыжного хода, преодолевая соревновательную дистанцию. Все это предъявляет высокие требования к эффективности техники разных лыжных ходов.

Методика исследования. При изучении системы движений лыжных ходов необходимо учитывать динамические, кинематические и ритмические характеристики цикла движения. В основу данных исследований положены общие критерии правильности движений для любого циклического вида спорта на выносливость. Такими критериями являются:

1) оптимальное положение тела в каждый момент движения. В частности, это умение использовать инерцию как отдельных частей тела, так и всей массы спортсмена в качестве добавочной силы для поддержания развитой скорости. Для этого необходимо правильное расположение центра масс спортсмена во всех фазах движения;

2) определение правильного направления и оптимального времени приложения сил для развития требуемой в данный момент скорости;

3) обязательное чередование в пределах одного двигательного цикла фаз сокращения и расслабления, причем фаза расслабления должна быть достаточной по длительности для восстановления способности следующего полноценного сокращения;

4) оптимальная скорость выполнения движений. Слишком низкая или слишком высокая скорость снижают мощность и экономичность движения.

Как показали исследования соревновательной деятельности, движение по быстрым лыжным трассам на дистанциях лыжного ориентирования составляет около 60 % от общей протяженности дистанции по оптимальным вариантам. Соответственно общий уровень физических способностей спортсмена во многом определяется скоростью движения по лыж-

ным трассам, ширина которых 1,0- 1,5м без нарезки лыжного следа. Поэтому исследования техники движения по быстрым лыжным трассам были направлены на подробный анализ движения по ним разных спортсменов для получения биомеханических характеристик самого оптимального варианта техники лыжного хода по таким лыжням. На протяжении нескольких соревновательных сезонов (2000 — 2004 it.) проводилось тщательное наблюдение и видеосъемка движения спортсменов на быстрых лыжнях соревновательных дистанций. Многократные измерения длины и времени циклов движения, темпа движения, скорости движения лыжников-ориентировщиков по быстрым лыжням сопоставлялись с контурограмма-ми, снятыми с видеозаписей.

В результате сравнительного исследования были определены основные параметры техники лыжного хода в подъемы по быстрым лыжням, который был назван «маятниковым» ходом. Название «маятниковый» было введено благодаря внешнему сходству полного цикла движения этого хода с движением маятника. Системно-структурный подход к изучаемым движениям позволил определить в единичном цикле «маятникового» хода фазовую структуру с установлением точных граничных моментов начала и окончания фаз. Для полного представления общей структуры движений «маятникового» хода на основе характерных признаков было условно выделено шесть фаз. В каждой фазе лыжник-ориентировщик выполняет движения, способствующие повышению или поддержанию скорости. «Маятниковый» лыжный ход применяется лыжниками-ориентировщиками при преодолении подъемов разной крутизны. При этом угловые показатели положения звеньев тела лыжника-ориентировщика и инвентаря, а также параметры скорости, времени и длины циклов движения, темпа движения (количества циклов в мин.) изменяются. Поэтому исследованы характеристики и параметры движения на пологом подъеме крутизной 5° и подъеме крутизной 12°.

Параметры техники «маятникового» хода получены экспериментально при исследовании движения этим ходом 20 мастеров спорта по лыжному ориентированию (10 мужчин и 10 женщин). Следует отметить, что исследования проводились на быстрых лыжнях, в хороших условиях скольжения. Другие условия вносят свои поправки в общее время выполнения цикла и продолжительность фаз, а также отрезок дистанции, проходимый за цикл и каждую фазу. Длина фаз измерялась по положению таза спортсменов с использованием цифровой видеокамеры Panasonic Digital.

Для сравнения эффективности «маятникового» хода с одновременным бесшажным и полуконьковым (на узкой лыжне другой альтернативы нет на лыжах для конькового хода) был проведен эксперимент, где регистрировалась скорость передвижения на участке 55 м лыжной трассы при движении в подъем. Ширина и качестволыжни позволяли полноценно демонстрировать технику всех тестируемых лыжных ходов. Спортсмены по очереди преодолевали подъем разным ходом — одновременным бесшажным, полуконьковым и «маятниковым». Регистрировались скорость и темп движения. В эксперименте участвовали 10 мастеров спорта по лыжному ориентированию (5 мужчин и 5 женщин), овладевшие техникой «маятникового» хода.

