Биомеханический анализ техники прыжка. Биомеханический анализ ударных воздействий

Наблюдая движения человека, можно заметить, что многие их особенности все время изменяются. Изменяется положение звеньев тела, скорости движения и многое другое. Особенности (или признаки) движения позволяют разделить сложное движение на составные части, заметить, как они влияют одна на другую, как помогают достичь цели. Для этого и изучают характеристики движений человека. Характеристики движений человека - это те особенности, или признаки, по которым движения различаются между собой.

Различают качественные и количественные характеристики.

Качественные характеристики - характеристики, описываемые только словами и не имеющие точной количественной меры (например: напряженно, свободно, плавно, мягко и др.).

Количественные характеристики - характеристики, которые измеряют или вычисляют, они имеют количественную меру.

Педагогу при проведении урока нечем и некогда измерять и регистрировать количественные характеристики. Ему приходится пользоваться качественными характеристиками, он проводит качественный биомеханический анализ движений каждого ученика.

Изучая движения с помощью измерительной и записывающей аппаратуры, получают количественные характеристики. Их обрабатывают, проводят вычисления для количественного биомеханического анализа. Конечно, затем должен следовать и качественный анализ, чтобы понять законы движения и использовать их в физическом воспитании. Хорошо владея навыками количественного анализа, в повседневной практической работе можно с успехом пользоваться только качественным анализом.

Движение выражается в изменении с течением времени взаимного положения тел. Его можно наблюдать и отсчитывать только относительно других реальных тел (например, при прыжках в длину - относительно бруска) или условных (например, в старте яхт - относительно линии створа).

В зависимости от условий задачи, стоящей при изучении двигательного действия, выбирается та или иная система отсчета. Принято выделять:

- инерциальную систему отсчета (Земля, дорожка, лыжня) - движения их в данной системе незаметны при измерениях, т.е. изменениями скорости, ускорениями при решении данной задачи можно пренебречь;

- неинерциальная система отсчета - движущееся тело (скользящая лыжа, раскачивающиеся кольца), движение которого происходит с заметным ускорением, существенно влияющим на отсчет расстояния;

- соматическая система отсчета (тело человека) - движение звеньев рассматривается относительно туловища.

Классификация методов исследования . В развитии методов исследования биомеханики нашли отражение ее синтетический характер, тесные связи со многими смежными науками (анатомия, физиология, теоретическая механика, кибернетика и т. д.). Еще на заре научной медицины в работах Аристотеля и Галена появились первые описания картины движения животных и человека. Но лишь в последние десятилетия, в значительной мере благодаря успехам биомеханики, физиологии, рентгеноанатомии, клинической медицины, электроники, появились возможности объективной регистрации разнообразных проявлений двигательной активности человека.

В настоящее время биомеханика обладает значительным арсеналом методов исследования локомоторной функции, как в статике, так и в динамике, причем изучается не только внешняя картина движения, но и механизмы управления, жизнеобеспечение организма, что дает возможность выявить целый комплекс параметров, характеризующих двигательный образ. В это понятие включаются не только внешние (механические) проявления движения и реакций окружающей среды, но и условия организации управления движениями, согласованная деятельность всех органов и систем организма.

Получаемая в результате биомеханических исследований информация служит основой для определения нормы, позволяет количественно определить степень нарушения локомоторной функции при различных патологических состояниях. Биомеханические исследования достаточно широко используются не только в клинической медицине (функциональная диагностика, ортопедия, травматология, протезирование), но и в спорте, и при разработке различных антропоморфных механизмов (роботы, манипуляторы), и при решении других прикладных задач. Методическая база биомеханических исследований постоянно совершенствуется, используя новейшие достижения науки.

Методы исследования, получившие наибольшее распространение в настоящее время, в клинической биомеханике могут быть классифицированы следующим образом:

I. Соматометрические: антропометрия, фотограмметрия, рентгенография.

II. Кинезиологические: оптические, потенциометрия, электроподография, тензометрия, ихнография.

III. Клинико-физиологические: косвенная калориметрия, электромиография, электроэнце-фалография, другие методы функциональной диагностики.

Что такое биомеханика?

Название включает в себя греческие слова bios — жизнь и mexane — механизм, рычаг. В отличие от традиционной механики, в которой рассматривается движение и взаимодействие предметов, биомеханика это наука, которая изучает и анализирует многогранные и разносторонние движения живых существ. В фитнесе, да и во всех видах спорта, особенно подвижных, биомеханика рассматривается и используется, как базовая наука и имеет большое значение. Основу биомеханики составляют физиология, геометрия, математика, анатомия и физика в разделе механики. Не меньше биомеханика связана с психологией и биохимией. Все варианты взаимодействия прикладных наук полезны и приносят ощутимую пользу.

Биомеханическая мускульная работа

Работа любой мышцы человеческого опорно-двигательного аппарата основаны на умении и возможности мышцы сокращаться. В момент мышечного сокращения сама мышца укорачивается, а обе точки крепления к костям сближаются одна относительно другой. Подвижная точка Insertion начинает приближаться к начальной неподвижной точке крепления Origin, так осуществляется движение данной конечности.

Если применить это качество и свойство мышечной материи к области фитнеса, то открывается возможность выполнения определенной механической работы (подъем штанги, перемещение конечности с гантелей), прилагая разную степень мышечного усилия. Мышечная сила в данном случае будет определяться площадью сечения мышечных волокон, или говоря простым языком площадью разреза мышцы в поперечнике. Размер мышечного сокращения определен длиной мышечного волокна. Соединения костей и взаимодействие с мышечными группами устроено в форме механического рычага, позволяющего выполнять простейшую работу по поднятию и передвижению предметов.

Механика учит нас, что чем дальше от оси будет приложена сила, тем выше кпд, ибо благодаря большому плечу рычага, работу можно выполнить с меньшими усилиями. Так и в биомеханике — если мышца крепится дальше от опорной точки, тем более выгодно будет использована ее сила. П.Ф. Лесгафт в этом смысле квалифицировал мышцы на сильные, имеющие крепление дальше от опорной точки и быстрые или ловкие, имеющие точку крепления вблизи опоры.

Мышечное движение всегда производится в двух противоположных направлениях. По этой причине для выполнения двигательного процесса вокруг одной опорной точки необходимо наличие двух мышц на противоположных сторонах одна от другой. Направления движения в биомеханике тоже получили свои определения: сгибание и разгибание, приведение и отведение, горизонтальное приведение и горизонтальное отведение, ротация медиальная и ротация латеральная.

Мышца, которая вызывает момент движения при сокращении и принимает на себя основную нагрузку, называется агонистом — Prime mover. Каждое сокращение мышцы-агониста приводит к полному расслаблению противоположной ей мышцы-антагониста. Если мы выполняем сгибание в локте, агонистом будет являться сгибатель локтя — бицепс, а антагонистом в этот момент будет разгибатель локтя — трицепс. После окончания движения обе мышцы будут уравновешивать друг друга, находясь в немного растянутом состоянии. Это явление называется мышечным тонусом. Мышцы, помогающие выполнять движение мышце-агонисту и действующие в одном с ним направлении, но испытывающие меньшую нагрузку и меньшую степень сокращения называются синергистами. Мышцы, обеспечивающие устойчивость и равновесие определенному суставу при выполнении движения, называются фиксаторами. Помимо фиксаторов значительную роль в тренировочном процессе выполняют мышцы стабилизаторы, которые работают в качестве элементов равновесия тела при смещении центра тяжести и увеличении общей силовой нагрузки. Кроме того мышцы стабилизаторы участвуют в повседневной жизни человека в обеспечении равновесного расположения частей тела относительно друг друга вне силовой тренировки.

В любой момент движения, кости образуют механические рычаги, следуя за мышечными командами.

Биомеханика выделяет три вида биомеханических рычагов:

• рычаг 1 рода, где точки приложения силы расположены с противоположных сторон от оси;
• рычаг 2 рода, где точки приложения силы располагаются по одну сторону от оси, но на разном от нее расстоянии, поэтому здесь применимы два вида рычага, условно называемые «рычаг силы» и «рычаг скорости».

Рассмотрим виды рычагов более подробно:

Рычаг 1 рода

В биомеханике он называется «рычагом равновесия». Поскольку точка опоры расположена между двумя точками приложения силы, рычаг еще называют «двуплечим». Такой рычаг нам демонстрирует соединения позвоночника и черепной коробки. Если вращающий момент силы, действующей на затылочную часть черепа равен вращающему моменту силы тяжести, действующему на переднюю часть черепа, и они имеют одинаковое плечо рычага, достигается равновесие. Нам удобно, мы не замечаем разнонаправленного действия, и мышцы не напряжены.

