Биомеханические основы формирования двигательного навыка в спортивных единоборствах

МИНИСТЕРСТВО СПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК)» Кафедра биомеханики и естественнонаучных дисциплин Курс лекций По спортивной биомеханике «БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО НАВЫКА В СПОРТИВНЫХ ЕДИНОБОРСТВАХ» для студентов 2 курса 49.03.01 – бФКИВС 3 потока Квалификация выпускника Бакалавр Форма обучения Очная Москва – 2020 1 Курс лекций рекомендован Экспертно-методическим советом ФГБОУ ВО РГУФКСМиТ Протокол №_____от «_____» __________2020 г Шалманов Ал.А., курс лекций по спортивной биомеханике для студентов, обучающихся по специальности 49.03.01 «Физическая культура», направленность (профиль): спортивная подготовка в избранном виде спорта. Москва, ФГБОУ ВО «РГУФКСМиТ», 2020 г. 69 с. Рецензенты: Краткая аннотация курса лекций: Цель курса состоит в том, чтобы создать у студентов целостное представление о теоретических аспектах, касающихся понятий “двигательное действие” и “двигательный навык”, а также важных концепций отбора и выбора основных направлений тренировки начинающих спортсменов. Научить применять в практической работе современные методы биомеханического анализа и биомеханического обоснования построения рационального двигательного действия. Оценить эффективность и освоенность двигательного действия. Понимать какие критерии и показатели свидетельствуют о степени формирования двигательного навыка. 2 Содержание Лекция 1. Теоретических аспекты понятий “двигательное действие”, “двигательный навык” и концепции отбора и выбора основных направлений тренировки начинающих спортсменов........................................................................................ 4 2 1.1. Проблемы образования понятий ............................................... 4 3 1.2. Понятие о двигательном действии и навыке ........................... 6 4 1.3. Концепции отбора начинающих спортсменов и выбора основных направлений их тренировки в избранном виде спорта ................................................................. 15 Список литературы .......................................................................... 23 1 5 3 Лекция 1. Теоретических аспекты понятий “двигательное действие”, “двигательный навык” и концепции отбора и выбора основных направлений тренировки начинающих спортсменов 1. Проблемы образования понятий Одной из основных методологических проблем научного познания является проблема определения понятий. Правильное оперирование понятиями важно не только для содержательного анализа изучаемых явлений, но и для однозначного их понимания в процессе научного общения специалистов. Понятие – это мысль, в которой отражаются отличительные, специфические свойства предметов действительности и отношения между ними. Отличительной особенностью научных понятий является то, что в них фиксируют не просто отличительные, специфические, но и существенные признаки предметов [3]. Всякое научное понятие как знание о существенном выполняет следующие важнейшие познавательные функции: 1. Понятия, а тем более системы научных понятий, являются концентрацией нашего знания, а потому лишь овладение определенной совокупностью понятий дает возможность человеку осмысливать явления, происходящие вокруг него. 2. Понятия о существенных свойствах и отношениях действительности являются важнейшим средством ориентировки в той массе единичных предметов и явлений, с которыми человек сталкивается на каждом шагу. 3. Овладение необходимым известной условием совокупностью дальнейшего прогресса понятий науки, является дальнейшего прогресса познания. Понятие является в этом случае базой, на основе которой осуществляется научный прогресс. 4 4. Понятие есть важнейшее средство упорядоченного мышления. Понятие, являясь отражением действительности, возникая в результате мысленной обработки знаний, полученных посредством органов чувств, в дальнейшем выступает как первичное по отношению к получаемому вновь чувственному опыту. Г.П. Щедровицкий [21] отмечает, что самое главное в характеристике научного понятия то, что оно существует отнюдь не в голове того или иного индивида, а является объективным образованием, зафиксированным в знаках, и имеющим жесткую иерархированную структуру. Введение того или иного понятия в науке это не формально-логическая процедура его словесного определения, а содержательный анализ того явления, которое это понятие отражает. Наиболее полный анализ проблемы введения и использования понятий в процессе научного исследования физической культуры и спорта проведен в работе В.И. Столярова [17]. Основываясь на принципах современной логики и методологии науки, автор предлагает следующий путь решения этой проблемы. Исходным требованием к определению понятий является эффективность, т.е. эффективными считаются такие понятия, которые обеспечивают точность и однозначность в их использовании. Отсюда определение не должно быть отрицательным, не должно содержать в себе фигуральных и метафорических выражений, в нем не должно быть логических противоречий, оно не должно быть тавтологическим, и, наконец, определение должно содержать в себе термины или понятия, смысл которых уже определен. Еще одним важным обстоятельством проблемы введения научных понятий является их взаимная связь. Целесообразность использования того или иного термина и содержательная сторона понятия не должны рассматриваться в отрыве от других понятий, используемых в данной 5 области знания, поскольку может сложиться такая ситуация, что какое-либо определение понятия может быть эффективным в одной системе понятий и неэффективным – в другой [17]. 1.2. Понятие о двигательном действии и навыке Следует рассмотреть вопрос о том, какой смысл вкладывают исследователи в понятие «двигательное действие» и связанные с ним другие понятия. В.М. Зациорский [7] подчеркивает, что подавляющее большинство движений человека выполняется с определенной целью и относятся к числу произвольных. Такие движения входят в состав двигательных действий, т.е. элементарных двигательных актов, направленных на достижение определенной цели. В каждом двигательном действии присутствует ориентировочная, исполнительная и контрольная части. Исполнительная часть – это и есть механическое движение, которое изучается в биомеханике. Но оно всегда определяется психической и физиологической деятельностью мозга, обеспечивающей не только управление движениями, но также ориентировочную и контрольную части двигательного действия. Аналогичную мысль находим у Д.Д. Донского [6]. Он считает, что двигательные действия, к которым относятся физические упражнения, совершаются не только посредством движений в суставах и передвижений с места на место. Они сознательны, направляются волей, и поэтому могут начинаться, изменяться и прекращаться произвольно, если этому не мешают чисто физические условия. Несмотря на то, что в работах Д.Д. Донского не дается определение понятию «двигательное действие», из контекста его работ следует, что этим термином автор обозначает разные понятия. Во-первых, под двигательным действием понимается система движений, которой управляет спортсмен. Вовторых, сходным термином – элементарное действие – обозначается 6 наименьший элемент системы движений, выделяемый при установлении состава системы движений. Лишь в одной из работ [6] автор приводит определение понятию «спортивное действие»: «Спортивное действие (соревновательное или тренировочное упражнение) представляет собой систему движений как средство достижения осознаваемой поставленной цели (результата)» (с. 66). В соответствии с этими представлениями двигательные действия человека рассматриваются как системы, в которых выделяют состав, структуру и системные свойства. Состав системы движений представляет собой совокупность элементов, объединенных в единое целое. Подчеркивается, что эти элементы не являются простыми составными частями целого, на которые можно разбить систему, не нарушая свойства как самих элементов, так и всей системы в целом. Д.Д. Донской отмечает, что «Если «извлечь» элемент из системы, он теряет свои связи и поэтому сам изменяется. Он теряет те свойства, которые ему давало объединение с другими элементами… Каждый элемент системы не потому называют элементом, что его дальше уже и делить некуда, а потому, что в системе он на своем месте, в своей роли. Поэтому правильнее будет называть эти «элементы» подсистемами, со своим внутренним строением и свойствами.» (с 27, [6]). В двигательном действии как системе движений выделяют временные (периоды, фазы) и пространственные действия) подсистемы, каждая из (биомеханизмы, которых имеет элементарные свои подцели, направленные на достижение общей цели действия. Все элементы в системе движений взаимодействуют друг с другом, закономерно связаны между собой. Такие системообразующие закономерности связи называют структурой. Поскольку подсистемы очень разнообразны и свойства их различны, то и способы их связи также 7 неоднородны. Поэтому в структуре всей системы движений обнаруживают многие виды структур. Структуры внутри системы движений автор разделяет на две большие группы: двигательные и информационные. Биокинематические структуры включают в себя согласования пространственных, временных и пространственно-временных характеристик движений (взаимосвязи траекторий, Биодинамические структуры скоростей, ритма и др.). обуславливают всю динамику действий (силовые, энергетические и др.). И, наконец, информационные структуры лежат в основе управления двигательными действиями (восприятие состояния и процессов, формирование моделей действий, команды на подготовку и исполнение). В результате структурных взаимодействий и взаимосвязей у всей системы в целом появляются новые свойства, которыми не обладает ни один элемент системы. Именно эти системные свойства и делают всю систему качественно иной, «… именно ради этих системных свойств, появляющихся при формировании и совершенствовании действия, и создается само действие» (с. 22 [6]). По мнению В.Л. Уткина [20], «При выполнении физических упражнений двигательная деятельность складывается из двигательных действий как цепь из звеньев. Например, бег состоит из отдельных шагов; стрельба – из изготовки, прицеливания и выстрела; удар в футболе – из разбега и удара по мячу. Двигательные действия в такой цепи взаимосвязаны и взаимообусловлены. Поэтому двигательная деятельность – это система двигательных действий» (с. 9). Однако из приведенных автором примеров видно, что, в отличие от Д.Д. Донского и большинства других специалистов по биомеханике, под двигательной деятельностью он понимает физические упражнения, которые, в частности, Д.Д. Донской отождествляет с 8 двигательными действиями, а под цепочкой двигательных действий то, что является составом системы движений (элементарными действиями). Наиболее обстоятельный анализ понятия «двигательное действие» и связанных с ним терминов находим в работах В.Б. Коренберга [10, 11]. Сравнивая различные определения, он пришел к выводу, что термин «двигательное действие» разными авторами понимается по-разному: Это то, что нужно сделать, т.е. некоторую мысленную схему интересующего нас процесса (не адаптированную к ситуации и к решаемой задаче), в соответствии с которой нужно построить этот самый процесс. Соответствующую этой обобщенной схеме систему движений можно выполнить многократно, разными исполнителями и с разным конечным результатом. То же, что в пункте 1, но схема должна быть адаптирована к ситуации и к решаемой задаче. Это то, что делается сейчас, т.е. сам процесс (конкретная попытка), протекающий как наша активность в ходе реализации заданной схемы. Это то, что было сделано, – фактически, воспоминание об осуществленном процессе, т.