Курс лекций по биомеханике. Курс лекций Содержание Биомеханика как учебная и научная

• Название: Курс лекций Содержание Биомеханика как учебная и научная
• Анкор: Курс лекций по биомеханике.doc
• Дата: 24.04.2017
• Размер: 5.94 Mb.
• Имя файла: Курс лекций по биомеханике.doc
• Тип: Курс лекций; #1886
• страница: 14 из 26

Тема 10. МЕТОДИКА БИОМЕХАНИЧЕСКОГО КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА

1. Методы качественного биомеханического анализа 2. Правила качественного биомеханического анализа 3. Приемы анализа 4. Типичные ошибки качественного биомеханического анализа
1. Методы качественного биомеханического анализа

Выбор методов и приемов, а также глубина и досто­верность КБА во многом зависят от формы и содержа­ния отправных данных. В большинстве случаев их при­ходится активно добывать, но иногда они «приходят» в готовом виде: литературные материалы, кинограммы или другие фото- и киноматериалы, собственные старые материалы. Отправные данные могут быть разных видов и иметь различные источники.

Для тренера главный источник—наблюдение, для спортсмена — самонаблюдение. Конечно, различие этих источников очень велико.

Самонаблюдение. К сожалению, не все спортсмены и тренеры придают самонаблюдению должное значение, не все ведут его активно и сознательно, продуманно и планомерно. Тем не менее оно всегда в тех или иных масштабах имеет место хотя бы как спонтанный, сти­хийно стимулируемый и осуществляемый процесс, продик­тованный необходимостью либо случайными обстоятель­ствами. Таким образом, тренировка в самонаблюдении идет постоянно, так что с ростом спортивного стажа со­ответствующие умения совершенствуются.

Вряд ли можно сомневаться в том, что эффективность самонаблюдения значительно выше в тех случаях, когда оно представляет собой планомерный, целиком осмыс­ленный и, главное, целенаправленный процесс, когда пе­ред спортсменом ставятся долгосрочные задачи, выраба­тывается адекватная задачам тактика и методика фик­сации ощущений и восприятий.

Чтобы само наблюдение было в достаточной мере эффективным, спортсмен должен вполне определенно знать, что именно наблюдать, как и зачем. И чем точнее он знает это, тем точнее замечает и дифференцирует.

Каковы объекты самонаблюдения, что спортсмен может контролировать? Главным можно считать следующее.

1. Общий характер выполнения упражнения. Имеется в виду оценка легкости выполнения упражнения, степени гармонической слитности его деталей, согласования част­ных действий, результативности. Сюда же относится оценка эстетичности выполнения (в тех видах спорта, где эта характеристика существенна).

2. Общая форма системы (общий рисунок) движений, особенности пространственной и временной взаимосвязи внешних форм движений. Форма движений в ряде видов спорта является определяющим фактором—это общеиз­вестно и не нуждается в комментариях. Поэтому следует заострить внимание на том, что во всех без исключения физических упражнениях форма отдельных движений является, во-первых, отражением развиваемых спортсме­ном усилий в сочетании с действием внешних сил, а во-вторых—условием той или иной эффективности разви­тия и приложения мышечных усилий, как и использова­ния (либо уменьшения вредного действия) внешних сил.

3. Форма отдельных деталей движений. Данные о ней нужны для тонкого анализа движений. Обычно удается сравнительно уверенно и точно проконтролировать фор­му не более чем 1—2 деталей движений. Попытка «гло­бального» контроля приводит обычно к тому, что как следует заметить ничего не удается.

4. Ритм движений и частных действий. В ряде случаев такой контроль лучше удается при использовании звуко­вой модели ритма (обычно мысленно воспроизводимой). Самоконтроль ритма движений и частных действий— это, по сути дела, дополнительный косвенный контроль За их динамикой, ритмической стороной процессов на­пряжения и расслабления основных работающих мышеч­ных групп,

5. Темп движений. Самоконтроль темпа движений особенно важен при выполнении упражнений (или дей­ствий) циклического характера. Он требует специально­го навыка, специфического «чувства темпа», которое развивается направленной тренировкой. Говоря о темпе движений, следует иметь в виду и дыхательные дви­жения.

6. Точность движений. Контроль за точностью движе­ний и частных действий требует умения распределять внимание, особенно в тех случаях, когда одновременно решаются и другие двигательные задачи. Осу­ществляется он как по результатам двигательного действия, так и по промежуточным ориентирам, в основном проприорецептивным.

