Контроль физической подготовленности включает измерение уровня развития двигательных качеств: скорости или быстроты, силы, выносливости, гибкости, ловкости и т. п. Возможны три основных варианта тестирования:

- комплексная оценка физической подготовленности с использованием широкого круга разнообразных тестов;

- оценка уровня развития какого-либо одного качества (например, абсолютной силы у тяжелоатлетов);

- оценка уровня развития одной из форм проявления двигательного качества (например, уровня силовой выносливости).

При тестировании физической подготовленности необходимо предварительно:

- определить цель тестирования;

- обеспечить стандартизацию измерительных процедур;

- выбрать тесты с высокой надёжностью и информативностью, техника выполнения которых сравнительно проста и не оказывает существенного влияния на результат;

- освоить тесты настолько хорошо, чтобы при их выполнении основное внимание было направлено на достижение максимального результата, а не на стремление выполнить движение технически правильно;

- максимальную мотивацию на достижение предельных результатов в тестах, кроме стандартных функциональных проб, где этого не требуется.

7.1 Скоростные качества

Скоростные качества спортсмена проявляются в способности выполнять движения в минимальный промежуток времени.

Принято выделять элементарные и комплексные формы проявления скоростных качеств.

Элементарные формы включают в себя:

- время реакции;

- время одиночного движения;

- частоту (темп) локальных движений.

Комплексные формы представлены быстротой выполнения контрольных упражнений (например, временем бега на 30 м, челночного бега – 3 по 10 м и т. п.) и спортивных движений (временем спринтерского бега, ускорением футболиста или хоккеиста, периодом времени броска в борьбе и т. п.).

Время выполнения любого упражнения складывается из двух переменных: времени реакции (ВР) и времени движения (ВД). «Удельный вес» ВР зависит от характера спортивных движений: в единоборствах и спортивных играх, где значения ВР сопоставимы с временем последующего движения, удельный вес времени реакции будет наибольшим (около 50 %), а в видах спорта циклического характера (в беге на 100 м и беге на 1000 м) будет небольшим – 2–3 % и 0,02 %, соответственно.

Различают:

- простые реакции;

- сложные реакции:

1. реакция выбора;
2. реакция на движущийся объект.

Время простой реакции обычно измеряют с помощью хронорефлексометра.

Сигналом могут служить: световой, звуковой, тактильный (температурный) раздражители. Например, в стартовые колодки помещаются контактные датчики, соединённые со стартовым пистолетом и устройством измерения времени: при выстреле запускается измерительное устройство, а замыкание контакта датчиков в колодках останавливает его. По аналогии осуществляется регистрация времени простой реакции при ударе по мешку в боксе или фехтовании.

В соревновательных условиях способ измерения времени реакции обусловливается особенностями условий выполнения элементов упражнения.

Сложная реакция характеризуется тем, что спортсмен должен выполнить движение на один из заданных типов сигналов, например на конкретный цвет, звук, игровую или боевую ситуацию. Таким образом, оценив ситуацию, спортсмен принимает решение и нажимает одну из кнопок на пульте измерительной системы, тем самым останавливая время на хронометре. Результатом такого тестирования будут: время реакции; точность принятого решения.

Измерение ВР на движущийся объект предполагает ответ определённым движением, например на прямой удар справа в голову в боксе, взброс мяча или шайбы, изменение траектории движения точки на экране монитора и т. п.). У опытных спортсменов, которые достаточно точно предугадывают движения противника или мяча, ВР на движущийся объект может быть значительно меньше.

Длительность реакций всех типов зависит от многих факторов: вида спорта, возраста, квалификации и состояния спортсменов в момент измерения ВР, сложности и освоенности движения, которым он реагирует на сигнал. В связи с этим вариативность ВР как показателя скоростных качеств (внутри индивидуальная, меж индивидуальная) оказывается весьма значительной (коэффициент вариации может составлять от 2,0 до 18,0 %).

Одной из форм проявления скоростных качеств является частота одиночных движений, которую можно оценивать по их количеству (I) в единицу времени (t) или темпу (N = I ⁄ Δt c^-1). В случае строгой регламентации (стандартизации) времени теста допускается представлять данные измерений в количестве движений (К).

При отсутствии инструментальных методов измерения частоты одиночного движения можно применять относительно простые методы. Например, предлагается выполнить 5 выпрыгиваний или 5 приседаний заданной амплитуды с максимально возможной скоростью, при этом с помощью секундомера регистрируется время выполнения этого задания с последующим расчётом времени одиночного движения. По аналогии применяются тесты с максимально возможным количеством движений руками в вертикальной и горизонтальной плоскости или маховые движения ногами за единицу времени.

Часто для определения частоты движений используют показатели темпа локальных движений (тейпинг-тест, от англ. taping-test). Например, одна из процедур проведения такого теста заключается в постукивании кистью (из положения, сидя на стуле, рука лежит на столе, предплечье фиксировано) или стопой (из положения сидя на стуле, пятка фиксирована) с максимально возможной частотой за 5 или 10 с. При наличии специальных датчиков и программных средств эти тестирования проводятся с использованием персонального компьютера.

