СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ СПОРТСМЕНА Российский патент 2016 года по МПК A63B23/00 

Изобретение относится к спортивной деятельности и предназначено для использования в процессе обучения и повышения уровня мастерства спортсменов в различных видах спорта.

Известен способ тренировки спортсменов, заключающийся в управлении двигательными действиями при выполнении повторяющихся циклов локомоций с применением технических средств, включающих датчики биомеханической активности мышц, электронно-вычислительные и электромеханические устройства.

Известно изобретение по авторскому свидетельству №1745207 (опубликовано 07.07.1992) "Устройство для обучения и контроля двигательных действий спортсмена". Сущность этого способа в том, что, с целью ускорения обучения путем адаптации двигательных действий к эталонной модели движения, спортсмен визуально наблюдает представленную на экране образную эталонную модель движения и стремится наиболее точно воспроизвести его на тренажере, оборудованном датчиками биомеханических характеристик, а специальное электронное устройство сравнивает сигналы этих датчиков с эталонными сигналами, поступающими из блока памяти устройства, и при расхождении этих сигналов подает специфические электрические стимулирующие сигналы на исполнительные устройства тренажера, изменяя внешние силовые условия выполнения движений и корректируя тем самым локомоторные механизмы двигательных действий.

Наиболее близким аналогом представленному изобретению является способ спортивной тренировки по патенту на изобретение РФ 2265469 (опубликовано 10.12.2005 г.), согласно которому спортсмен в ходе тренировочной деятельности с повторяющимися циклами локомоций с преодолением сопротивления мышц-антагонистов вырабатывает пространственно-временную организацию мышечной деятельности. На локальных мышцах спортсмена закрепляют датчики фазной электрической активности мышц, которые передают информацию на компьютер. На его мышцах-антагонистах локальным мышцам и на позных мышцах закрепляют электронные устройства для электрической активации мышц по сигналам компьютера, получающего информацию от датчиков. Выполняют тренировочные двигательные действия с преодолением сопротивления мышц-антагонистов и с контролем защитных поз, дистанционно активируемых компьютером по программе или по командам тренера.

Недостатком данного способа является использование для корректировки движений спортсмена электрической активации только отдельных мышц, что делает сложным формирование идеального тренируемого движения спортсмена.

Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является расширение арсенала технических средств путем создания способа, в котором тренировка спортсмена осуществляется за счет формирования устойчивых синаптических связей в мозге спортсмена путем установления условно-рефлекторных связей между спортсменом и созданной совместно тренерами и специалистами по компьютерному моделированию моделью идеального выполнения отрабатываемого во время тренировки движения спортсмена.

Технический результат достигается в следующем способе. Спортсмен и тренер выбирают движение, которое требуется тренировать и по их мнению нуждается в корректировке. Для осуществления тренировочного воздействия на спортсмена подготавливается видеофильм с идеальным выполнением выбранного движения. Чтобы не отвлекать спортсмена на внешний вид выполняющей упражнение фигуры и упростить для спортсмена процесс идентификации его с изображением, в видеофильме используется модельная полупрозрачная фигура человека среднего телосложения без явных вторичных половых признаков с расположенным внутри нее схематического изображения невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок). При выполнении тренируемого движения тела на теле модели последовательно ритмично подсвечиваются и гаснут отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Подсвечивание сопровождается соответствующим нарастанием и угасанием звука.

Модель идеального выполнения тренируемого движения создается следующим образом. Спортсмен, одетый в специальный костюм с оптическими маркерами для системы захвата движения (motion capture) (http://ru.wikipedia.org/wiki/захват_движения), выполняет тренируемое движение в студии. Его снимают на камеры захвата движения, и полученное облако точек образует цифровую модель движения поверхности тела спортсмена в момент выполнения тренируемого движения. На основе полученного облака точек, знаний анатомии и биомеханики совместно тренером, спортсменом и специалистом в этой области медицины создается модель движения выбранных невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок). Цифровая модель уточняется для того, чтобы наглядно иллюстрировать идеальное (с точки зрения анатомии и биомеханики) выполнение тренируемого движения. Дополнительно создается эпизод, в котором модель остается неподвижной, а на теле модели последовательно сверху вниз ритмично подсвечиваются и гаснут отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Подсвечивание сопровождается соответствующим нарастанием и угасанием звука. Дополнительный эпизод демонстрируется предпочтительно три раза перед основным эпизодом с демонстрацией тренируемого движения, также предпочтительно трехкратной. При переходах между демонстрацией каждого эпизода необходимо обеспечить визуальную и звуковую непрерывность с целью избежать нарушения возникающей у спортсмена идентификации с моделью. Предпочтительные размеры диагонали экрана для демонстрации выбираются из диапазона от 0,7 до 2,5 метров. При выполнении используется указка или кисточка длиной 0,3-0,4 м.

Тренировка при реализации способа осуществляется в следующей последовательности.

