Гимнастика. Секреты эффективного движения. Биомеханика. Структура. Техника

14. Освоение и исполнение гимнастических упражнений строится по психологической «канве» субъективных ощущений, играющих роль чувственных «опорных точек»[3 - Термин из «концепции поэтапного формирования умственных действий» П. Я. Гальперина, адаптированной для спорта (работы М. М. Богена) и конкретно для гимнастики (работы Ю. К. Гавердовского). Ключевое понятие данной концепции – «ориентировочная основа действий» (см.).]; при обучении конкретному упражнению гимнаст должен уметь осознанно и целенаправленно строить систему таких ощущений, лежащую в основе управления движением.

15. В процессе уточнения движения и исправления двигательных ошибок гимнаста важную роль играют словесные методы, содействующие осознанию спортсменом собственного двигательного действия и «разворачиванию ориентировочной основы действий» в соответствии с механизмом экстериоризации, понимаемой как процесс деавтоматизации двигательного действия с возвращением способности сознательно контролировать действие-движение.

16. Для занятий гимнастикой, как в учебно-тренировочном процессе, так и на соревнованиях, характерны состояния высокой эмоциональной напряженности, требующие владения навыками психической саморегуляции.

17. В гимнастике, в особенности на этапе высшего мастерства, требуются свойства психики и навыки психологической настройки, позволяющие бороться со сбивающими факторами посредством сосредоточения на предстоящей двигательной задаче и «отключения» от внешних раздражителей с переходом во «внутренний круг внимания».

18. Подготовка гимнаста предполагает также владение навыками саморегуляции, позволяющими наиболее адекватно реагировать на благоприятные внешние факторы, которые должны использоваться как средство оптимизации психического состояния, не вызывая при этом сбивающих воздействий (социальная фасилитация).

19. Психическая мобилизация в гимнастике, как и в других ациклических действиях, в отличие от непрерывной деятельности игрового типа, интервально структурирована по принципу «от попытки к попытке» и требует соответствующих навыков пофазного психологического переключения.

20. Соревнования по гимнастике (как и во всех видах спорта, основанных на действиях «от попытки к попытке») строятся в форме опосредованной борьбы с соперником, лишенной реальных возможностей двигательной импровизации, включая оперативную реакцию на действия конкурента. Это требует от гимнаста, прежде всего, владения навыками сосредоточения на собственных эмоционально-волевых процессах, часто носящих характер «борьбы с самим собой».

21. Работа над гимнастическими упражнениями нередко связана с преодолением чувства страха и требует волевых качеств, таких как решительность, смелость, проявление которых, однако, обычно не носит ситуационного характера, а заранее обусловлено программным характером деятельности спортсмена.

22. Волевая мобилизация гимнаста является также средством высшей концентрации физических усилий, необходимых для выполнения упражнений с максимальным мышечным напряжением.

23. Работа над субъективно опасными гимнастическими упражнениями, а также их многократное выполнение на соревнованиях вызывают значительное нервное утомление, что соответственно предъявляет требования к воспитанию эмоциональной выносливости.

24. Поскольку в гимнастике, как и в других технико-эстетических видах спорта, требуется непрерывное обновление соревновательной программы спортсмена, связанное с постоянной, весьма трудоемкой учебно-тренировочной работой, последняя не может быть успешной без должной психической мотивации.

25. Как технически сложный вид спорта, гимнастика требует от занимающихся достаточно сложной, часто напряженной интеллектуальной работы и соответствующего теоретико-методического совершенствования, в том числе ментального совершенствования.

Часть вторая

ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ГИМНАСТА

Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ГИМНАСТА

Опорно-двигательный аппарат человека (ОДА), в том числе гимнаста – своеобразная машина, отличающаяся, однако, от искусственных механизмов исключительным многообразием, управляемой изменчивостью и даже избыточностью своих функций. Выдающийся российский физиолог Н. Е. Введенский отмечал, что человек, ОДА которого обладает громадным числом потенциальных возможностей движения, не мог бы выполнять координированные действия, если бы не умел исключать избыточные степени свободы, превращая тем самым свой двигательный аппарат в рабочую машину, действующую в каждый данный момент по совершенно определенной программе, способной, однако, быстро и целесообразно перестраиваться в зависимости от цели действия.

