Рис. 11.1. Тренажер системы HUBER
Тренажер имеет 4 уровня программ: начальный, средний, профессиональный и свободный (с адаптацией к физическим возможностям и требованиям занимающегося). Уникальная система отображения результата позволяет оценить во время занятия в реальном времени силу и координацию для правой и левой сторон тела. Система дает возможность следить за улучшением этих параметров от занятия к занятию и в ходе выполнения комплекса упражнений.
Система HUBER позволяет гармонично развивать силу и координацию, улучшать двигательные функции и осанку через воздействие на мышечные цепи. Тренажер дает возможность последовательного увеличения нагрузки: от простой разминки до интенсивных общих или специальных силовых упражнений, подходящих как профессиональным спортсменам, так и людям, нуждающимся в реабилитации и восстановлении физической формы.
На рисунке 11.2 представлен профессиональный силовой тренажер IK 14 Кроссовер на основе многофункциональной блочной рамы. Тяга грузов на тренажере происходит через блоки по свободной траектории в нужном направлении. Каждая рама тренажера оснащена тремя ручками-держателями, упрощающими выполнение упражнений: двумя параллельными ручками под углом 45°, расположенными в основании рамы, и одной горизонтальной. Описанный тренажер позволяет выполнять упражнения без осевой нагрузки на позвоночник и с точной дозировкой мышечных усилий.
Рис. 11.2. Тренажер IK 14 Кроссовер на основе многофункциональной блочной рамы
Несмотря на наличие серийно выпускаемых стационарных тренажерных устройств, исследователи и специалисты-практики создают для использования в процессе силовой подготовки оригинальные устройства. Так, А.И. Безденежных и А.А. Суслов (1985) предложили для использования в силовой подготовке лыжников-гонщиков различные тренажерные устройства, обеспечивающие сокращения рабочих мышц с характеристиками, приближающимися к параметрам мышечных усилий, развиваемых в естественных условиях передвижения на лыжах.
На основе анализа силового взаимодействия спортсменов разного квалификационного уровня с перемещаемыми объектами Ю.Т. Черкесовым (1993) создан и внедрен в практику новый класс технических устройств, обеспечивающих освоение и совершенствование двигательных действий – "Машины управляющего воздействия". Отличительной чертой таких устройств является создание условий для обеспечения рационального и непрерывного регулирования процесса взаимодействия внутренних и внешних сил за счет непрерывного регулирования режимов сопротивления движениям спортсмена и облегчения этих движений в случаях, когда требуется компенсировать недостаток силовых возможностей занимающихся. В педагогических экспериментах подтверждена эффективность использования "Машин управляющего воздействия" в силовой подготовке тяжелоатлетов и представителей легкой атлетики, специализирующихся в скоростно-силовых упражнениях (Ю. Т. Черкесов, 1993).
В.Е. Чурсинов (2011) разработал "Адаптивный тренажерный комплекс", который обеспечивает при выполнении метаний необходимые условия для проявления силовых возможностей при различных типах сокращения рабочих мышц. Компьютеризированный тренировочно-исследовательский комплекс для метания копья описан в публикации А.З. Бажева и А.А. Хежева (2014). Комплекс включает узлы нагружения, регистрации и визуализации параметров двигательного действия. Конструкция предусматривает использование имитаторов копья различной массы и позволяет целенаправленно изменять величины мышечных усилий и других биомеханических характеристик при метании копья.
А.С. Боровик с соавторами (2015) разработали аппаратнопрограммный комплекс, являющийся, по мнению авторов, тренажерным устройством нового поколения. Комплекс состоит из: силового блока, планшетного компьютера со специальным программным обеспечением и контроллера на базе микропроцессора, обеспечивающего определение скорости вращения маховика силового блока и передачу информации на планшет. Комплекс предназначен для тестирования мышц плечевого пояса и проведения тренировочных занятий, направленных на повышение силовых и аэробных возможностей этих мышц.
Характерной конструктивной особенностью тренажерных устройств нового поколения является функция регистрации основных параметров мышечного сокращения: силы, скорости и длительности (В.И. Жуков и др., 2012; А.С. Боровик и др., 2015). Такая техническая задача решается посредством оснащения тренажеров специальными датчиками. Полученная с их помощью информация о характеристиках мышечного сокращения используется как для срочной корректировки нагрузки, так и для реализации биологической обратной связи в процессе тренировочного занятия.
Как указывалось ранее в главе 6, тренировочный эффект различных силовых программ определяется не только изменениями в самом мышечном аппарате, но и динамикой параметров, отражающих функциональное состояние других систем организма занимающегося. При комплексном анализе эффектов силовых тренировок традиционно описываются изменения сердечно-сосудистой и дыхательной систем в их анатомическом понимании. На наш взгляд, такой подход недостаточен, поскольку изменения параметров названных систем не увязываются с координационной структурой каждого (конкретного) выполняемого двигательного действия. Более целесообразно анализировать вегетативные изменения в совокупности с координационной структурой движения с позиции теории функциональных систем, разработанной П.К. Анохиным (1971). В таком случае анализ вегетативных изменений в процессе однократного движения должен проводиться на основе учета параметров функциональной системы именно в этом выполненном двигательном действии.
Для осуществления такой цели тренажерный комплекс должен обеспечить одновременную (синхронную) регистрацию основных характеристик мышечного сокращения; динамических и кинематических параметров выполняемого двигательного действия; показателей, отражающих состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем, двигательного аппарата.
В главе 7 описано применение разнообразных стимулирующих воздействий для развития силовых возможностей спортсмена. По нашему мнению, эффективность тренировок на тренажерном устройстве можно повысить за счет оснащения тренажера блоком, способным обеспечить стимуляцию (электрическую, электромагнитную, вибрационную и др.) моторной системы занимающегося во время непосредственного выполнения упражнения.
Нами совместно со специалистами НИИ ПСОФК "ВЛГАФК" создан аппаратно-программный комплекс "Миобуст". Он включает следующие блоки: динамометрическое устройство, электромиограф, видеоанализирующую аппаратуру, газоанализирующую аппаратуру, блок регистрации и анализа параметров сердечно-сосудистой системы, электростимулятор, электромагнитный стимулятор, вибростимулятор (рис. 11.3).
Рис. 11.3. Блок-схема аппаратно-программного комплекса
Наличие стимуляционных блоков позволяет активизировать различные отделы спинного мозга, моторную зону коры головного мозга, периферические нервы и скелетные мышцы. Все блоки комплекса синхронизированы между собой. Это позволяет в реальном времени отслеживать функциональные изменения, динамические и кинематические параметры во время каждого выполняемого двигательного действия.
С использованием описанного выше комплекса преподавателями ВЛГАФК (А.Г. Беляев, 2015; С.А. Федоров, 2015) проведен ряд экспериментальных исследований. Результаты этих экспериментов показали эффективность применения комплекса для развития силовых возможностей спортсменов. На рисунке 11.4. приведен общий вид исследования с применением комплекса "Миобуст".