Рычаг 2 рода

В биомеханике он подразделяется на два вида. Название и действие этого рычага зависят от места расположения приложения нагрузки, но у рычагов обоих видов точка приложения силы точка приложения сопротивления находятся по одну сторону от точки опоры, поэтому оба рычага являются «одноплечими». Рычаг силы образуется при условии, что длина плеча приложения силы мышц длиннее плеча приложения силы тяжести (сопротивления). В качестве наглядного примера можно продемонстрировать человеческую стопу. Осью вращения здесь являются головки плюсневых костей, пяточная кость служит точкой приложения силы, а тяжесть тела образует сопротивление в голеностопном суставе. Здесь имеет место выигрыш в силе, за счет боле длинного плеча приложения силы и проигрыш в скорости. Рычаг скорости имеет более короткое плечо приложения мышечной силы, чем плечо силы противодействия (силы тяжести). Примером может служить работа мышц сгибателей в локтевом суставе. Бицепс крепится вблизи точки вращения (локтевой сустав) и с таким коротким плечом необходима дополнительная сила мышце сгибателю. Здесь имеет место выигрыш в скорости и ходе движения, но проигрыш в силе. Можно заключить, что чем ближе от места опоры будет крепиться мышца, тем короче будет плечо рычага, и тем значительнее будет проигрыш в силе.

При соединении двух костных пар образуется биокинетическая пара, характер движения в которой определяется строением костного сочленения (сустава), работой мышц, сухожилий и связок. Подвижность в суставе может зависеть от многочисленных факторов: пола, возраста, генетического строения, состояния ЦНС.

Для того чтобы оптимально и правильно принять исходное положения для выполнения упражнений необходимо напрямую руководствоваться знанием законов рычагов первого и второго типов. Если мы изменим положение конечности или туловища, то в свою очередь определенным образом изменится длина плеча рычага конечности или туловища. В любом случае всегда исходное положение выбирается таким образом, чтобы начальный период тренировки сопровождался менее нагрузочными положениями конечностей и корпуса. В дальнейшем, в зависимости от состояния и формы тренирующегося, можно постепенно увеличивать длину плеча рычага, для усиления воздействия на определенную мышечную группу. Увеличение силы противодействия одновременно с удлинением плеча рычага в свою очередь еще больше акцентирует внимание на укрепление силы конкретной мышечной группы или одной мышцы.

Для осуществления технически грамотного движения в момент выполнения упражнения, необходимо и важно знать, в каком направлении работает сустав, соединяющий активную мышечную группу. Здесь нам необходимо опять обратиться к анатомическим плоскостям. Виды и описание осей и плоскостей даны в разделе кинезиологии. Виды и названия суставов вы можете найти в разделе анатомии. Опорно-двигательный аппарат человека представляет собой различные костные сочленения, соединенные друг с другом посредством суставов. Тело человека может свободно перемещаться в шести направлениях: вперед и назад, вправо и влево, вверх и вниз. Определенная классификация суставов позволяет движения в этих направлениях.

Суставы трехосные — это самые подвижные суставы, они свободно обеспечивают движение в трех направлениях. Примером служат: соединения черепа и позвоночника, межпозвонковых дисков, плечевые суставы, лучевой и тазобедренный. Подобные суставы имеют шарообразную форму. Движения в этих суставах происходят в сагиттальной, корональной и трансверсальной плоскостях. В этих суставах тренирующийся имеет возможность выполнять все виды движений: сгибание и разгибание, приведение и отведение, горизонтальное приведение и отведение, медиальную и латеральную ротацию.

Суставы двухосные — обеспечивают движение в двух направлениях, менее подвижны. Они имеют форму эллипса или седла. Движения в этих суставах происходят в сагиттальной и корональной плоскостях. Примером служат суставы пальцев рук, лучезапястный сустав. Здесь возможны сгибание и разгибание, приведение и отведение.

Суставы одноосные — обеспечивают однонаправленное движение. Они имеют форму цилиндров и блоков. Примером служат плече локтевой, лучевой, коленный, голеностопный суставы. Движения возможны в сагиттальной плоскости и это сгибания и разгибания. В лучевом суставе возможна ротация латеральная (супинация) и ротация медиальная (пронация).

Несмотря на то, что многие крупные мышцы рассматриваются в анатомии как единое целое, различные части и отделы больших мышц могут осуществлять неодинаковые движения. В сгибании плеча, например, принимает участие Deltoid Anterior, в отведении плеча Middle Deltoid, а в разгибании Deltoid Posterior. Данные знания являются основой для составления индивидуальной программы тренировок, которую инструктор или тренер готовит для тренирующегося. Это позволяет грамотно осуществить подбор необходимых упражнений для воздействия на конкретную мышцу или мышечную группу.

В зависимости от того, какое исходное положение принимает тренирующийся, выполнение определенного упражнения может усложняться или облегчаться. Поэтому общая эффективность тренировки также зависит от исходного положения в выполнении упражнения. В фитнесе мы применяем следующие исходные положения: положение лежа — самое простое и легкое, положение сидя — менее легкое и положение стоя — с малой площадью опоры и поэтому достаточно сложное для удержания равновесия.

Для сглаживания разбалансировки в положениях тела с неустойчивым равновесием используются упоры. Очень распространенным является упор лежа. Это закрытая кинематическая цепь, поскольку все части тела замкнуты. Устойчивость и равновесие имеют достаточно высокую степень, центр тяжести расположен низко, площадь опоры большая.

Для примера верхней опоры могут послужить висы. Висы тоже считаются достаточно устойчивыми. Тело человека испытывает силу растяжения под тяжестью собственного веса. Руки прямые и соприкасаются с опорой в фиксировано положении. Вис является силовым упражнением уже сам по себе. Подтягивания на перекладине являются сложным силовым упражнением, которое может выполнить только подготовленный спортсмен с сильно развитыми мышцами верхнего пояса и верхних конечностей. В таком положении любая двигательная активность является сложно выполнимой, поэтому можно использовать опору для ног.

Ходьба — повседневная двигательная активность человека. Это попеременное движение ног. Одна нога служит опорой в тот момент, когда другая находится в воздухе и движется вперед. Ноги поочередно сменяют друг друга, меняя последовательно опорную фазу на двигательную.

Бег — быстрые циклические шаги, требующие от опорно-двигательного аппарата достаточно больших энергозатрат, напряжения центральной нервной системы, хорошей физической формы. Измеряется длиной шага, скоростью бега и длительностью временного промежутка.

Приседания — выполняются мышцами нижних конечностей. Площадь опоры достаточно мала, равновесие не обладает достаточной устойчивостью. При опоре руками выполнение приседаний значительно облегчается. Чем приседания глубже, тем они тяжелее. Усложнение упражнений осуществляется за счет темпа и числа приседаний, возможно дополнительное отягощение на плечи.

Прыжки — это поочередные отталкивания тела от площади опоры. Главную работу выполняют мышцы нижних конечностей, мышцы туловища и рук участвуют в движении, обеспечивая вспомогательную функцию.

Наблюдения показывают, что одним из эффективных технических приемов, от которого непосредственно зависит успех поединка, является прямой удар правой.

Проведенный анализ методической и научной литературы показал значительные различия во взглядах авторов на технику приема, что побудило обратиться к этой проблеме. Следует отметить, что изучение координационной структуры единого технического приема «прямой удар» проводилось впервые.

Целью настоящей работы является определение оптимальной структуры ударного движения прямого удара правой в голову с применением современных методов исследования: динамографии, специальной киносъемки, киноциклографии и математической обработки экспериментальных данных.

При обработке кинограммного материала использован метод хронографии (рис. 2,3) с учетом направления движения осей суставов при выполнении ударного движения с установками на силу (F ), быстроту (V ) и комбинированной (FV ).

Каждый уровень значимости на графиках равен времени стояния одного кадра – 0,042 сек. Для приведения попыток к одному масштабу конец ударного движения принят за ноль, а в каждой хронограмме по оси абсцисс отложены в левую сторону со знаком минус уровни считанного движения. Во всех попытках получились хронограммы, неодинаковые по длительности. С целью получения одной хронограммы со средним показанием времени установки все три попытки рассчитали по правилам математической статистики.

При анализе хронограммы ударного движения видно, что она распадается на три части. Первую часть составляет движение поворота туловища вокруг вертикальной оси с одновременным приседанием (сгибанием ног).

Это движение продолжается 0,12 сек. И занимает уровни от 8-го до 5-го (установка на силу). Точка оси тазобедренного сустава при этом движении стремится вниз, что характеризует указанное приседание. Рассматривая ударное движение с установкой F , можно также сделать заключение о том, что первая часть общего ударного движения от 4-го до 5-го уровня имеет ту же задачу, хотя длится по времени значительно меньше (0,042 сек.). Точка оси тазобедренного сустава движется также вниз, что указывает на понижение общего центра тяжести. Аналогичная картина наблюдается и при движении ч установкой FV : тенденция поворота с одновременным опусканием общего центра тяжести за счет сгибания ног проявляется достаточно четко. Таким образом, первым составным элементом ударного движения можно считать движение поворота с одновременным приседанием.

Второй составной частью общего ударного движения — является активная работа сзади стоящей ноги в процессе отталкивания от опоры с одновременным продвижением тела вперед.

