БИОМЕХАНИКА СПОРТА

Abstract

NATURAL CLASSIFICATION

OF REPULSIONS

E.A. Stebletsov, Ph. D., professor

Key words: typological research, classification, kinds of pushing away, a support, kineziological description, biomechanical characteristics, interaction, dynamic structure, work of the support-motive device, power supply of motor action.

The article was based on the long-term research of the process of interaction with a support, considered as repulsion. The found characteristics of motor actions, their variety and proof features have resulted the author in the necessity of systematization of repulsions. The author used the natural-empirical way of the construction of the classification based on the kinesiological description of motor action, the quantitative processing and generalization of biomechanical characteristics, the fixing of the steady attributes of the dynamic structure of interaction with a support, the revealing of similarities and distinctions, during power supply of motor action.

The classification offered by the author sums up results of previous researches and gives an opportunity for the transition from the empirical accumulation of knowledge to the level of theoretical synthesis that opens the wider way to researches in the area of interaction with a support.

ЕСТЕСТВЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОТТАЛКИВАНИЙ

Заслуженный тренер России, кандидат педагогических наук, профессор Е.А. Стеблецов

Ключевые слова: типологическое исследование, классификация, виды отталкивания, опора, кинезиологическое описание, биомеханические характеристики, взаимодействие, динамическая структура, работа опорно-двигательного аппарата, энергообеспечение двигательного действия.

Введение . Материал, представленный в статье, основан на многолетнем исследовании процесса взаимодействия с опорой, рассматриваемом как отталкивание. Полученные характеристики двигательных действий, их большое разнообразие и стойкие особенности привели нас к необходимости рассмотрения вопроса о систематизации отталкиваний. Научная ценность построения классификаций связана с типологическим методом познания реального мира, в основе которого лежит расчленение системы объектов и их группировка с помощью обобщенной, идеализированной модели в целях сравнительного изучения существенных признаков, связей, функций, отношений, уровня организации объектов [1, 3]. Типологическое исследование решало задачу упорядочения описания и объяснения разнообразных видов отталкиваний, выявление сходства и различия между ними, определение надежных способов их идентификации. Решение данной задачи является необходимым первым фактором для дальнейшего построения теоретической концепции.

Организация исследования . В работе использован естественно -эмпирический способ построения классификации [8], в основе которой лежит кинезиологическое описание двигательного действия, количественная обработка и обобщение биомеханических характеристик, фиксация устойчивых признаков динамической структуры взаимодействия с опорой, выявление сходств и различий, в процессе энергообеспечения двигательного действия. В качестве типологического ряда нами выбран вид как основная структурная и классификационная единица в большом многообразии отталкиваний. Каждый вид характеризуется определенными параметрами работы центральной нервной системы (ЦНС) и опорно-двигательного аппарата (ОДА), динамической структурой взаимодействия внешних и внутренних сил, механизмом энергообеспечения и внешней организацией двигательного действия. Для построения классификации взяты идеализированные модели отталкиваний вверх, характеризующиеся конечным удалением ОЦМТ от опоры и наличием фазы полета. С целью минимизации влияния инерционных сил на процесс отталкивания все прыжки выполнялись без маховых движений.

Преимущества отталкиваний вверх без маховых движений как объекта изучения и построения классификации, по нашему мнению, сводятся к следующему:

Во-первых, процесс отталкивания от опорной поверхности встречается во всех локомоторных движениях, в частности ходьбе, беге, прыжках, и относится к числу наиболее высокоавтоматизированных движений.

Во-вторых, динамическая структура каждого вида отталкивания обладает строжайшей повторяемостью во всех деталях и величайшей стойкостью этих деталей у каждого данного испытуемого. Это позволяет фиксировать внимание и иметь постоянный критерий для отличия случайного от закономерного.

В-третьих, все виды отталкивания представляют собой очень обширные синергии, охватывающие весь опорно-двигательный аппарат сверху донизу.

В-четвертых, отталкивания от опорной поверхности обладают всеобщностью не только для человека, но и для животного мира.

В-пятых, отталкивания как часть локомоции представляют собой необычайно стойкую и типичную структуру, зависящую от индивидуального развития и среды обитания биологического объекта. Нами выяснено, что все основные структурные детали процесса отталкивания, присущие локомоторным действиям, человека (ходьба, бег, одиночные акты, связанные с собственным отталкиванием от поверхности), имеют место и в двигательных действиях, связанных с отталкиванием внешних предметов.