Чтобы иметь достаточно детальные представления о биомеханике ОДА гимнаста и связанных с этим двигательными возможностями, необходимо рассмотреть основные особенности как кинематики, так и динамики ОДА.

2.1. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ ОДА ГИМНАСТА

2.1.1. Тело гимнаста как биокинематическая цепь

С точки зрения технической механики, тело человека, в данном случае гимнаста, подобно цепи звеньев, последовательно соединенных подвижными шарнирами (суставами). Анализируя кинематические свойства этой «машины», оперируют тремя основными понятиями: «звено», «пара» и «цепь».

Кинематическое звено (КЗ) – наиболее простой структурный элемент «человеческой машины», обычно совпадающий с понятием анатомического звена, соединенного суставами со смежными звеньями. В зависимости от положения, которое занимает КЗ в цепи звеньев, оно может быть срединным или концевым. К первым относятся, например, плечо, бедро, туловище, ко вторым – стопа, кисть, голова. Однако, в зависимости от характера исполняемого действия, в роли «концевых» или «срединных» могут быть различные содружества звеньев. Например, рука, фиксированная в суставах кисти, запястья и локтя, может играть роль единого концевого звена, а все тело гимнаста, фиксированное во всех суставах, кроме тазобедренных, превращается в кинематическую пару с двумя концевыми звеньями. От места звена в цепи звеньев существенно зависит его вклад в управление движением (см. ниже).

Кинематическая пара (КП) это два звена (или две «закрепленные» совокупности звеньев), соединенных общим суставом или суставами. Таковы плечо и предплечье, с локтевым суставом между ними, голень и бедро с коленным суставом посередине, ноги и туловище с головой, вращающиеся относительно друг друга в тазобедренных суставах и др. Движения в таких КП могут вызываться как внутренними силами, действующими в цепи, так и внешним силовым воздействием.

Наиболее важный фактор движения в КП – внутренние силы, т.е. действие мышц, перекинутых через сустав, соединяющий звенья пары. Так, сгибатели и разгибатели предплечья или бедра могут не только обеспечивать в суставе движения, прямо соответствующие названию этих мышц, но и совершать взаимно согласованные («шунтирующие») действия, когда мышцы-антагонисты участвуют в управлении движением, в основном выполняемом агонистами, например, сдерживают ранее заданное движение в суставе.

В свою очередь, в качестве внешних сил, способных вызвать движение в КП, могут выступать сила тяжести, инерционный «напор», возникающий в момент приземления и др.

Кинематическая цепь (КЦ) – совокупность нескольких КП. В роли КЦ могут быть как совокупности звеньев тела гимнаста (конечности, туловище), так и все его тело. В зависимости от особенностей взаимодействия звеньев тела гимнаста между собой и с опорой различают три принципиально важных разновидности КЦ (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Виды кинематических цепей

Закрытая КЦ – характерна для положений, в которых концевые звенья цепи фиксированы на опоре. Таковы, например, цепь, образуемая ногами и тазовым поясом человека, стоящего на земле в стойке «ноги врозь»; цепь в виде руки, поставленной на пояс или все тело в положении «упора стоя», «мостика» (рис. 2.1, а) и т. п. Очевидно, что в таких условиях спортсмен ограничен в двигательных возможностях, энергонасыщенные суставные движения для него затруднительны, и чаще всего действия в положении с закрытой КЦ – это просто удержание позы, а не координированное ее изменение.

Свободная КЦ – антитеза закрытой цепи. Это случаи безопорного движения, характерные для бега, прыжков, гимнастических соскоков со снарядов и т. п. (рис. 2.1, б), когда в роли КЦ выступает все тело спортсмена. Подвижность звеньев такой цепи не ограничена внешней опорой, но зависит от положения звена в системе. По понятным причинам наиболее подвижны края такой цепи, тогда как срединные ее звенья несколько ограничены связями. Двигаясь в полете, гимнаст может свободно менять позу и в определенных параметрических границах управлять вращением тела. Однако он лишен возможности изменять базовые характеристики движения – траекторию ОЦТ, высоту и время полета, кинетический момент, определяющий интенсивность «крутки» и др. (см.)