7. Динамика движений и действий. Этот самоконтроль бывает довольно сложен, особенно в условиях соревно­ваний, когда проприорецептивные оценки в той или иной мере искажаются в связи с эмоциональным напряжени­ем. Компенсация и предупреждение искажений достига­ются опытом самоконтроля именно в соответствующих ситуациях.

Наблюдение. И спортсмен, и тренер имеют огромные возможности получения отправных данных К.БА путем наблюдений: спортсмен—над другими спортсменами, тренер, кроме того, и над тем спортсменом, чью технику выполнения нужно подвергнуть анализу.

Наблюдения обычно достовернее самонаблюдений и по другой причине: их проводит тренер, человек опыт­ный, тогда как возможности спортсмена (его знания, умения, навыки) значительно ниже. Не следует забывать, что хотя объекты наблюдения и самонаблюдения часто одинаковы, получаемая информация нередко различается по существу, по смысловому содержанию, и всегда— по форме. Поэтому наблюдение и самонаблюдение— взаимодополняющие процессы, составляющие в случае их удовлетворительной координации систему, благодаря чему получаемая информация не просто суммируется: во многих случаях при сопоставлении появляется информа­ция, не содержащаяся ни в наблюдениях, ни в самонаб­людениях, взятых порознь; возникают уверенность или сомнение в объективности полученной информации и выводов из нее, которых не было бы при использовании одного источника и которые порой совершенно необхо­димы для формирования правильных представлений.

Помимо перечисленных общих объектов наблюдения и самонаблюдения, следует назвать ощущения при под­держке и помощи: тренер может извлечь из них ценную косвенную информацию о выполнении спортсменом дан­ных действий (как о динамике, так и о кинематике). Информация, которую получает тренер, осуществляя поддержку или помощь, ценна уже потому, что она отли­чается от визуальной информации по модальности: тре­нер получает ее от своих проприорецепторов и кожных рецепторов. Но не только в этом дело: главное в том, что это информация о динамике выполнения спортсменом данного действия, причем не о тех усилиях, которые он развивает, а об отклонениях от должных усилий. Иными словами, это прямая информация о том, как надо изме­нить систему усилий, чтобы выполнение действия было правильным. Наконец, очень важно, что тренер может получить представление о возможностях спортсмена в выполнении таких деталей действия, которые были ему недоступны из-за плохого выполнения других деталей, компенсируемого поддержкой или помощью.

Одна из серьезных задач наблюдения — получение информации об эволюции выполнения спортсменом рас­сматриваемого действия или упражнения, а также об изменениях в выполнении данного и других действий в связи с влиянием различных внешних и внутренних фак­торов. Конечно, это в большей или меньшей мере долж­но быть и объектом самонаблюдения.

Использование изображений двигательных действий. Изучение изображений двигательных действий, уступая во многом прямому за ними наблюдению, обладает и рядом преимуществ (например, снимаются или сущест­венно уменьшаются временные ограничения для сбора информации, появляется возможность прямого измере­ния ряда пространственных соотношений. Изображения двигательных действий можно классифицировать по их функциональным педагогическим свойствам (схема 18).

Схема 18. Классификация изображений двигательных действий:

I — фотографии, 2—слайды и диафильмы, 3—стоп-кадры киноматериалов. 4 — кино- и контурограммы, 5—циклограммы, 6, 18, 20 — хронограммы, 7— «сырые» материалы киносъемки. 8 — видеозапись, 9 — простые кинокольцовки, 10 — разработанные кинокольцовки, 11—простые кинофрагменты, 12—разра­ботанные учебные кинофрагменты и кинофильмы. 13—схемы действий, 14— зарисовки отдельных поз, 15—зарисовки серии последовательных поз, 16— модельные копии, 17 — копирующая демонстрация, 19—схемы. 21 — рисунки отдельных поз, 22—рисунки серии последовательных поз, 23 — модельная де­монстрация, 24—демонстрация действия с условностями, облегчающими его выполнение и анализ

Объективные изображения получают с помощью кино-, фото- или видеоаппаратуры. Для КБА могут быть использованы как съемки данного спортсмена во время выполнения им рассматриваемого упражнения, так и съемки других спортсменов и других упражнений, при­чем материал съемок может быть оформлен и обработан по-разному. Хронограммы составляют либо по материа­лам киносъемки (видеозаписи), либо с помощью секун­домера с визуальным определением развития движений во времени. Неподвижные объективные изображения позволяют довольно точно воспроизвести картину зафиксированных моментов двигательного действия и его дета­лей, подвижные—его общую картину (в случае рапидной съемки или замедленного показа можно разглядеть действие подробнее и точнее).