е. схему того, как была реализована схема, рассматриваемая в пункте 2. Систему движений и недвигательных актов, направленную на то, чтобы нужным образом изменить двигательную ситуацию. Говорят еще об интериоризованном двигательном действии, подразумевая под этим двигательный навык или двигательное умение, сформировав у себя которое, человек приобретает способность в нормативных условиях реализовывать заданную схему процесса. В результате построения собственной концепции двигательной деятельности, в особенности спортивной деятельности, автор приходит к следующему определению понятия «действие» [10]. 9 Действие это целенаправленного активный процесс преобразования (активность ситуации субъекта) (материальной, информационной) или состояния объекта воздействия (внешних или внутренних относительно субъекта). Важно подчеркнуть, что в отличие от основателей деятельностного подхода, В.Б. Коренберг исходит из положения о том, что «единицей» деятельности является не действие или операция, а комплекс «формирование – решение задачи». Действие является компонентом решения задачи, а его выполнение осуществляется посредством комплекса мономодальных процессов, называемых операциями. Реализация операций состоит из одного или более элементарных актов одинаковой модальности. Если в решении задачи двигательный компонент является целевым, а остальные компоненты (логические, вербальные, афферентные и др.) служебными, то такая задача называется двигательной задачей. Ее решение осуществляется в несколько этапов, среди которых двигательное действие представляет собой исполнительный этап. Двигательное (собственно действие есть двигательного) и системное единство моторного информационно-управленческого (программная афферентация, афферентация двигательной обратной связи, процесс и информационные результаты сличения информации двигательной обратной связи с их «проектом», формирование и эффекторная актуализация моторных коррекций) компонентов. Однако автор подчеркивает, что в понятии «двигательное действие» есть некоторая психологическая условность. Она состоит в том, что реализация моторной части решения двигательной задачи представляет собой одно или несколько двигательных действий в зависимости от того, как осознает это субъект решения задачи. Например, метание диска спортсмен может осознать как единое двигательное действие, но может осознать как два: поворот и финальную часть, которые нужно выполнить слитно. Отсюда моторная часть решения любой 10 двигательной задачи состоит из одного или нескольких двигательных действий – в зависимости от осознания их субъектом. Эта мысль перекликается с рассмотренным выше мнением С.Л. Рубинштейна о взаимных переходах мотива в цель, цели в условия ее достижения, а значит – действия в операцию и наоборот. В более поздней работе [11], посвященной обсуждаемой теме, В.Б. Коренберг дает другое определение, но уже спортивного двигательного действия. Рассмотрение этого понятия автор объясняет тем, что спортивные двигательные действия, по сравнению с двигательными действиями вообще, лучше регламентированы, ограничены более узкими рамками и потому лучше оцениваемы. Спортивное двигательное действие это программный и программно регулируемый (сознательный или подсознательный) двигательный акт (фрагмент двигательной активности), мысленно воспринимаемый его субъектом как не разделенная на части целостность. Оно понимается и как двигательный акт, т.е. процесс актуализации конкретной схемы двигательного акта, и как системный процесс, включающий в себя акты как собственно двигательной, так и «обслуживающей» ее недвигательной (физиологической и психологической) активности. Гораздо более выраженную неопределенность в понятиях и разнообразие в терминологии мы встречаем в работах по теории и методике физического воспитания и спортивной тренировки. Из-за многообразия видов спорта и еще большего разнообразия используемых в них физических упражнений и решаемых с их помощью педагогических задач, количество новых понятий и основанных на них терминов резко возрастает. Например, только в таком виде спорта, как борьба используются следующие термины: технические приемы и контрприемы, технические элементы, технические комбинации, действия, технические специальные действия, атакующие упражнения, 11 действия, защитные специально-вспомогательные упражнения, специально-подготовительные упражнения, общеразвивающие упражнения, подготовительные упражнения и т.п., которые в обобщенном смысле так же рассматриваются как двигательные действия [8, 9, 15, 18]. В данном случае исследователи трактуют понятие «двигательное действие» в более расширительном смысле, чем это обычно принято в биомеханике. Более того, во многих работах двигательные действия отождествляются с двигательными навыками. По мнению С.Л. Рубенштейна [16], навыки – это автоматизированные компоненты сознательного действия человека, которые вырабатываются в процессе его выполнения. В процессе формирования навыка, приступая к какой-либо новой деятельности, человек еще не располагает сложившимися способами выполнения непривычного для ее осуществления действиями. В связи с этим ему приходится сознательно определять и контролировать не только сами действия, но и отдельные движения и операции, посредством которых он эти действия осуществляет. «В результате повторного решения той же задачи человек приобретает возможность выполнять данное действие как единый, целенаправленный акт, не ставя себе специальной целью сознательно подбирать для него способы его выполнения, не будучи вынужденным, как это было сначала, перемещать свою цель с действия в целом на отдельные операции, служащие для его выполнения. Это выключение из поля сознания отдельных компонентов сознательного действия … и есть автоматизация, а автоматизированные компоненты, … это и есть навыки в специфическом смысле слова.» (с. 454). Из приведенных рассуждений может сложиться впечатление, что навыки – это только автоматизированные компоненты сознательно выполняемого действия. Однако это не так, поскольку, как утверждает С.Л. Рубинштейн, любой навык, пока он осваивается субъектом, является сознательным действием, цель которого состоит именно в освоении данного способа действия. И по мере освоения это действие, ставшее операцией, 12 включается подчиненным компонентом в сознательную деятельность человека и начинает выполняться в ней автоматически как навык. «Навык, таким образом, возникает как сознательно автоматизируемое действие и затем функционирует как автоматизированный способ выполнения действия» (с. 455 [16]). Отсюда следует, что вопрос о навыках в широком смысле слова, как утверждает С.Л. Рубинштейн, – это вопрос о соотношении сознательности и автоматизма в поведении человека – их полярности, взаимосвязи и взаимопереходов. Д.Д. Донской [5] указывает на недопустимость смешивания понятий «навык» и «действие», поскольку они характеризуют различные стороны проявления двигательной деятельности человека. Это различие состоит в двух аспектах. Во-первых, навык, так же как и умение, – это способность, состояние готовности спортсмена к действиям, а не сами действия и составляющие их движения. Во-вторых, навыки вырабатываются в процессе упражнения, а действия выполняются. В результате многократных повторений и накопления двигательного опыта формируются навыки действия как возможность, способность выполнять двигательные действия наиболее совершенно и автоматизированно. Аналогичной точки зрения придерживается В.Б. Коренберг [11]. Автор пишет: «Нельзя согласиться с широко представленным в спортивной специальной литературе определением, суть которого в том, что двигательное умение – это двигательное действие, освоенное недостаточно, так что выполнять его приходится под непрерывным сознательным контролем и с напряжением внимания, а двигательный навык – хорошо 13 освоенное действие, выполнение которого характеризуется высоким уровнем «автоматизации» (с. 118-119). Двигательное умение – не действие, а способность (приобретенная или врожденная) успешно приобретенная и двигательного двигательное выполнять подкрепленная действия умение, его. А двигательный практикой способность успешно подкрепленное выполнения его навык данного выполнять, соответствующей – т.е. двигательной практикой. В отличие от Д.Д. Донского и других специалистов, В.Б. Коренберг предлагает следующую концепцию строения умений и навыков, основанную на концепциях П.К. Анохина и Н.А. Бернштейна о функциональных системах и многоуровневом построении двигательных действий человека. В процессе решения двигательной задачи складываются различные функциональные системы, структура которых может быть разной степени сложности и отношения между которыми строятся по иерархическому принципу. Функциональные системы более низкого ранга по мере необходимости объединяются в функциональные системы более высокого ранга, а те в свою очередь могут образовывать системы еще более высокого ранга и т.д. Следствием такой организации является блочная структура деятельности, двигательных действий, двигательных актов. Исходя из иерархических отношений функциональных систем, автор следующим образом определяет двигательное умение и навык. Двигательное умение под – актуализировать и координировать актуализацию это способность стабильно выбирать, управлением всех логических механизмов необходимых мозга исполнительных функциональных систем, каждая из которых обеспечивает выполнение одного из «блоков», т.е. подсистем, из которых складывается двигательное действие. 14 Двигательный навык – это приобретенная способность активизировать единую, целостную исполнительную функциональную систему, обеспечивающую выполнение задуманного конкретного двигательного действия. Таким образом, формирование целостной функциональной системы в процессе повторного выполнения двигательного действия есть формирование двигательного навыка из двигательного умения, которое обеспечивается наличием всех необходимых частных функциональных систем. 1.3. Концепции отбора начинающих спортсменов и выбора основных направлений их тренировки в избранном виде спорта В данном разделе рассматривается простой способ отбора детей в экстремальные виды спорта и принципы выбора первостепенных задач, решение которых необходимо осуществлять на начальном этапе их профессиональной подготовки. Эти задачи определяются, прежде всего, ответами на главные вопросы – По какому критерию отбирать детей в экстремальные виды спорта? Чему учить в первую очередь и почему? Какую объективную роль в этой логической цепи суждений играют знания тренера таких, в частности, учебных дисциплин как анатомия, биомеханика, физиология, спортивная метрология предъявляют” и какие к психолого-педагогические организации тренировочного требования процесса? “они Какую последовательность в возрастном аспекте следует соблюдать при тренировке силовых способностей, скоростных, гибкости и выносливости, и в каком возрасте следует технического уделять мастерства основное внимание (обучению формирование двигательного навыка? 15 вопросам двигательных спортивно- действий), т.е. Цель исследования. Вынести на обсуждение читателей теоретический и экспериментальный материал для начала поиска точек соприкосновения, читаемых студентам в университете дисциплин, чтобы научить их самостоятельно обобщать и применять на практике полученные знания. Результаты научных исследований двигательной деятельности человека в спорте указывают на то, что силовые, скоростные способности и выносливость, зависят от физиологических и биомеханических факторов. Мышечная композиция (МК), т.