Открытая КЦ – случай, наиболее характерный и важный как с точки зрения описания структуры и техники гимнастических упражнений, так и в отношении обучения движениям (рис. 2.1, в). Свойствами открытой КЦ обладает все тело спортсмена, если опорой фиксирован только один конец цепи (в). Биомеханически открытой КЦ являются и свободные конечности спортсмена – нога, совершающая взмах, рука, выполняющая «волну» и т. д. Специфическим случаем возникновения открытой КЦ являются движения с опорой животом или тазом, когда тело спортсмена «делится» опорой пополам, как бы образуя две открытые полуцепи.

В отношении управления, движения, выполняемые в положении открытой КЦ, наиболее богаты возможностями. Если при закрытых цепях тело спортсмена слишком связано с опорой, а при свободных КЦ, напротив, вообще лишено ее (что означает невозможность радикального управления движением), то открытая КЦ предоставляет исполнителю наибольшие возможности для выполнения активных целевых действий.

Реальное гимнастическое упражнение, взятое в динамике, как правило, сопровождается изменениями кинематического статуса тела спортсмена. Так, движение на «соскок дугой», показанное на рис. 2.1, начинается из упора стоя согнувшись, т.е. в положения типа закрытой КЦ (а). После освобождения ног гимнаст переходит в положение открытой КЦ (в) и мощно разгибается, обеспечивая тело энергией, необходимой для выполнения решающей части программного движения. В полете тело становится свободной КЦ (б), а после приземления вновь переходит в состояние открытой КЦ. Таким образом, спортсмен должен соответственно перестраивать двигательные действия, исходя из оперативных физических условий.

2.1.2. Степени свободы звеньев открытой КЦ

Разнообразие и сложность движений звеньев тела гимнаста, свобода управления ими и их энергонасыщение зависят не только от типа действующей в данный момент КЦ, но и от положения каждого звена в цепи. В особенности это относится к открытым КЦ.

На рис. 2.2. на примере гимнастического виса показано как изменяется число степеней свободы звеньев тела спортсмена. Чем дальше от опоры расположено звено цепи, тем выше его потенциальная подвижность. В положении с полностью фиксированными суставами (а-б) все звенья системы имеют только одну степень свободы и, соответственно, лишь одну возможность вращаться всем фиксированным телом в переднезадней плоскости. Но последовательное введение в движение других суставов (б-в, в-г и т.д.) позволяет суммировать степени свободы и наращивать тем самым подвижность звеньев тем больше, чем дальше звено расположено от опоры.

Рис. 2.2. Вис как открытая кинематическая цепь. Степени свободы звеньев.

Необходимо особенно подчеркнуть, что высокая подвижность концевых звеньев КЦ чрезвычайно важна не только в плане координации движений, но и в отношении энергообеспечения упражнения: при движениях типа «мах» в висах и упорах концевые звенья КЦ не только обладают наибольшим числом степеней свободы, но, как правило, перемещаются с максимальной окружной скоростью, т.е. обладают, сравнительно с другими звеньями КЦ (даже такими массивными, как туловище) наибольшей кинетической энергией, которая при определенной технике передается на смежные звенья, и в конечном итоге, на все тело, обеспечивая этим выполнение программного движения.

2.1.3. Кинематика пояса верхних конечностей

Наиболее характерные рабочие положения гимнаста на снаряде – это положения с опорой на руки, т.е. упоры, висы, стойки. В их числе не только наиболее естественные, доступные для освоения, анатомически удобные положения, но и (что характерно для гимнастики высших достижений) нарочито усложненные, требующие специальной подготовки. Таковы положения типа висов сзади или в аномальных хватах, движения, требующие выкручивания в плечевых суставах и т. п. При этом те и другие тесно связаны морфологически: именно на переходах от «удобных» положений к «неудобным», усложненным и обратно построены многие упражнения.

В связи с этим возникают вопросы, ответы на которые должны представлять интерес для каждого продвинутого тренера.

Пределы подвижности в суставах ПВК. Техника и качество исполнения многих гимнастических упражнений, сопровождающихся опорой руками (кистями) о снаряд, в значительной степени зависят от показателей подвижности в суставах ПВК; подвижность кисти и руки относительно туловища при опорных поворотах, дохватов, перехватов и т. п. – важный показатель подготовленности и технического потенциала гимнаста в движениях, требующих высокой подвижности такого рода.