В-шестых, при отталкивании вверх испытуемому приходится соперничать с гравитационной силой, а взаимодействие с опорой при выполнении отталкивания вверх после спрыгивания с высоты характеризуется как прямой центральный удар, при котором вектор взаимодействия внутренних и внешних сил проходит через ОЦМТ, что концентрирует энергетические потоки в едином направлении, вызывая наибольшую функциональную нагрузку на ОДА.

В-седьмых, исключение из двигательного действия маховых движений позволило в "чистом виде" проанализировать процесс работы ОДА и динамическую структуру взаимодействия с опорой при выполнении различных видов отталкивания.

Результаты исследования . Приступая к вопросу классификации отталкиваний, мы столкнулись с отсутствием формулировки непосредственно самого двигательного действия [7]. Нами предложена следующая описательная формулировка. Отталкивание - сложное двигательное действие, характеризующееся пространственным удалением ОЦМТ или предмета от места опорного взаимодействия (контакта). В соответствии с системно-структурным подходом, примененным в исследовании, процесс отталкивания рассматривался как определенная система работы ЦНС и ОДА, отражающаяся на динамической структуре взаимодействия с внешней средой и механизме энергообеспечения двигательного действия. В качестве основных классификационных признаков были приняты следующие параметры:

· организация работы опорно-двигательного аппарата;

· природа и процесс энергообеспечения двигательного действия;

· динамическая структура взаимодействия с опорой.

В результате типологического исследования выделено три основных вида отталкивания, встречающиеся в природе, обиходной жизни человека и спорте.

Первый вид отталкивания характеризуется выполнением двигательного действия без предварительного сближения ОЦМТ с опорой.

При выполнении данного вида отталкивания ОДА работает в преодолевающем режиме, за счет тяги, образуемой при сокращении контрактильного механизма мышц, что приводит к выпрямлению опорных рычагов - удалению ОЦМТ от опоры - отталкиванию.

Двигательное действие полностью осуществляется за счет внутренней (метаболической) энергии, вырабатываемой контрактильным механизмом мышц [2, 9, 10].

Динамическая структура взаимодействия с опорой имеет наиболее простой и постоянный вид и характеризуется однопиковым возрастанием силы воздействия на опору (рис. 1).

К основным биодинамическим параметрам взаимодействия с опорой при выполнении отталкиваний первого вида относятся (см. таблицу):

1. Общее время отталкивания (интервал O-G).

2. Время достижения максимального усилия воздействия на опору (интервал O-Q).

3. Максимальная сила отталкивания (величина зубца Q).

Отталкивание первого вида, без предварительного сближения ОЦМТ с опорой, встречается:

Рис. 1. Характерная динамическая структура взаимодействия с опорой при отталкивании без предварительного сближения ОЦМТ с опорой

· в естественной природе: классический пример - прыжок лягушки или кузнечика, также его можно наблюдать при выполнении прыжка с места всеми животными из семейства кошачьих, белкой, зайцем;

· в обиходной жизни человека: при подъеме по лестнице или в гору, вставании со стула или из более низкого положения, подъеме на носки, прыжке из положения приседа или полуприседа или при отталкивании стопами из положения основной стойки;

· в спорте: в гимнастике, акробатике (выполнение любых акробатических прыжков из исходных положений: присед, полуприсед, упор присев или после кувырков), прыжках на лыжах (отталкивание от трамплина), легкой атлетике (низкий старт, толкание ядра), плавании (старт и поворот), конькобежном спорте (старт и бег по дистанции), тяжелой атлетике (вставание из приседа при выполнении толчка). Более подробно этот вид отталкивания уже рассматривался нами в предыдущих публикациях [5, 6].

Второй вид отталкивания характеризуется предварительным произвольным сближением ОЦМТ с опорой, выполняемым с целью растяжения структурных компонентов мышц.

Двигательный аппарат работает в трех последовательных режимах: уступающем, статическом и преодолевающем.

Процесс отталкивания преимущественно осуществляется за счет внутренней метаболической энергии, вырабатываемой контрактильным механизмом мышц. Но возможен вариант и с дополнительным использованием в двигательном действии неметаболической энергии упругой деформации мышц. При условии ускоренного приседания в подготовительной фазе и резкой остановке движения (без наклона туловища вперед) инерционные силы растягивают упругие компоненты мышц в основном передней поверхности бедра, что приводит к более эффективной работе ОДА при непосредственном отталкивании [4, 10]. Реализация данного варианта приводит к увеличению высоты прыжка и уменьшению времени отталкивания.

Таким образом, природа энергообеспечения двигательного действия и его эффективность зависят от организации работы ОДА при предварительном сближении ОЦМТ с опорой (величины ускорения ОЦМТ в момент приседания и при торможении).

Динамическая структура взаимодействия с опорой носит более сложный характер (рис. 2).