е. процентное соотношение в ней быстрых (БМВ) и медленных (ММВ) мышечных волокон является одним из них. Известно, например, что у представителей скоростно-силовых видов спорта в мышцах инвазивными методами исследования (биопсия) обнаружено до 80 % БМВ, а у представителей видов спорта на выносливость около 20 %. У борцов высокой квалификации приблизительно равное их соотношение (50% БМВ и 50% ММВ). Следовательно, этот вид двигательной деятельности требует от человека одновременно силовых способностей и выносливости [13]. Учитывая, что количественное соотношение этих типов волокон устанавливается в мышце к концу первого года жизни и не меняется в дальнейшем, то можно утверждать и о наследуемости трех типов двигательной деятельности - быстрой, но кратковременной; медленной, но длительной и промежуточной. Очевидно, окончательный выбор спортивной специализации есть результат естественного отбора, а не тренировки. Последнее требует выбора двигательного действия в качестве надежных и информативных тестов для проведения тестирования начинающих спортсменов. В настоящей работе предлагаются два простых теста для косвенной оценки мышечной композиции у начинающих спортсменов с целью выявления их генетической предрасположенности к тому или иному экстремальному виду спорта. 16 Двигательной деятельности. Они не требуют сложной дорогой аппаратуры. Эксперименты поводились в лаборатории кафедры биомеханики РГУФКСМиТ. В первом тесте необходимо выполнить имитацию прыжков на месте без скакалки с оптимальным (удобным) темпом (ОП): а) - на левой; б) – на правой и в) - на двух ногах. В экспериментах приняли участие 420 испытуемых в возрасте от 3 до 25 лет. Результаты эксперимента показали, что значения оптимального темпа не связаны с антропометрическими показателями испытуемых и условиями выполнения двигательного задания (отталкивания одной или двумя ногами) – Табл. 1. [19]. Независимость ОП темпа объясняется влияние физиологического фактора. В ответ на механическое растягивание активной мышцы при взаимодействии ног (ноги) с опорой происходит дополнительные ее возбуждение по супраспинальный механизму рефлексы). обратной В этом связи случае (митотический главным и элементом рефлекторного кольца является мышечный рецептор - веретено. Его вмешательство в управление возбуждением мышц нижних конечностей зависит от изменения длины и скорости его растягивания, а также степени активности альфа и гамма мотонэйронов, обслуживающих данные мышцы и их рецепторный аппарат. Испытуемый субъективно выбирает для себя ОП темп. Исхода из этой физиологической модели можно с уверенностью утверждать о существовании явления физиологического резонанса, частота которого определяется процентным соотношением быстрых и медленных мышечных волокон в мышце. Чем больше процент быстрых, тем выше ОП темп. Следовательно, значение ОП темпа является информативностью данного теста. Так, наименьшие значения средних ОП темпа наблюдаются в видах спорта аэробной направленности характера выполняемой работы: 17 Таблица 1 Индивидуальные особенности проявления оптимального темпа Испытуемые Возраст (лет) Рост (см) Вес (кг) Оп-й темп: на 1й и 2х н-х (Гц) 1 6 121,5 22 2 6,5 124,5 28 2,3 2,3 3 11 150 46 2,3 4 11 151 33,3 2,3 5 13 160 57 6 13 160 45,5 2,3 2,3 7 19 8 9 12 10 11 172 67 170 2,3 61 2,3 13 175 57 2,3 19 175 85 2,3 18 180 73 2,3 12 20 186 *13 20 * - баскетболист Стрельба из 205 90 2,3 98,5 2,3 лука и пистолета, соответственно 2,1 и 2,0 Гц; (стандарт) - 2,1 Гц. В эту же группу вошли пловцы танцоры (1,98 Гц) и представители художественной гимнастики (2,2 Гц). Максимальная средняя величина оптимального темпа зарегистрирована у акробатов (2,54Гц), спринтеров (2,56Гц), а также у членов женской сборной команды по дзюдо (2,63 Гц) и у КМС и МС карате (2,65 Гц). Таким образом, значения ОП темпа у спортсменов высокой квалификации обусловлены не тренировкой, а результатом естественного отбора. На этот показатель необходимо ориентироваться при 18 наборе начинающих спортсменов в секции по видам спорта. Показатель соотношения мышечных волокон весьма консервативен и не меняется после пубертатного периода на протяжении продолжительного периода жизни человека. Во втором тесте оценивалась локальная силовая выносливость мышц нижних конечностей в статическом режиме их сокращения у спортсменов разных специализаций. Предполагалось, что продолжительность проявления этой силы и ее значение будут зависеть не только от позы спортсмена, но и от соотношения быстрых и медленных мышечных волокон. Исследовали также влияние массажа на эти показатели. Результаты эксперимента показали, что наименьшее среднее значение времени удержания максимальной силы обнаружено у представителей сборной России по карате (например, при малых углах в КС 19,910,4 с). У представителей циклических видов спорта оно был существенно больше (соответственно: 30,88,3 с – шортрек; 3311,1 с – велоспорт). У членов сборной команды России по дзюдо в пределах 23–26 с, а у велосипедистов– шоссейников в среднем 150 с [14]. Тестирование, проведенное после предварительного массажа, показало различное его влияние на анализируемые показатели. У велосипедистов – стайеров увеличилось среднего значения времени удержания максимальной силы соответственно от 33,717,8 с до 60,322,7 с - на малых и от 120,351,3 с до 212,770,4 с - на больших угла в коленном суставе [2]. Однако у сборной России по карате время проявления этой силы оставалось неизменным, а среднее значение максимальной силы статистически достоверно увеличилась. Следовательно, у одной специализации этот массаж увеличил кровоток и поставку кислорода к мышцам, (повлиял на выносливость), возбудимость а у представителей двигательных другой мотонейронов способности). 19 рефлекторно (повлиял на повысил силовые 20 Можно заключить, что время удержания максимальной силы при стандартной позе косвенно указывает на соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в мышце и может применяться при отборе начинающих спортсменов. Теоретически, в возрастной схеме формирования у начинающих спортсменов двигательных навыков и физических способностей, приоритетной для тренера является задача достижения у начинающих спортсменов оптимальной гибкости. В противном случае возникает опасность заложить фундамент неправильной техники выполнения двигательных действий, а переучивать это бесперспективное занятие. Основным фактором, ограничивающим размах движения, является мышца. В зависимости от того, в каком она находится состоянии (расслабленном или напряженном) сопротивление ее растягиванию будут оказывать соответственно либо упругие оболочки всей мышцы (эпеимизиум, перемизиум, ендомизиум) или только сухожилие. В изменении гибкости у лиц, не занимавшихся спортом можно выделить три возрастных интервала. В первом (до пубертатного периода 1214 лет) происходит естественное, генетически обусловленное, увеличение продольных размеров и эластичности упругих компонент. Данный период следует признать сенситивным, т.е. чувствительным этих компонент к упражнениям на растяжку. Согласно экспериментальным данным оптимальной гибкости у детей можно достичь за 4-5 месяцев тренировки. После этого короткого периода возникает принципиальный вопрос – чему учить? Большинство тренеров начинают заниматься обучением детей рациональной технике выполнения двигательных действий. С точки зрения представителей медико-биологических дисциплин это решение должно быть не корректным. В сенситивном периоде необходимо, прежде всего, “научить” центральную нервную систему (ЦНС) “пользоваться своими инструментами” 21 в управлении опорно-двигательным аппаратом. Это анализаторы (зрительный, слуховой, вестибулярный) и рецепторы (кожные, мышечные, суставные, тактильные и т.д.). Их строение и функции достаточно хорошо изучены. Сравнительный анализ, например состояния камер вестибулярного аппарата, показал, что количество рецепторных окончаний, реагирующих на изменение ориентации тела человека в пространстве, в сенситивном периоде на порядок больше, чем в после пубертатном периоде. Следовательно, совершенствовать технику вращательных движений в последнем лишено смысла, поскольку навык уже сформирован и возможно с ошибкой. Российские школы фигурного катания и балета признаны в мире. Но мы часто видим как прекрасное вращение фигуристки или балерины сопровождается смещением оси вращения в сторону. Следовательно, был сформирован в детстве навык вращения только относительно продольной оси. Две другие камеры этого анализатора работают с ошибкой, которую уже не исправить. Другой пример. Дети, выезжающие за границу, через короткое время начинают говорить сенситивном без периоде акцента. Причина. обладает Слуховой повышенной анализатор чувствительностью в и воспринимает все нюансы новой речи (звуковой спектр). ЦНС “обучает” голосовые связки воспроизводить эти звуки. В после пубертатном периоде слуховой анализатор частично теряет свои возможности, и человек даже после длительного проживания за границей, все же говорит с акцентом. Многие замечали как “непослушны” наши ноги, когда мы заходим и особенно когда сходим с эскалатора в метро. Да, совершенно верно, сформировался навык ходьбы по движущему объекту. Мы видим, что эскалатор выключен, но навык конфликтует с реальной ситуацией. По аналогии можно утверждать, что заученная в период с 6 до 14 лет до 22 автоматизма техника двигательного действия не может быть изменена новым тренером. Приоритет за сформировавшимся навыком. Заключение. Изложенная выше материал и упрощенная логическая цепочка суждений позволяет концептуально определить направление научных исследований, суть которых сводится к следующему: 1. Разработать и обосновать общую и специальную методики тренировки анализаторных и рецепторных систем у начинающих спортсменов включая пубертатный период. 2. В общей методике необходимо учитывать возрастную последовательность развития каждой из этих систем и их составляющих в отдельности. 3. Специальная методика тренировки должна разрабатываться с учетом особенностей взаимосвязи между ними, т.е. структурой. 4. Необходимо определить соответствующие комплексы упражнений, тренажеров и эргономическую среду. 5. Разработать нормативные требования, тесты и шкалы оценок готовности перехода начинающих спортсменов к освоению специфики избранного вида спорта. Список литературы: 1. Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем. – М.: Наука, 1980. – 197 с. 2. Анохин П.К. Философские аспекты теории функциональной системы // Избр. тр. - М., 1978. - С. 86-91. 3. Горский Д.П. Вопросы абстракции и образования понятий. М.: АН СССР, 1961. – С. 351. 4. Гурфинкель В.С., Коц Я.М., Шик М.Л. Регуляция позы человека. М.: Наука, 1965. - 312 с. 23 5. Донской Д.Д. О так называемых компонентах движений в физическом упражнении // Теория и практика физ. культуры.- 1958. – Том XXI.- № 12. – С. 932-935. 6. Донской Д.Д. Строение действия (биомеханическое обоснование строения спортивного действия и его совершенствование): Учеб.-метод. пособие для студентов физкультурных вузов и тренеров. – М., 1995. – 70 с. 7. Зациорский В.М. Введение (предмет и история биомеханики). Лекция для студентов ГЦОЛИФКа. – М., 1990. – 15 с. 8. Игуменов В.М., Подливаев Б.А. Спортивная борьба : Учеб. для студентов и учащихся фак. (отд-ний) физ. воспитаний пед. учеб. заведений.– М: Просвещение, 1993. – 240 с. 9. Коблев Я.К. Система многолетней подготовки спортсменов международного класса в борьбе дзюдо: Автореф. Дис. ... д-ра пед. наук.- М., 1990.- 41 с. 10. Коренберг В.Б. Говоря «спортивное двигательное действие», мы подразумеваем… На рубеже XXI века. Год 2000-й. Научный альманах. Том II., Малаховка, 2000. – С. 358-378. 11. Коренберг В.Б. Принципиальные моменты системного анализа совокупности некоторых фундаментальных понятий физиологии, психологии и педагогики в связи с основными целями технической подготовки спортсменов. Техническая подготовка спортсменов. Сб. научн. трудов. – Малаховка: 1985. - С. 109-124. 12. Коренберг В.Б. Принципиальные положения и ключевые понятия деятельностной концепции решения двигательных задач // Принципиальные вопросы биомеханического анализа спортивных двигательных действий. – Малаховка: 1987. – с. 5-20. 