Также для контроля, за элементарным проявлением скоростных качеств широко применяется контрольное упражнение в виде бега на месте с высоким подниманием бедра (параллельно опоре) в максимальном темпе в течение 10 с. Число шагов подсчитывается визуально (удобнее под одну ногу, с последующим удвоением).

Темп движений как проявление быстроты изменяется с возрастом и имеет гендерные особенности.

Важно заметить, что по мере развития утомления темп движений обычно изменяется; вначале в некоторых движениях может наступать учащение за счёт уменьшения размаха движений. При сильном утомлении движения становятся реже, их темп снижается, частота уменьшается. При разной степени владения техникой темп движений раскрывает особенности совершенства действий. Это более убедительно, когда одновременно изучаются и другие биомеханические характеристики. Количественные изменения темпа часто отражают существенные изменения структуры движения. Поэтому в ряде случаев темп может служить одним из показателей степени совершенства движений.

Результаты тестов на частоту одиночных движений позволяют судить о состоянии физического качества быстроты, как отражение функциональной подвижности нервных процессов и возможности мотонейронов (кортикоспинальных) генерировать эффекторные импульсы, а также лабильности скелетных мышц, участвующих в данном движении.

Комплексные формы скоростных качеств могут быть представлены быстротой выполнения контрольных упражнений и спортивных движений. Например, скоростные возможности спортсменов оцениваются по результатам в беге на 30, 60 и 100 м. В таких тестах учитываются вариант старта (низкий, высокий) и правила соревнований по лёгкой атлетике.

Часто в батарею тестов оценки скоростных качеств включают челночный бег.

Один из вариантов его проведения имеет вид: на площадке отмечается расстояние, равное 10 м, с двух концов которого чертятся полукруги радиусом 0,5 м. На одной из сторон дистанции в этот полукруг кладётся кубик, а другая сторона дистанции используется в качестве стартовой линии. Последовательность проведения этого теста включает в себя следующее: под команду стартёра исследуемый бегом проходит расстояние до кубика, берёт его и несёт на противоположную сторону дистанции, где кладёт его на линию полукруга, а затем также бегом возвращается назад, теперь уже к финишу. Таким образом, каждый участник тестирования выполняет челночный бег 3 раза по 10 м. Результат тестирования фиксируется хронометром. Предполагается, что данное контрольное упражнение позволяет оценивать одну из сложных форм проявления быстроты, которая включает в себя комплексные двигательные действия циклического и ациклического характера. Всё это требует высокой координации движений, что обусловливается центральными механизмами управления и, особенно, точностью работы промежуточного («С») уровня управления движением.

Добротность скоростных тестов. Информативность некоторых показателей быстроты движения не имеет универсального характера; её величина существенно различна для спортсменов разных квалификационных групп, видов спорта и индивидов. Поэтому при контроле за скоростными качествами спортсменов нужно ориентироваться не только на общие показатели (для группы спортсменов определённой квалификации), но и на специфические (для конкретного спортсмена). Последние особенно важны в организации контроля за подготовленностью высоко квалифицированных спортсменов. В этом случае следует использовать индивидуальные системы оценок, в частности индивидуальные нормы.

Надёжность тестов для контроля за скоростными качествами зависит от сложности тестов и от того, насколько хорошо они освоены спортсменами. Наибольшей надёжностью отличаются простые в координационном отношении тесты, как, например, бег с максимальной скоростью на 10-30 м, повторяемость результата которого имеет высокий коэффициент корреляции (r = 0,85 – 0,95).

Надёжность этих же упражнений с ведением мяча или шайбы, с обеганием стоек оказывается существенно меньшей (r = 0,70 – 0,80). Ещё менее надёжны тесты для контроля за скоростью, где необходимо дополнительно выполнять передачи мяча, отбор, удары в цель и т. п.

Эквивалентность скоростных тестов, устанавливаемая по корреляции между их результатами, указывает на высокую степень связи, когда измеряется время простой неспецифической реакции на звуковой, световой и тактильный раздражители, т. е. при гомогенных тестах. Однако время двигательной реакции для различных частей тела (рука, нога, челюсть) и раздражителей разной модальности неодинаково, что сопряжено с разным прохождением нервного сигнала в цепи «рецептор – ЦНС – эффектор».

Зависимости между показателями времени простых специфических реакций невелики. Это объясняется тем, что быстрота таких реакций в значительной степени обусловлена освоенностью следующих за реакцией движений. Поэтому быстро реагирующий на стартовый сигнал спринтер может не оказаться столь же быстрым в момент старта в лыжной гонке, лёгкой атлетике, плавании и т. п. Это означает, что способность к быстрому выполнению элементарных двигательных заданий (время движения и реакции, максимальный темп при движении в одном суставе) мало связана со способностью к быстрому выполнению многосуставных движений.