1. Спортсмен встает или садится лицом к экрану так, чтобы экран находился прямо перед ним и глазодвигательные мышцы были полностью расслаблены, а тренируемые части тела при этом не соприкасались бы с чем-либо. Возможно проведение занятий лежа, предпочтительно на боку. Взгляд должен быть расслабленным, как будто человек смотрит вдаль «сквозь» экран.

2. Запускается видеофильм. Во время демонстрации первого эпизода, предпочтительно трехкратного, полупрозрачная фигура на экране неподвижна и внутри ее тела расположено схематическое объемное изображение невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок). Области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, поочередно сверху вниз подсвечиваются и гаснут через равные промежутки времени, синхронно нарастает и убывает звук. При этом тренер, помощник, партнер или сам спортсмен синхронно со звуком и подсветкой прикасается к частям тела спортсмена указкой или кисточкой, так чтобы место прикосновения примерно соответствовало проекциям областей тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Эпизод предпочтительно повторяется три раза. Участки тела загораются, сверху вниз по порядку. Каждый раз при подсветке очередного участка тренер или сам спортсмен прикасается к соответствующим участкам на теле спортсмена указкой или кисточкой. В результате выполнения этой фазы тренируемого движения на нейрологическом уровне формируется идентификация (иллюзия ассоциации) с фигурой на экране.

3. Во время демонстрации эпизода с выполнением тренируемого движения последовательно подсвечивается участок тела фигуры, движение которого в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, а затем происходит тренируемое движение. При этом спортсмен стоит максимально расслабленно и неподвижно, устремив взгляд вдаль, а тренер, помощник, партнер или сам спортсмен синхронно со звуком и подсветкой прикасается к спине спортсмена указкой или кисточкой, так чтобы место прикосновения примерно соответствовало проекции области тела, движение которой в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Возможен вариант выполнения, при котором спортсмен только неподвижно наблюдает за движением фигуры. Эпизод предпочтительно повторяется три раза.

Осуществление способа возможно благодаря установленному эффекту возбуждения зеркальных нейронов при наблюдении за движением другого человека или животного, имеющего сходную структуру тела (Косоногов В. Зеркальные нейроны: краткий научный обзор. - Ростов-на-Дону, 2009 г. - 24 с.). Согласно исследованиям Рамачандрана (Ramachandran V.S. Plasticity and functional recovery in neurology. (2005), Clinical medicine, 5(4), 368-73), мозг взрослых млекопитающих способен значительно изменять структуру (на клеточном уровне) и способ функционирования, в зависимости от стимуляции и деятельности. При стимуляции какой-либо области тела количество нейронов, которые отвечают за управление данной областью тела, увеличивается. Установлено, что сенсорная стимуляция вызывает отклик в нервной системе - нейроны выделяют факторы роста, и двигательные нейроны коры активизируются при иллюзии движения (Naito E. and Ehrsson НН. Kinesthetic illusory wrist movements activate motor-related areas that are active during movement execution. Neworeport. (2001), 12:1-5). В результате реализуется возможность корректировки тренируемого движения с помощью активации отдельных мышц спортсмена.

Пример реализации способа

Спортсмен Сергей, 24 года, специализация - волейбол.

Спортсмен и тренер выбрали тренируемое движение - подача.

Был подготовлен видеофильм с модельным исполнением тренируемого движения. Для этого спортсмен, одетый в специальный костюм с оптическими маркерами для системы захвата движения (motion capture) (http://ru.wildpedia.org/wiki/захват_движения), выполнял тренируемое движение в студии, при этом его снимали на камеры захвата движения и полученное облако световых точек использовалось в качестве цифровой модели движения поверхности тела спортсмена в момент выполнения тренируемого движения. На основе полученного облака точек, знаний анатомии и биомеханики совместно тренером, спортсменом и специалистом в этой области медицины была создана модель движения выбранных невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок), которая уточнялась для того, чтобы наглядно иллюстрировать идеальное (с точки зрения анатомии и биомеханики) выполнение тренируемого движения с целью уточнения траектории движения спортсмена, увеличению силы и скорости. Чтобы не отвлекать спортсмена на внешний вид выполняющего упражнение спортсмена и упростить для спортсмена процесс идентификации его с изображением, в видеофильме использовалась модельная полупрозрачная фигура человека среднего телосложения без явных вторичных половых признаков с расположенным внутри нее схематическим изображением невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок). При выполнении тренируемого движения на теле модели последовательно ритмично подсвечивались и гасли отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Подсвечивание сопровождалось соответствующим нарастанием и угасанием звука. Дополнительно был создан эпизод, в котором модель оставалась неподвижной, а на теле модели последовательно сверху вниз ритмично подсвечивались и гасли отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Подсвечивание сопровождалось соответствующим нарастанием и угасанием звука. Дополнительный эпизод демонстрировался три раза перед основным эпизодом с демонстрацией упражнения, также трехкратной. При выполнении тренируемого движения спортсмен становился лицом к экрану, при этом размеры диагонали экрана составляли 0,7 метра. Использовалась указка длиной 0,4 м. В проведении тренировки участвовал тренер. Экран находился прямо перед спортсменом, и глазодвигательные мышцы были полностью расслаблены, а спина, голова, ноги и руки при этом не соприкасались ни с чем. Взгляд спортсмена был расслабленным, как будто он смотрит вдаль «сквозь» экран. Во время трехкратной демонстрации первого эпизода полупрозрачная фигура на экране была неподвижна и внутри ее тела было видно схематическое объемное изображение невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок). Области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, поочередно сверху вниз подсвечивались и гасли через равные промежутки времени, по порядку, синхронно с нарастанием и убыванием звука. При этом тренер каждый раз при подсветке очередного участка изображения прикасался указкой к спине спортсмена. В результате выполнения этой фазы тренировки у спортсмена на нейрологическом уровне формировалась идентификация (иллюзия ассоциации) с фигурой на экране. Во время демонстрации эпизода с выполнением тренируемого движения последовательно подсвечивались отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, а затем происходило тренируемое движение. При этом спортсмен стоял максимально расслабленно и неподвижно, устремив взгляд вдаль, а тренер, синхронно со звуком и подсветкой, прикасался к участку тела спортсмена, аналогичной подсвечиваемой на экране области указкой, так чтобы место прикосновения примерно соответствовало проекции области тела, движение которой в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки. Эпизод повторялся три раза. Упражнение выполнялось дважды в день.