На скоростных лыжных трассах движения лыжников-ориентировщиков схожи с движениями лыжников-гонщиков коньковым стилем лыжных ходов.

Планшет, закрепленный на груди спортсменов, практически не искажает техники движения. Исключение составляет лишь немного большее расстояние между кистями рук np:i постановке палок для отталкивания. Фазовая структура и граничные моменты одновременного дву* итажного и одношажного коньковых ходов нами не рассматри валась, так как подобные исследования проводились в лыжном спорте. Тем не менее на протяжении потз ги 20 лет ведется постоянный поиск наиболее эффективных способов лыжных ходов коньковым стилем на участках трасс с разным рельефом для разных условий скольжения. В течение периода применения в лыжном спорте конькового стиля лыжных ходов представления об эффективности коньковой техники непрерывно меняются. Сегодня они в основном формируются на основе детального анализа видеозаписей гонок сильнейших лыжников мира и практического опыта тренеров по лыжным видам.

Опрос тренеров, работающих в биатлоне, лыжных гонках, лыжном двоеборье и лыжном ориентировании (всего было опрошено 72 специалиста), а также собственный тренерский опыт позволили определить основные положения, характеризующие эффективную технику лыжного хода коньковым стилем. Дополнительно в данном исследовании были проанализированы видеозаписи лыжных гонок с этапов Кубков мирав С.-Петербурге 2000 г. и в Финляндии 2003 г., атакже контрольных гонок лыжников-ориентировщиков перед этапами Кубка мира (2004 г.). Проведено сопоставление кадров видеосъемки и данных хронометрирования. Поскольку одновременный двухшажный коньковый ход является наиболее используемым в лыжном ориентировании, все основные положения эффективной коньковой техники рассмотрены на его примере.

Результаты и их обсуждение. Движения в цикле конькового хода обычно анализируются с момента окончания отталкивания ногой, после которого следует свободное одноопорное скольжение. Движения в цикле «маятникового» хода целесообразно изучать с момента начала отталкивания руками, так как эта фаза движения является ключевой и самой продолжительной в цикле хода.

Первая фаза — скольжение на левой лыже с отталкиванием руками (рис. 1 ). Левая нога согнуга в коленном суставе под утлом 130°, который практически не зависит от крутизны подъема. Руки согнуты под углом 60 — 70°. Правая нога слегка согнута в коленном суставе под углом 155°, отведена назади находится на одной прямой с корпусом (подготовлена для махового движения вперед). Отталкивание руками начинается при постановке палок быстрым движением — «ударом» палками о снег, что снижает давление на лыжи и уменьшает силу трения скольжения. Угол постановки палки на снег 70 — 75° и не должен быть больше 90° для любого подъема во избежание «натыка-ния» на палки. Отталкивание палками сопровождается одновременным наклоном корпуса вперед и обеспечивает необходимые условия для эффективной работы рук. Это позволяет быстро достичь минимального угла наклона палок (25 — 30°), при котором горизонтальная (движущая) составляющая силы отталкивания достигает максимального значения.

Маховым движением правой ноги происходит ее поднос к левой ноге и сопровождается одновременным подседанием на обеих ногах. Чем круче подъем, тем глубже подседание. Это видно по изменившимся углам в коленном суставе к началу второй фазы цикла (рис. 2). На пологом подъеме маховое движение со-

Рис. 1. Контурограмма « маятникового» хода лыжника-ориентировщика в первой фазе движения: а - на подъеме крутизной 5°; б - на подъеме крутизной 12°

Рис. 2. Контурограмма «маятникового» хода лыжника-ориентировщика во второй фазе движения: а - на подъеме крутизной 5°; б - на подъеме крутизной 12°

90° У

Рис. 3. Контурограмма «маятникового» хода лыжника-ориентировщика в третьей фазе движения: а - на подъеме крутизной 5°; б - на подъеме крутизной 12°

Рис. 4. Контурограмма «маятникового» хода лыжника-ориентировщика в четвертой фазе движения: а - на подъеме крутизной 5°; б - на подъеме крутизной 12°

О

/05?

