В настоящее время польза от применения специальных тренажерных устройств в подготовке легкоатлетов вряд ли вызывает у кого-либо сомнение. Вопрос возникает только о методике их использования: на каком этапе, какие упражнения и в каком количестве можно применять, каково должно быть отягощение и т.д. Следует отметить, что специальные тренажерные устройства могут быть использованы при разумной методике на любом этапе подготовки легкоатлетов, причем их роль с ростом спортивного мастерства спортсменов повышается.
Одним из более эффективных средств, воздействующих целенаправленно, локально на те группы мышц, которые принимают участие в соревновательном упражнении, являются тренажеры и тренажерные устройства, способные дополнять «в нужных объемах своей запрограммированной нами управляющей искусственной деятельностью естественную двигательную деятельность занимающегося» [36].
Анализ литературных источников и опыт спортивной тренировки свидетельствуют, что круг традиционных тренировочных средств, использующихся легкоатлетами высокой квалификации, не велик, да и они со временем не приводят ни к улучшению спортивных результатов, ни к приросту возможностей организма. Поэтому в поле зрения исследователей постоянно находятся вопросы разработки и применения тренировочных устройств и тренажеров в легкой атлетике для развития физических качеств, овладения и совершенствования техники легкоатлетических видов, совершенствования спортивной техники [4, 5, 8, 9, 12, 15-17, 20-22, 28, 29, 32, 44-47, 52 и др.].
Машины управляющего воздействия (МУВ), созданные Ю.Т. Черкесовым с сотрудниками [1-3, 6,7, 14, 19, 23-25, 30, 33, 38-41 ], наряду с регистрацией и оперативной информацией о параметрах движения, оказывают управляющее силовое воздействие за счет непрерывно изменяющегося внешнего сопротивления в режимах убывающего, возрастающего, возрастающе-убывающего и постоянного сопротивлений. Проведенные исследования показали, что применение тех или иных режимов переменного сопротивления позволяет регулировать значения и характер проявления биомеханических характеристик.
Так, авторами предложено универсальное устройство для метателей копья, диска, толкателей ядра и др. [2]. При выполнении упражнений с использованием данного устройства создаются эффективные условия регулирования силовых взаимодействий мышц спортсмена и внешней предметной среды. Причиной тому служит изменение внешнего сопротивления в процессе выполнения движения. При этом закон изменения сопротивления задается в конструкции. Согласно заданному закону изменения сопротивления осуществляется регулирование мышечной тяги спортсмена.
Представляют интерес технические средства, где используются электростимуляционные воздействия на мышцы с помощью электрических импульсов. Такие средства были использованы И.П. Ратовым с сотр. [27] для увеличения результатов спортсменов в метании копья и толкании ядра.
Тренажерные устройства и тренажеры для метателей находят все более широкое применение в практике благодаря вариативности режимов работы при строгой дозировке нагрузки, сопряженности воздействия на физические качества и технику движения, избирательности воздействия на нервно-мышечный аппарат, экономичности средств и времени.
Д.Н. Денискин [11] в исследовании по развитию и совершенствованию скоростно-силовых качеств юных толкателей обосновал необходимость использования тренажерных устройств, позволяющих развивать данное качество посредством варьирующихся режимов работы при сохранении структуры специфического метательного движения. Применение тренажерных устройств позволяет более полно использовать эффект сочетания уступающих и преодолевающих режимов работы, дает возможность совершенствовать технику движения в целом или его отдельных фаз, четко дозировать нагрузки, превышающие соревновательные, исключить отрицательное воздействие на опорно-двигательный аппарат.
Ряд исследователей [10, 13, 18, 29 и др.], изучая соотношение бросков снарядов различного веса на занятиях, выявили, что для развития силы в структуре соревновательного упражнения целесообразно использовать утяжеленный снаряд с применением повторного метода тренировки, а для увеличения скорости – применять прием чередования снарядов разного веса.
Исследования, проведенные Л.С. Ивановой [13], позволили не только определить оптимальные варианты чередования различных условий выполнения упражнений, но и отметить, что «должны существовать разные подходы при определении меры вариативности в облегченных и затрудненных условиях».
Продолжая работу по созданию искусственно облегченных условий выполнения двигательного действия посредством тренажерных устройств, позволяющих спортсмену ощутить режимы работы мышц, свойственные рекордной попытке, И.П. Ратов, В.В. Кузнецов, И.Н. Кравцев предложили предусматривать возможность широкого варьирования режимов выполнения движений, что осуществимо путем использования устройств, позволяющих произвольно изменять особенности противодействия внешних сил [37].
В предложенной ими конструкции тренажера для копьеметателей, на основе программирования режимов внешнего сопротивления, предусмотрены различные их варианты: фоновый режим (эквивалентная масса снаряда); режим искусственного увеличения внешнего сопротивления; режим, использующий уступающе-преодолевающую работу мышц; режим динамического срыва. Эти условия позволяют значительно более эффективно осваивать двигательный навык.
Предлагая тренажер для обучения метанию, С.В. Скляров [41] рекомендует при выполнении финального усилия на первом занятии выполнить 8-10 имитаций метания, делая при этом 5-6 подходов с интервалом отдыха 1-2 мин. В последующих 4-5 занятиях вес отягощения увеличивается на 0,5-1 кг и доводится до максимального. Затем, на последующих двух-трех занятиях, устанавливают на тренажере примерно половину достигнутого максимального веса и выполняют финальное усилие в скоростном темпе.
Исследуя двигательные способности студентов в условиях комплексного вариативного применения переменных сопротивлений, А.А. Кожемов [14] выявил, что применение тренажерных устройств дает возможность целенаправленно воздействовать на повышение качества спортивно-педагогической подготовки занимающихся и расширяет их знания в области применения технических средств обучения. Результаты апробации показали, что предложенная им методика совершенствования двигательных способностей студентов факультета физической культуры в условиях комплексного вариативного применения переменных сопротивлений на занятиях гимнастикой эффективнее традиционной.
Предложен компьютеризованный тренировочно–исследовательский комплекс [7] для метателей копья, состоящий из узла нагружения и узла регистрации и представления параметров движения. Предусмотренная в его конструкции возможность использования имитаторов копья различной массы позволяет регулировать диапазоны убывающего сопротивления при заданном участке перемещения кисти спортсмена в процессе имитации метания копья с места. Программа математической обработки параметров спортивного упражнения позволяет выполнять расчет длительности движения, перемещения и максимума скорости движения имитатора копья, максимума значения силы тяги, работы, выполненной в первой (1-я фаза) и второй (2-я фаза) половинах движения, а также суммарного значения работы этих двух фаз. Применение данного устройства управляющего воздействия при выполнении спортсменами метания копья с места позволяет целенаправленно изменять характер и величину силы и других биомеханических параметров техники метания копья.
Эффективность применения режима убывающего сопротивления, по сравнению с режимами постоянного, возрастающего и комбинированного (возрастающе–убывающего), обоснована В.А. Сланко [43] на уроках гимнастики в общеобразовательной школе; А.И. Мацко [19], А.А. Эльгайтаровым [51], Афанасенко В.В., Черкесовым Т.Ю. [24] – в тренировочном процессе толкателей ядра; В.Г. Свечкаревым [40], М.М. Эбзеевым – при тренировке армрестлингистов, а также в силовой подготовке старшеклассников [49]; А.З. Бажевым [6] в тренировочном процессе толкателей копья.
Тем не менее, тренажеры данного класса еще не получили широкого распространения в практике спорта. Их методические возможности изучены применительно к незначительному кругу спортивных специализаций и требуют дальнейшего изучения.