Program kształcenia i współzawodnictwa młodzieży uzdolnionej sportowo

Transkrypt

1 Temat projektu badawczego: Program kształcenia i współzawodnictwa młodzieży uzdolnionej sportowo Zakres prac badawczych: 1. pomiary antropometryczne, 2. pomiar szybkości, czasu reakcji, szybkiej reakcji podczas poruszania się bez przyboru (piłki) i z przyborem (piłką), przy wykorzystaniu aparatury badawczej Fusion Smart Speed System; 3. diagnozowanie zwinności podczas poruszania się bez przyboru (piłki) i z przyborem (piłką), przy wykorzystaniu aparatury badawczej Fusion Smart Speed System; 4. pomiar mocy kończyn dolnych, siły reakcji podłoża oraz różnicowania kinestetycznego za pomocą platformy dynamometrycznej ACCU POWER, pomiar siły dłoni z wykorzystaniem dynamometru dłoniowego; 5. badanie orientacji przestrzennej i szybkiej reakcji przy wykorzystaniu Fusion Smart Speed System; 6. pomiar indywidualnych obciążeń progowych z wykorzystaniem aparatury badawczej Polar Team System 2 oraz pomiar stężenia mleczanów we krwi po maksymalnym obciążeniu podczas wysiłku biegowego za pomocą Laktate Scout. Badany uczestniczy w próbie BEEP TEST (biegu wahadłowym z pokonywaniem 20 metrowych odcinków z narastającą prędkością jego); 7. pomiar koordynacji ruchowej oko ręka poprzez próbę 2HANDS Testu Wiedeńskiego; 8. pomiar Spostrzegania Peryferyjnego PP (Wiedeński System Testów). Pomiary prowadzone są w ciągu jednego dnia w godzinach od 9:00 do 19:00. Opis poszczególnych badań 1. Pomiary antropometryczne. W zakresie tych badań realizowane będą pomiary: wysokości ciała, masy ciała, 1

2 obwodów poszczególnych części ciała, długościowe, szerokościowe poszczególnych części ciała, fałdów skórno-tłuszczowych. Ponadto określane będzie BMI. 2. Pomiar szybkości, czasu reakcji, szybkiej reakcji podczas poruszania się bez przyboru (piłki) i z przyborem (piłką), przy wykorzystaniu aparatury badawczej Fusion Smart Speed System. Do określenia poziomu szybkości, czasu reakcji, mocy, orientacji przestrzennej, szybkiej reakcji, zwinności wykorzystana będzie aparatura badawcza Fusion Smart Speed System (Fusion Sport, Coopers Plains, QLD, Australia) rejestrująca czas wykonania poszczególnych prób przez badanych. Składa się ona z: bramek (każda utworzona jest z fotokomórki zawierającej głowicę wysyłającą strumień światła podczerwieni i lusterka odbijającego światło), maty (Smart Jump) zintegrowanej z fotokomórką oraz czytnika identyfikującego zawodnika za pomocą systemu RFID i oprogramowania komputerowego. Aparatura badawcza mierzy czas biegu, czas reakcji i czas lotu z dokładnością do 0,001 s. Producent Fusion Sport stwarza także możliwości rozbudowy i modyfikacji systemu od prostych (wersji Lite) i małej liczbie bramek do systemów wielobramkowych o różnym rozłożeniu bramek. Pomiar szybkości biegu, czasu reakcji i szybkiej reakcji dokonywany jest poprzez próbę bieg na 30 m będącą modyfikacją próby systemowej reactive/mat start zaproponowanej przez producenta aparatury badawczej Fusion Sport (ryc. 1). Producent stwarza możliwości dokonywania zmian w systemie, a w przypadku próby reactive/mat start pozostawia badaczowi dowolność w doborze długości pokonywanego odcinka przez osobę badaną. Próba bieg na 30 m zostanie przeprowadzona przy pomocy 6 bramek (fotokomórek i lusterek), maty (Smart Jump) i fotokomórki zintegrowanej z nią oraz czytnika RFID. Mata ustawiona jest 30 cm od linii startu (umożliwia to swobodne postawienie stopy między linią startu a matą). Od linii startu co 5 metrów ustawione są kolejne bramki, które rejestrują czas przebiegnięcia badanego. Natomiast bramka oddalona o 30 metrów od linii startu, wyznacza linię mety. Zaznaczona jest fotokomórką i lusterkiem oddalonymi 2 metry od siebie (ryc. 1). Mata (Smart Jump) umożliwi określenie czasu reakcji. Natomiast czas uzyskany na pierwszej bramce (oddalonej o 5 m od linii startu) pozwoli na określenie poziomu szybkiej reakcji. Czas pokonania odległości 30 m świadczyć będzie o poziomie szybkości poruszania się. Podczas biegu rejestrowane będą także międzyczasy na 10 m, 15 m, 20 m, 25 m oraz określone zostaną prędkości poruszania się badanego. 2