Копирующие субъективные изображения могут в из­вестной мере заменить объективные и применяются либо в связи с отсутствием последних, либо в целях экономии времени. Конструируемые изображения позволяют лучше анализировать невыполнявшиеся двигательные действия, воображаемые варианты техники упражнения и т. д. По­этому такие изображения не могут быть заменены объек­тивными. Конечно, конструируемые изображения можно оформить с помощью фото- или киноаппаратуры, но это не меняет их принципиальной сущности.

Опрос. Это очень информативное средство получе­ния данных для анализа. С помощью опроса спортсмен или тренер пополняет свои собственные наблюдения и, проверяет их. Следует, однако, заметить, что опрашивае­мый очень часто—сознательно или подсознательно—старается передать не просто свои наблюдения «в чистом виде», а какую-то свою версию замеченного, что имеет и положительную и отрицательную стороны. Версия мо­жет быть удачной, отвечающей истине, и тогда все на­блюдения будут точнее, тоньше, глубже. Но версия может оказаться ошибочной, и тогда наблюдения опраши­ваемого нередко подсознательно деформируются, иска­жаются. Это легко может ввести в заблуждение опраши­вающего, особенно когда его собственные наблюдения расплывчаты и неполны (либо если он себе не очень доверяет).

Использование приборных данных. В КБА могут быть с успехом использованы данные проведенных ранее ис­следований: материалы измерений, обработанные резуль­таты, выводы. Кроме того, некоторые приборы настолько просты и требуют для измерений такого незначительного времени и внимания, что могут без ущерба для решения других задач тренировки применяться в ее процессе, а полученные данные—в анализе выполнения упражне­ний (измерения с помощью секундомера, рулетки, порта­тивного акселерометра и т д.). В КБА эти данные ис­пользуются для сопоставления с аналогичными данными или для приблизительных расчетов.

2. Правила качественного биомеханического анализа

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

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

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

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

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

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

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

7. Два правила относятся к поиску ошибок-причин:

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

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

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

10. Последовательность рассмотрения движений:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

7. Данные самонаблюдений пополнять данными наб­людений со стороны.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3. Приемы анализа

Наряду с правилами качественного биомеханическо­го анализа следует знать приемы, обеспечивающие их выполнение, и владеть ими.

Организация наблюдения. 1. Повторение действия без изменения способа выполнения (для уточнения наб­людения). Несколько таких повторений дают материал, позволяющий строить анализ на устойчивых, а не слу­чайных деталях выполнения. 2. Если спортсмен несколь­ко раз выполняет упражнение, акцентируя внимание на какой-то определенной детали, он и его тренер (послед­ний с опорой на опрос спортсмена об его ощущениях) получают возможность лучше разобраться именно в этой части упражнения. 3. Выполнение одного и того же уп­ражнения или действия разными спортсменами для сравнительного анализа.

Варьирование выполнения действий. 1. Спортсмену предлагается изменить способ выполнения ключевого движений, что изменяет всю причинную цепь имеющихся двигательных ошибок. Путем сравнительного анализа легче найти ошибку-первопричину. 2. Спортсмену пред­лагается изменить какие-то компоненты системы движе­ний, с тем чтобы: а) определить возможности и пути со­вершенствования техники упражнения; б) модифициро­вать упражнение или действие; в) раскрыть индивиду­альные особенности или возможности спортсмена;

г) определить допустимую вариативность системы дви­жений. 3. Спортсмену предлагается несколькими разны­ми способами выполнить одни и те же компоненты сис­темы движений, чтобы углубить представления о ее структуре, о предоставляемых ею компенсаторных воз­можностях, о сравнительной эффективности различных вариантов техники упражнения либо техники выполне­ния упражнения.

Снижение логико-информационных трудностей ана­лиза. 1. Прием динамической фрагментации: сложные динамические системы делятся на более простые. Этот прием справедлив, конечно, лишь условно, поскольку в сложных системах движений принцип простого сумми­рования частей целого далеко не всегда применим и всегда весьма неточен, сопряжен с упрощениями и иска­жениями действительной картины. Поэтому в результат заранее вносится ошибка, и задача проводящего ана­лиз — определить, в каких случаях ошибка остается в таких пределах, что при КБА ею можно пренебречь.