7.2 Контроль за силовыми качествами

Силовые качества проявляются в способности преодолевать внешнее сопротивление или противодействие ему посредством мышечных напряжений.

При контроле за силовыми качествами учитывают обычно три группы показателей:

1. основные (мгновенные значения силы в какой-либо момент движения, в частности максимальную силу, среднюю силу);
2. интегральные – импульс силы;
3. дифференциальные – градиент силы и т. п.

Максимальная сила наглядна при многих спортивных движениях, но при быстро выполняемых упражнениях сравнительно плохо характеризует конечный результат движения (например, связь между максимальной силой отталкивания и высотой прыжка может быть очень низкой). Согласно законам механики, конечный эффект действия силы, в частности усилие, достигнутое в результате изменения скорости движения тела, определяется импульсом силы. При постоянно действующей силе импульс силы будет соответствовать произведению силы на время её действия (F•Δt)). В других условиях, при ударных взаимодействиях, расчёты импульса силы проводятся путём интегрирования.

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

Градиент силы и другие дифференциальные показатели вычисляются путём применения математических операций.

Более подробную информацию об этих и других силовых характеристиках движения можно получить в учебниках по биомеханике физических упражнений.

Различают два способа регистрации силовых качеств:

1. без измерительной аппаратуры (например, по тому наибольшему весу, который способен поднять или удерживать спортсмен);
2. с использованием измерительных устройств – динамометров или динамографов (например, современные системы силовых станций), а также тензометрических систем (с помощью встроенных тензодатчиков можно регистрировать силы реакции опоры, отталкивания, ударных действий и др.).

В массовом спорте об уровне развития силовых качеств часто судят по результатам соревновательных или контрольных упражнений. Существует два способа контроля за силовыми качествами:

1. прямой – максимум силы разных форм движений (сгибания, разгибания, статические усилия). Здесь применять более сложные по координации движения нецелесообразно, т. к. результат в них в значительной степени зависит от технического мастерства;
2. косвенный – 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, метания гранаты или набивных мячей, подтягивание на перекладине, вис и т. п. В этих случаях об уровне развития качеств судят по метрическим (м, с) и не метрическим (кол-во раз) параметрам. Исходя из обратной зависимости между силой движений и скоростью их выполнения можно контролировать характер силовых проявлений: упражнение со значительным отягощением (70–100 % от максимального) соответствует проявлению собственно силовых качеств; в зоне от средних отягощений (30–60 %) – скоростно-силовых; при малых (5–25 %) – скоростных.

Понятие «максимальная сила» используется для характеристики абсолютной силы, проявляемой без учёта времени, а также 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 (10 Н•кг массы спортсмена), в беге – 2000 Н (30 Н•кг).

Максимальная сила измеряется в специфических и неспецифических тестах. В первом случае регистрируют силовые показатели в соревновательном упражнении или близком к нему по структуре двигательных действий. Во втором случае чаще всего используют силовые станции, на которых измеряют силу групп мышц в стандартных движениях (сгибания или разгибания сегментов тела).

В зависимости от задач исследования регистрируют максимальную динамическую или статическую силу.

Известно, что в зависимости от суставного угла величина проявляемой силы может значительно меняться. Так, например, показано, при угле в коленном суставе в 150° сила разгибателей составила 3600 Н, а при угле в 130° – только 2520 Н. Причина этого явления – изменение длины и силы тяги мышц при разных суставных углах.

При измерении силы в односуставных движениях фактически регистрируют её момент, величина которого зависит от длины плеча силы и величины проявляемой силы (модуля 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 измерениях может значительно повлиять на конечный результат. Так как в сгибательных и разгибательных движениях регистрируется не сила, а её момент, то в строгом смысле результаты измерений должны быть представлены не в ньютонах (Н) или килограммах силы (кгс), а в ньютонометрах (Нм) или килограммометрах (кгм).

Зарегистрированные в ходе измерений показатели силы называют абсолютными; расчётным путём определяют относительные показатели (отношение абсолютной силы к массе тела). Их значения у спортсменов с большей массой тела меньше, чем у более лёгких спортсменов. Зависимость «сила – масса тела» описывается уравнением:

где F – сила (результат в силовом тесте); а – константа; m – масса тела.

Это уравнение позволяет рассчитывать эквивалентные силовые показатели для спортсменов с разной массой тела. Например, расчёты показывают, что эквивалентными можно считать результаты в толчке штанги: 218 кг для тяжелоатлетов весовой категории 90 кг, 206 кг – 82,5 кг, 193 кг – 75 кг, 180 кг – 67,5 кг, 166 кг – 60 кг.