Так, при установке F эта часть движения занимает 0,08 сек., при установке V – 0,042 сек., при установке FV – 0,042 сек. Рассматривая направление движения оси голеностопного сустава можно видеть, что при всех трех установках выражено направления вперед-вверх, которое осуществляется за счет разгибания стопы и движения голеностопного сустава от опоры, что указывает на толчок ногой от опоры при ее выпрямлению Таким образом, второй частью ударного движения после поворота является толчок ногой от опоры с целью продвижения тела вперед.

Третьей составной частью общего ударного движения является выполнение непосредственно удара бьющей рукой (в нашем исследовании правой).

Это движение длится при установке F -0,21 сек., при установке V – 0,165 сек., при установке FV – 0,165 сек. Направление изображающей точки m (лучезапястный сустав) во всех трех установках ударного движения однотипно – вперед.

Таким образом, третьей составной частью общего ударного движения является непосредственно выполнение удара бьющей рукой.

При анализе хронограмм боксеров можно видеть те же закономерности разложения ударного движения на три составные части. Однако если движение осей суставов имеют одинаковую направленность, то временные отношения частей движения несколько различны (рис. 3). По-видимому, это свидетельствует о различной исполнителей, о чем будет идти речь ниже.

Из анализа хронограммы можно установить последовательность частей движения при выполнении общего ударного движения. Ограничимся рассмотрением лишь хронограммы , полагая, что их техническое мастерство является более совершенным по сравнению с и, следовательно, в данном исследовании может служить образцом для остальных. Следует подчеркнуть, что технику не принимается за эталон, а считается более совершенной лишь в настоящем частном исследовании.

При различных установках первоначально осуществляется движение поворота, которое имеет различные показатели времени в зависимости от поставленной задачи. Толчок ногой от опоры производится по окончании поворота. Ударное движение осуществляется одновременно с движением толчка после поворота и подседа.

Следовательно, последовательность выглядит так:

а) поворот с подседом;

б) толчок ногой от опоры и одновременно удар бьющей рукой.

Структура движения при ударе, как видно из хронограммы, имеет различие в связи с поставленными задачами. Эти задачи, как было описано выше, связаны с различными установками. Рассмотрим, в чем проявляются различия в установках боксера (см. таблицу).

Как видно из представленной таблицы, установка влияет на силу соударения руки с целью и общее время ударного движения.Рассматривая средние величины этих показателей, можно обнаружить следующую тенденцию при реализации ударного движения с различными установками:

а) при установке F сила удара наивысшая (91,5 усл. ед.), но наибольшее значение имеет время ударного движения (0,40 сек.). Следовательно, в этом проявляется известный закон Хилла: при выигрыше в силе происходит проигрыш в быстроте движения;

б) при установке V сила удара наименьшая (47,5 усл. ед.), но и время ударного движения также наименьшее (0,27 сек.). Уменьшение показателя силы дает выигрыш в быстроте совершения удара;

в) при установке FV сила удара (67,5 усл. ед.), время ударного движения (0,35 сек.) занимают некоторое среднее промежуточное положение. В этом случае происходит проигрыш в силе по сравнению с установкой F , но одновременно наблюдается выигрыш в быстроте ударного движения.

Оценивая параметры ударных движений с различными установками, можно сделать вывод, что оптимальным вариантом установки является FV , позволяющая в боевой обстановке наносить удары с относительно большим показателем силы в требующиеся отрезки времени, то есть с относительно большой быстротой.

Приведем данные сравнительного анализа структуры данного движения (рис. 4) мастеров спорта и перворазрядников.

При установке удара на силу боксеры первоначально совершают поворот с подседанием. Однако длительность этого поворота у боксеров различна. Так, если выполняет поворот в среднем за 0,12 сек., то – за 0,29 сек. С одной стороны, более длительное движение поворота является положительным. С другой стороны, это явление имеет отрицательный эффект, так как в боевой обстановке, характеризующейся жестким лимитом времени, демаскирует ударное движение и позволяет противнику нейтрализовать его защитными действиями.

Вторую часть движения – толчок ногой – мастер спорта осуществляет последовательно за движением поворота за 0,08 сек. Перворазрядник выполняет аналогичное движение более длительно по времени (0,165), начиная его на фоне поворота. Это обстоятельство можно оценить следующим образом. Толчок ногой должен осуществляться энергично, но в короткое время, позволяющее уложить ударное движение в жесткие отрезки времени боевой обстановки. В этой связи толчковое движение перворазрядника вряд ли можно признать целесообразным, особенно факт наслаивания движения толчка на движение поворота, так как в этом случае происходит разложение действующих сил и эффект накопления общего количества движения минимален.

Непосредственно удар бьющей руки по форме однотипен у боксеров, однако это движение осуществляет более длительно (0,21-0,165). Приложение силы в больший отрезок времени (иными словами, на большем пути) по законам механики создает больший ударный импульс. В этой связи следует признать более целесообразным выполнение собственно удара мастером спорта. Оценивая общие параметры ударного движения, можно указать, что сила удара обоих боксеров примерно одинакова, но время ударного движения мастера спорта значительно меньше (на 28 %), что свидетельствует о большей эффективности его действий в боевой обстановке. Таким образом, при установке на силу необходимо движение максимальной силы удара при сохранении оптимальной быстроты может служить наличие выгодной структуры ударного движения, приближающейся к описанной структуре.

При установке на быстроту боксеры первоначально выполняют движение поворота с подседанием. Однако если выполняет это движение энергично и быстро (0,042 сек.), то это движение выполняет относительно медленно (0,165 сек.). Остальные части движения (толчок и собственно удар) обоими спортсменами выполняются однотипно по форме и в одинаковые отрезки времени.

Рассматривая параметры общего ударного движения, можно установить, что сила удара у перворазрядника больше на 20 %, а время удара – на 36 %. Следовательно, нанесение быстрого удара мастером спорта выполняется эффективнее, а структура его движения является более оптимальной. Таким образом, длительный поворот с приседанием, присущий боксеру более низкой , указывает на недостатки в технике ударного движения. Надо полагать, что оптимальной структурой являются энергичные и быстрые движения поворота и толчка, позволяющие в боевой обстановке нанести «противнику» несильный, но точный и быстрый удар (типа «разведки»).

Анализ структуры при выполнении установки FV показывает следующее: оба боксера первоначально выполняют движение поворота с подседанием. Однако мастер спорта это движение выполняет за 0,12 сек., а перворазрядник – за 0,25 сек. В этом случае достигается более высокий показатель ударной силы (77 усл. ед. против 58 усл. ед.), но одновременно происходит потеря времени (на 31%). Движение толчка у перворазрядника аналогично структуре при установке удара на силу. В то же время движение поворота у мастера спорта аналогично ударному движению с установкой на быстроту и длится 0,042 сек. Следовательно, движение толчка у мастера спорта является более оптимальным, ударное движение у обоих спортсменов аналогично и длится 0,165 сек. Оценивая общую структуру движения установки FV боксеров различной квалификации, можно сделать следующее заключение.

У квалифицированного боксера задача создания оптимального импульса силы решается путем введения движения поворота с подседанием, аналогично установке F по времени и направлению. Задача создания оптимальной быстроты ударного движения решается введением в структуру движения поворота и собственно удара, аналогичных структуре при установке V . Это комбинирование частей движения при реализации установки FV создает оптимальную структуру ударного движения при оптимальной силе удара и оптимальной быстроте движения.

Менее квалифицированный боксер задачу создания оптимальной силы удара решает введением в структуру движения поворота и движения толчка, аналогичных структуре при установке F , незначительно уменьшая длительность этих движения. Ударные движения во всех случаях однозначны. Следовательно, никакого комбинирования частями движения в общей структуре удара боксерами низкой не производится, а лишь избирательно несколько сокращается их длительность.

Обобщая данные анализа, можно установить некоторые принципы, которые возможно применить в учебно-тренировочной работе.

1. Учитывая наличие трех частей движения в общей структуре удара, целесообразно применять расчлененный метод обучения и совершенствования при сохранении следующей последовательности:
   1. обучение или совершенствование движения поворота с подседанием;
   2. обучение или совершенствование движения толчка ногой от опоры с одновременным ударным движением руки к цели;
   3. обучение или совершенствование целесообразной структуры ударного движения как связанных между собой в единый прием частей этого движения.
2. Следует вводить установки удара на силу, быстроту и силу – быстроту.
3. Целесообразно четко комбинировать частями движения при реализации установки на силу-быстроту.
4. Необходимо сокращать время поворота и подседания при ударном движении с максимальной быстротой.

Биомеханический анализ техники прыжка в высоту способом "фосбери-флоп"

В.Ю. Екимов, Белорусская государственная академия физической культуры, Минск, Заслуженный тренер Республики Беларусь, кандидат педагогических наук М.М. Шур

Техника прыжка в высоту подразумевает определенную организацию двигательных действий, обеспечивающих достижение главной цели упражнения - преодоление максимально доступной высоты. Построение движений подчиняется биомеханическим закономерностям, без знания которых невозможен целенаправленный плодотворный тренировочный процесс.