13. Коц Я.М. Спортивная физиология / Я.М. Коц. – М.: ФиС, 1986. – 240 с., ил. 24 14. Ларин А.В. Количественная оценка влияния предварительного массажа на физические спосбности спортсменов в скоростно-силовх и циклических видах спорта. Автореф. дис…канд.пед.наук. М., 2001. – 23 с. 15. Новиков А.А. Методология технико-тактического мастерства спортсменов (на примере борьбы). - М.; Улан-Уде: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 1998. - 219 с. 16. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. – Санкт-Петербург: Питер, 2000. – 750 с. 16. Рубинштейн С.Л. Проблемы общей психологии. – М.: Педагогика, 1976. – 219 с. 17. Столяров В.И. Методологические принципы определения понятий в процессе научного исследования физической культуры и спорта. Учебное пособие для аспирантов и соискателей ГЦОЛИФКа. – М., 1984. – 99 с. 18. Туманян Г.С. Спортивная борьба. Теория, методика, организация тренировки: Учеб. пособие. В 4-х кн. Кн.2. Кинезиология и психология. - М.: Сов. спорт, 1998. - 279 с. 19. Тхоревский В.И., Шалманов Ал.А. Рекуперация энергии упругой деформации мышц и явление изиологического резонанса в локомоторных движениях. Физиология мышечной деятельности: Тез. докл. Междунар. конф. - Москва, 2000. - С. 154-155. 20. Уткин В.Л. Биомеханика физических упражнений: Учеб. пособие для пед. ин-тов. – М.: Просвещение, 1989. – 206 с. 21. Щедровицкий Г.П. Избранные труды. – М.: Шк.Культ.Полит., 1995. – 800 с. 25 Список литературы 1 2 Лекция 2. Теоретические основы формирования двигательного навыка и особенности его проявления в спортивных единоборствах на примере греко-римской борьбы .......................................................... 2.1. Антиципация защитных действий и двигательный навык .............. 27 30 2.2. Закономерности проявления двигательного навыка при применении неспецифичных защитных 3 действий в бросках .................................................................................... 36 4 2.3. Физические качества борцов греко-римского стиля и двигательный навык броска ................................................................... 45 5 Список литературы.................................................................................... 51 26 Лекция 2. Теоретические основы формирования двигательного навыка и особенности его проявления в спортивных единоборствах (на примере греко-римской борьбы) Нейрофизиологические и педагогические аспекты формирования двигательного навыка достаточно полно и ясно изложены в работах Н.А. Бернштейна (1991), П.Ф. Лесгафта (1939), Л.П. Матвеева (1976) и др. Опираясь на нейрофизиологические и морфологические особенности строения и функции опорно-двигательного аппарата человека и его центральной нервной системы, Н.А. Бернштейн открыл новое направление в науке, которое он назвал «физиология активности». Дальнейшие исследования привели Н.А Бернштейна к гипотезе, что для построения движения различной сложности, «команды» отдаются на иерархически различных уровнях нервной системы. При автоматизации движения, эта функция передается на более низкий уровень. Многочисленные наблюдения и эксперименты полностью подтвердили эту гипотезу. Фактически, им были сформулированы и доказаны прежде всего логическими суждениями нейрофизиологические закономерности формирования двигательного навыка. В наиболее ясной форме педагогический процесс перехода умений в двигательный навык представлен на рисунке 1. Л.П. Матвеев (1976) пишет – «двигательное умение характеризуется такой степенью повышенной владения концентрацией техникой внимания действия, на которая составные отличается операции и нестабильными способами решения двигательной задачи». И там же «двигательный навык можно охарактеризовать как такую степень владения техникой действия, при которой управление движениями происходит автоматизировано и действия отличаются высокой надежностью». 27 Рисунок 1 – Схема основных этапов формирования двигательного навыка В практической деятельности при обучении конкретному двигательному действию в различных видах спорта, в том числе и в борьбе, используются, по меньшей мере, два приема. Сторонники первого стараются научить целостному двигательному действию, но это требует большой концентрации внимания ученика. Другие тренеры предпочитают обучать целостному двигательному действию по элементам и в дальнейшем объединить их в целое. В последней методике не ясно, нужно ли добиваться выполнять их автоматически, или достаточно освоить их на уровне умений. Литературные данные свидетельствуют о том, что в экспериментах, например по оценке устойчивости борцов, выявляется факт восстановления равновесия. Показано, что борец может противодействовать этим 28 возмущением, как рефлекторно, так и сознательно через соответствующие интервалы времени. Существуют разные механизмы, лежащие в основе этих коррекций движения, в нашем случае, восстановления равновесия. Это рефлексы на растяжение – сухожильные рефлексы, миотатические рефлексы и т.д. Хорошо известно, что они выполняются на спинальном уровне, без участия сознания и время действия их рефлекторного кольца составляет порядка 30мс, а супраспинальных рефлексов 60-80мс. Если коррекция осуществляется сознательно, благодаря слуховому, зрительному или вестибулярному анализатору, то коррекция может произойти не раньше, чем через 90-130мс. В сложно-координационных видах спорта в условиях единоборства очевидно легче обучать целостному двигательному по элементам. Возникает вопрос, целесообразно ли доводить эти элементы до сформировавшихся двигательных навыков, из которых в дальнейшем спортсмен может построить различные варианты целостного двигательного действия. Так, например, обучать всевозможным способам выведения из равновесия, заключительному атакующему действию и т.д. Опрос испытуемых при проведении исследования показал, что, большинство из них разучивали приемы по элементам и спортсмен мог частично контролировать ход его выполнения. В целостном двигательном действии этот контроль оказался невозможным, если имели место нестандартные защитные действия. Отсюда можно высказать предположение о том, что двигательный навык не есть совокупность раздельно сформированных двигательных навыков. В гимнастике юные спортсмены заучивают цепочку сложных элементов (навыков) в единый сложный комплекс очевидно благодаря тому, что отсутствует единоборство с противником. Показано, что даже одно автоматическое действие не может быть 29 реализовано, если ему будут противодействовать не встречавшееся ранее внешние возмущения. Предположительно, высокая квалификация в борьбе определяется не только большим объемом и разносторонностью сформированных навыков, но и наличием «навыков» позволяющим антиципировать ситуацию будущего, а также различные ее варианты, например, применение защитных действий в безопорном периоде. На основании вышесказанного можно предположить, что в условиях единоборств, где идет постоянное изменение ситуации, не имеет смысла формировать двигательный навык, например выполнения броска “подворотом”, при пассивном поведении защищающего борца. Необходимо увеличить объем защитных действий – усложнять противоборство. 2.1. Антиципация защитных действий и двигательный навык Проблема решения задачи обучения защитным действиям, в частности, в безопорной фазе броска, еще более усложняется. Суть ее теоретической части заключалась в следующем. Анализ литературных данных позволил систематизировать результаты исследований, так или иначе связанных с формированием двигательного навыка при подготовке борцов грекоримского стиля. Уровень спортивно-технического мастерства в спортивных единоборствах характеризуется разносторонностью, рациональностью и, главным образом, овладели борцы объемом приемов, которыми в тренировочном процессе. Однако на соревнованиях их число значительно меньше, и успеха большинство борцов часто добиваются за счет одного, двух, ну максимум трех приемов (называемых «коронными»). Следовательно, с одной стороны, не ясно, можно ли любой освоенный прием рассматривать как сформировавшийся двигательный навык, или только “коронные”. С другой, 30 учитывая условия единоборств, верно ли предполагать, что неумение противоборствовать конкретному атакующему действию объясняется отсутствием в объеме технических действий соответствующего приема защиты, сформированного как двигательный навык, но и вообще не используемого в педагогической практике в борьбе. Нет также ответа на важный с практической точки зрения вопрос – “Можно ли рассматривать двигательный навык как некоторую центральную программу, которая, запущенная однажды, выполняется от начала до конца без ее изменений по ходу выполнения приема?”. Если нет, то возможна сознательная или же рефлекторная коррекция в ответ на внезапные нестандартные защитные действия. Если да, то атакующий борец не способен внести эту коррекцию. Следовательно, должен возникнуть “конфликт”, т.е. несоответствие величин и временной последовательности мышечных усилий атакующего с нестандартной величиной и последовательностью воздействия инерционных сил, вызванных защитными действиями. Это должно привести к невыполнению атакующего приема. Таким образом, можно предположить, что чем прочнее сформирован двигательный навык, тем более выраженным будет это рассогласование. В этом смысле сформированный годами тренировок навык атакующего действия вреден, так как его легко разрушить. Следовательно, задача тренера обоснованно “придумать” такие не традиционные приемы, не входящие в объем технических действий в борьбе. Возникает вопрос, – какие физиологические и биомеханические критерии станут обоснованием для решения этой задачи? Построение рациональной техники защитных действий должно осуществляться на основе теории формирования двигательного навыка, исключающей возможность осуществления коррекции запрограммированного атакующего действия. В этой связи, необходимо выявить наиболее стабильный элемент броска и 31 именно на него воздействовать неспецифичным защитным действием. Результаты исследования, представленные ниже, показали, что в бросках с захватом руки “через спину”, и с захватом руки и шеи “через бедро” защитное действие необходимо начинать в конце “подворота”. Первый критерий (физиологический) – атакующий не видит соперника! Второй критерий (биомеханический) – воспользоваться быстрым уменьшением давления ног (ноги) на опору атакующего при входе в подворот! Это действие сопровождается ускоренным сгибанием в коленном суставе. Для проверки справедливости этой гипотезы необходимо разработать и обосновать рациональную технику выполнения защитных действий борцов греко-римского стиля в безопорной фазе броска, т.е. когда атакующий “отрывает” соперника от опоры. В этом суть биомеханического анализа и биомеханического обоснования построения рационального двигательного действия (эталона). Для этого необходимо решить следующие задачи: 1. Разработать критерии оценки стабильности двигательного навыка и реализационной эффективности техники выполнения бросков в грекоримской борьбе; 2. Провести теоретический анализ природы внешних сил, воздействующих на атакующего борца (как результат ускоренных защитных движений соперника в безопорной фазе броска); 3. Дать экспериментальную оценку эффективности рациональной техники защитных действий борца в безопорной фазе броска; 4. Разработать методику обучения борцов защитным действиям на основе критериев рациональности их выполнения в безопорной фазе броска защищающимся борцом. При взаимодействии спортсмена с опорой возникают инерционные силы и наблюдается строгая последовательность в разгибании суставов нижних конечностей. Сначала в тазобедренном (ТС), а затем в коленном 32 (КС) и голеностопном (ГС) суставах (рис. 2). Рисунок 2 – Последовательность разгибания в суставах нижних конечностей при взаимодействии спортсмена с опорой Обозначения: I – прыжок вверх с места; П - старт в воду в плавании; Ш – нападающий удар в волейболе; IV – в прыжке в длину; V – в прыжке тройным на 16,72 м - а) "шаг", б) "прыжок"; VI - в высоту "перекидным" (сводные данные) Эта последовательность, как подчерк человека при письме, отражается в характере изменения сил реакции опоры (рис. 3). 