Рис. 5. Контурограмма «маятникового» хода лыжника-ориентировщика в пятой фазе движения: а - на подъеме крутизной 5°; б - на подъеме крутизной 12°

Рис. 6. Контурограмма «маятникового» хода лыжника-ориентировщика в шестой фазе движения: а - на подъеме крутизной 5°; б - на подьеье крутизной 12'

провождается уменьшением угла на 10°, на крутом подъеме — на 45°. Маховое движение выполняется с ускорением, а затем резким торможением и остановкой правой ноги передлевой, на расстоянии стопы.

Вторая фаза — двухопорное скольжение с отталкиванием руками. Начинается постепенное смещение проекции цен тра масс на правую ногу с одновременной разгрузкой левой ноги. Проекция центра масс лыжника-ориентировщика в этой фазе находится в разном положении между опорами и зависит от крутизны подъема: чем круче подъем, тем смещение происходит быстрее. Одновременно с отталкиванием руками корпус начинает выпрямляться относительно левой ноги. На пологом подъеме это почти незаметно (2°), а на крутом подъеме угол между корпусом и левой ногой увеличивается значительно (на 35°). За счеттакой разницы и происходит более быстрое смещение проекции центра масс к правой ноге на крутом подъеме. Отталкивание руками к началу третьей фазы (рис. 3) заканчивается положением палок, когда они вместе с руками составляют почти прямую линию. Корпус к концу фазы значительно выпрямляется.

Третья фаза — свободное двухопорное скольжение. Эта фаза очень короткая и относительно пассивная. Передвижение осуществляется за счет скорости, набранной в результате отталкивания руками. При двухопорном скольжении проекция центра масс тела расположена между опорами, вес тела лыжника-ориентировщика распределен на обе лыжи, хотя и неравномерно. Это дает возможность сохранить устойчивость и снять излишнее напряжение мышц ног и корпуса, который еще выпрямляется. В этой фазе на пологом подъеме компенсируется отставание выпрямления корпуса в предыдущей фазе в сравнении с крутым подъемом, которое здесь поднимается относительно левой ноги на 35°. По окончании отталкивания руки лишь слегка, в силу инерции и остаточного сокращения мышц, отбрасываются назад-вверх и сразу начинают возвратное движение для выноса палок вперед. К началу четвертой фазы (рис. 4) вес тела сосредоточивается на правой ноге, причем больше на передней части стопы.

Четвертая фаза — одноопорное скольжение на правой лыже. Руки находятся на уровне бедер, слегка согнуты в локтевом суставе. На крутом подъеме угол сгибания больше на 30°, т. е. кисти рук дальше вынесены вперед, чем на пологом. Объясняется это тем, что амплитуда движений руками на кругом подъеме меньше и в третьей фазе они не отбрасывались за корпус, как па пологом. Во время этой фазы левая нога выносится вперед-вверх 1аким образом, что к концу фазы она вынесена вперед на расстояние стопы и лыжа приподнята над лыжней на высоте 3-5 см. В таком положении она готова к выпаду иперед голе-

нью. К концу фазы проекция центра масс тела смещена на пяточную часть правой стопы. Руки согнуты в локтевом суставе на 90 — 95°.

Пятая фаза — отталкивание правой ногой (рис. 5). В этот момент из всего цикла движения положение корпуса наиболее приближено к вертикальной линии. Отталкивание ногой производится в момент остановки правой лыжи. Так как на полотне лыжи отсутствует держащая мазь, отталкивание сопровождается незначительным проскальзыванием опорной лыжи назад. Проскальзывание незначительное, благодаря совмещенному с отталкиванием смещению проекции центра масс тела вперед за счет резкого выпада левой ноги голенью, в результате которого снижается давление на лыжу. К концу фазы проекция центра масс тела смещается на пяточную часть левой стопы. Руки согнуты в локтевом суставе под углом 90 — 95°.

Шестая фаза — одноопорное скольжение на левой лыже (рис. 6). Фаза начинается с момента отрыва правой ноги от опоры и сопровождается выпадом корпуса в направлении движения левой лыжи. Благодаря этому проекция центра масс тела перемещается с пятки опорной ноги на носок. Руки выносятся вперед-вверх, согнуты в локтевом суставе на 90° (с подготовкой для постановки палок на снег и толчка). Кисти рук при постановке палок перед толчком находятся не выше уровня глаз.