Попытаемся кратко изложить некоторые положения, необходимые для осмысления последующего материала. Перемещением тела в пространстве спортсмен управляет посредством суставных движений, ограничивая подвижность в одних суставах и активизируя в других. Характер управляющих движений во взаимосвязи с внешними воздействующими факторами (количество движения; реакции опоры; момент сил трения, тяжести и т.д.) обуславливает все многообразие двигательных действий человека.

Ограничение подвижности между отдельными звеньями тела, достигаемое главным образом соответствующим перераспределением мышечного тонуса, называется динамической осанкой (В.Т. Назаров, 1984). Управляющие движения принято делить на главные (без которых достижение цели невозможно) и корректирующие (дополняют главные, облегчают их выполнение).

Прыжок в высоту - сложное упражнение, состоящее из ряда взаимосвязанных частей, причем каждая предыдущая готовит условия для эффективного выполнения последующей. Другими словами, все они связаны определенными целевыми установками.

Разбег. Разбегаясь, спортсмен запасает кинетическую энергию и приводит тело в положение, удобное для использования части этой энергии на движение вверх. Именно поэтому прыжки в высоту с разбега оказываются эффективнее прыжков с места. Механизм использования приобретенной в разбеге кинетической энергии прост. Суть его заключается в том, что тело, движущееся с определенной скоростью, взаимодействует с опорой при помощи ноги, выставленной вперед. В результате условная линия, соединяющая ОЦМ тела спортсмена с точкой опоры, оказывается отклоненной от вертикали на величину, близкую к 40°. При этом понижение ОЦМ по отношению к вертикальному положению достигает 24%. По данным математического моделирования, идеальный угол взаимодействия с опорой для прыжка в высоту - 45о. Тело, даже не выполняя далее никаких действий, изменяет направление своего движения, приобретая вертикальную скорость.

Разбег состоит из 6 -11 беговых шагов. Иногда он начинается с нескольких шагов подхода. Вначале разбег выполняется под углом около 90°, а на последних 3-5 шагах прыгун изменяет направление движения и отталкивается дальней от планки ногой под углом 35 - 38° по отношению к планке.

Дугообразный разбег - специфический для прыжка "фосбери-флоп" способ подготовки к отталкиванию (рис. 1 - вид сверху, усредненные характеристики). Каждый шаг разбега имеет свои двигательные установки. На первых двух- четырех шагах это повышение скорости передвижения ОЦМ тела спортсмена, достигаемое увеличением длины и темпа шагов (рис. 1). Дальнейшее повышение скорости разбега происходит благодаря увеличению темпа шагов в разбеге при некотором уменьшении их длины. При выполнении седьмого (пятого) шага спортсмен должен организовать наклон тела для перехода к бегу по повороту (см. рис. 1). Механизм этого движения нами уже описан. На шестом, пятом, четвертом, третьем шагах спортсмен под действием центростремительной силы изменяет направление движения на 6-10° в каждом шаге. При этом из-за наклона туловища внутрь дуги поворота (до 30-40°) понижение ОЦМ тела достигает 20 см и более. Это один из моментов, объясняющих целесообразность выполнения разбега по дуге.

Основываясь на изложенном выше, уточним двигательные задачи разбега. Первая - обеспечить телу запас количества движения в горизонтальном направлении. Вторая - придать ему отклоненное назад в вертикальной плоскости движения ОЦМ положение (30-40°). Третья - принять позу, которая позволит при отталкивании организовать необходимое для экономичного преодоления высоты вращение тела относительно его ОЦМ. Четвертая двигательная задача - обеспечить перед отталкиванием движение ОЦМ тела спортсмена без значительных вертикальных колебаний. Такая постановка задачи связана с целесообразностью снижения ударной нагрузки на опорно-двигательный аппарат, который в толчке выполняет работу по преодолению силы тяжести.

Поставленные перед разбегом задачи решаются посредством следующих компонентов:

• 1) перехода от бега по прямой к бегу по дуге;
• 2) управления вращением тела относительно продольной оси;
• 3) изменения ориентации тела в сагиттальной плоскости на последних 3-4 шагах разбега.

Примечание. Сагиттальная плоскость разделяет тело человека в положении основной стойки на две относительно равные части - левую и правую, фронтальная плоскость перпендикулярна сагиттальной и делит тело на переднюю и заднюю части. Горизонтальная плоскость перпендикулярна первым двум и делит тело на верхнюю и нижнюю половины.

Пересекаясь, эти плоскости образуют перпендикулярные оси: продольную, поперечную и переднезаднюю;

• 4) передвижения без значительных вертикальных колебаний ОЦМ тела спортсмена;
• 5) перехода от бега по дуге к движению по прямой. Каждый механизм основывается на реализации закономерностей механики посредством организации движений в суставах. Управляющие движения и элементы динамической осанки механизма перехода от бега по прямой к бегу по дуге (см. рис. 1) раскрыты выше.

Рис. 1.

Теперь рассмотрим (рис. 2) механизм изменения ориентации тела в сагиттальной плоскости на последних шагах разбега (поворот назад). Действие этого механизма можно наблюдать во всех легкоатлетических прыжках за один-два шага перед отталкиванием.

При помощи этого механизма обеспечивается далекая (впереди вертикальной проекции ОЦМ тела) постановка ноги, а также поза для осуществления последующих действий.

Основное управляющее движение - разгибание в тазобедренном суставе, выполняемое часто совместно со сгибанием в коленном суставе. Исследованиями Б.П. Кузенко установлено, что разгибание в тазобедренном суставе опорной ноги способствует наибольшему продвижению ОЦМ тела вперед и повороту тела относительно поперечной оси назад. Интересно, что в фазе передней опоры шага момент силы тяжести замедляет передвижение ОЦМ тела вперед и ускоряет поворот относительно ОЦМ назад, а в фазе задней опоры - наоборот. Следовательно, для решения стоящей перед спортсменом задачи достаточно выполнять основное управляющее движение несколько раньше, чем в обычном беговом шаге.

Следует помнить, что ранее, до момента вертикали, выполнение управляющего движения значительно снижает возможность повышения скорости разбега, а на практике чаще приводит к ее снижению. Поэтому такой характер выполнения данного механизма присущ в основном спортсменам низкой квалификации либо квалифицированным прыгунам, но с недостаточной функциональной подготовленностью соответствующих мышечных групп. Иногда ошибка такого рода встречается из-за неверного представления о движении в этой фазе разбега. Спортсмены высокой квалификации осуществляют управляющее движение в момент, когда ОЦМ тела в сагиттальной плоскости близок к вертикали. Фактически это выражается в активизации беговых движений, в повышении темпа бега. Эта активизация связана с тем, что перемещение в беге с отклонением туловища снижает функциональные возможности мышечных групп, осуществляющих основное управляющее движение. Для повышения скорости передвижения спортсмен вынужден выполнять движения чаще и с большими внутренними напряжениями. Теперь можно понять повышенный интерес специалистов к характеру нарастания и изменения темпа шагов в разбеге, а также попытки использовать этот показатель как критерий эффективности действий прыгуна.

В каждом легкоатлетическом прыжке этот механизм имеет свои особенности, связанные с различиями в двигательных установках. В прыжке в высоту способом "фосбери-флоп" он проявляется в последних 3 - 4 взаимодействиях с опорой, особенно при проходе через толчковую ногу за 2 шага до толчка. На циклограмме (см. рис. 2) сравните кадры 39 - 57 и 75 - 91. На последних кадрах видно, что разгибание в тазобедренном суставе выполнено раньше, в результате чего тело спортсмена значительно изменило ориентацию. Действия маховой ногой перед последним шагом (кадры 106 - 122) начинаются в положении, близком к вертикальному в сагиттальной плоскости, что позволяет поддерживать высокую скорость передвижения. В этой фазе к функциональной подготовленности мышечных групп, обеспечивающих основное управляющее движение, предъявляются особенно высокие требования, поскольку момент силы тяжести препятствует повороту назад или сохранению ориентации тела относительно поперечной оси. Кроме того, очевидно, что функциональные возможности мышечных групп, обеспечивающих движения в тазобедренном суставе при углах, близких к анатомическому пределу свободного перемещения в данном суставе, снижаются.

Важный механизм разбега - продвижение спортсмена без значительных вертикальных колебаний (см. рис. 2, кадры 106 -137). Действие этого механизма наблюдается во всех взаимодействиях с опорой, когда подъем ОЦМ тела вверх нежелателен или невозможен. Основные управляющие движения - различные сочетания действий в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах. Причем если одни суставы обеспечивают продвижение вперед, то другие нейтрализуют возникающее при этом движение вверх. Характер сочетания суставных движений зависит от исходного положения звеньев по отношению друг к другу и от того, в какой фазе (переднего шага, близко к вертикали, заднего шага) осуществляется действие.

