Теоретические основы биомеханического анализа устойчивости положения тела
Неподвижность положения тела спортсмену требуется сохранять:
- при стартовых положениях в различных видах спорта;
- в стойке;
- в подвешенном состоянии (например, когда спортсмен занимается на брусьях);
- в упоре.
Роль статики в данном случае крайне важна, так как статические положения являются важнейшим элементом спортивной техники. Все это предполагает биомеханическое изучение и анализ упражнений с сохранением положения тела, то есть в статике.
Сохранение положения тела – это способность индивида оставаться неподвижным при воздействии внешних сил. Сохранение положения тела крайне необходимо и важно, так как в некоторых видах спорта, сохраняя положение тела, индивид имеет возможность добиваться больших результатов и демонстрировать свои успехи, силу и выносливость своего организма.
Сохранение положения тела может характеризоваться следующими показателями:
- во-первых, конкретной позой, то есть взаимным и относительным расположением всех звеньев тела, которое необходимо для выполнения движения и сохранения высоких показателей;
- во-вторых, ориентацией на местоположение в пространстве. Очень часто начинающие и неопытные спортсмены не понимают, что им делать на большой площадке, как им охватить все пространство и при этом не допустить ошибку. В процессе тренировок этот навык вырабатывается, благодаря чему спортсмен демонстрирует лучшие показатели;
- в-третьих, отношением к опоре. Для того, чтобы осуществить биомеханический анализ, необходимо знать и оценивать положение общего центра тяжести тела человека (ОЦТ).
Сохранение положения тела
ОЦТ – это некоторая воображаемая точка приложения равнодействующей силы тяжести отдельных звеньев тела. То есть, общий центр тяжести может приходиться на определенную часть тела (например, на одну или две ноги, ногу и руку), за счет чего человек сохраняет статику и не двигается, не тратит свою энергию на сохранение положения. По характеристикам ОЦТ, траектории тела, скорости и способности ускоряться оценивают технику выполнения упражнения в целом. Степень устойчивости определяется относительно опоры. В основной стойке ОЦТ располагается в области малого таза, а именно на уровне 4-5 поясничных позвонков.
Когда человек сохраняет положение, то его биомеханическая система находится в равновесии. Когда же на тело оказывается воздействие, то оно переходит в механическое состояние, при котором координаты остаются постоянными относительно выбранной системы отсчета. То есть тело стабильно, не уклоняется и не двигается. В статическом положении на человека может воздействовать сила тяжести или вес других людей, сила реакции опоры и сила сопротивления среды.
В характеристиках биомеханических показателей специалисты делают упор на понятие «момент силы». Момент силы по модулю равен произведению модуля силы на плечо силы. Плечо силы – это расстояние, которое равно перпендикуляру, проведенному от центра вращения сустава к линии действия силы. Момент положителен, если вращает звено против часовой стрелки. Момент отрицателен, если звено вращается по часовой стрелке.
Человек нуждается в сохранении положения своего тела, а также в поддержании устойчивости положения, поскольку благодаря этому он может поддерживать уровень жизнедеятельности, выполнять простейшие и более сложные действия, при этом испытывая минимальное воздействие извне. Сохранение положения тела может быть достигнуто благодаря управлению уравновешивающими силами при амортизирующих, компенсаторных и восстанавливающих движениях.
В результате ОЦТ тело человека практически не колеблется даже при сильнейших воздействиях, а если колебания происходят, то они в целом не наносят человеку значительного вреда. В пределах колебаний, которые характерны в сохранении положения тела, могут действовать условия равновесия. Поэтому ОЦТ не занимает положение в одной точке, а перемещается в зависимости от перемещений самого индивида. Когда индивид осознает необходимость сохранения положения тела, то он прибегает к усилению действия уравновешивающих сил. Например, возникают компенсаторные движения, когда возмущающиеся силы постепенно смещают часть звеньев тела, и человек находится в зоне опасности падения. Такие компенсаторные способности и движения предупреждают возможное падение тела, а человек имеет время и ресурсы для того, чтобы сохранить свое положение и оставаться в оптимальной и комфортной позе.
Второй тип движений, которые помогают человеку сохранить свое положение и равновесие – это амортизирующие движения. Они позволяют человеку перемещаться, однако он остается в зоне сохранения положения тела. Движения растягивают во времени воздействие возмущающихся сил, а у человека есть возможность изменить положение тела или сгруппироваться в случае окончательной потери равновесия. Есть третья группа движений, которая носит название «восстанавливающие движения». Они возвращают тело из воны восстановления положения в зону его сохранения. Такие движения помогают перемещать тело в оптимальную зону, где человек будет максимально устойчивым и не станет тратить свою энергию только лишь на сохранение положения тела.
Таким образом, сохранение положения тела предполагает намного больше движений, чем может показаться в теории. Биомеханические характеристики активно изучаются исследователями, которые определяют биомеханику как основу сохранения положения тела. Человеку важно уметь правильно поставить тело, выбрать правильную позу для сохранения устойчивости своего положения, и только в этом случае он сможет не только сохранить положение, но и восстановиться в кратчайшие сроки в случае, если положение тело будет нарушено, а устойчивость – утрачена.