При увеличеиии крутизны подъема на 7° средняя скорость в цикле движения значительно падает, у мужчин на 1,86 м/с. Падение скорости происходит за счет глобального уменьшения длины циклов движения на 65 %. При этом расстояние, преодолеваемое спортсменом за цикл «маятникового» хода, на крутом подъеме становится почти втрое короче, чем на пологом. Это огромная разница. При увеличении крутизны подъема растет доля первых двух фаз (скольжение с отталкиванием палками) в общей длине цикла движения.

Результаты сравнения эффективности «маятникового» хода с одновременным бесшажным и полуконьковым (табл.) указывают, что при передвижении одновременным бесшажным и полуконьковым ходами спортсмены развивают примерно одинаковые скорости (различия недостоверны). При движении «маятниковым» ходом достоверно (Р<0,05) увеличивается скорость движения и уменьшается энергоемкость по количеству циклов движения (Р<0,01). Преимущество в скорости «маятниковым» ходом перед одновременным бесшажным и полуконьковым ходами может достигать 0,6 м/с у одного и того же спортсмена, при этом он делает меньше на 3 - 4 цикла движения.

При движении лыжника-ориентировщика на скоростной лыжной трассе чрезвычайно важной ха-

Таблица

Показатели скорости и количества циклов движения . при передвижении одновременным бесшажным, полуконьковым и «маятниковым» ходами на подъеме длиной 55 м (п = 10)

Способ передвижения на лыжах

№ п/п Одновременый бесшажный ход Полуконьковый ход «Маятниковый » ход

Скорость, м/с Количество циклов движения Скорость, м/с Количество циклов движения Скорость, м/с Количество циклов движения

Мужчины, мастера спорта

1. 3,3 19 3,2 18 3,8 16

2. 2,5 20 2,2 18 2,6 18

3. 2,1 19 2,2 19 2,9 16

4. 2,5 16 2,4 16 3,0 14

5. 2,8 14 2,7 16 3,5 12

Женщины, мастера спорта

1. 2,0 17 2,1 18 2,6 16

2. 1,8 23 1,9 21 2,8 18

3. 2.2 22 2,1 22 2,5 21

4. 1,8 24 1,7 23 1,9 22

5. 2,3 21 2,1 18 2,9 16

М±ш 2,33 ±0,16 19,5± 1,0 2,26 ±0,26 18,9+1,0 2,85 ±0,19 16,9± 1,0

Различия по скорости передвижения достоверны Р < 0,05 Различия по количеству циклов движения достоверны Р < 0,05

«Маятниковый» ход дает преимущество в скорости движения 22,32 % Энергоемкость (количество циклов) снижается на 13,33 %

рактеристикой длительности цикла движения коньковым ходом является соотношение продолжительности одноопорного скольжения и времени отталкивания ногой. Оно должно быть смещено в пользу первого, что уменьшит фазу сокращения и увеличит фазу расслабления. Основная задача здесь состоит в управляемом прокате на опорной ноге, позволяющем перенести проекцию центра масс тела спортсмена на точку опоры. Причем необходимы полный перенос центра масс тела на скользящую опору, а также точное совпадение направлений движения центра масс лыжника и опорной лыжи. Только в этом случае спортсмен сможет свободно держать равновесие на опорной лыже.

Это позволит свободно скользить на полотне лыжи, включая наружный кант, и увеличить долю свободного скольжения в общей продолжительности цикла. В фазе скольжения должна быть максимально загружена пятка опорной ноги, а не носок, что ведет к повышению устойчивости и позволяет экономить усилия, необходимые для сохранения прямолинейного движения. Продолжительность скольжения на каждой опорной ноге должна быть одинаковой, независимо от того, что отталкивание палками производится лишь под одну ногу. Движения ног лыжника соответственно должны быть симметричными. В противном случае не будет эффективно использован силовой потенциал мышц ног. На рис. 7 показана траектория правильного движения опорной ноги и центра масс лыжника относительно основного направления движения (лыжнойтрассы).