Использование данного приема сопряжено с использованием метода «отсечения связей», широко применяемого в теоретической механике (конечно, в его специфической для КБА интерпретации). Нужно приближенно, «на глаз», определить силы, с которыми дейст­вуют условно ликвидированные связи, и включать эти силы в рассматриваемую систему. Чем точнее (по величине и направлению) определены силы, тем точнее будет анализ. При сравнительном КБА интерес обычно представляет зависимость изменения каких-то сто­рон или характерных особенностей рассматриваемой системы движе­ний от изменения упомянутых сил, создаваемых связями.

2. Кинематическая фрагментация также упрощает анализ, но здесь нет необходимости в «отсечении свя­зей». Зато четко встает вопрос о раздельном анализе относительных и «абсолютных» (так часто называют дви­жения относительно системы отсчета, связанной с Зем­лей) движений и их систем.

3. Прогнозируя появление двигательных ошибок, мо­жно определенным образом «нацелить» на обнаружение их признаков свои анализаторы: кто знает и ожидает, тот лучше видит.

4. Положение ц. т. тела и его звеньев определяется «на глаз» путем сравнения рассматриваемой позы с дру­гой, по возможности близкой, для которой это положе­ние известно.

При сравнительном анализе часто бывает достаточно установить примерные направление, скорость и ускорение ц. т. тела и его звень­ев, поскольку именно это в основном определяет динамику действия. «Прикинуть» данные характеристики несложно, если движения звеньев тела выполняются со значительным размахом. Для движе­ний с малым размахом сделать это гораздо труднее, хотя все-таки можно, если суметь хорошо их разглядеть и понять их место в си­стеме. Конечно же, качественные оценки («больше — меньше», <сильнее—слабее—так же», «выше—ниже—так же» и т.п.), мо­гут быть тоньше, количественно определеннее, если лучше оценить все основные суставные движения.

5. Использование готовых «штампов» решений и оце­нок в типичных двигательных ситуациях или их фраг­ментах. В ситуациях, сходных с ними в чем-то сущест­венном, имеет смысл «примерять» соответствующие «штампы» в расчете на то, что они могут натолкнуть на верное решение, а в случае удачи — даже подойти с до­пустимой погрешностью.

6. Определение динамики действия с учетом «следо­вых» движений: непроизвольных движений по оконча­нии основного действия, происходящих в результате ос­таточного напряжения мышц. «Следовые» движения по­зволяют определить характер и степень напряжения мышц перед самым завершением основного действия.

7. Мысленное представление себя выполняющим рас­сматриваемое действие в той же ситуации (так же или в чем-то иначе). Этот прием можно назвать идеомоторным моделированием. Оно может существенно помочь выявить: а) динамику усилий, б) детали техники выпол­нения действия, в) сопутствующие ощущения, г) возмож­ные тенденции возникновения двигательных ошибок, д) причины двигательных ошибок. При идеомоторном моделировании тренер привлекает свой собственный сенсомоторный опыт выполнения соответствующих (или сходных) двигательных действий.

Анализ изображений и мысленно представляемых схем. 1. Учет перспективных и ракурсных искажений на кинограмме, в частности связанных с движениями в плос­костях, не параллельных плоскости кадра. 2. При опре­делении ц. т. тела или его фрагментов попарное соедине­ние прямой ц. т. звеньев (общий ц. т. расположен на этой прямой, его расстояние от ц. т. звеньев обратно про­порционально их массам). Этот прием позволяет найти расположение ц. т. любого по величине комплекса звень­ев тела или даже системы тел. 3. Различное расположе­ние кинограмм или рисунков, чтобы легче было рассмат­ривать отдельно активную динамику движений, отвлечь­ся от действия силы тяжести (иногда это нужно).

Приемы преобразования информации. 1. Интерполя­ция — определение промежуточных значений величины по известным ее значениям, расположенным по разные стороны от искомых.При этом требуется знание «рас­стояния» определяемой величины от известных и закон ее изменения в связи с расположением в данной области (пространственной, временной, силовой и т.п.). 2. Экст­раполяция — определение величины, расположенной вне изученной области, по известным величинам, располо­женным внутри нее. Исходной предпосылкой является знание закона изменения этих величин в связи с их рас­положением и предположение о том, что данный закон имеет силу и вне данной области. Следует различать метод экстраполяции — основу прогнозирования как ро­да деятельности и прием экстраполяции—способ упрос­тить решение конкретной задачи. Часто для более точ­ной экстраполяции нужно предварительно произвести ряд интерполяций. 3. Оптимизация— также прием, пред­ставляющий собой конкретное приложение метода. Зак­лючается он в том, что находится не самая лучшая с какой-то одной точки зрения величина или характеристи­ка, а оптимальная, т. е. лучшая с учетом всего комплек­са существенных точек зрения. Не имея возможности ис­пользовать специальные математические способы опти­мизации величин, следует обращаться к своему опыту, интуиции и методу подбора. 4. Экстремализация—при­ем, применяемый, когда необходимо знать, что получит­ся, если рассматриваемая величина достигнет возмож­ного максимума или минимума (т. е. экстремума). За­дача — так изменить действующие внешние и внутренние факторы, чтобы данный экстремум был достигнут.