На рис. 2.3 показаны три характерные зоны, которые выделяются для такой подвижности (на примере пронации по Ю. К. Гавердовскому, К. Абдельвахабу, 1982).

Рис. 2.3. Пределы подвижности в суставах в зависимости от положения рук.

Активная «удобная» зона. В пределах этой зоны гимнаст активно, за счет собственной мышечной работы, поворачивает звено до доступного предела и некоторое время удерживает его в этом положении. Именно так приходится действовать при дохватах, перехватах и некоторых поворотах вокруг опорной кисти.

Активно-пассивная «неудобная» зона. Гимнаст может более резким движением достичь предела амплитуды, несколько большего, чем в предыдущем случае, но уже не может самостоятельно зафиксировать достигнутое положение звена. Так, если кисть предельно пронировалась, мышцы-супинаторы, натягиваясь, тем больше препятствуют пронации, чем резче, активнее последняя осуществлялась.

Пассивная зона. Наконец, достичь наибольшей подвижности звена, превышающей показатели двух предыдущих случаев, можно только под значительным внешним воздействием, как это бывает, например, в висах сзади под действием силы тяжести, инерционных сил или благодаря внешней помощи.

В гимнастической практике подвижность звена в пассивной зоне – наиболее важный, базовый показатель подготовленности гимнаста, «разработанности» его суставов и окружающих их мышечно-связочного аппарата. Чем лучше она выражена, тем больше за ней «подтягиваются» и остальные показатели подвижности.

Подвижность при выкрутах в плечах – необходимое двигательное качество гимнаста, являющееся частным случаем подвижности в суставах. При вкручиваниях – выкручиваниях хватом сверху руки гимнаста, связанные опорой (гимнастической палкой или стационарной опорой) должны преодолевать критическую зону, в которой происходит переход головки сустава в новое положение. При вкручиваниях с движением рук назад за голову (с плечевым сгибанием) эта зона располагается после прохождения руками лицевой плоскости, а при обратном движении, выкручивании (с плечевым разгибанием) – там же, на подходе к лицевой плоскости. При этом в решающий момент происходит своеобразный скачкообразный «прорыв» в новое положение, который возможен лишь при условии создания необходимого и достаточного «напряжения» в плечевых суставах, возникающего тем позднее, чем больше руки сведены на жесткой опоре и чем «жестче плечи». Обычно для подготовленных спортсменов или, например, детей, гимнасток с более «мягкими» плечами, величина описанной критической зоны вкручивания-выкручивания уменьшается.

Аксиальная взаимосвязь движений в суставах ПВК. Из рис. 2.3 можно было видеть, что абсолютные показатели подвижности в суставе (на примере пронации кисти) зависят не только от активности действий гимнаста в суставах, но также от положения руки относительно туловища. Для смежных звеньев тела фактически не существует изолированных двигательных функций: выполняя какое-либо «одно» движение спортсмен, желая того или не желая, «втягивает» в этот процесс и другие двигательные функции. В частности, функция супинации – пронации руки гимнаста непосредственно связана не только с ее положением относительно туловища, но и с характером движения руки. Это явление морфологической взаимосвязи движений в суставах носит совершенно однозначный характер и может быть описано посредством строгой структурно-логической схемы, показанной на рис. 2.4 (Ю. К. Гавердовский, 1971, 1986).

Рис. 2.4. Аксиальная связь движений в суставах плечевого пояса.

На рис. 2.4. показан фрагмент аналитического построения, показывающего аксиальную (т.е. имеющую отношение к осям вращения) взаимосвязь между гимнастическими движениями на жесткой продольной опоре (перекладина, жердь брусьев разной высоты и т.п.). Смежные положения, показанные в этой схеме, можно не отпуская рук менять одно на другое путем простого движения в переднезадней плоскости. Например, из виса хватом сверху (см. в верхней части рисунка позицию 14; в нижней то же положение показано под номером 2) можно подняться в вис продольно касаясь (11), затем, с перемахом ногами перейти в вис прогнувшись или согнувшись сзади (9) и, наконец, опуститься до виса сзади хватом сверху (6). Весь описанный переход будет сопровождаться вращением тела гимнаста вокруг фронтальной плечевой оси с разгибанием плеча до возможного максимума при одновременной все большей пронации кисти и руки.