3 Ryc. 1. Schemat ilustrujący próbę bieg na 30 m. Procedura przebiegu próby bieg na 30 m : na sygnał zapalenia się zielonego światła gotowości na głowicy podłączonej do czytnika RFID badany przykłada identyfikator do czytnika i słyszy sygnał dźwiękowy. Następnie zapala się niebieskie światło w głowicy (fotokomórki), po czym badany przyjmuje postawę wysoką startową. Jedną stopę ustawia przed linią startu, drugą na macie (Smart Jump), po czym gaśnie światło niebieskie. Test zaczyna się od ponownego zapalenia się zielonego światła w bramkach (oddalonych co 5 m). Badany staruje na sygnał świetlny i przebiega dystans 30 metrów starając przekroczyć wyznaczoną linię mety (długości 2 m) obiema stopami. Dane o próbie zostają zapisane w palmtopie (HP ipaq 112), a każdy wynik tj: czas reakcji na macie na sygnał świetlny, czas biegu od maty do kolejnych bramek, czas ogólny trwania próby zostanie zapisany przy nazwisku osoby badanej. Badany wykonuje próbę trzykrotnie bez piłki (dotyczy wszystkich dyscyplin sportowych) i dwukrotnie z piłką (dotyczy dyscyplin sportowych: koszykówki, piłki nożnej, hokeja na 3

4 trawie). Pierwsza próba ma na celu zapoznania się z przebiegiem badania. Do analizy wyników uwzględniony zostanie lepszy wynik biegu bez piłki i lepszy wynik biegu z piłką. 3. Diagnozowanie zwinności z przyborem (piłką) i bez przyboru (bez piłki) przy wykorzystaniu aparatury badawczej Fusion Smart Speed System. Pomiar zwinności dokonywany jest poprzez próbę bieg 30 m po linii łamanej będącą modyfikacją próby systemowej reactive/mat start zaproponowanej przez producenta aparatury badawczej Fusion Sport (ryc. 2). Próba ta zostanie przeprowadzona przy pomocy takiej samej aparatury badawczej i procedury badawczej jak próba bieg na 30 m. Ryc. 2. Schemat ilustrujący próbę bieg na 30 m po linii łamanej. 4. Pomiar mocy kończyn dolnych, siły reakcji podłoża oraz różnicowania kinestetycznego za pomocą platformy dynamometrycznej ACCU POWER. Pomiar siły dłoni z wykorzystaniem dynamometru dłoniowego. W grach zespołowych znacząca większość skoków nie jest wykonywana na wysokość maksymalną. Niezwykle ważna staje się więc umiejętność do wykonania skoku na określoną, niezbędną do zaistniałej sytuacji wysokość. Poziom zdolności różnicowania kinestetycznego będzie oceniany na podstawie dokładności uzyskania określonej wysokości skoku pionowego. Początkowo osoba badana wykona trzy skoki pionowe CMJ (countermovement jump) z miejsca poprzedzone szybkim ugięciem kończyn dolnych i zamachem kończynami górnymi. Schemat wykonania skoku na ryc. 3 przedstawia kolejne fazy skoku: pozycje wyjściową, zamach kończynami górnymi, zamach kończynami dolnymi, odbicie, lot, lądowanie i powrót do pozycji wyjściowej. Ćwiczący stając na platformie z pozycji wyprostowanej będzie miał za zadanie wykonać skok pionowy na maksymalną wysokość. Lądowanie musi nastąpić również na platformie. Między każdym skokiem wystąpi przerwa, w czasie której ćwiczący opuści platformę. Osobie badanej zostanie zwrócona uwaga na jednoczesne odbicie z obu kończyn dolnych oraz 4