Добротность силовых тестов. Информативность силовых тестов применительно к разным критериям неодинакова. Изменяется она и при изменении состава спортсменов (в разных видах спорта). В некоторых случаях информативность силовых тестов может определяться по соотношению динамики их результатов к динамике конкретного спортсмена в соревновательном упражнении. В свою очередь надёжность силовых тестов зависит от их сложности и способа измерения результатов. Наиболее надёжны тесты, измерения в которых проводятся механическими динамометрами. Сравнительно высокой надёжностью характеризуются такие параметры, как градиенты силы и максимальной силы, измеряемой тензометрическими системами.

Важно иметь в виду, что с возрастом и ростом тренированности происходит закономерное изменение силовых показателей, отсюда изменяется и добротность применяемых тестов.

Повторное тестирование с целью определения стабильности и надёжности силовых показателей через разные промежутки времени (через месяц, год, два и три года) указывает на достаточно высокую степень воспроизводимости результатов. Полученная информация о стабильности результатов через большой период времени (1–3 года) позволяет определить, какие тесты и в каком возрасте лучше использовать для прогноза результатов.

Необходимо также учитывать относительную стабильность показателей, когда дети, показывающие лучшие результаты в раннем возрасте, сохраняют это преимущество все последующие периоды жизни. Вместе с этим, несмотря на общую закономерность онтогенеза организма, нельзя забывать о его индивидуальных особенностях темпов роста и морфофункционального развития, что проявляется, в частности, в разной интенсивности формирования и становления двигательных качеств. Поэтому у одних индивидов можно наблюдать максимум роста силовых способностей раньше (впрочем, как и других качеств), а у других – гораздо позже.

7.3 Контроль за выносливостью

Выносливость – это способность длительно выполнять упражнения без снижения их эффективности. Близко к понятию «выносливость» понятие «физическая работоспособность», под которой понимают возможность человека выполнять физическую работу.

Выносливость и физическая работоспособность спортсмена определяются рядом факторов: функциональными возможностями физиологических, биоэнергетических систем организма, совершенством управления внутри- и межмышечными координациями (внутренняя организация движения, внешне выраженная в технике движения), мотивацией и способностью психогенной сферы деятельности мозга противостоять утомлению и т. п. Среди этих факторов особое значение часто (в большинстве в циклических видах спорта) отводится возможностям аэробных и анаэробных источников энергии. Однако между производительностью этих энергетических систем, с одной стороны, и выносливостью, с другой, не всегда выявляется функциональная связь, что иногда связывается с разной техникой движений. Последнее, конечно, имеет важное значение в обеспечении выносливости, но если сравнивать технику бега на 1500 и 10000 м, то сложно принять утверждение о столь разной технике.

Принято различать виды выносливости – общей, скоростной, силовой и др. С точки зрения метрологии, выносливость (также как быстрота, ловкость и гибкость) не имеет своей единицы измерения. Поэтому она изучается с помощью косвенных показателей (время, путь, мощность, потребление кислорода, ЧСС, лёгочная вентиляция, температура тела, биохимические показатели крови и мышечной ткани и т. п.).

Выносливость измеряется двумя группами тестов:

1) неспецифические – по результатам, которых оцениваются потенциальные возможности спортсмена эффективно соревноваться или тренироваться в условиях нарастающего утомления:

1. бег на тредбане;
2. педалирование на велоэргометре;
3. степ-тест.

Условия выполнения этих тестов должны быть стандартизированы – измерению обычно подлежат эргономические (время, объём и интенсивность выполнения заданий) и физиологические (потребление кислорода, ЧСС, порог анаэробного обмена и др.) показатели.

2) специфические – результаты которых указывают на степень реализации этих потенциальных возможностей. Специфическими считают такие тесты, структура выполнения которых близка к соревновательной. Поэтому для бегунов тестирование на тредбане, а для велосипедистов на велоэргометре можно, с определённой относительностью, рассматривать как методы контроля за специальной выносливостью.

В качестве показателей качества выносливости используют основные эргометрические характеристики:

1. время;
2. объём;
3. интенсивность выполнения упражнения.

При каком-либо двигательном задании измеряется один или несколько параметров, характеризующих выносливость, или работоспособность.

Определяя критерии оценки выносливости, необходимо учитывать её возрастные и гендерные особенности.

Уровень выносливости у каждого спортсмена в циклических видах спорта по отношению к его скоростным возможностям неодинаков. Различия можно определить количественно по так называемому запасу скорости или коэффициенту выносливости.

Запас скорости определяется как разность между средним временем бега эталонного отрезка и лучшим временем на этом отрезке.

Коэффициент выносливости (КВ) – это отношение времени преодоления всей дистанции к времени преодоления эталонного отрезка: чем он меньше, тем больше уровень выносливости.

Например, время на дистанции 400 м – 47,0 с (t), а лучшее время на коротком («эталонном») отрезке 100 м – 10,7 с (tэт), тогда

Точно так же при измерении выносливости в упражнениях силового характера (по числу повторений упражнения с отягощением) необходимо зарегистрированные результаты соотносить с уровнем развития максимальной силы в этом упражнении.