33 Рисунок 3 – Изменение сил реакции опоры при взаимодействии спортсменов с опорой в прыжках с места. Обозначения: (____) вертикальная и (----) горизонтальная составляющие сил реакции опоры (FH); одно деление 490H; не заштрихованная площадь импульс отталкивания; Р – вес тела. Сводные данные Если прыжки выполняются из 34 неподвижного положения (из полуприседа или приседа) сразу вверх, то сил инерции будут направлены вниз и давление на опору увеличится больше веса тела. В первых трех видов типах прыжков давление на опору будет иметь вид горы Эльбрус (двухвершинная кривая). F1 возникает при разгибании в тазобедренном суставе, а F3 в коленом и голеностопном суставах. Чем ниже человек подседает перед началом прыжка, тем больше временной интервал между экстремумами кривой (F1 и F3). Другие три типа прыжков выполняются с предварительным быстрым подседанием (амортизация) т.е. этот элемент прыжка обеспечивает накопление энергии упругой деформации в упругих компонентах мышц спины и нижних конечностей, которая последовательно буде реализована при разгибании ТС и затем КС и ГС. Как видно из рисунков, амортизация значительно увеличивает давление ног на опору, т.е. силу отталкивания. Следует обратить внимание на значительное уменьшение силы реакции опоры при выполнении амортизации (экстремум F2), Он также будет проявляться при выполнении подворота в бросках атакующего борца. На рисунке 4 представлены вертикальная и горизонтальная составляющие сил реакции опоры при выполнении двух типов бросков в борьбе четырьмя спортсменами. Проведем биомеханический анализ, воспользовавшись вертикальной составляющей сил реакции опоры (Fв). По характеру ее изменения можно обнаружить сходство с прыжком вверх. Есть амортизация во время подворота с последующим активным действием в ТС (работа корпусом). Однако с последующим способом постановки стоп на опору амортизация (подворот) выполняется медленнее, чем при одновременном способе их постановки (сплошная кривая справа). Спортсмен с пунктирной кривой (слева) совершает лишнюю работу по подъему тела соперника вверх (экстремум F3) за счет КС. Отличная техника броска у спортсмена – сплошная кривая справа. Быстрый подворот. Активная работа корпусом на вращении соперника, а не на подъем! 35 Рисунок 4 – Сравнительный анализ взаимодействия борцов с опорой в бросках с подворотом Проведенный биомеханический анализ бросков греко-римского стиля позволил выделить в качестве критерия сформировавшегося двигательного навыка динамограмму вертикальной составляющей сил реакции опоры, отражающей спортивно-техническое мастерство борцов. 2.2 Закономерности проявления двигательного навыка при неспецифичных защитных действиях в бросках В проведенном в лаборатории кафедры биомеханики РГУФСМиТ педагогическом эксперименте приняли участие 15 борцов (МС). Два студента этой специализации в течение полугода осваивали рациональную технику 36 защитного приема в бросках с подворотом “захват руки снизу” через туловище и “захват руки и шеи через” бедро. Первый этап. В начале, в висе на руках на шведской стенке выполняли специальные маховые упражнения одновременно ногами и тазом (как на гимнастическом коне). По мере успешного освоения, движения усложняли. Махи с разведением ног и вращением таза по часовой и против часовой стрелки. Второй этап – работа в паре. При выполнении бросков стали применять эти движения в качестве защитного действия. Основным ориентиром для выполнения защитного действия был выбран момент начала выполнения подворота при постановки ног (ноги) атакующим борцом на опору. Каждый из 15 мастеров спорта высокого класса входил в лабораторию через одну, а выходил через другую, не информируя других борцов. Он выполнял на тензоплатформе два пробных и третий бросок студента в полную силу! В этой попытке применялась рациональная защита. Следует отметить, что подворот обеспечивает “скручивание” нижнего отдела туловища “уступающий” по режим отношению сокращения к верхнему. мышцам Это туловища обеспечивает (механическое растягивание их упругих элементов). Энергия упругой деформации, накопленная в мышцах при выполнении этого основного кинематического механизма, реализуется в мощном контрповороте туловища в направлении броска. Но наши два студента оказались на высоте1 При выполнении этого действия атакуемый борец находится вне контроля зрительного анализатора атакующего. Следовательно, с момента начала защитного действия до проявления максимальной активности мышц туловища, в стандартном броске требуется около 100мс. Этот временной период, как показывают наши данные, очень стабилен (V=2.9%). Дальнейшее взаимодействия атакующего с опорой длиться более 300мс. Таким образом, можно констатировать, что суммарное время составило около 500мс, что существенно превышает время осознанной двигательной реакции. И, тем не 37 менее, ни один из атакующих 15 борцов высокой квалификации не смог внести никаких коррекций и в результате не выполнили бросок (рис. 5 и 6). Рисунок 5 – Эффективность применения рациональной техники защитных действий борца при выполнении броска подворотом с захватом руки снизу Положения атакующего (А) и атакуемого (Б) борцов после применения рациональной техники защитного действия в этом броске (вид сверху). S - направление перемещения атакующего борца после потери захвата. В - стандартное положение борцов при завершении этого броска без сопротивления соперника 38 Рисунок 6 – Динамограммы взаимодействия атакующих борцов с опорой при выполнении броска подворотом с захватом руки снизу Вверху – без сопротивления соперника. Внизу – при выполнении соперником рационального защитного действия (испытуемые МС, n=15) Ускоренное маховое движение таза и ног за счет мышц брюшного пресса, обеспечивало возникновение инерционных сил, препятствующих реализации подворота и укоренного поворота туловища в направлении броска (прижимали ноги и корпус к опоре). Одновременное разведение ног и поворот их с тазом, например, против или по часовой стрелки, вызывали вращение тела атакующего в противоположном направлении. В результате атакующий падал на спину, а наш студент, перекатываясь через него, приземлялся на ноги (рис. 5). Следует отметить еще один факт. После падения на спину все испытуемые без исключения в течение нескольких секунд лежали с 39 расширенными зрачками. Когда приходили в себя, не могли понять, почему они видят под собой не соперника, а потолок. Они спрашивали нас –А что вы тут с нами делаете? Трудно было сдержать улыбку! Мы говорили серьезно – Вы поскользнулись! Следующие в очереди испытуемые об этом не знали. На основании этой схемы можно утверждать, что полученная нами 100% эффективность защитных действий, т.е.: разрушение временной схемы броска, сформировавшейся динамической структуры взаимодействия с опорой атакующих борцов, субъективная потеря ими ориентации и захвата соперника в заключительной части броска, указывают на то, что выполнение приема атакующим борцом осуществляется на уровне двигательного навыка (автоматически). Полученный нами характер изменения динамограмм, их вариативность при применении рациональных защитных действий, указывает на справедливость высказывания Бернштейна о том, что между электрической активностью мышц и внешним механическим результатом нет прямой связи. Более того, созданные в безопорном периоде незапланированные внешние возмущения для атакующего борца, увеличили эту рассогласованность между навыком (программой) и новыми инерционными нагрузками (мозг “отключался”). По-видимому, нечто подобное с человеком происходит во время неожиданной серьезной аварией. Нам представляется, что эти данные убедительно показывают не только то, что мы столкнулись с доказательством существования двигательного навыка у борцов, но и это так же показывает, что в арсенале их технических действий не встречались варианты бросков когда соперник именно в начале безопорного периода выполнял всякого рода маховые движения. Следовательно, этому просто их не учили и в результате у атакующих не сформировался навык (двигательная программа), которую он смог бы включить, антиципируя возникшую ситуацию. Анализируя литературу, связанную с анализом технических действий в 40 борьбе при выполнении броска через спину, мы столкнулись с типичной интерпретацией структуры этого броска и ошибочными выводами, связанными с теорией коррекцией двигательного действия. Автор отметил, что наибольшее внимание следует уделять позе перед отрывом противника от ковра, отрыву и подбиву. Каждый из этих акцентных элементов имеет важное значение для выполнения приема. Далее автор пишет «…если спортсмен способен к точному воспроизведению позы, необходимой для отрыва и переворота противника, то он в состоянии оценить ошибку, вызванную противодействием “атакуемого борца” и за счет коррекции движений эффективность броска добиться через желаемого спину, результата. выполняемого в Поэтому условиях противодействия противника, зависит от способности борца к решению промежуточных двигательных задач за счет повышения возможностей оценивать рассогласование меду ожидаемым и фактическим результатом по ходу реализации приема». С нашей точки зрения, ошибочные выводы в конкретном примере вызваны механическим переносом результатов физиологических исследований односуставных движений на такие сложно-координационные виды двигательных действий, как броски через спину. На основании рассмотренных теоретического и экспериментального материала можно сделать практический вывод о необходимости включения в педагогический процесс обучения выполнение бросков с применением этих защитных действий в безопорном периоде. Здесь необходимо решить две педагогические задачи: 1. Сформировать двигательный навык по выполнению этих защитных действий. 2. Сформировать двигательный навык по умению противостоять этим защитным действиям. Мы предполагаем, что во всем многообразии различных бросков в 41 греко-римской борьбе можно решить эту педагогическую задачу, если базироваться на тех критериях, которые были положены нами в основу построения рациональной техники выполнения защитных действий в бросках. Но этот вопрос является предметом отдельного исследования. Рассмотрим результаты второго педагогического эксперимента, которые подтверждают этот вывод. В нем принял участие только один испытуемый. Он должен был выполнить защитное действие, хотя не тренировался выполнять его. В первой попытке атакующий не знал об этой защите, а во второй уже знал (рис. 7.). Рисунок 7 – Влияние непредвиденных и ожидаемых защитных действий на взаимодействие атакующего спортсмена с опорой в броске подворотом с захватом руки. Как видно из рисунка спортсмен не смог, вследствие отсутствия специальной подготовки, эффективно выполнить разработанный вариант защитного действия (воспроизвести эталон). Тем не менее, в безопорном периоде при выполнении подворота атакующим он смог за счет маха увеличить давление на 55% и разрушить атаку (жирная сплошная линия). Во второй попытке, атакующий уже знал о защитном приеме и все же не смог провести атаку потому, что заранее увеличил напряжение мышц спины и ног. 42 Это привело к увеличению давления на опору еще на 135,5%. В совокупности во второй попытке оно составило 195,4% по отношению к давлению на опоре при классической ситуации (Fмин – пунктирная линия). Он фактически превратился в подставку и защищающийся через его спину, освободившись от захвата, падал на четвереньки рядом с атакующим. Защищающим не были выполнены три главных элемента рациональной техники (перекат с выдвижением таза вперед, махового движения таза и ног с разведением и вращением последних). Его действия сводились только к отведению таза в сторону от атакующего и отталкиванию вверх одной ногой с махом другой, чтобы достичь требуемого от него положения туловища и ног при перекате через спину. Атакующий в данном эксперименте так же терял захват, продолжая “выполнять” прием, падал на маты. Он терял ориентацию и способность оценить свое положение в пространстве в течение нескольких секунд, что вполне достаточно, чтобы провести и завершить контратакующий прием. Результаты приведенных выше педагогических экспериментов дают основание пересмотреть традиционные методы анализа состава и структуры двигательных действий в спортивных единоборствах. Наиболее консервативным с точки зрения применения для анализа структуры двигательного действия является системно-структурный подход. Этот методологический подход имеет ряд своих недостатков. Они, прежде всего, выражаются в субъективном разделении двигательного действия на периоды и фазы на основе необоснованно выбранных критериев. Несогласованность в этих действиях среди специалистов, по-прежнему не позволяют вести диалог на одном языке. Об этом свидетельствует не только значительное расхождение количественных оценок различных авторов при анализе, например, броска прогибом или подворотом, но и некорректные способы анализа динамограмм характеристик движения при выполнении бросков. 