5 amortyzację podczas lądowania. Po określeniu maksymalnej wysokości skoku zostaną obliczone trzy wartości procentowe: 25%, 50% i 75% maksymalnej wysokości skoku. Następnym zadaniem badanego będzie wykonanie skoków (zasady wykonania jak dla skoków maksymalnych), których wysokość będzie kolejno odpowiadać obliczonym wartościom. Dla każdej wartości procentowej skok zostanie powtórzony dwukrotnie. Ryc. 3. Schemat skoku CMJ. Do zbadania sił reakcji podłoża występujących podczas skoku zostanie użyta platforma dynamometryczna ACCU POWER firmy AMTI wraz z oprogramowaniem ACCU POWER Software. W czasie trwania eksperymentu komputer rejestruje pomiary, uzyskując liczbowy i graficzny obraz trzech składowych sił reakcji podłoża (Fx, Fy i Fz), trzy składowe momentów sił oraz wektora siły wypadkowej (wartości, punktu przyłożenia i kąta nachylenia tej siły). Siły reakcji są mierzone za pomocą czterech czujników tensometrycznych umieszczonych na rogach platformy połączonej z komputerem. Platforma jest zbudowana z materiału o niskiej częstotliwości drgań własnych. Dokładnie zarejestrowany moment odbicia i lądowania pozwala ocenić czas trwania fazy lotu i na tej podstawie obliczyć wysokość skoku. Oprócz wysokości skoku zostanie obliczona również moc kończyn dolnych. 5. Badanie orientacji przestrzennej przy wykorzystaniu Fusion Smart Speed System. Do określenia poziomu orientacji przestrzennej i czasu reakcji wykorzystano aparaturę badawczą Fusion Smart Speed System (Fusion Sport, Coopers Plains, QLD, Australia) rejestrująca czas wykonania poszczególnych prób przez badanych. Składała się ona z: bramek (każda utworzona jest z fotokomórki zawierającej głowicę wysyłającą strumień światła podczerwieni i lusterka odbijającego światło), maty (Smart Jump) zintegrowanej z fotokomórką oraz czytnikiem identyfikującym zawodnika za pomocą systemu RFID i oprogramowania komputerowego. Aparatura badawcza mierzy czas biegu z dokładnością do 0,001 s. Do określenia poziomu orientacji przestrzennej zastosowano próbę pięciokrotny bieg 5