Важным условием обеспечения выносливости и физической работоспособности является оптимизация и стабильность техники спортивных движений. Поэтому, чем меньше изменяются биомеханические показатели в конце упражнения, тем выше уровень выносливости. Пороговыми значениями наступления утомления и, соответственно, снижения выносливости и физической работоспособности могут служить: нарушение внешней структуры (техники) и ритма движений, увеличение амплитуды колебаний (поперечных, вертикальных) центра тяжести тела и размаха траектории движения звеньев тела относительно оптимальных значений (например, регистрируемых по траектории перемещения весла в гребле).

По аналогии значительные увеличения физиологических параметров по мере мышечной нагрузки свидетельствуют об усилении напряжённости функций, что также может служить критерием снижения выносливости.

Выносливость измеряется с помощью гетерогенных тестов, результаты которых определяют как минимум два фактора: функциональные возможности и степень развития волевых качеств. Одинаковые значения показателей предельного времени работы, МПК, максимального кислородного долга и т. п. у двух спортсменов ещё не дают основания утверждать, что у них одинаковая выносливость. Например, первый спортсмен выполнил тестирующее задание с полной мобилизацией волевых качеств, а второй прервал работу при первых признаках утомления, когда энергетические затраты организма ещё не достигли своего максимума.

Необходимость выявления истинной оценки выносливости необходима для планирования тренировочного процесса: в рассматриваемом примере для второго спортсмена требуется ввести в задания расширение волевых качеств.

Очевидно, что с помощью максимальных тестов, где сложно определить удельный вклад функциональных возможностей и волевых качеств, точно оценить истинный уровень развития выносливости не представляется возможным.

Сделать это можно с использованием субмаксимальных (стандартных) тестов, когда не требуется предельных волевых напряжений и результат определяется по функциональным параметрам организма, которые при задании составляют: по потреблению кислорода – 70 %, а по ЧСС – 85 % от максимальных их значений. При этом, составляя уравнение регрессии, можно предсказать, какими были бы показатели выносливости, если бы спортсмен выполнил предельную нагрузку. Примерный вид уравнения регрессии при субмаксимальной работе

Добротность тестов на выносливость. Надёжность показателей выносливости оценивается с помощью метода повторного тестирования либо метода параллельных форм (когда спортсмен выполняет разные по форме тесты, оценивающие один и тот же вид выносливости). Критерием надёжности тестов служит высокий коэффициент корреляции.

Информативность показателей выносливости определяется в два этапа. На первом – в процессе теоретического анализа определяют вклад различных факторов в спортивный результат. Например, для бегунов-стайеров принимают во внимание, что энергия, необходимая для бега на 5 и 10 км, приблизительно на 95 % обеспечивается путём аэробных источников энергии. Следовательно, основной показатель для контроля должен отражать аэробные возможности организма. На втором – измеряют результаты в тестах, а затем сопоставляют их с одним или несколькими критериями (результаты соревновательных упражнений) путём того же корреляционного анализа. Показано, что тесты, характеризующие аэробные возможности (МПК, PWC170 и т. п.), обладают высокой информативностью для определения выносливости стайеров (судя по спортивному результату) в циклических видах спорта.

Эквивалентными обычно оказываются показатели, характеризующие одно и то же проявление выносливости. Например, специальная выносливость пловцов может определяться двумя способами: 1) по времени повторного проплывания 6 по 50 м с интенсивностью 90 % от максимальной и интервалами отдыха 10 с; 2) по длительности плавания с интенсивностью 90 % от максимальной (результатом является либо длина дистанции, либо время плавания, в течение которого спортсмен поддерживал заданную интенсивность). Коэффициенты корреляции между результатами обоих заданий составляют 0,70–0,85, что указывает на высокую эквивалентность тестов. На практике целесообразно применять первый тест, т. к. он проще по организации.

Данные показывают, что большинство специфических и неспецифических тестов, используемых в разных видах спорта для контроля за аэробными возможностями спортсменов, эквивалентны, а значит, они могут замещать друг друга. В свою очередь, эквивалентность специфических и неспецифических тестов для контроля за анаэробными возможностями невелика (r = 0,3–0,6). Предполагается, что это обусловлено большим влиянием техники движений на результаты тестирования в подобного рода упражнениях.

Следует иметь в виду, что между различными видами выносливости (общей, скоростной, силовой и т. п.), как правило, нет зависимостей.

7.4 Контроль за гибкостью

Гибкость – это способность выполнять движения с максимальной амплитудой в суставах. Гибкость обусловлена морфофункциональными свойствами опорно-двигательного аппарата, определяющими степень подвижности его звеньев (строение суставов; эластичность мягких тканей; взаимодействие мышц, обеспечивающих движение и др.). Термином «гибкость» правомерно пользоваться в тех случаях, когда речь идёт о суммарной подвижности в суставах (биоцепи) тела. Применительно же к отдельным суставам правильнее говорить «подвижность».