43 и кинематических Но наиболее важным является тот факт, что любое незапланированное защитное действие принципиальным образом меняет временную картину и характер взаимодействия спортсмена с опорой при выполнении бросков. И как в нашем случае, исчезают очень важные показатели, характеризующие стабильность и устойчивость двигательного навыка. Нам представляется, что применение данного общепризнанного метода анализа структуры двигательных действий привело к тому, что за последние десятилетия в греко-римской борьбе исследования проводились главным образом с использованием сравнительной эффективности техники борцов разной квалификации. В своей работе мы отказались от этого пути и сосредоточили свое внимание на поисках рациональной техники защитных действий, сопоставляя не спортсменов разной квалификации, а оценивая влияние новых нестандартных защитных действий на результативность выполнения бросков в греко-римской борьбе. Решить эту задачу мы попытались, не применяя киносъемку, а воспользовавшись только динамикой взаимодействия спортсменов с опорой при выполнении бросков. Анализ большого объема результатов многих экспериментальных работ, посвященных изучению взаимодействия спортсменов с опорой в наземных локомоциях, убедил нас в том, что разработанные в настоящее время методы анализа динамограмм, такие как двойное интегрирование, позволяют воссоздать на качественном уровне не только временную картину броска, но и кинематику общего центра тяжести системы тел, каковой являются оба борца. Это позволило не только найти момент времени по которому можно было синхронизировать попытки разных борцов и сопоставить разные виды бросков, но и проанализировать эффективность выполнения движения ног, туловища атакующего борца и рациональность защитных действий. 44 Такой подход позволил количественно оценить реализационную эффективность с учетом топографии силы мышц верхних и нижних конечностей борцов и косвенных показателей их мышечной композиции. 2.3. Физические качества борцов греко-римского стиля и двигательный навык броска. При оценке спортивно-технического мастерства принято учитывать насколько спортсмены реализуют свои физические качества и как это связано с двигательным навыком броска. Результаты нашего исследования показывают, что, несмотря на различие в топографии силы и реализационной эффективности борцов, которые были оценены по коэффициентам вариации динамограмм при выполнении броска и показателям силы в статическом режиме ни один из борцов не смог воспользоваться своими физическими качествами для проведения коррекции в ответ на нестандартное защитное действие. Следовательно, можно сделать вывод о том, что тренировка физических качеств не может в полной мере повлиять на сформировавшийся двигательный навык, а, следовательно, исправить имеющиеся ошибки технической подготовки борца. В то же время спортивно-техническое мастерство, с точки зрения достижения результата, в значительной мере зависит от развития физических качеств. Не вызывает сомнение тот факт, что такие физические качества, как скоростные, скоростно-силовые, локальная выносливость, в большей степени зависят от таких физиологических факторов, как мышечная композиции, синхронизация работы двигательных единиц, миофибриллярная гипертрофия мышц. На рисунке 8 показано время проявления максимальной силы в статическом режиме различными по своему составу мышечными волокнами. 45 Рисунок 8 – Зависимость времени проявления максимальной силы от типа мышечных волокон в статическом их режиме сокращения Приведенные на этом графике зависимости «сила-время», показывают, что медленные мышечные волокна в статическом режиме могут выполнять работу длительное время без снижения ее эффективности, в то время, как у быстрых мышечных волокон работоспособность начинает снижаться уже на 30 секунде. Из курса физиологии известно, что соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в различных мышцах человека примерно одинаковое, за исключение мышц, управляющих глазным яблоком и камбаловидной. Первые характеризуются очень высокой частотой разряда и скоростными качествами, у второй почти у всех людей преобладают медленные мышечные волокна. Результаты исследований по эффективности использования силовых качеств в бросках прогибом и подворотом показывают, что основной причиной, по которой атакующий борец 46 не может реализовать максимальную силу на ускоренное продвижение соперника при углах в коленном суставе боле 1200, является силовые возможности мышц туловища. Этот дефицит составляет 30-40%. В литературе приводятся данные о том, что начинающие борцы принципиально отличаются своей технике от квалифицированных спортсменов тем, что проводят приемы главным образом за счет силы рук. Мастера проводят приемы за счет активного движения мышц туловища. Сопоставляя эти дискриминативные характеристики техники борцов разной квалификации можно сделать вывод о том, что специальная скоростно-силовая тренировка мышц туловища повысит реализационную эффективность передачи усилий мышц ног при проведении броска (рис. 9 и 10). Рисунок 9 – Общая схема методики определения топографии силы мышц верхних конечностей в статическом режиме при имитации начального усилия в бросках подворотом и прогибом 47 Рисунок 10 – Влияние позы спортсмена и способа создания силы тяги руками в статическом режиме на ее максимальное значение Топография силы борцов зависит от их квалификации, пола, а также направления и способа выполнения атакующих и защитных действий. Основные ее особенности заключаются в следующем: 1. спортсмены высокой квалификации обладают большим абсолютным и относительным силовым потенциалом, чем борцы низкой за скоростносиловой подготовленностью спортсменов разной квалификации. В процентном соотношении это различие, например, между 3 (МС, МСМК) и 1 (начинающие) группами равно 42,7% в атаке в сторону и 42,2% - на себя. (р=0,001); 2. Атакующие действия в сторону эффективней, чем на себя, с точки зрения создаваемого усилия. При атаке в сторону спортсмены всех групп развивали усилие в среднем на 10% больше, чем в атаке на себя; 3. Умение проявлять большую силу действия в различных двигательных заданиях присуще спортсменам высокой квалификации и наоборот. Причиной, лежащей в основе данного факта, является наличие лимитирующего фактора эффективности передачи усилия по замкнутой 48 биокинематической цепи к рабочей точке тела - кисти; 4. Из антропометрических показателей только обхваты проксимальной и дистальной части предплечья были тесно взаимосвязаны с силой мышц сгибателей пальцев и кисти, а также с силой действия во всех двигательных заданиях. Они статистически различались у спортсменов разной квалификации, как у мужчин, так и у женщин. На основании этого сделан главный вывод о том, что лимитирующим фактором в эффективности передачи усилия являются мышцы - сгибатели кисти и пальцев. Основными дискриминативными признаками мастерства в порядке значимости (силовые и скоростно-силовые) являются: 1) сила мышц туловища; 2) – сила мышц сгибателей кисти и пальцев; 3) – разница между ними; 4) – градиент силы в атакующих действиях. От них зависят величины максимальной силы в атакующих действиях и защитных действиях. Рисунок 11 – Биомеханическое обоснование выбора природы внешних сил и методики оценки силы кисти борцов Сопоставляя рассмотренный материал в разделах 2,1–2.3 49 можно заключить следующее: Рисунок 12 – Максимальная сила мышц - сгибателей большого пальца, пальцев и кисти у борцов разной квалификации 1 - сгибание большого пальца, 2 - пальцев и 3 - кисти. Спортсмены: 1 низкой, 2 - средней и 3 -высокой квалификации (мужчины); 4 - женщины (I разряд, КМС и МС) 1. Проблема формирования двигательного навыка и его реализация в спортивных единоборствах, в частности, в греко-римской борьбе остается до настоящего времени не совсем ясной. Из материала первой лекции становится очевидным, что тренер, прежде всего, должен обоснованно провести отбор бедующих спортсменов с применением соответствующих процедур тестирования с учетом специфики вида спорта. Формирование навыка должно осуществляться в сенситивный период, т.е. к завершению полового созревания. В первой его части основное внимание должно уделяться “тренировке” анализаторных и рецепторных систем, с последующим переходом на освоение технических действий – формирование совокупности навыков (базовой в этом возрастном периоде является физическая способность – гибкость); 2. Из материала этих разделов следует, что сам навык может стать 50 причиной возникновения проигрышной ситуации в единоборствах. Возникает конфликтная ситуация между двигательной программой в ЦНС (выполнить навык!) и противодействующей ей совокупностью внешних рецепторных информаций, являющихся результатам действия, например, инерционных сил. Один из возможных путей, позволяющих избежать этой ситуации в поединке – увеличить соответствующий объем атакующих защитных действий для этой ситуации; 3. Силовые и скоростные способности спортсменов не являются факторами, препятствующими реализации рассмотренного защитного действия против бросков с захватом руки снизу через туловище и с захватом руки и шеи через бедро. Список литературы 1. Спортивная физиология: Учебник для ин-тов физ. культуры / Под ред. Коц Я.М. – М.: ФиС, 1986. – 240 с, ил. 2. Фиделюс К. Функции некоторых двусуставных мышц бедра в спортивных упражнениях: Автореф. дисс. ... кан.пед.наук. – М., 1959. – 13 с. 3. Шалманов Ал.А., Живора П.В., Грушников И.С., Никитин С.А. / Биомеханические основы армспорта: Метод. разработки для ВШТ и студентов ИФК. - М.: РГАФК, 1999. – 52 с., ил. 4. Шалманов Ал.А., Шалманов Ан.А. Основные механизмы взаимодействия с опорой в прыжковых упражнениях: Методические рекомендации для слушателей ВШТ, факультетов усовершенствования и повышения квалификации. – М.: ГЦОЛИФК, 1990. – 48 с. 5. Шалманов Ал.А., Шалманов Ан.А., Дмитрук С.С., Живора П.В., Никитин С.А. Биомеханические критерии рациональности технических действий в армспорте: Методические рекомендации для слушателей ВШТ, факультетов усовершенствования и повышения квалификации. – М.: ГЦОЛИФК, 1990. – 85 с. 6. Аладашвили Г.А. Прыжковая подготовленность футболистов / Г.А. 51 Аладашвили, Ал.А. Шалманов, А.В. Лексаков. – М.: РГАФК, 1998. – 14 с. 7. Зациорский В.