6 do bramek, będącą modyfikacją próby systemowej reactive shuttle grill zaproponowanej przez producenta aparatury badawczej. Ustawienie bramek, maty (Smart Jump), czytnika RFID w próbie pięciokrotny bieg do bramek przedstawiono na ryc. 4. Przebieg badania: ustawiono 5 bramek (fotokomórki i lusterka) z wyznaczoną między nimi linią 2 m, którą badany musi przekraczać dwoma stopami. Na linii startu (mety) ustawiono matę zintegrowaną z fotokomórką stojącą przy niej i czytnik RFID. Na początku każdej próby badany podchodzi do czytnika RFID i dokonuje identyfikacji (odczytania przez system palmtopa numeru identyfikacyjnego) przykładając identyfikator do czytnika RFID (system potwierdzał sygnałem dźwiękowym). Następnie zapalają się wszystkie światła w bramkach, po czym gasną i zaświeca się tylko zielone światło (gotowości systemu) w głowicy fotokomórki połączonej z czytnikiem RFID. Test zaczyna się od naciśnięcia stopami obu nóg przez badanego na środek maty (Smart Jump). Następnie zielone światło gaśnie i zapala się światło w bramce do której badany musi dobiec, przekroczyć wyznaczoną linię (długości 2 m) obiema stopami i powrócić na matę (Smart Jump) dwoma nogami, gdzie po zetknięciu z matą zapala się kolejne światło w losowo wybranej przez system komputerowy bramce. Czynność powtarza się 5 krotnie do chwili, gdy po nadepnięciu na matę (Smart Jump) nie pojawił się żaden sygnał świetlny w bramkach. Dane o próbie zostaną zapisane w palmtopie (HP ipaq 112), gdzie każdy wynik tj: bieg od maty do bramki, bieg od bramki do maty oraz całkowity czas, zostanie zapisany przy nazwisku osoby badanej. Próbę powtarza się trzykrotnie, a pomiędzy każdą z nich badany odpoczywał 3 minuty w celu zminimalizowania zmęczenia. Pierwsza próba ma na celu zapoznania się z przebiegiem badania. Badany wykonuje próbę trzykrotnie bez piłki (dotyczy wszystkich dyscyplin sportowych) i dwukrotnie z piłką (dotyczy dyscyplin sportowych: koszykówki, piłki nożnej, hokeja na trawie). Do analizy wyników uwzględniony zostanie lepszy wynik biegu bez piłki i lepszy wynik biegu z piłką. Ryc. 4. Schemat ilustrujący próbę pięciokrotny bieg do bramek. 6. Pomiar indywidualnych obciążeń progowych z wykorzystaniem aparatury badawczej Polar Team System 2 oraz pomiar stężenia mleczanów we krwi po maksymalnym obciążeniu podczas wysiłku biegowego za pomocą Laktate Scout. Badany uczestniczy 6

7 w próbie BEEP TEST (biegu wahadłowym z pokonywaniem 20 metrowych odcinków z narastającą prędkością jego); Do pomiaru indywidualnych obciążeń wykorzystywany będzie test wytrzymałości BEEP TEST. Przeprowadzony zostanie w sali o szerokości zapewniającej pokonanie 20- metrowego odcinka biegowego, wraz z minimum 1-metrowym pasem bezpieczeństwa z każdej strony. W teście należy zastosować niezbędne pomoce: odtwarzacz audio, nośnik z zapisem dźwiękowym testu, taśma miernicza 20 metrowa, pachołki lub chorągiewki do wyznaczenia 20 metrowego odcinka biegowego. Przebieg badania. Na początku objaśniona zostaje próba wysiłkowa i przedstawione będą cele badań. Przed rozpoczęciem testu każdemu badanemu zakładane są sport-testery do pomiaru częstości skurczów serca (nadajniki na wysokości mostka, bezpośrednio na ciało) oraz pobierana jest krew z opuszki palca do wyznaczenia spoczynkowego zakwaszenia mięśni (za pomocą Laktate Scout). Następnie każdy badany uczestniczy w 15-minutowej rozgrzewce o narastającej intensywności. Po rozgrzewce badani powinni uzyskać tętno spoczynkowe. Test rozpoczyna się szybkim marszem i kończy szybkim biegiem, podczas którego badani zmieniają kierunek poruszania się między dwoma liniami odległymi od siebie o 20 metrów, zgodnie z sygnałem dźwiękowym o narastającej częstotliwości. Test składa się z 21 poziomów, z których każdy trwa około 62 sek. Prędkość na pierwszym poziomie wynosi 8,5 km/h i wzrasta z każdym poziomem 0,5 km/h. Test trwa do etapu, na którym badana osoba nie jest w stanie kontynuować biegu na kolejnym 20 metrowym odcinku. Wynikiem jest numer etapu, w którym dana osoba rezygnuje z kontynuacji biegu. Natychmiast po zapisaniu etapu, na którym kończy badany test, osoby prowadzące badania pobierają krew z opuszki palca w celu zdiagnozowania jaki poziom zakwaszenia toleruje osoba kończąca test (za pomocą Laktate Scout). Podczas testu na bieżąco prowadzony jest monitoring i zapis częstości skurczów serca za pomocą Polar Team 2 (w skład, którego wchodzi aparatura badawcza i zestaw komputerowy). Po zakończeniu biegu przez ostatnią, badaną osobę dokonuje się 5 - minutowego zapisu częstości skurczów serca w celu określenia restytucji powysiłkowej. 7. Pomiar koordynacji ruchowej oko ręka poprzez próbę 2HANDS Testu Wiedeńskiego. Pomiar koordynacji ruchowej oko ręka wykonywany jest metodą komputerową przy pomocy testu 2 HANDS z Baterii Wiedeńskiego Systemu Testu austiackiej firmy Dr. Schuhfried Medizintechnik GmbH. 7

