Статья от заместителя генерального директора ФГБУ ФНЦ ВНИИФК, начальника Национального центра спорта, кандидата педагогических наук, доцента Крючкова Андрея Сергеевича и главного специалиста Национального центра спорта Волкова Максима Владимировича
В лыжных гонках и биатлоне применение дополнительного сопротивления при передвижении на лыжах, а чаще на лыжероллерах, в летний период подготовки, уже много десятков лет является неотъемлемой частью тренировочного процесса. В качестве сопротивления применяются жилеты со встроенным в них грузом, либо «волокуша» - приспособление, в котором используется веревочный шнур длиной 5-6 метров, один конец которого закреплен на поясе спортсмена, а другой соединён с покрышкой от автомобиля или мотоцикла. Целью применения дополнительного сопротивления, как правило, является развития у спортсмена специальной силы или силовой выносливости, одновременно с совершенствованием техники лыжных локомоций.
Анализ специальной литературы и личное общение с тренерами по лыжным гонкам и биатлону показали, что на сегодняшний день единого мнения о пользе или вреде дополнительного сопротивления при передвижении на лыжах/лыжероллерах нет. Кто-то утверждает что это «зло», в первую очередь для лыжной техники, кто-то утверждает, что это единственный способ обеспечить эффект текущей трансформации силы/выносливости в технику лыжных локомоций.
В данной статье мы попытались одновременно с биомеханических и неврологических позиций рассмотреть специфику влияния дополнительного отягощения, как на мышечный аппарат, так и на эффективность управления лыжными движениями.
Неврологический аспект.
Когда спортсмен добавляет к лыжному движению внешнее сопротивление (жилет, «волокуша»), мозг должен внести коррекции в моторную программу и изменить команды мышцам под новую задачу – перемещать центр массы тела в условиях повышенного сопротивления. Чтобы правильно внести коррекции, мозг должен проанализировать текущие сигналы от мышц, сухожилий, связок, суставов, кожи и предсказать заранее последствия движения, еще до его выполнения. Применение дополнительного сопротивления увеличивает неопределенность сигналов от тела, так как меняет величину мышечного напряжения, скорость сегментов тела, амплитуду, устойчивость тела и стабильность суставов. В результате мозгу сложнее в этом сенсорном «шуме» понять, где находятся суставы и как они движутся, и он начинает рассматривать «отягощенное» лыжное движение как плохо управляемое, а значит не безопасное. Как результат, мозг переключается от стратегии повышения мощности/скорости на «защитную» моторную стратегию перемещения на лыжах – ограничить мощность рабочих усилий и повысить контроль над движениями в суставах через их «запирание». Лыжное движение становится менее автоматизированным и «вязким», или, как говорят тренеры, затянутым.
Жилет, надетый на спортсмена – это дополнительная нагрузка, но являющаяся частью тела спортсмена: центр массы меняется, но внешняя связь между телом и нагрузкой минимальна. В этом случае мозг получает относительно «чистую» задачу: перемещать центр массы тела в условиях возросшей массы тела и инерции, а структура лыжного движения в целом остается прежней. В результате моторная система чаще перестраивает преактивацию мышц движителей и стабилизаторов, а также силу разгибания в суставах. Таким образом, жилет, в основном, повышает требования к усилиям мышц и «жесткости» туловища / суставов, но главное, что эта нагрузка «встроена» в тело спортсмена, и мозгу легче предсказать последствия такого движения. Таким образом, жилет - это повышенная нагрузка на тело, но не обязательно «ломающая» внешнюю форму движения и вызывающая дестабилизацию моторной программы.
Совершенно иная ситуация с «волокушей»: внешнее сопротивление не является частью тела, и сила тяги идет через цепь «тело – шнур – снаряд». Для мозга это уже не просто «тяжелее», а совершенно другая задача управления – скоординировать работу всех звеньев тела в условиях высокой степени неопределенности прогноза последствий (результата) лыжного движения. Растет ошибка предсказания последствий движений – мозгу намного сложнее, чем при использовании жилета, заранее просчитать непредсказуемую реакцию буксируемой массы: изменения трения покрышки, угол тяги, направление действия силы. Мозг перед каждым очередным циклом лыжного движения ждет один результат, а реально получает другой. Растет цена двигательной ошибки и прикладываемых усилий. В этом случае, чтобы решить двигательную задачу, нервная система усиливает тонус мышц туловища, сильнее включает мышцы-антагонисты, удлиняет время фаз движения. В отличие от жилета, при движении с «волокушей» различным отделам двигательной системы мозга сложнее понимать из-за каких именно сегментов тела происходит «провал» мощности перемещения, где начинается «утечка» силы и насколько эффективно идет передача усилий в опору.