М. Механизмы функционирования двусуставных мышц в локомоциях / В.М. Зациорский, Б.И. Прилуцкий // Тезисы докладов всесоюз. науч. практ. конф. «Проблемы биомеханики в спорте». – М., 1987. – С. 58-59. 8. Никитин С.А. Биомеханизмы организации передачи силы действия по замкнутым биокинематическим цепям у спортсменов: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Никитин Сергей Александрович; Росс. гос. универ. физ. культ. – М., 2002. – 24 с. 9. Фиделюс К. Функции некоторых двусуставных мышц бедра вспортивных упражнениях: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Фиделюс К. – М., 1959. – 13 с. 10. Шалманов Ал.А. Основные механизмы взаимодействия с опорой в прыжковых упражнениях: Методические рекомендации для слушателей ВШТ, факультетов усовершенствования и повышения квалификации / Ал.А. Шалманов, Ан.А. Шалманов. – М.: ГЦОЛИФК, 1990. – 48 с. 11. Шалманов Ан.А. Методологические основы изучения двигательных действий в спортивной биомеханике: автореф. дисс. … докт. пед. наук / Шалманов Анатолий Александрович; Росс. гос. универ. физ. культ. – М., 2002. – 47 с. 12. Шалманов А.А. Взаимодействие с опорой в прыжках как предмет обучения: автореф. дисс. канд. пед. наук / Шалманов Александр Александрович; Гос. центр. ордена Ленина ин-т физ. культуры. – М., 1986. – 28 с. 13. Блейер А.Н., Гайнанов Р.Ф. Построение рациональной техники защитных действий в греко-римской борьбе: Методические разработки для слушателей института повышения квалификации и студентов. – М.: РГАФК, 2002. – 52 с. 52 Содержание 1 2 3 Лекция 3. Теоретические основы биомеханической структуры навыка ударных действий в спортивных единоборствах на примере каратэ ....................................................... 54 3.1. Применения законов механики для построения рациональных техник ударных действий в спортивных единоборствах .............................................................. 57 3.2. Индивидуальные особенности проявления навыка при выполнении атакующих действий в карате из различных исходных положений ..................................................... 60 53 Лекция 3. Теоретические основы биомеханической структуры навыка ударных действий в спортивных единоборствах (на примере каратэ) В лекции рассмотрены вопросы применения законов механики для построения рациональных техник ударных действий. В качестве критериев предложены основные кинематические механизмы (ОКМ), позволяющие дать общее биомеханическое обоснование различным способам выполнения этих действий. В отличие от системно-структурного подхода Д.Д. Донского, мы предлагаем в качестве состава системы (ее элементов) не фазы и периоды двигательного действия, а основные кинематические механизмы (ОКМ). В качестве структуры не субъективные умозаключения, а законы механики, лежащие в основе ОКМ и связывающие их между собой, а также особенности строения и функции опорно-двигательного аппарата человека. Формирование двигательных навыков, совершенствование спортивнотехнического мастерства и развитие скоростно-силовых способностей спортсменов, а также подготовка преподавателей и тренеров по виду спорта требуют ответа на один из главных вопросов педагогики - чему учить? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо определить сам предмет обучения и его содержание, то есть, что должен знать тренер для правильного выбора средств, методов и направления тренировочного процесса. Из курса физики известно, что сила удара зависит от двух факторов. Это скорость бьющей поверхности и величина ударной массы, т.е. той массы, которая принимает участие в ударе. Возникает вопрос. Какие варианты двигательных действий спортсмена могут быть выбраны на основе известных со школьной скамьи законов механики для обеспечения максимальной скорости бьющей поверхности, ударной массы и силы удара? 54 Таких ОКМ как минимум всего пять. ОКМ – это такая совокупность движения отдельных звеньев тела человека, которые могут выполнятся независимо от движения других звеньев тела и обеспечивать увеличение скорости бьющей поверхности тела человека. Первый. ОКМ – “Разгон бьющей поверхности на большом радиусе”. Линейная скорость связана с угловой (ω), через радиус (τ), а именно: V= ω۰ τ. Поскольку, все движения человека достигаются за счет вращательныхдвижений в суставах, (такова особенность строения его опорно-двигательного аппарата), то тот, кто выполнит разгон бьющей поверхности на большем радиусе, у того и будет большая ее скорость, а следовательно и сила удара. При этом в момент контакта будет вращаться и большая величина ударной массы. Возникает педагогический вопрос – Относительно какой оси должно осуществляться вращение? Второй. “Реверс” – ускоренное движение бьющей поверхности вперед с одновременны синхронным ускоренным движением других звеньев назад. Примеры: - прямой удар в каратэ с одновременным движением другой руки назад, которая обеспечивает возникновение силы инерции, направленной вперед(F = - m∙a). Последняя, по принципу отдачи, ускоряет движение бьющей поверхности вперед. Возможна и реализация обеих рассмотренных ОКМ. При ударе ногой на большом радиусе (вращение ноги и таза относительно тазобедренного сустава опорной ноги) выполняется синхронно отмашка руки с ускорением назад. Третий. ОКМ “Хлест” – последовательный разгон, и торможение звеньев тела по незамкнутой кинематической цепи от большей массы к меньшей. Согласно закону сохранения количества движения масса звеньев руки или ноги уменьшается, а скорость дистального звена увеличивается. Четвертый. ОКМ – “Скручивание” верхнего отдела туловища по отношению к нижнему. Например, при боковом ударе ногой в каратэ или 55 замах в метании диска, толкании ядра, броске в хоккеи, в борьбе и т.д. В этом случае происходит предварительное растягивание мощных мышц корпуса, которые обеспечивают в обратном направлении большую угловую скорость руки или ноги при контакте с соперником или со спортивным снарядом. Пятый. ОКМ – Собственно отталкивание ног (ноги) от опоры. По своему функциональному назначению – механическому действию в суставе, мышцы делятся на сгибатели, разгибатели, ротаторы, приводящие и отводящие мышц. Согласно подобной «анатомической» классификации, мышца относится к той или иной функциональной группе на основании направления момента, развиваемого ею в суставе. Однако подобная классификация в ряде случаев не отражает реальных механизмов функционирования мышц в теле человека и приводит к парадоксальным результатам. Так, «анатомические» антагонисты разгибания голени – мышцы задней поверхности бедра, оказываются в некоторых движениях «функциональными» агонистами, то есть разгибают ногу в коленном суставе. Во-первых, все двусуставные мышцы создают в суставах, через которые они проходят, моменты сил противоположной направленности (например, обеспечивают сгибание в коленном и разгибание в тазобедренном суставах и наоборот). Во-вторых, при одновременном сгибании или разгибании в двух смежных суставах длина проходящих через них двусуставных мышц может изменяться очень мало, или даже не изменяться вообще – мышцы работают в изометрическом режиме, при этом они как бы укорачиваются в одном суставе и удлиняются в другом. В местах крепления к костным рычагам вектор силы тяги этих мышц можно разложить на две составляющих. Одна действует вдоль звена и приложена к суставу (например, к коленному), а другая – в направлении 56 перпендикулярном к звену, создавая момент силы, обеспечивающий разгибание ноги в коленном суставе. Этот эффект имеет место только при углах в коленном суставе больше 1350. Следовательно, эффективность отталкивания от опоры зависит в большей мере от скоростно-силовых возможностей мышц задней поверхности бедра и голени. Заключение. Предлагаемый способ биомеханического обоснования построения рациональной техники ударных действий в спортивных единоборствах позволяет оценивать эффективность техники конкретного спортсмена при наименьшем числе регистрируемых показателей. Эффективность – это степень близости техники конкретного спортсмена к рациональной технике, т.е. к эталону! Показателями степени формирования двигательного навыка, являются стабильность и автоматизм рассмотренных ОКМ. 3.1. Применения законов механики для построения рациональных техник ударных действий в спортивных единоборствах. Попытаемся выяснить, есть ли преимущество применения основных кинематических механизмов над традиционно используемыми динамическими и кинематическими характеристиками, включая и результаты корреляционного анализа взаимосвязи между ними. Из курса физики известно, что сила удара зависит от двух факторов. Это скорость бьющей поверхности тела и величина ударной массы. Какие варианты движения звеньев тела спортсмена удовлетворяют этим требованиям? Попытаемся ответить на этот вопрос, проведя биомеханический анализ и биомеханическое обоснование кругового удара в каратэ (рис. 1). В качестве критерия построения рациональной техники кругового удара нагой воспользуемся Отмеченным выше законом механики – взаимосвязь линейной скорости (V) и угловой (ω): V= ω۰ τ (ОКМ). 57 Рисунок 1 – Выполнение кругового удара в карате Шесть кадров оптико-электронной системы Qualysis (вверху). Средний уровень высоты удара по тензоплатформе ногой МСМК. Внизу – кинетограммы этого удара со стороны опорной ноги. В биомеханике понятие “рациональная техника” характеризует не конкретного спортсмена, а само двигательное действие. Она определяется на основе критериев (биомеханических, физиологических, морфологических, педагогически и т.д.). Технику спортсмена 58 высокой квалификации, представленную на рисунке 1, по выбранному критерию данного ОКМ можно считать эффективной. Согласно формуле, если спортсмен увеличивает радиус (показано прямой линией), увеличивается и скорость бьющей поверхности при контакте - первый фактор. Фото и кинетограмма № 6. Это достигается за счет того, что вращение происходит относительно тазобедренного сустава опорной ноги. Как следствие, увеличивается ударная масса - второй фактор. На схеме 4 показано одновременное разнонаправленное движение в тазобедренном и коленном суставах (смежные суставы), обеспечивающее растягивание двусуставных мышцы бедра (прямой). Она крепится одним концом к гребню таза, а другим через коленную чашечку и ее связку к бугорку проксимального конца большой берцовой кости. Это создает предпосылку накопления в ней энергии упругой деформации, которая будет реализована при разгоне стопы. При этом желательно обеспечить движением таза вперед. Рассматриваемый ОКМ и его критерий позволяют объяснить, как технически правильно нужно выполнять это двигательное действие. Тренер должен понимать и объяснить ученику, относительно какой главной оси должно происходить вращение, чтобы бьющая поверхность была как можно дальше от нее. Однако при этом значительно возрастает момент инерции: I = m۰R2, где m -все массы, задействованные во вращении, а R2 - радиус инерции (сумма радиусов этих масс в квадрате). Поэтому спортсмены высокой квалификации уменьшают время разгона, сгибая ногу в коленном суставе (в квадрате легче повернуть ее), а к моменту соударения выпрямляют – увеличивают линейную скорость. В данном приеме в каратэ в первостепенную роль играют косые мышцы и мышцы брюшного пресса. Эффективность их использования зависит от другого кинематического механизма. ОКМ – “Скручивание” верхнего отдела туловища по отношению к нижнему. На кинетограммах 3-6 видно, что этот спортсмен высокой квалификации использует также ОКМ “Реверс” – активная отмашка руки 59 назад. Она обеспечивает дополнительное ускоренное движение ударной массы вперед. 