При контроле за этим качеством выделяют два вида проявления подвижности (размаха) в суставах: активную и пассивную гибкость.

Активная гибкость является показателем максимальной амплитуды движения в суставах за счёт активной тяги мышц, управляющих данной биоцепью или биозвеном.

Пассивная гибкость определяется наибольшей амплитудой движения биозвена или биоцепи тела, которая достигается за счёт внешней силы (собственная масса тела, внешнее отягощение или давление и т. п.). Для объективной оценки пассивной гибкости важно стандартизировать внешнюю силу. Величину пассивной гибкости определяют в момент, когда действие внешней силы вызывает болевые ощущения. Следовательно, показатели пассивной гибкости гетерогенны и зависят не только от состояния суставного и мышечного аппарата, но и от способности спортсмена терпеть неприятные ощущения. Поэтому необходимо так мотивировать его, чтобы он не прекратил тест при появлении первых признаков боли.

Пассивная гибкость всегда больше активной. Разница между величинами активной и пассивной гибкости называется дефицитом активной гибкости. Эта величина может рассматриваться как критерий состояния суставов и мышечного аппарата спортсмена.

Показатели гибкости зависят от времени тестирования (с утра меньше, чем к вечеру), температуры окружающей среды (при 30 °С гибкость больше, чем при 10 °С), разминки спортсмена (повышение температуры мышц способствует увеличению подвижности и гибкости). Поэтому измерять это качество следует в стандартных условиях.

Гибкость, так же как и подвижность, измеряется в угловых (градус, рад) и линейных (см) единицах. Сделать это можно следующими способами: механическим, механоэлектрическим, оптическим, рентгенографическим.

Механическая регистрация подвижности в суставе осуществляется с помощью механического гониометра – угломера, к одной из ножек которого прикреплён транспортир. Ножки гониометра крепятся на продольных осях сегментов, образующих сустав. При выполнении движения (разгибание, сгибание, вращение) изменяется угол между осями сегментов. Изменение данного угла регистрируется визуально по транспортиру.

При механоэлектрическом методе транспортир заменяется потенциометром (датчиком): изменение угла в суставе сопровождается изменением сопротивления датчика, что и фиксируется на индикаторе (омметре) или регистрирующем устройстве в виде гониограммы. Этот метод более точен.

Оптические методы измерения гибкости и подвижности основаны на применении цифровой фото- и видеорегистрации. На суставных точках спортсмена крепят датчики (маркеры), изменение взаиморасположения которых фиксируется регистрирующей аппаратурой. Точность оптических методов зависит от следующих факторов: погрешности регистрирующей аппаратуры; способов крепления маркеров на суставных точках и величин их смещения при выполнении движения; погрешности анализа фото- и видеоматериалов.

Наиболее предпочтительным из оптических методов является стереоциклография в комплексе с компьютером. Этот метод позволяет регистрировать амплитуду движения в трёхмерном пространстве.

Рентгенографический метод позволяет определить теоретически возможную амплитуду движения в суставе исходя их разности поверхностей суставной впадины (ямки) и головки. Например, поверхность суставной впадины лопатки в поперечной плоскости имеет 70°, а головки плечевой кости –140°. Следовательно, теоретически размах движения в плечевом суставе будет составлять 140°–70° = 70°. Конечно, это лишь теоретическая величина, на практике возможна и большая подвижность сустава за счёт искусственного подвывиха в нём. В видах спорта, требующих большой амплитуды движения в суставах, этот эффект (подвывих) становится привычным. Это достигается путём введения в тренировочные задания специальных упражнений, направленных на повышение эластичных свойств суставных мягких тканей и укрепление мышц, фиксирующих сустав.

В педагогической практике часто используют простейшие методы изменения комплексного проявления гибкости (когда она зависит от подвижности во многих сочленениях и не представляется возможным определить удельный вклад каждого из них в суммарный конечный результат измерения). Например, гибкость позвоночного столба определяют по степени наклона туловища вперёд, назад и в стороны. Чтобы определить степень наклона туловища вперёд из положения стоя, надо встать на скамейку и, не сгибая ног в коленях, до предела наклониться вперёд (медленно), зафиксировав крайнее положение на 1–2 с. Измеряют расстояние от поверхности скамейки до кончиков средних пальцев рук (в см). Если пальцы не достают до верхнего края скамейки, то величина показателя гибкости обозначается со знаком минус, если опускаются ниже – со знаком плюс.

Более объективным способом контроля гибкости позвоночного столба считается максимальный наклон вперёд из положения сидя на полу; расстояние между стопами около 30 см, ступни вертикально, руки вперёд-внутрь ладонями книзу. В качестве измерителя можно использовать предварительную разметку, линейку или сантиметровую ленту, положенную между стопами вдоль ног. Нулевая отметка находится на уровне пяток испытуемого. Не позволяя сгибать ноги при наклоне, исследователь прижимает колени исследуемого к полу. Выполнив максимальный медленный наклон (ладони скользят вперёд по линейке), исследуемый должен задержаться в этом положении 1–2 с. В этот момент времени результат фиксируется по кончикам средних пальцев с точностью до 1 см и записывается: со знаком плюс, если пальцы были дальше уровня пяток; со знаком минус, если не достигли нулевой отметки.