Результаты от применения способа стали ощутимы после двух недель ежедневных занятий. Полный эффект по уточнению траектории движения, увеличению силы и скорости достигался после девяти месяцев ежедневных занятий, что связано со временем формирования новых синаптических связей в мозге спортсмена. Эффект стойко фиксировался в течение двух лет после проведения курса.

Изобретение относится к спортивной деятельности и предназначено для использования в процессе обучения и повышения уровня мастерства спортсменов в различных видах спорта. Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является расширение арсенала технических средств путем создания способа, в котором тренировка спортсмена осуществляется за счет формирования устойчивых синаптических связей в мозге спортсмена путем установления условно-рефлекторных связей между спортсменом и созданной совместно тренерами и специалистами по компьютерному моделированию моделью идеального выполнения отрабатываемого во время тренировки движения спортсмена. Технический результат достигается в способе тренировки спортсмена путем корректировки отдельных движений спортсмена, отличающемся тем, что корректировки отдельных элементов движения спортсмена осуществляют в положении пациента сидя, стоя или лежа в результате одновременной демонстрации на экране специально созданного видеофильма с изображением идеально выполняющего тренируемого движения спортсмена, в котором внимание акцентируется на определенных участках тела модели с помощью светового выделения, сопровождаемого звуковым сигналом, и синхронного с изображением на экране тактильного воздействия на эти же участки тела спортсмена тренером, помощником, партнером или самим спортсменом. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ тренировки спортсмена путем корректировки отдельных элементов движения спортсмена, отличающийся тем, что корректировки отдельных элементов движения спортсмена осуществляют в положении пациента сидя, стоя или лежа в результате одновременной демонстрации на экране специально созданного видеофильма с изображением идеально выполняющего тренируемого движения спортсмена, в котором внимание акцентируется на определенных участках тела модели с помощью светового выделения, сопровождаемого звуковым сигналом, и синхронного с изображением на экране тактильного воздействия на эти же участки тела спортсмена тренером, помощником, партнером или самим спортсменом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в видеофильме в качестве изображения человека используется модельная полупрозрачная фигура человека среднего телосложения без явных вторичных половых признаков с расположенным внутри нее схематического изображения невидимых частей тела (органов, костей, суставов, связок), а видеофильм состоит из двух частей, в первой из которых модельная фигура остается неподвижной, а на ее теле последовательно сверху вниз ритмично подсвечиваются и гаснут отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, причем подсвечивание сопровождается нарастанием и угасанием звука, а во второй фигура осуществляет идеальное выполнение тренируемого движения, которое выбирается спортсменом и тренером с целью достижения лучших результатов, при этом в процессе выполнения упражнения последовательно подсвечиваются отдельные области тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, а затем происходит тренируемое движение.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что изображение идеального выполнения тренируемого движения в фильме создается в результате съемки камерой (камерами) захвата движений спортсмена, одетого в специальный костюм с оптическими маркерами, который выполняет упражнение в студии, а на основе полученного облака точек, знаний анатомии и биомеханики создается модель движения выбранных невидимых частей тела.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что экран во время демонстрации видеофильма находится непосредственно перед спортсменом и его глазодвигательные мышцы расслаблены, а спина, голова, руки и ноги ни с чем не соприкасаются, при этом тренер, помощник, партнер или сам спортсмен синхронно со звуком и подсветкой областей тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки, прикасается к соответствующим областям тела спортсмена.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что синхронные прикосновения к областям тела, движение которых в результате тренировки должно быть изменено по сравнению с существующим до тренировки спортсмена, осуществляются только при демонстрации первой части видеофильма.