Отличительной особенностью выполнения этого механизма в прыжке способом "фосбери-флоп" (см. рис. 2, кадры 106 -122) является осуществление управляющих движений в положениях, близких к вертикальному, и заднего шага. Этот факт также свидетельствует в пользу дугообразного способа подготовки к отталкиванию. Управляющее движение в положении, близком к вертикальному, - разгибание в тазобедренном суставе опорной ноги; в положении переднего шага - разгибание в голеностопном и тазобедренном суставах.

Теперь рассмотрим механизм изменения направления движения в дугообразном разбеге при переходе к бегу по прямой (см. рис. 1 - последние два шага разбега и полетную фазу прыжка). Для того чтобы перейти к движению по прямой, необходимо устранить действие центростремительной силы. В нашем случае для этого надо избавиться от наклона тела внутрь дуги поворота. Сделать это возможно, только поставив ногу на опору в вертикальной плоскости движения ОЦМ тела. В качестве основного внешнего проявления действия этого механизма следует выделить увеличение угла поворота в горизонтальной плоскости на последнем шаге. Основное управляющее движение - сгибание или разгибание в тазобедренном суставе опорной (маховой) ноги - осуществляется во фронтальной плоскости. Кроме того, данный механизм тесно связан с управляющими движениями двух описанных ранее. Их сочетание необходимо для сохранения отклоненного положения туловища перед постановкой ноги на место отталкивания.

Рис. 2.

Итак, утверждение, что подготовка к отталкиванию в прыжке "фосбери-флоп" не требует специальной перестройки движения, неверно. Разбег квалифицированного спортсмена отличается прежде всего эффективным выполнением подготовительных механизмов, не препятствующих приобретению высокой скорости движения перед отталкиванием.

Внешне создается впечатление, что движение в разбеге выполняется свободно, непринужденно и без видимой подготовки к толчку. Индивидуальные особенности техники проявляются в различном сочетании представленных механизмов.

Отталкивание. Отталкивание (рис. 3) осуществляется дальней от планки ногой на расстоянии 70 -110 см от вертикальной проекции планки на грунт. Для достижения максимально высокого взлета спортсмену необходимо на пути вертикального перемещения ОЦМ тела при отталкивании проявить наибольшую мощность.

По данным различных исследований, величина максимального вертикального перемещения ОЦМ тела (путь разгона) у прыгунов в высоту способом "фосбери-флоп" достигает 35 - 48 см. Путем механического моделирования нами установлено, что благодаря всем суставным движениям удаление ОЦМ тела от точки опоры составляет 16 - 25 см.

Следовательно, около 50% вертикального перемещения тела при отталкивании происходит за счет кинетической энергии разбега. Скорость перемещения ОЦМ тела спортсмена на этом пути изменяется неравномерно. С увеличением скорости перемещения ОЦМ тела вверх уменьшается способность двигательного аппарата к ускорению в этом же направлении. В момент постановки ноги на место отталкивания угол между вертикалью и линией, соединяющей место постановки толчковой ноги с ОЦМ спортсмена, близок к 30 - 40°. Благодаря такому взаимодействию с опорой направление движения ОЦМ тела спортсмена меняется. Представим, что тело спортсмена в этот момент застыло, стало абсолютно твердым и взаимодействует с такой же твердой опорой. В этом случае вертикальная составляющая скорости вылета тела будет намного ниже той скорости, какую достигают спортсмены в реальных условиях. Например, для того чтобы достигнуть вертикальной скорости вылета 4,7 м/с (она доступна спортсменам экстра-класса), необходимо, чтобы скорость тела перед отталкиванием была 11 м/с, что пока нереально. Кроме того, абсолютно жесткий или очень жесткий удар опасен для организма спортсмена. При этом на скоростях разбега выше 7 м/с тело будет отрываться от опоры практически мгновенно и точка вылета ОЦМ тела будет находиться на высоте 0,8-0,9 м (в реальных условиях 1,2 - 1,3 м), что также приведет к снижению результатов на 40 - 50 см. Чтобы успешно выполнить отталкивание, абсолютно жесткий контакт не годится. Нельзя добиться качественного отталкивания, не выполняя никаких движений при взаимодействии с опорой.

Механизм использования горизонтальной скорости разбега для увеличения высоты прыжка основывается на двух закономерностях механики: переводе поступательного движения во вращательное и рекуперативном 1 торможении. Управляющие движения сходны с управляющими движениями механизма продвижения без вертикальных колебаний в фазе передней опоры шага. Здесь важен характер работы мышечных групп в связи с различными целевыми установками. Путь торможения спортсмена обеспечивается перемещение центра давления на опору с пятки на переднюю часть стопы; активным перемещением маховых звеньев по отношению к другим частям тела; сгибанием в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах опорной ноги.

Важную роль в этом торможении играют мышечные группы, обслуживающие голеностопный сустав. Развиваемое в них напряжение обеспечивает возникновение тормозящего внешнего момента сил относительно голени. На рис. 3 голень затормаживается полностью через 0,15 - 0,18 с после начала контакта с опорой (кадр 9). К этому моменту движение маховых звеньев способствует увеличению импульса силы реакции опоры в вертикальном направлении. Рекуперативное торможение обеспечивает к моменту, отображенному на кадре 9 рис. 3, максимальное напряжение всех мышечных групп, участвующих в дальнейшем перемещении ОЦМ тела вверх, оптимальные угловые значения в соответствующих суставах для данного перемещения. Сокращение времени рекуперативного торможения приводит к значительному росту мощности отталкивания.

Чем быстрее наступит момент удержания позы, тем меньше будут потери энергии при переходе от поступательного движения к вращательному. Сокращение времени рекуперативного торможения ограничено функциональными возможностями организма спортсмена и может привести не к рекуперации, а к рассеиванию энергии. Мышцы прыгуна, не выдержав возникших перегрузок, растянутся, не запасая при этом потенциальной энергии мышечного напряжения. При чрезмерных перегрузках могут возникнуть разрывы мышечных волокон. К моменту окончания рекуперативных процессов в отталкивании ускорение ОЦМ тела, направленное вверх-вперед, имеет максимальные значения.

Рис. 3.

Таким образом, рекуперация и амортизация отражают соответственно внутреннюю и внешнюю стороны процесса установления полного контакта с опорой (далее - фаза контакта, или контактная фаза). Не отличаясь по внешним характеристикам (величинам, скоростям и ускорениям изменений углов в суставах), два варианта выполнения фазы контакта могут иметь различия во внутреннем содержании, степени рекуперации кинетической энергии двигающегося тела в энергию упругой деформации мышц. Это одно из важных различий в исследуемом механизме движений высококвалифицированных спортсменов и новичков. С точки зрения механики можно выделить три типа установления контакта с опорой: упругий, пластичный, твердый. В зависимости от их сочетания выделяют четыре типа: стопорящий, жимовой, ударный, реактивно-маховый. Сразу же после установления полного контакта с опорой тело спортсмена переходит в активное вращение относительно точки контакта с опорой. Происходит как бы бросок тела в измененном в результате установившегося контакта направлении.

Все суставные движения, ведущие к удалению ОЦМ тела от опоры, определим как второй механизм отталкивания. Обратим внимание на характер изменения угла в коленном суставе опорной ноги после окончания фазы контакта (см. рис. 3, кадры 9 -17). Опорное звено (стопа, голень) остановилось в пространстве. Верхнее звено (все части тела, расположенные выше коленного сустава толчковой ноги) активно поворачивается вперед. Такой характер изменения ориентации тела в пространстве возможен только при наличии вращения всего тела относительно точки контакта через стопу с опорой вперед. Если бы это вращение отсутствовало, голень изменила бы ориентацию в пространстве, совершив противонаправленный поворот по отношению к верхнему звену. Величина этого поворота более чем в 2,5 раза превысила бы величину поворота верхнего звена.

С ростом квалификации спортсменов значительно повышается мощность отталкивания. Это выражается, в частности, в совмещении отдельных движений во времени.

В качестве третьего механизма, реализуемого в отталкивании, выделим действия, направленные на организацию вращения относительно ОЦМ тела в полетной фазе прыжка. В предшествующих разделах мы определили, как это происходит в прыжке в высоту способом "фосбери-флоп". Сейчас подробнее остановимся на управляющих движениях и элементах динамической осанки.

В момент постановки ноги на место отталкивания тело спортсмена скручено относительно продольной оси. Сагиттальная плоскость верхней части тела и толчковой ноги пересекается с вертикальной плоскостью, в которой движется. ОЦМ тела находится под углом 40-60°, а сагиттальная плоскость средней части тела и маховой ноги совпадает с ней.