Такие и подобные (размах поворота туловища право, влево и т. п.) комплексные методы измерения гибкости считаются весьма относительными, т. к. здесь может возникать значительная погрешность в связи с разной длиной конечностей и туловища, даже при одной и той же длине тела у отдельных спортсменов. Поэтому, чтобы повысить качество измерения, следует соотносить полученные в ходе измерения параметры с длиннотными параметрами сегментов тела.

Добротность тестов на гибкость. В стандартных условиях надёжность показателей гибкости высокая (r = 0,85–0,95). Информативность тестов на гибкость зависит от того, насколько амплитуда тестирующего движения совпадает с амплитудой соревновательного движения. Наибольшая информативность показателей гибкости маховых движений ногами отмечается у футболистов, барьеристов, прыгунов в высоту и длину.

Эквивалентность тестов на гибкость сравнительно невысока: спортсмен, отличающийся высокой гибкостью в одних упражнениях, может иметь низкие показатели гибкости в других. Поэтому для оценки так называемой общей гибкости необходимы её измерения в разных сочленениях и в разных движениях.

7.5 Контроль за ловкостью

Ловкость характеризуют такие свойства действий, как:

1. умение выполнять координационно сложные движения;
2. выполнять их точно (точность в данном случае означает, что биомеханические характеристики выполняемого движения близки к эталонным);
3. способность быстро обучаться новым движениям с заданным уровнем точности;
4. быстро перестраивать свою двигательную деятельность в соответствии с требованиями внезапно изменяющихся внешних условий.

Ловкость – сложное, комплексное качество, во многом связанное с координационными способностями, точностью движений и функцией равновесия.

В отличие от ловкости, координация движений – это умение согласовывать движения различными частями тела при выполнении двигательных действий. Зрительно это воспринимается как чёткое гармоничное сочетание движений по ритму, темпу, направленности и амплитуде; физиологически это обусловлено навыком, быстро перераспределять степень мышечного напряжения и расслабления, что обеспечивает быстроту двигательных реакций, регулируемых ЦНС.

Показатели ловкости, характеризующие умение выполнять координационно сложные движения и точность их выполнения, используются для контроля над эффективностью техники, а показатели времени перестройки двигательной деятельности – для определения быстроты сложной двигательной реакции и тактического мышления.

Исследовать координационные способности позволяет, например, челночный бег. Длина отрезков в этом упражнении может быть равной 5–10 м, а их количество – от 3 до 10.

При оценке точности движений различают три параметра: пространственный, временной и силовой. Методика определения точности по каждому из параметров одинакова – исследуемому предлагают выполнить какое-либо движение, строго регламентированное в пространстве, во времени или по степени мышечного усилия. Регистрируются ошибки при воспроизведении заданного параметра движения. Чем меньше величина этих ошибок (отклонение от задания), тем совершеннее точность движений.

В качестве контрольных упражнений могут быть: отведение или сгибание конечностей до заданного угла без контроля зрения; ходьба по периметру размеченного квадрата с завязанными глазами; выполнение каких-либо движений (приседаний, махов руками, ходьбы, бега и т. п.) в течение точно заданного интервала времени по собственному «ощущению» времени; не глядя, воспроизвести на динамометре усилие в половину максимальной силы кисти; выполнение без разметки прыжка в длину с места на расстояние, равное половине личного максимального результата, и т. п.

Одной из важных функций, обеспечивающих ловкость, является равновесие. Под равновесием понимают способность к сохранению устойчивого положения тела (статическое – удержание принятой позы, динамическое – в движении). Эта функция во многом определяет не только точность выполнения технических действий, но и энергетическую стоимость мышечной работы в циклических и ациклических видах спорта. Сложно добиться высоких спортивных результатов, если спортсмен не может поддерживать относительного равновесия или устойчивого положения своего центра масс тела (например, при отдельных гимнастических упражнениях или беге на 100 м).

В качестве критерия оценки статического равновесия может выступать время сохранения позы – стойка на одной ноге, другая согнута и подошвой упирается в колено опорной ноги, руки вытянуты вперёд, глаза закрываются по сигналу при включении секундомера. В свою очередь, наиболее простым тестом для оценки динамического равновесия может являться измерение отклонений от прямой при прохождении, например, 15-метрового отрезка с закрытыми глазами.

Очевидно, что качество ловкости характеризуется многомерностью и специфичностью своего проявления для каждого вида спорта, что требует особого подхода к подбору наиболее информативных комплексных тестов.

7.6 Контроль за функциональной подготовленностью

Показатели функциональной подготовленности характеризуются комплексом свойств и качеств спортсмена, определяющих эффективность его тренировочной и соревновательной деятельности, его соответствие целевому назначению – специфическим требованиям спортивного достижения.

