СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ГОЛЕНОСТОПНОГО АППАРАТА Российский патент 2016 года по МПК A61B5/11 A63B5/16 

Изобретение относится к физической культуре и спорту, а также к физиологии и спортивной медицине, где используют пробные воздействия на организм с целью изучения различных физиологических процессов в нем, а также для определения функционального и физического состояния отдельных органов и частей тела.

Мышцы и связочно-суставной аппарат ног, как правило, несут самую длительную по времени локомоторную функциональную нагрузку, а в большинстве видов физической культуры и спорта требуют обязательной дополнительной подготовки, направленной не только на развитие мышечной силы, но и на специальный тренинг суставов стоп, голени и бедра.

В связи с тем, что костные рычаги ног являются единым совокупным звеном, то физическое нагружение ног сопровождается включением в работу практически всех мышц (синергистов и антагонистов), и поэтому все методики их нагружения с целью развития силы носят универсальный характер. Для определения качества прыгучести (скоростно-силового характера) используются различные методы и тесты определяющие способность костно-мышечного аппарата выполнить максимальное усилие.

Известно устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека (пат. РФ №2218962).

Изобретение может быть использовано при определении скоростно-силовых характеристик, например прыгучести, при тестировании спортсменов, космонавтов, студентов, школьников, а также при нормировании физических нагрузок. Сущность изобретения: изобретение позволят оперативно и объективно производить измерения не только прыгучести, но и прыжковой выносливости, работоспособности, а также других скоростно-силовых характеристик у человека.

Технический результат достигается за счет того, что известное устройство для определения скоростно-силовых характеристик, содержащее блок индикации, блок сигнализации, силоизмерительный блок, блок задания и компьютер, дополнительно содержит блок определения скоростно-силовых характеристик и блок передачи информации, причем первый вход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с выходом силоизмерительного блока, второй его вход соединен с блоком задания, первый выход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с входом блока передачи информации, выход которого соединен с компьютером, второй и третий выходы блока определения скоростно-силовых характеристик соединены соответственно с входами блоков сигнализации и индикации.

Недостатком устройства является его сложность и низкая информативность о физических качествах человека.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения прыгучести спортсменов, содержащее датчик безопорной фазы прыжка, индикатор, блок определения суммарной высоты прыжков, блок задания высоты, схему сравнения, блок сигнализации и измеритель временных интервалов (Авторское свидетельство 1459670, МКИ A63B 5/00, бюл. 7, 1989).

Недостатком этого устройства являются его незначительные функциональные возможности при определении ССХ, низкая информативность о физических качествах и нагрузках человека.

Известно изобретение, направленное на повышение точности и индивидуализации определения прыгучести спортсмена - Способ определения прыгучести спортсмена (патент РФ №2123800).

Заявленный патент осуществляется следующим способом.

Спортсмен босиком прыгает вверх, отталкиваясь с максимальной быстротой от дианометрической платформы и стараясь выпрыгнуть на максимальную высоту, и приземляется на эту же платформу, при этом фиксируют текущее значение вертикальной составляющей реакции опоры F(t), определяют по анализу зарегистрированной кривой длительность T фазы отталкивания и измеряют рост H и массу спортсмена M. Среднюю мощность w взаимодействия вычисляют используя формулу

,

Недостатком устройства является его сложность и низкая информативность о физических качествах человека.

Известен способ В.М. Абалакова «косой экран», определяющий максимальную высоту выпрыгивания (Ю.Д. Железняк 120 уроков по волейболу / Железняк Ю.Д. // Учебное пособие для секции коллективов физ. культуры. - М.: Физкультура и спорт, 1970. - 189 с.).

Способ состоит в выпрыгивании вверх с места.

Выполнение теста: испытуемый стоит боком к стене рядом с вертикально закрепленной измерительной шкалой (ученическая линейка, сантиметровая рулетка).

Не отрывая пяток от пола, испытуемый как можно выше касается шкалы поднятой вверх более активной рукой. Затем он отходит от стены на расстояние от 15 до 30 см, не делая шага, прыгает вверх, отталкиваясь двумя ногами. Более активной рукой он касается измерительной шкалы как можно выше. Разница между значениями первого и второго касания характеризует высоту прыжка (Рис.1).

Дается три попытки, засчитывается наивысший прыжок. Однако в данном способе возможно определение высоты прыжка только одного вида.

Недостатком известного способа является то, что он предназначен для оценки скоростно-силовых качеств, свойственных скоростно-силовым видам спорта, что снижает их широкое применение для выявления потенциальных двигательных способностей. Описанные способы не позволяют определять отстающие в развитии звенья спортсмена в целостном двигательном акте, в частности голеностопного аппарата, который в свою очередь является одним из основных двигательных звеньев, в целостном двигательном акте.