В отталкивании спортсмен поворачивает сагиттальную плоскость таза и маховой ноги так, чтобы они пересекались с вертикальной плоскостью движения ОЦМ тела (угол 40 - 60°). Это осуществляется ротацией в тазобедренном суставе толчковой ноги и суставах поясничного отдела позвоночного столба (см. рис. 3). На фоне ротации происходит активное начало махового движения. Возникающий вращательный момент относительно продольной оси тела к концу фазы затормаживается при помощи маховых движений. В фазе отталкивания основную управляющую функцию в организации вращения в сагиттальной плоскости выполняют тазобедренный и коленный суставы опорной ноги. Анатомические особенности строения обеспечивают противонаправленность движений в этих суставах. При этом если при разгибании тазобедренного сустава вращение всего тела относительно оси, проходящей через ОЦМ тела, направлено назад, то при разгибании в коленном суставе - вперед. Регулируя двигательную активность в этих суставах, человек управляет величиной и направлением вращательного момента в сагиттальной плоскости тела. В прыжке в высоту способом "фосбери-флоп" преобладает разгибание в тазобедренном суставе и грудном отделе позвоночного столба. Маховые движения, разгибание в голеностопном суставе толчковой ноги, момент силы тяжести также способствуют повышению скорости вращения назад в сагиттальной плоскости. Так образуется вращение, которое мы видим в прыжке через планку.

В связи с высокой степенью подвижности маховых звеньев они помимо общей для всех звеньев функции в отталкивании (увеличение импульса силы реакции опоры) выполняют корректирующую функцию. При этом в нужном направлении в определенный момент времени передается часть движения, которым обладало маховое звено, и тело меняет ориентацию.

Полет. В полете спортсмен с помощью различных движений может менять позу, контролируя положение планки, замедлять или ускорять вращение относительно одной из осей тела, удаляя от нее или приближая к ней части тела. Технические сложности, возникающие при преодолении планки, как правило, следствие неверно организованных действий в толчке. Полетная фаза может служить зеркалом, в котором отражаются все особенности механизма отталкивания спортсмена. В качестве элементов динамической осанки здесь следует выделить удержание максимально разогнутого положения в тазобедренных суставах при согнутых под углом 90° в коленных суставах ногах и прямом положении головы. Встречаются варианты, когда позвоночный столб прогнут или, наоборот, согнут. Управляющие движения - сгибание в тазобедренных суставах и позвоночном столбе и выпрямление ног в коленных суставах - выполняются после прохождения ОЦМ тела верхней точки траектории полета.

Приземление. Спортсмен приземляется на спину или на лопатки. Основная задача при приземлении - смягчить удар (поролоновые маты облегчают ее решение). В процессе торможения происходит сгибание во всех отделах позвоночного столба, тазобедренных, коленных суставах. Характер работы мышечных групп - уступающий.

Вторую часть отталкивания можно назвать фазой реализации (реализационной фазой) условий, создавшихся в результате установившегося контакта с опорой.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://lib.sportedu.ru

Правила, специфичные для КБА. В эту группу входят правила, присущие только КБА, несвойственные коли­чественному анализу.

1. Эффект рассматриваемых движений и действий оп­ределяется грубо, приближенно, следовательно, прибли­женный характер носят и оценки, выводы, решения (ко­нечные и промежуточные). Это связано прежде всего с отсутствием приборных измерений, с оценкой «на глаз». Но не только в этом причина. Иногда нельзя позволить себе учитывать много факторов, из соображений опера­тивности анализа приходится удовлетворяться только самыми существенными. Во многих случаях вполне устраивает приближенный характер оценок и решений, поскольку бывают нужны предельно простые и чисто качественные выводы (например, надо направить движе­ние правее, выполнить его с меньшим перепадом скоро­стей, такое-то усилие начать раньше, чем пройден такой-то ориентир, а не позже).

2. Выводы КБА почти всегда должны носить вероят­ностный характер. Это освобождает от пут единственного варианта, позволяет легче избежать плена возможных заблуждений и ошибок, сохранить способность искать другие решения, корректировать свои определения. Ко­нечно, предпочтение следует отдавать более вероятным вариантам-в меру отношений их вероятностей. Вероят­ностный характер решений и оценок-логическое следствие вынужденного игнорирования многих существен­ных и второстепенных факторов или неполного их учете!. Идти на это целесообразно в связи с тем, что, во-первых, невозможно учесть многие факторы одновременно (тем более гарантировать правильность их учета); во-вторых, с увеличением числа учитываемых факторов лавинооб­разно нарастает сложность и трудоемкость анализа,

3. Основная форма КБА - сравнительный анализ . Здесь чувствительность, точность и разрешающая спо­собность КБА много выше, чем в других его формах. Сравнивать можно выполнение одного и того же дейст­вия (упражнения) одним или разными спортсменами на основе одного и того же или разных вариантов техники; выполнение аналогичных частей (а то и деталей) раз­личных упражнений или действий; идеализированную схему действия с его реализованной техникой; различные модификации упражнений и т. д.

4. Должен быть четко выражен критический подход к отправным данным КБА, к оценкам и решениям . Этот подход должен проявляться прежде всего в устойчивой тенденции к проверке различных гипотез, решений, оце­нок. Нельзя делать (если только не вынуждают обстоя­тельства) категорических выводов на основании двух-трех наблюдений, тем более одного. Понимание вероят­ностного характера КБА косвенно способствует такого рода критическому настрою.

5. Сомнительные моменты анализа должны подвер­гаться экспериментальной проверке (если это не требует особых усилий и не отражается сколько-нибудь сущест­венно на тренировке): спортсмен должен попробовать ка­кое-то число раз выполнить рассматриваемое действие в точности так же, как выполнял, либо с задаваемыми из­менениями. Такого рода контрольные повторения дейст­вия (упражнения), конечно, не гарантируют правильно­го решения вопроса, но существенно повышают его веро­ятность. Следует пользоваться (как одним из наиболее информативных) методом задаваемых изменений выпол­нения действия (упражнения).

6. Замеченная двигательная ошибка не всегда зако­номерна . поэтому следует сначала постараться ее пода­вить и лишь при отрицательном результате приступать к анализу; однако это не догма: во многих случаях не бывает серьезных оснований для сомнений в сущности ошибки.

7. Два правила относятся к поиску ошибок-причин:

1) его нужно основывать на анализе распознанной дви­гательной ошибки (или нескольких, если распознано сразу несколько), при этом нередко приходится привлекать те или иные гипотезы; 2) анализируя причинную обус­ловленность ошибки, следует придерживаться неизмен­ного порядка, например: анализ внешних причин ошибки-анализ внутренних причин-непосредственный поиск ошибки-причины, или: анализ механических причин- анализ координационных причин - анализ психологиче­ских причин - анализ педагогических причин.

8. Анализируя реализованную технику упражнения (действия), нужно последовательно рассматривать: 1) из­бранный вариант техники упражнения и мотивы данного выбора; 2) особенности техники выполнения упражнения; 3) особенности предыдущих либо последующих упраж­нений (действий) и их выполнения; 4) одновременно вы­полняемые действия и их координационные связи с ана­лизируемым; 5) внешние условия; 6) двигательные осо­бенности спортсмена: физические, координационные, психические (имея в виду потенциальные возможности, багаж навыков, возможную их интерференцию; 7) со­стояние спортсмена: физиологическое (самочувствие, сте­пень утомления), психическое (психическое утомление, эмоциональное состояние, специфическое отношение к данному упражнению или действию), координационное (влияние предыдущих действий, наличие временных ко­ординационных неувязок, сбоев).

9. Если в циклической системе движений и действий один или несколько циклов почему-то отличаются от ос­тальных, надо искать сначала внешнюю причину изме­нений, затем ошибку в ближайших предыдущих циклах, затем особенности прогнозируемой спортсменом ситуа­ции (прогноз может быть и ошибочным из-за каких-то неясных, обманчивых признаков) и лишь в последнюю очередь-техническую ошибку (если она не квалифици­рована сразу же как бесспорно спонтанная).

10. Последовательность рассмотрения движений:

1) крупные, затем малые; 2) звенья биомеханической цепи самые дальние от участка наиболее мощного взаи­модействия, затем постепенно ближние звенья1 (с уче­том возникающих инерционных2 сил и моментов);

3) анализ работы звеньев биомеханической цепи в об­ратной последовательности: от участка наиболее мощного взаимодействия к дальним звеньям3; 4) основная рабочая биомеханическая цепь, затем остальные, косвен­но влияющие на нее (инерционные воздействия, коорди­национные взаимосвязи), конечно с учетом этого влия­ния, если оно существенно.

Универсальные правила. К этой группе относятся пра­вила, справедливые не только для К.БА, но и для всех других форм анализа.

1. Чтобы облегчить решение задач анализа, их можно делить на относительно самостоятельные части и решать каждую отдельно. Деля задачу на части, необходимо со­блюдать некоторые условия. Первое: нужно заменять связи, существующие между частями, конкретными воз­действиями, которые они оказывают друг на друга в кон­кретной ситуации. Это как бы расширение метода «отсе­чения связей», известного в теоретической механике. Второе: выделяемая часть задачи должна представлять собой самостоятельную и притом разрешимую задачу. Третье: деление на части не должно быть слишком дробным, так как замена связей воздействиями всегда связана с погрешностями и вероятностью ошибки. Чет­вертое: та или иная схема деления должна быть логиче­ски оправдана с точки зрения эффективности анализа и облегчения задачи.

