Метод компьютернойтензодинамометрии

Инструментальный контроль силовых и скоростно-силовых возможностей мышц нижних конечностей проводился с использованием методики тензодинамометрии, которая заключается в регистрации и анализе кривой развития силы мышц во времени. Данная методика позволяет оценивать уровень специальной силовой подготовленности спортсменов, исходя из комплекса специфических данных, характеризующих способность человека к проявлению «взрывных усилий», которые недоступны прямому измерению.

Для этого был разработан программно-инструментальный измерительный комплекс (рис.1), который включает в себя два основных блока: механический и электронный. В качестве механического блока был использован универсальный динамометрический стенд (УДС), который предназначен для обеспечения стандартной позы испытуемых и создания внешнего сопротивления движению. Конструкция блока выполнена с учетом следующих требований: обеспечение удобной позы для максимального усилия и стабильное ее воспроизведение при повторном тестировании; исключение привязных ремней; максимальное уменьшение веса стенда.

Рис. 1. Разгибание ноги в коленном и тазобедренном суставах.

В качестве регистратора усилия использовался датчик промышленного производства фирмы «DACELLLOADCELL» (Корея).

Управление устройством осуществляется специально разработанной программой, обеспечивающей сопряжение с датчиком, ввод информации в компьютер, графическое представление результатов, экспресс-обработку и сохранение данных в виде текстовых таблиц, а также вычисление мгновенной скорости нарастания силы мышц (производная силы по времени). При этом на экране монитора оператор видит график развития силы мышц и скорости ее изменения. Разработанный комплекс позволяет провести большое количество измерений в лабораторных условиях, быстро обработать информацию и получить интересующие результаты, снизить погрешность измерений и вычислений.

По полученным тензодинамометрическим кривым определялась максимальная изометрическая сила мышц F, проявляемая в описанном движении, время t, в течение которого был достигнут максимум усилия, вычислялся "градиент" силы I=F_max/t_max, то есть скорость нарастания силы до максимума, а также сила, достигнутая за 0,1 с.

Были записаны и обработаны тензодинамограммы проявления силы групп мышц, несущих основную нагрузку в структуре бега: мышц-сгибателей бедра, разгибателей ног, стоп, туловища. В изометрическом режиме давалась установка показать максимальную произвольную силу, во взрывном изометрическом режиме – на быстрое достижение максимальной силы в кратчайший промежуток времени. По полученным тензодинамометрическим кривым определялась максимальная изометрическая сила мышц (F_max), проявляемая в описанном движении, время, в течение которого был достигнут максимум усилия (t_max), вычислялся дифференциальный показатель (градиент) силы (J), характеризующий скорость нарастания силы до максимума и численно равный  (31, 32). Поскольку фаза отталкивания в беге длится 0,10-1,13 с (42, 107), то определялось значение силы, развиваемой спортсменками за 0,1 с (F_0,1).

В ходе экспериментов была проверена информативность, надежность и объективность (согласованность) полученных характеристик. Статистическая надежность теста определяется соотношением между «внутрииндивидуальной» и «межиндивидуальной» изменчивостью. Для определения надежности тестов использовался метод двойного тестирования. Надежность выделенных показателей специальной силовой подготовленности, фиксировался с помощью УДС, проверялась ранее. Степень связи между результатом повторного тестирования во всех случаях превышала 0,95, что свидетельствует об отличной надежности данных.

Поскольку тест должен проходить проверку на объективность, был произведен расчет коэффициента корреляции между результатами, полученными разными исследователями с одними и теми же испытуемыми. Для этого группа спортсменок была трижды обследована с использованием УДС и контрольных тестов. Причем дважды обследование проведено одним исследователем, а в третий раз – другим. Коэффициенты объективности показателей составляли 0,96-0,99.