8 Ryc. 5. Aparatura badawcza stosowana w próbie 2HANDS Testu Wiedeńskiego Przebieg badania: przeprowadzane jest w pomieszczeniu, w którym podczas diagnozy przebywa jedynie badany i pracownik techniczny. Badany przyjmuje postawę siedzącą przed aparaturą badawczą składającą się z: monitora, pulpitu (ryc. 5). Na ekranie monitora narysowana jest trasa składająca się z trzech odcinków (łukowatego, w kształcie litery V oraz odwróconej litery L). Zadaniem osoby badanej (w pozycji siedzącej) jest przesuwać wskaźnik wzdłuż trasy, za pomocą dżojstików pulpitu. Jeden z nich służy do przesuwania wskaźnika w kierunku poziomym, drugie zaś w kierunku pionowym. Należy przebyć całą trasę, tzn. od punktu początkowego (punkt A) do końcowego (punkt B), możliwie szybko i dokładnie. Każde wypadnięcie jest sygnalizowane sygnałem dźwiękowym. Liczony jest czas i ilość błędów. 8. Pomiar Spostrzegania Peryferyjnego PP (Wiedeński System Testów). Pomiar Spostrzegania (widzenia) Peryferyjnego jest realizowany metodą komputerową przy pomocy testu PP z Baterii Wiedeńskiego Systemu Testu austriackiej firmy Dr. Schuhfried Medizintechnik GmbH. Całkowite pole widzenia zdrowego człowieka wynosi około 120 o w płaszczyźnie pionowej i 200 o w płaszczyźnie poziomej (przy nałożeniu pól obu oczu). Test PP obejmuje obszar zdolności do przyjęcia i przetworzenia peryferyjnej informacji wzrokowej. Test charakteryzuje się bardzo wysoką rzetelnością (r=0,96). 8

9 Ryc. 6. Aparatura badawcza stosowana podczas pomiaru Spostrzegania Peryferyjnego PP. Przebieg badania: przeprowadzane jest w Pracowni Badań Gier z Piłką. Zadaniem uczestnika testu (siedzącego przed aparaturą badawczą) jest reagowanie we właściwym czasie na bodźce wzrokowe w postaci świecących się na zielono pionowych linii diodowych pojawiających się w bocznym polu widzenia (ryc. 6). W przypadku pojawiania się tak określonego bodźca uczestnik powinien wcisnąć stopą pedał. Jednocześnie cały czas na ekranie wyświetlana jest kulka i tarcza, które przy pomocy pokręteł należy tak ustawiać, aby się pokrywały. 9