Задачей предлагаемого изобретения является определение скоростно-силового потенциала стопы, повышение информативности отдельного звена опорно-двигательного аппарата.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе определения скоростно-силовых способностей голеностопного аппарата, включающем измерение высоты вертикального прыжка (проба 1) и длины горизонтального прыжка (проба 2), причем вертикальный прыжок выполняется в трех попытках, при этом прыжок выполняется с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно, при зафиксированных коленных суставах; горизонтальный прыжок выполняется в трех попытках, при этом прыжок выполняется с использованием махового движения рук, и отталкивания двумя стопами одновременно, при зафиксированных коленных суставах, а скоростно-силовые способности голеностопного аппарата рассчитывают по формуле:

где H1, H2, H3 - высота вертикального прыжка (см),

L1, L2, L3 - длина горизонтального прыжка (см).

Устройство для определения скоростно-силовых способностей голеностопного аппарата представлено на рис.2 и состоит из платформы 1 и фиксатора 2. На платформе 1 размещается крепление 3 с двумя прорезями 3а и 3б, в которые вдевается гибкая мерная лента 4. Прорезь 3а служит для фиксации «нулевого» значения. Прорези 3а и 3б обеспечивают возможность перемещения мерной ленты 4. К свободному концу гибкой мерной ленты 4 крепится ремень 5, другой свободный конец мерной ленты 4 выводится вдоль платформы 1. На платформу 1 нанесены две линии отталкивания: линия для отталкивания 6 проходит через центр крепления 3 и служит для выполнения вертикального прыжка, линия для отталкивания 7 наносится на платформу 1 на определенном расстоянии от центра крепления 3, которое зависит от длины стопы испытуемого и служит для выполнения горизонтального прыжка.

Фиксатор 2 выполнен в виде полуцилиндра с возможностью охвата задней части бедра и икроножной мышцы голени, создавая при этом неподвижность коленного сустава. На фиксаторе 2 расположены два ремня 8: один на верхней части фиксатора - для крепления к бедру и другой на нижней части - для крепления к икроножной мышце. На верхнем и нижнем торце фиксатора 2 размещается полоска гибкого мягкого материала 9, предотвращающая повреждения кожного покрова.

Реализация изобретения

Проба 1 - Вертикальный прыжок (рис.3)

Испытуемый с прикрепленным фиксатором 2 находится на платформе 1 на линии 6 для выполнения вертикального прыжка, при этом ремень 5 закреплен на поясе, стопы параллельны внешним сторонам платформы 1 (позиция №1 на рис.3). Проба 1 выполняется с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно, при зафиксированных коленных суставах (позиция №2 на рис.3).

Выполняются три попытки пробы 1, при этом фиксированные коленные суставы не дают испытуемому переходить в момент амортизации при отталкивании. После отталкивания гибкая мерная лента 4 вытягивается на высоту вертикального прыжка, совершенного испытуемым.

Проба 2 - Горизонтальный прыжок (рис.4)

Испытуемый с прикрепленным фиксатором 2 находится на платформе 1 на линии 7 для выполнения горизонтального прыжка, при этом ремень 5 закреплен на голенях испытуемого, стопы параллельны внешним сторонам платформы 1 (позиция №1 на рис.4).

Проба 2 выполняется с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно, при зафиксированных коленных суставах (позиция №2 на рис.4).

Выполняются три попытки пробы 2, при этом фиксированные коленные суставы не дают испытуемому переходить в момент амортизации при отталкивании. После отталкивания гибкая мерная лента 4 вытягивается на длину горизонтального прыжка, совершенного испытуемым.

Специальная фиксация коленных суставов обеспечивает выполнение проб только за счет работы связок голеностопного аппарата, что позволяет объективно и оперативно производить измерения скоростно-силового потенциала стопы, а также более детально изучить механизм действия голеностопного аппарата, используя показатели при подготовке в тренировочных процессах спортсменов, в медицинских реабилитационных центрах, физкультурных диспансерах, общеобразовательных учреждениях.

Используя данные показатели, можно анализировать рабочее состояние стопы, в тренировочном процессе, используя исходный результат в динамике физических упражнений на развитие голеностопного аппарата.

А также использовать показатель при профилактике и лечении плоскостопия, после различных травм в реабилитационный период и после.

Для наглядного примера приведены показатели студентов СФ БашГУ.

Сравнительная характеристика функциональной пробы в динамике двух месяцев (сентябрь-ноябрь 2013 год) среди студентов 19 лет СФ БашГУ.

Студент 1. Газизуллина Айгуль, легкая атлетика, бег на средние дистанции, 2-й взр. разряд.

Проба 1

1-ая попытка - 14,2 см

2-ая попытка - 15,4 см

3-ая попытка - 16,1 см

Проба 2

1-ая попытка - 24,8 см

2-ая попытка - 26,6 см

3-ая попытка - 23,8 см

Скоростно-силовые способности голеностопного аппарата - 20,15 см.

Студент 2. Давыдова Галина, легкая атлетика, бег на короткие дистанции, 2-й взр. разряд.

Проба 1

1-ая попытка - 16,2 см

2-ая попытка - 15,6 см

3-ая попытка - 18,2 см

(16,2+15,6+18,2):3=16,6 см.