2. Следует взять за правило «челночный» способ ре­шения задач , суть которого в том, что план решения со­ставляется по принципу «от конца к началу», а реализа­ция плана-«от начала к концу». В ряде случаев тре­буется неоднократный поочередный «проход в оба кон­ца» с целью поэтапной подгонки параметров движений.

3. Динамика системы движений может быть с извест­ным приближением определена по их кинематике и по статике мгновенных («проходных») поз.

Следует: исходя из геометрии мгновенных поз, рассматривае­мых в качестве контрольных, «прикидывать» моменты сил тя­жести звеньев тела относительно осей суставов, прини­мать в расчет примерные величины моментов инерции этих звеньев относительно названных осей, учитывать инерционность ускоряемых (в том числе и замедляемых) масс тела спортсмена и других тел, с которыми он взаимодействует; б) принимать в расчет величины линейных и угловых ускорений, изменения поз, значитель­ные деформации упругих тел; в) ориентироваться на скорости сус­тавных движений, а не движений относительно Земли. Во многих случаях, однако, целесообразно ориентироваться на скорость рабо­чей точки кинематической цепи относительно ее закрепленного кон­ца, в этом случае показательна и линейная скорость. Скорость движений представляет интерес при определении динамики движе­ний с двух позиций: она позволяет, во-первых, косвенно определить среднее ускорение, во-вторых, - силовые возможности спортсмена в данной двигательной ситуации; г) следует иметь в виду, что все ускорения звеньев тела в конечном счете обеспечиваются либо противополож­но направленными ускорениями других звеньев, либо опорными взаимодействиями. Это значит, что по ускорениям часто можно оп­ределить (качественно) характер, величину и направление опорных взаимодействий; д) при анализе кратковременных, близких к удар­ным, энергетически емких взаимодействий с опорой следует рассмат­ривать и учитывать предваряющие скорости и ускорения контакти­рующих с опорой звеньев тела не только относительно опоры, но и относительно проксимальнее расположенных звеньев: это позволяет определить усилия, предшествовавшие контакту и являющиеся под­готовительными к нему (в частности, заранее готовится встреча с опорой при значительном напряжении мышц, необходимая, например, для отталкивания в опорных гимнастических прыжках, в легкоатлетических и акробатических прыжках, в лыжных ходах; е) анали­зируя приземления, учитывать следует нецентральный характер силы реакции опоры, изменяющий в связи с этим кинетический мо­мент тела.

4. Анализируя систему движений, необходимо обра­щать внимание на перемещения звеньев тела во всех плос­костях, а не только в основной плоскости движений. Осо­бенно важно помнить это при анализе рисунков и кино­грамм.

5. «Мелкими» движениями обычно можно пренебречь , если анализу подвергается система движений, в которую входят движения с большим размахом либо движения больших масс тела, даже небольшие по размаху, но со значительными ускорениями.

Однако мелкие движения нередко могут играть очень сущест­венную роль в координационном, отношении и в таких случаях под­лежат тщательному анализу. Например, во всех точностных дейст­виях роль мелких движений очень велика: как правило, именно они обеспечивают сам точностный эффект, крупные же движения слу­жат лишь энергетическому обеспечению действия и создают разве что самый общий фон. Роль мелких движений, как правило, возрас­тает при сравнительном анализе, особенно если сравниваемые сис­темы движений мало различаются между собой. Наконец, если все движения невелики по размаху и энергетически незначительны, акцент следует делать на наиболее энергетически значимые.

6. Учет изменений суставных (или несколько более сложных) движений нередко не менее важен и информа­тивен, чем рассмотрение самих движений. Причем надо учитывать и скорость изменения движения.

7. В качестве ориентиров при анализе следует исполь­зовать граничные положения, позы. моменты взаимодей­ствия. Например, при анализе бега нужно ориентировать­ся на моменты постановки ноги, прохождения ц. т. тела опорной вертикали, завершения отталкивания (прекраще­ния контакта ноги с опорой), максимума подъема бедра. Такого рода «опорные точки» анализа дают возмож­ность проводить сравнения, формулировать и оценивать качественные различия вариантов реализованной техни­ки или техники упражнения.

«Управленческие» правила. К этой группе относятся правила, касающиеся отражения в анализе двигатель­ных действий закономерностей управления движениями и особенностей функционирования опорно-двигательного аппарата спортсмена.

1. Учитывать аспект надежности выполнения упраж­нения. Следует в первую очередь помнить об оптимиза­ции выполнения упражнения (включая оптимизациюего техники), а также о вероятностном характере выполне­ния движений и действий. Кроме того, нельзя забывать о возможности повысить надежность выполнения упраж­нения специальными приемами и мерами.

2. Учитывать физиологические закономерности работы нервно-мышечного аппарата : а) «инерционность» процес­сов напряжения и расслабления мышц, т. е. протяженность их во времени; б) зависимость величины предель­ной силы тяги мышц (а значит, силовых возможностей динамической цепи) при удерживающей работе от непо­средственно предшествовавшего режима движения;

в) зависимость предельной силы тяги мышц от скорости движения; г) зависимость степени инерционности про­цессов напряжения и расслабления мышц от скоростиихсокращения или удлинения (скорость сокращения отри­цательна); д) зависимость предельного напряжения мышцы от величины суставного угла; е) наличие латент­ного периода моторной реакции (особенно значительного при реакциях выбора) и др.

3. Учитывать закономерности координации движений и мышечных напряжений: а) зависимость предельного напряжения рассматриваемых мышц от напряжения дру­гих мышц; б) закономерности синергетических и антаго­нистических связей напряжения мышц; в) зависимость процесса напряжения или расслабления рассматривае­мых мышц от напряжения или расслабления других мышц.

4. Учитывать закономерности работы биомеханиче­ских цепей, определяющие: а) суммирование угловых перемещений, скоростей и ускорений рабочего и проксимальнее лежащих звеньев цепи; б) передачу моментов через суставы со звена на звено в направлении от свободного конца цепи к закрепленному; в) зависимость рабо­ты рук от работы пояса верхних конечностей; г) передачу нагрузки по цепи от рабочей точки к закрепленному кон­цу; д) различные силовые потенциалы звеньев динамиче­ской цепи и функциональное выравнивание их возможно­стей за счет различия скоростей суставных движений; е) наличие особо нагруженных и потому определяющих звеньев биодинамической цепи; нужно выявить их, «взвесив» нагрузки на различные участки опорно-двигательного аппарата, уточнить места локаль­ных перегрузок (угрожаемые), чтобы внести в систему движений коррекции, снимающие перегрузки.

5. Учитывать индивидуальные текущие двигательные особенности спортсмена, имея в виду индивидуальные по­тенциальные возможности и реальные текущие возмож­ности, отличающиеся от потенциальных из-за утомления, не очень хорошего самочувствия, недостаточного понима­ния ситуации, несобранности, травмы и т. д. Можно гово­рить об анатомо-физиологических, психолого-педагогических и координационно-педагогических двигательных ин­дивидуальных особенностях спортсмена.

6. Учитывать локализацию силовых и скоростных воз­можностей , свойственную человеку вообще и данному спортсмену в частности (индивидуальную локализацию).

7. Учитывать психологические факторы, влияющие на управление движениями: а) мотивацию и двигательную установку; б) «настройку» на данное упражнение; в) эмо­циональное состояние и настроение; г) способность к кон­тролю и саморегуляции, качество афферентной програм­мы, соответствующие умения и навыки; д) объем внима­ния, его устойчивость, способность к его распределению; е) степень психического утомления; ж) ход спортивной борьбы; з) психологические особенности внешней обста­новки; и) индивидуальную быстроту реакции; к) индиви­дуальные особенности реакции выбора; л) волевые каче­ства; м) функционирование анализаторов, н) темпера­мент спортсмена и др.

Правила применения механики (основные правила, касающиеся главным образом прямого обращения к за­конам механики).

1. Учитывать локализацию масс тела и в связи с этим величины моментов инерции тела и его частей относи­тельно оси вращения. Это необходимо как для определе­ния ускорений по известным силам и их моментам («пря­мая задача механики»), так и для определения сил и моментов сил по ускорениям («обратная задача меха­ники»),

2. Учитывать протяженность во времени изменения телом или его частями линейной либо угловой скорости, т. е. соответственно количества движения либо кинетиче­ского момента, под действием приложенных внешних сил Или моментов сил. Это проявление инерционности тела. Данное правило тесно связано с предыдущим, поскольку сила, масса, ускорение (в поступательном движении) и момент силы, момент инерции, угловое ускорение (во вращательном движении) связаны между собой функци­ональной зависимостью.