3.2. Индивидуальные особенности проявления навыка при выполнении атакующих действий в карате из различных исходных положений Основным средством атаки в современном спортивном каратэ являются ударные действия руками и ногами. Эффективность выполнения этих действий в спортивном поединке зависит от технической подготовленности и двигательных способностей спортсмена, среди которых быстрота является наиболее значимой. Выполнение исходной атаки (или атаки первым номером) в соревновательном поединке в каратэ требует от спортсмена решения комплекса технико-тактических задач. Как правило, исходная атака выполняется с дальней дистанции, поэтому для успешного выполнения ударного действия требуется быстрое сокращение дистанции до цели. Для этого спортсмен использует специализированные атакующие передвижения – выпадом, шагом, скачком и т.п. После сокращения дистанции до противника, следует быстрое выполнение ударного действия. Таким образом, для успешного проведения атаки спортсмен должен решить как минимум три задачи: 1. Создать оптимальные условия для начала атаки, позволяющие использовать сократительные и упругие свойства мышц нижних конечностей. 2. Минимизировать время разгона всей системы опорно-двигательного аппарата спортсмена при движении к цели и добиться максимальной (или оптимальной) горизонтальной скорости ОЦМ тела. 3. Добиться максимальной скорости ударного звена. 60 Как было показано в работах разгон всей системы в наземных локомоциях осуществляется путем реализации ОКМ – собственно отталкивания ног (ноги) от опоры. Увеличение скорости рабочего (в данном случае ударного звена) достигается за счет последовательного разгибания в суставах нижних (тазобедренном, коленном и голеностопном) и в суставах верхних (плечевом, локтевом) конечностей Одновременно реализуется ОКМ “Скручивание” – использование мощных мышц корпуса. Использование перечисленных ОКМ при выполнении ударов в каратэ может осуществляться в самых разнообразных ситуациях спортивного поединка. Так, например, атакующее действие может быть выполнено из неподвижного исходного положения, либо после серии подготовительных действий, способствующих более эффективному отталкиванию от опоры. В связи с этим цель данного исследования заключалась в том, чтобы провести сравнительный анализ эффективности выполнения удара в каратэ (на примере прямого удара кулаком – гяку цки) из различных стартовых положений и подготовительных движений. Задачи исследования: 1. Определить кинематические и динамические характеристики взаимодействия спортсменов с опорой, максимальную скорость ОЦМ тела и ударного звена при выполнении прямого удара в каратэ. 2. Оценить влияние различных подготовительных движений на показатели техники прямого удара в каратэ. Методика исследования. Для регистрации кинематических и динамических характеристик атакующего действия в каратэ нами была использована комплексная методика, состоящая из оптико-электронной системы Selspot (Швеция) и 2-х динамометрических платформ AMTI (США). Оптико-электронная система позволяет регистрировать вертикальные и горизонтальные координаты маркеров (инфракрасные светодиоды), закрепленных на теле испытуемого. Частота съемки – 312,5 Гц. С помощью 61 динамометрических платформ регистрировали вертикальные и продольные горизонтальные составляющие сил реакции опоры под каждой ногой. Частота считывания сигналов – 1000 Гц. Обработка данных проводилась с использованием программного комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок «АCTest», состоящего из двух модулей. Первый модуль предназначен для подготовки и проведения эксперимента, а второй для послесеансной обработки. Исследование проводилось на базе лаборатории кафедры биомеханики РГУФКСиТ. В нем приняло участие 4 студента специализации каратэдо (три КМС и один МС). Средний возраст 21-23 года, средняя масса тела – 65-87 кг, Средняя длина тела – 173-187 см. Каждый испытуемый выполнил следующие двигательные задания: 1. Прямой удар с выпадом к цели из неподвижного исходного положения. 2. Прямой удар с выпадом после серии скачков на месте, выполняемых в вертикальном направлении. 3. Прямой удар после серии скачков, выполняемых со сменой направления движения (вперед-назад). Ударное действие выполнялось из левосторонней боевой стойки правой рукой по боксерскому мешку. Дистанция до цели выбиралась для каждого испытуемого индивидуально и оставалась неизменной в каждом задании. В каждом задании испытуемый делал по три попытки с установкой выполнить его максимально быстро. Начало атаки определялось самим испытуемым. Перед выполнением эксперимента испытуемые делали разминку и пробные попытки. На рисунке 2 представлены динамограммы вертикальной и продольной горизонтальной составляющих сил реакции опоры (СРО) в рассматриваемых заданиях. В дальнейшую обработку включены только горизонтальные составляющие сил. Во втором и третьем заданиях обрабатывались 62 Рисунок 2 – Динамограммы отталкивания подготовительных действий при выполнении удара рукой в карате (пояснение в тексте) 63 динамограммы последнего отталкивания, которое входило в состав ударного действия. При этом обрабатывались только динамограммы сзади стоящей ноги, поскольку впереди стоящая нога не создавала горизонтального импульса силы в направлении движения спортсмена к цели. Однако активное, ускоренное движение впереди стоящей ноги к цели вызывает возникновение сил инерции, которые увеличивают давление на опору сзади стоящей ноги. При обработке данных, полученных с помощью оптико-электронной системы, и динамограмм были рассчитаны следующие показатели: 1. Максимум горизонтальной составляющей скорости ударного звена. 2. Время отталкивания сзади стоящей ноги от опоры. 3. Максимальное значение горизонтальной составляющей силы реакции опоры. 4. Импульс горизонтальной составляющей силы реакции опоры. 5. Градиент горизонтальной составляющей силы реакции опоры. 6. Максимальное значение горизонтальной составляющей скорости ОЦМ тела спортсмена в момент отрыва от опоры сзади стоящей ноги. Для определения различий между рассматриваемыми показателями во время выполнения ударов из разных исходных положений был использован однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) для связанных выборок. Результаты исследования и их обсуждение. Средние значения показателей для всей группы испытуемых представлены в таблице 1. Результаты дисперсионного анализа показали наличие статистически значимых различий (p<0,01) для всех исследованных показателей в сравниваемых двигательных заданиях, кроме максимальной горизонтальной скорости ударного звена. Наибольшее время отталкивания от опоры (0,55±0,12 с), было при выполнении удара из неподвижного исходного положения. Использование предварительных скачков уменьшает время отталкивания, причем наименьшее значение этого показателя наблюдается 64 при использовании предварительных скачков с изменением направления движения (0,29±0,03 с). Использование предварительных скачков приводит к статистически значимому увеличению максимума горизонтальной составляющей силы реакции опоры, однако между заданиями с различными вариантами выполнения скачков различий в максимальных величинах сил не обнаружено. Выявлено закономерное увеличение градиента горизонтальной составляющей силы реакции опоры в последнем отталкивании при переходе от первого к третьему заданию. Так, градиент силы при выполнении предварительных скачков с изменением направления движения почти в три раза больше, чем при атаке из неподвижного исходного положения (9795±1781 Н/с и 3466±957 Н/с, соответственно). Таблица 1. Показатели атакующего действия в каратэ при различных стартовых условиях № задания Время отталкивания (с) Максимум силы (Н) Импульс силы (Н с) Градиент силы (Н/с) Скорость ОЦМ тела (м/с) 1 0,55 579 133 3466 (0,12)* (89,8) (29) (957) 2 0,38 734 127 6669 (0,08) (118) (25) (2107) 3 0,29 711 102 9795 (0,03) (128) (24) (1781) * – в скобках указаны величины стандартных отклонений. 1,8 (0,2) 1,7 (0,1) 1,4 (0,2) Скорость ударного звена (м/с) 7,2 (0,8) 7,3 (0,7) 7,4 (0,7) Сравнение атакующих действий из различных исходных положений показало, что применение предварительных скачков, выполняемых с изменением направления движения (задание №3), приводит к уменьшению максимальной горизонтальной скорости ОЦМ тела ударами из неподвижного исходного (1,4±0,2 м/с). Между положения и ударами с предварительными скачками, выполняемыми в вертикальном направлении (задание №2), значимых различий в максимумах скоростей ОЦМ тела не 65 обнаружено. Так же не обнаружено статистически значимых различий в максимальной скорости ударного звена во всех сравниваемых заданиях. Таким образом, анализ показал, что использование предварительных скачков на месте приводит к уменьшению времени отталкивания от опоры в начале атакующего действия по сравнению с ударом, выполняемым из неподвижного исходного положения. И хотя такой способ отталкивания не дает выигрыша в горизонтальной скорости ОЦМ тела, из тактических соображений, он эффективнее, поскольку делает выполнение ударного действия менее продолжительным, а значит более неожиданным для соперника. С этой точки зрения некоторое снижение горизонтальной скорости ОЦМ тела, отмеченное в третьем задании, компенсируется самым коротким временем отталкивания от опоры. Отталкивание от опоры после предварительных скачков, вероятнее всего, дает возможность более эффективно использовать энергию упругой деформации мышц нижних конечностей, что выражается в больших величинах горизонтальной составляющей силы реакции опоры и более быстром ее нарастании. Важно подчеркнуть, что изменение способа отталкивания от опоры в рассматриваемых заданиях не повлияло на максимальную скорость ударного звена. Можно сделать вывод о том, что разгон ударного звена, выполняемый по механизму «хлеста» не связан с биомеханизмом отталкивания от опоры у данных спортсменов высокой квалификации. Анализ индивидуальных особенностей изменения рассматриваемых показателей техники прямого удара показал наличие существенных различий между спортсменами. Таким образом, атака, выполняемая из неподвижной боевой позиции требует большего времени опорной реакции, но приводит к большему абсолютному значению скорости ОЦМ тела спортсмена, в то время как атаки после стартовых скачков существенно сокращают время опорной реакции и 66 несколько снижают абсолютную скорость ОЦМ тела спортсмена при движении к цели. Ни один из вышеописанных способов существенно не влияет на абсолютное значение скорости ударного звена. Изменение времени опорной реакции в разных двигательных заданиях 0,7 0,6 0,5 0,4 задание 1 задание 2 задание 3 Время (с) 0,3 0,2 0,1 Испытуемый 1 Испытуемый 2 Испытуемый 3 Испытуемый 4 Рисунок 3 – Изменение времени реакции опоры Изменение максимума горизонтальной скорости ОЦМ при движении к цели 2 1,8 1,6 1,4 1,2 Скорость ОЦМ (м/с) задание 1 задание 2 задание 3 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Испытуемый 1 Испытуемый 2 Испытуемый 3 Испытуемый 4 Рисунок 4 – Изменение максимума скорости ОЦТ тела спортсмена 67 Промежуточные результаты данного исследования пока не позволяют ответить на ряд вопросов, касающихся, например, темпа предварительных подготовительных прыжков перед ударом, и как он влияет на закономерности формирования двигательного навыка. Следует также установить должен ли быть этот темп максимальным или оптимальным. Кроме этого необходимо, в частности выяснить – Чем обусловлен индивидуальный подчерк ударного действия каждого спортсмена и как он связан с целевой точность и точностью “слежения” за ударным действием? И т.д..... 68 Шалманов Ал.А. Курс лекций «БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО НАВЫКА В СПОРТИВНЫХ ЕДИНОБОРСТВАХ» Для студентов ВГБОУ ВО РГУФКСМиТ, обучающихся по специальности 49.03.01 – «Физическая культура» Подписано в печать ____________ Формат ____________ Бумага офсетная. Печать лазерная. Усл.-печ. П. _______ п.л. Тираж ___ экз. Заказ ________ ___________________________________________________________ Отпечатано в ФГБОУ ВО «РГУФКСМиТ», 105122, г. Москва, Сиреневый бульвар, 4 69