4. Типичные ошибки качественного биомеханического анализа

Ошибки в механике движений. Наиболее часто встре­чаются следующие ошибки анализа:

1. Не учитываются инерционные силы. Имеются в ви­ду: а) преодоление сопротивления за счет запаса коли­чества движения либо кинетического момента; б) инер­ционное сопротивление ускоряемого внешнего тела;

в) инерционные («реактивные») силы между движущи­мися звеньями тела; г) инерционные (или «реактив­ные») моменты при взаимодействии взаимно перемещаю­щихся звеньев тела и передача их по биомеханической цепи.

2. Неверный учет действия нецентральной силы.

3. При определении динамики действий по их кинема­тике не учитывается действие силы тяжести, на уравно­вешивание которой расходуется существенная часть внешней активной силы или силы реакции опоры, так что направления этой силы и ускорения тела далеко не сов­падают.

4. Ошибки в определении направления сил реакции опоры. Наиболее типичные—представление о том, что сила реакции опоры при отталкивании направлена обяза­тельно центрально или что отталкивания и рывки на­правлены по линии, соединяющей место опоры с прок-симальным суставом конечности (плечевым, тазобедрен­ным).

5. Ошибки, связанные с анализом сохранения устой­чивости тела. Часть их связана с тем, что не учитывают­ся реальные функциональные возможности спортсмена при взаимодействии с опорой. Еще одна распространенная ошибка: при анализе останавливаю­щих равновесий не учитывают кинетический момент тела.

Ошибки в учете особенностей двигательного аппарата человека. Нередки ошибки учета локализации силовых и скоростных возможностей двигательного аппарата че­ловека вообще и конкретного спортсмена в частности. Это влечет за собой выбор нецелесообразного варианта техники упражнения. Другая ошибка: не принимается в расчет зависимость развиваемых суставных моментов от величины угла между сочленяющимися костями (меняет­ся плечо силы тяги мышцы; сила мышцы больше в диапазоне суставных углов, в котором проводилось разви­тие ее силы, а также пронация-супинация в суставе).

Ошибки анализа, связанные с игнорированием зако­номерностей мышечного напряжения и расслабления. Су­ществует несколько групп такого рода ошибок.

1. Не учитывается, что для напряжения мышц или, для их расслабления необходимо время, ис­числяемое десятыми долями секунды (в масштабах вре­мени выполнения спортивных действий—весьма значи­тельное).

Известны приемы, уменьшающие эту инерционность: а) пред­варяющее повышение тонуса мышц (не только тех, которые вслед за этим должны быть быстро напряжены, но и других) ускоряет процесс достижения нужными мышцами высокого напряжения;

б) установка на «взрывное» напряжение мышц укорачивает латентный период моторной реакции; в) установка на «мгновенное» активное расслабление возможно большей группы мышц (поскольку это не разрушает координационную структуру действия) позволяет гораздо быстрее расслабить нужные мышцы.

2. Игнорируется зависимость предельной величины развиваемой силы воздействия в рабочей точке от ско­рости движения. Если вспомнить, что силовые возможно­сти могут в зависимости от скорости движения разли­чаться в десятки раз, то легко понять, какого ранга быва­ет подобная ошибка.

3. Не учитывается различие силовых возможностей динамической цепи при статическом режиме работы в за­висимости от непосредственно предшествовавшего режи­ма работы. 4. Не учитывается падение величины предельного на­пряжения мышцы, в связи с увеличением его продолжи­тельности; ошибка эта нередка, хотя все прекрасно зна­ют данную зависимость.

Ошибки осмысливания двигательных ошибок. Они встречаются очень часто. Здесь следует упомянуть хотя бы две: 1) когда ошибку-следствие принимают за ошиб­ку-причину и пытаются «вылечить симптом», а не «бо­лезнь»; 2) когда распознанная ошибка является спосо­бом компенсировать другую более значительную, но это не учитывается при анализе; подавление ошибки-компен­сатора может привести к появлению другой, более серь­езной, ошибки.