Проба 2

1-ая попытка - 28,8 см

2-ая попытка - 29,6 см

3-ая попытка - 30,8 см

(28,8+29,6+30,8):3=29,7 см

Скоростно-силовые способности голеностопного аппарата - 23,1 см.

Студент 3. Салеева Аида, плоскостопие 2 степени.

Проба

1-ая попытка - 3,0 см

2-ая попытка - 4,2 см

3-ая попытка - 3,6 см

Проба 2

1-ая попытка - 8,2 см

2-ая попытка - 9,6 см

3-ая попытка - 10,4 см

Скоростно-силовые способности голеностопного аппарата - 6,5 см.

Практический опыт использования предлагаемого способа и устройство для определения скоростно-силовых способностей голеностопного аппарата позволяет более информативно изучить механизм действия голеностопного аппарата, используя показатели при подготовке в тренировочных процессах спортсменов, в медицинских реабилитационных центрах, физкультурных диспансерах, общеобразовательных учреждениях.

Сущность изобретения позволяет оперативно и объективно производить измерения скоростно-силового потенциала стопы. Существенный позитивный момент предложенного способа и устройства заключается в том, что используя показатели силового потенциала стопы, предоставляется возможность более детально использовать физические упражнения в тренировочном процессе во многих видах спорта, а также в восстановительном периоде для пациентов.

Изобретение относится к спортивной медицине, физической культуре и спорту, касается использования пробных воздействий на организм с целью изучения различных физиологических процессов в нем, для определения функционального и физического состояния отдельных органов и частей тела. Скоростно-силовые способности голеностопного аппарата (СССГА) определяют путем измерения высоты вертикального прыжка и длины горизонтального прыжка. При этом вертикальный прыжок выполняют в трех попытках с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно при зафиксированных коленных суставах. Горизонтальный прыжок также выполняют в трех попытках с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно при зафиксированных коленных суставах. Для фиксации коленных суставов используют фиксатор в виде полуцилиндра с возможностью создания неподвижности коленного сустава путем охвата задней части бедра и икроножной мышцы, для чего на фиксаторе расположены два ремня: на верхней части фиксатора для крепления к бедру и на нижней части для крепления к икроножной мышце. СССГА рассчитывают по формуле, см:

$$\frac{(H1+H2+H3):3+(L1+L2+L3):3}{2}$$

где H1, Н2, Н3 - высота вертикального прыжка, см,

L1, L2, L3 - длина горизонтального прыжка, см.

Для определения СССГА используют устройство, состоящее из платформы, на которой размещено крепление с двумя прорезями, с размещенной в них гибкой мерной лентой. На один конец ленты прикреплен ремень для закрепления на поясе испытуемого. Другой конец ленты свободно выведен вдоль платформы. На платформу нанесены две линии отталкивания, где линия, проходящая через центр крепления, предназначена для отталкивания при выполнении вертикального прыжка, а линия, нанесенная на платформу на расстоянии от центра крепления в соответствии с длиной стопы испытуемого, предназначена для отталкивания при выполнении горизонтального прыжка. Группа изобретений обеспечивает оперативное и объективное определение СССГА, высокую информативность, более детальную оценку этого звена опорно-двигательного аппарата. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.

1. Способ определения скоростно-силовых способностей голеностопного аппарата, включающий измерение высоты вертикального прыжка, отличающийся тем, что дополнительно измеряют длину горизонтального прыжка, при этом вертикальный прыжок выполняют в трех попытках с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно при зафиксированных коленных суставах; горизонтальный прыжок выполняют в трех попытках, при этом прыжок выполняют с использованием махового движения рук и отталкивания двумя стопами одновременно при зафиксированных коленных суставах; для фиксации коленных суставов используют фиксатор, который выполнен в виде полуцилиндра с возможностью создания неподвижности коленного сустава путем охвата задней части бедра и икроножной мышцы, для чего на фиксаторе расположены два ремня: один - на верхней части фиксатора для крепления к бедру и другой - на нижней части для крепления к икроножной мышце; а скоростно-силовые способности голеностопного аппарата рассчитывают по формуле, см:
$$\frac{(H1+H2+H3):3+(L1+L2+L3):3}{2}$$
где H1, Н2, Н3 - высота вертикального прыжка, см,
L1, L2, L3 - длина горизонтального прыжка, см.

2. Устройство для определения скоростно-силовых способностей голеностопного аппарата, состоящее из платформы, отличающееся тем, что на платформе размещено крепление, имеющее две прорези, с размещенной в них гибкой мерной лентой, при этом на один конец ленты прикреплен ремень для закрепления на поясе испытуемого, другой конец ленты свободно выведен вдоль платформы, на платформу нанесены две линии отталкивания, при этом линия, проходящая через центр крепления, предназначена для отталкивания при выполнении вертикального прыжка, а линия, нанесенная на платформу на расстоянии от центра крепления в соответствии с длиной стопы испытуемого, предназначена для отталкивания при выполнении горизонтального прыжка.