Например, применительно к спортсменам-многоборцам – это свойства универсальности (десятиборье, современное пятиборье) и широты (конькобежное, гимнастическое многоборье) психофизических в своей основе возможностей спортсмена.

В реальных ситуациях тренировочной работы и участия в состязаниях функциональное состояние спортсмена изменяется под влиянием целого ряда как связанных между собой, так и независимых воздействий. При этом реакция спортсмена выражается в разнообразных изменениях его физиологических и личностно-психологических характеристик.

Выделяют четыре типа критериев, с помощью которых можно оценить функциональное состояние спортсмена: физиологические, биохимические, поведенческие и субъективные. В таблице 7 представлены основные физиологические и биохимические показатели функциональной подготовленности спортсмена.

Таблица 7 – Некоторые физиологические и биохимические показатели функциональной подготовленности:

Функциональные системы	Физиологические параметры
ЦНС	Головной мозг (разность потенциалов переменного электрического поля, статический потенциал, кровенаполнение, неоднородность структуры мозга). Биопотенциалы субкортикальных отделов ЦНС (ЭЭГ). Спинномозговая жидкость (ликвора – давление, температура).
Анализаторные системы	Чувствительность анализаторных систем (абсолютный и дифференциальный пороги чувствительности). Пространственные характеристики (поле зрения, диаграммы направленности). Временные характеристики (хронаксия, критическая частота слияния световых мельканий, интервал дискретности).
Сердечно-сосудистая система	Электрические явления в сердце. Деятельность сердца и крупных сосудов (изменение размеров сердца и сосудов, скорость сокращения мышцы и клапанов сердца, тонус стенок артерий и вен, скорость распространения пульсовой волны). Движение грудной клетки при работе сердца (перемещение, скорость и ускорение стенки груднойклетки, давление в грудной клетке). Движение крови в сердце и сосудах (давление крови в сердце, крупных сосудах, артериях, артериолах, капиллярах и венах); изменение объёма органов при кровенаполнении, скорость кровотока, минутный объём кровообращения, циркулирующий объём крови)
Система внешнего дыхания	Лёгочные объёмы (ЖЕЛ, общая ёмкость лёгких, функциональная ёмкость лёгких, остаточный объём, объём вдоха, мёртвое пространство, неравномерность лёгочной вентиляции, минутный объём дыхания). Механика дыхания (частота дыхания, объёмная и линейная скорость вдоха и выдоха, давление воздуха на вдохе и выдохе, степень растяжимости лёгких и грудной клетки, изменения объёма грудной клетки, величина работы дыхания). Показатели дыхания на уровне «альвеолярный воздух – кровь лёгочных капилляров» (% О², % СО², рО², рСО² в альвеолярном и выдыхаемом воздухе, объём поглощённого О² и выделенного СО², диффузионная способность лёгких). Газовый состав артериальной крови(процентное содержание О² и СО², парциальное давление О², СО², рН крови).
Тканевое дыхание	Артериовенозная разность по кислороду. Напряжение О², СО²в тканях. Соотношение лактат/пируват.
Эндокринная система	Показатели эпифиза, гипофиза, тимуса, щитовидной железы, околощитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников, половых желёз.
Нервно-мышечная система	Биоэлектрическая активность мышц (порог возбуждения, хронаксия, порог тетануса, порог пессимума, биопотенциалы мышц, Н-рефлекс, М-ответ). Биомеханика деятельности мышц (сила и силовая выносливость; вязкость и жёсткость мышцы; кинематические показатели движений тела – перемещение, скорость, ускорение).
Обмен веществ и энергии	Обмен веществ (белков, углеводов, жиров, воды и минеральных веществ). Энергетический обмен (энергетический баланс, потребление кислорода и кислородный долг, основной обмен, дополнительный расход энергии, КПД энерготрат).
Терморегуляция	Регуляция теплового состояния организма (теплопродукция, теплоотдача, температура тела, кожных покровов, выдыхаемого воздуха, регуляция температуры тела и др.)

В научных изданиях и справочниках можно найти детальное описание физиологических показателей, используемых в контроле и оценке функциональной подготовленности спортсменов разных видов спорта, возраста, пола и спортивной квалификации.

Следует учитывать, что разные виды спорта предъявляют не одинаковые требования к уровню функциональной подготовленности спортсмена. Существует целый ряд общих для всех видов физиологических измерений метрологических проблем. Главные из которых – разработка эталонных (должных) значений функционирования систем жизнеобеспечения в зависимости от вида спорта, квалификации спортсменов, а также установление характера не линейности разных процессов регуляции функций организма при нарастающей мышечной работе и, соответственно, выбор должных шкал измерения. Эти проблемы представляют собой реальные трудности в деле использования физиологических показателей для практической оценки функциональной подготовленности спортсмена.