Таким образом, с позиции нейромоторного программирования, жилет – это более предсказуемая «встроенная» нагрузка, а «волокуша» – это нагрузка с меньшей определенностью результата движения. Соответственно, «волокуша» сильнее ухудшает качество движения и требует более сложной перестройки моторной программы.
Проще говоря, жилет нагружает тело спортсмена, а «волокуша» нагружает систему управления лыжным движением.
В этой связи, с позиции совершенствования техники лыжных локомоций, можно предполагать, что при правильно подобранной массе, жилет может помочь усилить выученную моторную программу (закрепить технику), а «волокуша», напротив, будет заставлять переучивать координацию движений. Соответственно, скорость обучения технике лыжных движений, если его нагрузить жилетом, будет выше, чем, если к «сырой» технике лыжных локомоций добавить «волокушу».
Биомеханический аспект.
При перемещении на лыжах основная задача спортсмена заключается в горизонтальном перемещении центра массы тела.
С этих позиций жилет на теле спортсмена создает вертикальную силу вниз, а «волокуша» - горизонтальную силу назад. Данные векторы сопротивления формируют качественно разные сигналы от тела и требуют разных стратегий моторных коррекций от нервной системы.
Тяжелый жилет распределяет силу по туловищу, вызывая компрессию позвонков и смещение центра массы вверх. Сенсорная обратная связь от межпозвоночных дисков и мышц стабилизаторов позвоночного столба сигнализируют мозгу о повышенной антигравитационной нагрузке. При этом мозг фиксирует конфликт или несоответствие между зрительной целью движения на лыжах – перемещать центр масс горизонтально с вертикальной компрессией, создаваемой жилетом. Таким образом, вертикальное давление жилета нарушает биомеханику скольжения на лыжах. В результате наблюдается активация нейронов «вертикальной коррекции», которые передают сигналы в моторные центры для стабилизации вертикального положения тела спортсмена, и только после этого идет команда мышцам на создание горизонтальной силы отталкивания. Соответственно, коррекция моторной программы в жилете носит двухэтапный характер.
«Волокуша» создает горизонтальное сопротивление за счет силы трения, которая активирует мышцы стабилизаторы таза и всей задней цепи нижних конечностей. Поступающие в мозг сенсорные сигналы от мышц указывают ему на дефицит горизонтального перемещения центра масс на фоне сохранении углов в суставах. При этом конфликта между зрительной целью и сигналами от мышц о горизонтальном перемещении центра массы тела не наблюдается. Мозг фиксирует только недостаток горизонтального перемещения из-за повышенного сопротивления «волокуши» и дает команду мышцам на усиление отталкивания. Соответственно, в отличие от жилета, при применении «волокуши» мозг корректирует моторную программу в один этап.
Таким образом, жилет создает сенсорный конфликт между вертикальной рецепцией от тела и горизонтальной целью, требуя предварительной постуральной коррекции, прежде чем двигаться вперед. «Волокуша» напротив создает совпадающую ошибку, упрощая процесс обучения спортсмена перемещаться в горизонтальном направлении.
Подведем итог всему вышесказанному. Работа с тяжелым жилетом на лыжах кажется более предсказуемой для мозга, поскольку масса жилета жестко интегрирована в тело спортсмена. Однако жилет требует предварительной постуральной коррекции из-за вертикальной нагрузки, которая конфликтует с горизонтальной зрительной целью перемещения на лыжах.
«Волокуша» создает горизонтальное сопротивление, совпадающее с направлением движения центра масс на лыжах, но усложняет предсказание последствий движения из-за динамической точки приложения силы, зависящей от угла крепления веревки на теле спортсмена, трения, рельефа.
Стратегия выбора.
Можно предположить, что в рамках тренировочного процесса жилет будет полезнее для того, чтобы научить спортсмена справляться с лишней массой как частью собственного тела, развивая тем самым постуральную стабильность и силовую выносливость (что может быть более полезно биатлонистам, чем лыжникам). В свою очередь «волокуша» будет более полезна, если цель – перестройка вектора отталкивания и повышение импульса силы при перемещении центра масс тела в горизонтальном направлении. Таким образом, кажется разумным в рамках тренировочного процесса не противопоставлять оба вида сопротивления, а правильно чередовать, так как жилет лучше готовит тело, а «волокуша» - лучше готовит движение.
Редакционная коллегия:
Федосеев А.М. - к.п.н., Сыткова Е.Н.
Подписывайтесь на наши каналы:
телеграмм-канал
Национальный_центр_спорта
канал в Мах
Национальный_центр_спорта.ru
по вопросам сотрудничества: fedoseev.a.m@vniifk.ru