3. Учитывать инерционные воздействия (возникнове­ние так называемых реактивных сил и моментов): ре­зультат взаимодействия спортсмена с другим спортсме­ном или предметом, а также взаимодействия звеньев тела спортсмена. Здесь следует особо отметить два общих случая: а) когда тело находится в безопорном состоянии, активное движение одного Звена (группы звеньев) вле­чет за собой встречное перемещение других звеньев тела в соответствии с законами сохранения движения центра масс и сохранения кинетического момента; б) при си­ловом взаимодействии тела спортсмена с опорой активные ускоряемые движения звеньев тела, направленные в сто­рону действия реакции опоры, усиливают воздействия, направленные противоположно, - ослабляют его; направ­ленные под прямым углом к линии действия реакции опоры обычно практически не влияют на величину воз­действия. При КБА, как правило, интерес представляют только движения крупных звеньев тела со значительны­ми ускорениями.

4. Учитывать действие на тело и его звенья силы тя­жести и ее моментов относительно осей суставов. Только при безопорном состоянии тела моменты силы тяжести ни на него, ни на его звенья не действуют.

Заданные условия деятельности. Отдельную группу составляют правила, связанные с регламентацией в спор­те определенных условий, которые необходимо соблю­дать и которые являются исходными для решаемой дви­гательной задачи.

1. Учитывать особенности выполняемого двигательно­го действия : каждое имеет свои особенности с точки зре­ния биомеханики, физиологии, психологии, спортивной педагогики.

2. Учитывать регламентацию деятельности во време­ни . Например: гимнаст должен придерживаться задан­ной последовательности элементов комбинации; штан­гист, взяв штангу на грудь, должен иметь в виду, что за­тем придется толкать ее от груди; теннисист после выполнения удара должен переместиться в то место пло­щадки, куда противник направит мяч, затем снова вы­полнить удар и т. д.

3. Учитывать регламентацию деятельности в простран­стве. Правила соревнований, конструкция инвентаря, особенности места выполнения действия ограничивают перемещения спортсмена в пространстве. Например: тех­ника движений метателя во многом определяется запре­том выхода за пределы круга; перемещения гимнаста в пространстве в большой степени ограничены конструкци­ей снаряда; деятельность борца или боксера пространст­венно ограничена ковром (рингом), а также расположе­нием и деятельностью противника. Пространственными ограничениями объясняются многие черты техники уп­ражнений и реализованной техники упражнений.

4. Учитывать тактическую регламентацию деятельно­сти. Имеются в виду сознательные отклонения избранно­го варианта техники от наиболее рационального в пред­видении трудностей, связанных а) с особенностями дви­гательной задачи; б) с особенностями противника или партнера; в) со стремлением дезориентировать против­ника: скрыть от него информацию о своей деятельности, дать ему ложную информацию (для этого применяют также дополнительные, не оправданные стоящей чисто технической двигательной задачей действия).

5. Учитывать ситуационные особенности внешних ус­ловий двигательной деятельности: обычно эти условия в чем-то отличаются от стандартных, что может существенно сказаться на выполнении упражнений и действий.

Расшифровка изображений выполнения упражнений. Использование кинограмм, рисунков, схем движений и т. п. в процессе КБА сопряжено с определенными труд­ностями, преодолению которых могут помочь следующие правила.

1. «Домысливать» движение на основе совокупности изображенных поз (и даже одного-единственного изобра­жения). В противном случае трудно избежать частичной подмены анализа движений анализом статических упраж­нений.

2. Ориентацию тела определять по отношению к вер­тикали, фиксированной на кинограмме . Отсчет от гори­зонтали может привести к значительным ошибкам, если съемка производилась с поворотом кинокамеры в гори­зонтальной плоскости с целью удержать перемещающе­гося спортсмена в кадре.

3. Прослеживать на последовательных кадрах кино­граммы прежде всего изменение суставных углов в основ­ной рабочей цепи, а не положения звеньев тела: именно изменения суставных углов определяют (в совокупности с действием внешних сил) динамику двигательного дей­ствия.

4. Ориентироваться на внешний вид мышц: по нему часто можно в первом приближении определить, какие мышцы, в какой момент и в какой степени напряжены, а какие расслаблены.

5. Анализировать деформацию упругих внешних тел, с которыми взаимодействует спортсмен, определяя таким образом силу этого взаимодействия и ее изменение во времени.

Получение исходных данных анализа. Качество и пол­нота исходных данных в значительной мере определяют результативность анализа. Представляется целесообраз­ным перечислить здесь несколько общих правил сбора этих данных (само собой разумеется, выбирать их надо с учетом специфики средств и приемов анализа, которые намечено применить).

1. Иметь хотя бы самый общий план наблюдения или самонаблюдения. Если не знаешь, за чем и как наблю­дать, вряд ли многое удастся заметить, тем более оценить замеченное и (хотя бы в какой-то мере) качествен­но его осмыслить.

2. Ведя наблюдение или самонаблюдение, иметь гипо­тезу, объясняющую причинно-следственные зависимос­ти ожидаемых особенностей выполнения изучаемого дей­ствия (в том числе причинные цепи ошибок). Правда, при этом могут появиться известная предвзятость вы­водов и связанные с ней ошибки в наблюдениях, но зато часто гораздо больше можно увидеть (почувствовать) и понять.

3. Предугадывать вероятные особенности выполнения действия (в том числе ошибки и их масштаб). В случае удачного прогноза наблюдение или самонаблюдение значительно тоньше, глубже и полнее.

4. Наблюдая, акцентировать внимание на «ключевых» деталях и соотношениях. То же при самонаблюдении.

5. Сравнивать реализованную технику упражнения разных спортсменов либо одного и того же спортсмена в разных попытках, обращая внимание на диапазон, на­правление и скорость суставных движений, их ритмиче­скую структуру, исходные, конечные и характерные промежуточные позы и позные фрагменты, диапазон, направ­ление и скорость поступательных и вращательных движе­ний всего тела.

6. Анализировать реализованную технику упражнения с учетом действий противника (партнера).

7. Данные самонаблюдений пополнять данными наб­людений со стороны.

8. Учитывать субъективный характер самонаблюде­ния : получаемая информация относится больше к техни­ке выполнения упражнения, чем к реализованной тех­нике.

9. Следить за положением головы и направлением взгляда: во многих упражнениях и действиях это помо­гает определить цель и направление усилий спортсмена (нередко до начала самого действия), так что наблюда­ющий может предвидеть их и потому лучше разглядеть, а в ряде случаев и выявить распределение их в опорно-двигательном аппарате. «Нестандартное» для данного упражнения или действия положение головы часто слу­жит признаком (прямым или косвенным) двигательной ошибки и тем самым помогает определить ее.

10. Дополнять метод наблюдения методом опроса. Это обогащает информацию: она не просто суммирует­ся; нередко появляется новая, так называемая эмерджентная информация - результат усложнения и расши­рения информационной системы.

11. Опросом спортсмена стимулировать его к само­наблюдению, тем самым повышая количество и качество информации.

12. Расширять объем информации и объективизиро­вать ее с помощью опроса других наблюдателей .

13. Выбирать такой ракурс для наблюдения, чтобы яснее всего были видны основные компоненты двигатель­ного действия или интересующей его части. Вместе с тем по возможности рассматривать выполнение движений в разных ракурсах, т. е. с разных точек, поскольку это мо­жет дать новые исходные данные для анализа, подчас неожиданные.

Правила анализа SOS-действий. Думается, что ана­лизу самостраховки (а точнее, «самоспасательных» дей­ствий, или SOS-действий ) в подавляющем большинстве видов спорта придается явно недостаточное значение. Почему-то анализ этих действий считается не заслужи­вающим внимания, хотя все прекрасно понимают их важ­ность для сохранения жизни и здоровья спортсменов. Да и спортивные успехи немало зависят от умения пре­дотвратить травмы.

1. Определять особо нагруженные звенья динамиче­ских цепей (учитывая их прочностные характеристики) с целью выявления локализации потенциальной опасно­сти. Особое внимание обращать на временно ослаблен­ные звенья.

2. Определить для себя (приблизительно) зоны око­лопредельных силовых возможностей звеньев динамичес­ких цепей в различных типовых ситуациях.

3. Определить для себя (приблизительно) зоны околопредельных локальных скоростных возможностей (воз­можностей выполнять те или иные движения с той или иной скоростью), за пределами которых начинается SOS-ситуация.

4. Определить для себя зоны. локальных координаци­онных возможностей, мобилизация которых необходима в SOS-ситуациях.

5. Определять (или обеспечивать короткий прогноз) наступление SOS-ситуаций по факту вхождения в одну из перечисленных зон, даже если в остальном действия развиваются нормально.

6. Стараться быстро и четко определить общий харак­тер и особенности наступившей или прогнозируемой си­туации такого рода.

7. Иметь заранее заготовленные схемы SOS-действий, адекватных типовым и в достаточной мере вероятным SOS-ситуациями.

8. Контролировать адекватность реализуемых SOS-действий текущей ситуации в каждый момент , имея в ви­ду готовность к срочному внесению (по мере необходи­мости) коррекций в систему движений. Учитывать при этом первоочередность задачи защиты более уязвимых участков тела.