Положение центра масс

Рис. 7. Траектория правильного движения опорной ноги и центра масс лыжника относительно основного направления движения

Рис. 8. Положение опорной ноги и рук в момент начала отталкивания руками

Рис. 9. Положение центра масс лыжника (точка центра окружности на кок гу рограмме) относительно положения пятки скользящей ноги (ьертикальная линия) в начале отталкивания (Л) и после его завершения (В)

Другим важным моментом эффективной техники лыжного хода коньковым стилем является перенос большей части веса тела на палки к моменту начала отталкивания руками за счет большего сгибания опорной ноги в голеностопном суставе, чем в коленном. Уголнаклона голени у лыжников высокого класса может доходить до 70° (рис.8). В момент сгибания опорной ноги перед отталкиванием руками должно быть произведено смещение центра масс тела лыжника вперед настолько, чтобы «подхватить» падающее туловище на вынесенные вперед для отталкивания палки. Соответственно палки перед отталкиванием должны ставить очень быстро, чтобы поддержать скорость тела, используя инерцию движения. Это «падение» вперед на палки должно являться главным фактором содействия верхней части тела в поддержании скорости. Получается более сильное, взрывное отталкивание. При этом руки, как правило, сильно согнуты в локтевом суставе (75 - 80°).

Для использования естественной силы инерции важно правильное положение проекции центра масс лыжника относительно точки опоры во всех фазах движения, а не только в момент отталкивания руками. Поэтому бедра лыжника не должны находиться сзади опорной пятки в любой фазе цикла движения. На рис. 9 показано положение центра масс тела лыжника относительно положения пятки скользящей ноги (вертикальная линия) в начале отталкивания (А) и после его завершения (В). Отталкивание обязательно должно быть законченным, то есть должен присутствовать акцент завершения отталкивания (рис. 9в).

Поскольку лапки палок при отталкивании располагаются на линии, перпендикулярной основному направлению (в противном случае есть риск наступить на палку), для выполнения этого условия при движении в подъем в момент отталкивания кисть руки, одноименной опорной ноге, находится на уровне уха, а другой — примерно на уровне груди.

Выводы. Таким образом, основными движущими силами в цикле «маятникового» лыжного хода, применяемого лыжниками-ориентировщиками на быстрых лыжных трассах, являются: отталкивание руками (1-я и 2-я фазы), отталкивание правой ногой (5-я фаза), выпад левой ноги вперед голенью (5-я фаза), выпад корпуса вперед (6-я фаза). Четвертая фаза является подготовительной для отталкивания правой ногой и выпада левой ноги вперед голенью, третья фаза — относительно пассивной. В данном фазовом анализе цикла «маятникового» хода направляющей

является левая нога спортсмена. В случае смены направляющей ноги в описании они меняются местами соответственно (левая на правую и наоборот).

Увеличение крутизны подъема неизбежно приводит к укорочению фаз скольжения и менее результативному отталкиванию. Исследования техники «маятникового» хода показали, что повысить импульс силы при отталкивании ногой практически невозможно, так как отсутствие держащей мази на колодке лыжи при минимальном повышении приложения силы от возможного приводит к неизбежному «срыву» (проскальзыванию) лыжи. Компенсировать этот недостаток можно только за счет плечевого пояса, роль подготовленности которого возрастает при увеличении крутизны подъема. Овладение техникой движения «маятниковым» ходом позволяет значительно повысить скорость движения на подъемах разной крутизны по быстрым лыжням дистанций лыжного ориентирования.

Эффективная техника движения лыжника-ори-ентировщика на скоростных лыжных трассах характеризуется следующими положениями:

а) продолжительность проката на каждой лыже должна быть одинаковой и позволяющей перенести проекцию центра масс спортсмена на точку опоры, а затем подать его вперед в момент сгибания опорной ноги перед отталкиванием руками;

б) центр масс телалыжника-ориентировщика не должен находиться сзади опорной пятки в любой фазе движения;

в) перед отталкиванием руками большая часть веса тела должна быть перенесена на палки за счет сгибания в основном в голеностопных суставах;

г) отталкивание руками должно быть коротким (взрывным), обязательно законченным, то есть должен присутствовать акцент завершения отталкивания, и производится он в направлении движения опорной лыжи.

БЛИЗНЕВСКАЯ Валентина Степановна, кандидат педагогических наук, профессор кафедры физической культуры, заслуженный тренер России, тренер школы высшего спортивного мастерства по зимним видам Агентства физкультуры и спорта Красноярского края.

Поступила а редакцию 19.06.06. © Близкевская В. С.