- •Введение в предмет. История развития Биомеханики. Лекция №1
- •Лекция №2 история развития биомеханики
- •П.Ф. Лесгафт н.Е. Введенский
- •Н.А. Бернштейн а.А. Ухтомский
- •И.М. Сеченов а.Н. Крестовников
- •Тема № 2 (2 лекции) Предмет, цель, задачи, содержание биомеханики. Лекция №3
- •Лекция № 4
- •Лекция № 5. Понятие метода исследования.
- •Лекция № 6
- •Тема № 4 (1 лекция) Двигательный аппарат человека, соединение звеньев и степени свободы. Лекция № 7.
- •Лекция № 9. Динамика движений человека.
- •Звенья тела как рычаги и маятники
- •Механические свойства костей и суставов
- •Биомеханические свойства мышц
- •Тело человека как биомеханическая система Лекция № 10.
- •1. Механические свойства звеньев и их соединений
- •1.1. Виды нагрузок и характер их действия
- •1.2. Упругие деформации
- •2. Соединения звеньев
- •2.1. Кинематические пары
- •2.2. Кинематические цепи
- •2.3. Степени свободы движений
- •2.4. Геометрия движений
- •Лекция № 11.
- •3. Звенья как рычаги
- •3.1. Виды рычагов в теле человека
- •3.2. Условия сохранения положения звеньев и их движения как рычагов
- •3.3. «3Олотое правило» механики1 в движениях человека
- •4. Биомеханические свойства мышц
- •4.1. Механические свойства мышц
- •4.2. Режимы работы мышц
- •Лекция № 12.
- •5. Механическое действие мышц
- •5.1. Величина и направление тяги мышцы
- •5.2. Результат тяги мышцы
- •5.3. Виды и разновидности работы мыши,
- •6. Групповые взаимодействия мышц
- •6.1. Рабочие и опорные напряжения
- •6.2. Взаимодействующие группы мышц
- •6.3. Взаимодействие групп мышц при разных сопротивлениях
- •Разгибатель
- •6.4. Перераспределение напряжений мышц
- •Тема № 7 () биодинамика двигательных качеств Лекция № 13.
- •1.Биологические и физиологические механизмы развития
- •2.Характеристика двигательных (локомоторных) качеств
- •Вопрросы
- •Лекция № 14.
- •3.Сила. Силовые качества
- •4.Развитие силы и ее измерение
- •Вопросы
- •Лекция № 15.
- •4.Развитие силы и ее измерение
- •5.Методика развития (тренировка) силы мышц
- •Вопросы
- •Лекция № 16.
- •Лекция № 17.
- •9.Развитие ловкости
- •11.Развитие гибкости
- •Тема основы биомеханики физических упражнений Лекция № 18.
- •Лекция № 19.
- •Лекция № 20.
Лекция № 20.
2.Структура системы.
Структура системы — это наиболее сложившиеся и определяющие закономерности взаимодействий упорядоченных компонентов системы (подсистем и их элементов) . Структура системы определяет течение внутренних процессов, взаимодействие с внешним окружением, появление новых свойств и возможности развития системы.
Элементы в подсистемах, а подсистемы в системе движений находятся во взаимосвязях, которые обуславливают структуру. Взаимодействия внутри каждой подсистемы и между подсистемами не только существуют, но и развиваются.
Внутренние взаимодействия обуславливают целостность системы. Движения в системе согласованы в пространстве и во времени; силы, приложенные к кинематическим цепям тела, находятся в известных соотношениях.
Движения выполняются в соответствии с окружающими условиями. Они складываются под непосредственным влиянием внешних сил и сами в той или иной мере изменяют окружающие условия - это внешние взаимодействия системы.
Все эти связи и отношения закономерны. Это не значит, что они постоянны - они изменчивы, но изменчивость здесь не хаотическая, не случайная, а закономерная.
Объединенные в систему элементы получают новые свойства. Так, например, из усилий многих мышц складывается общая сила действия человека. Совместное участие мышц в наращивании скорости в биокинематической цепи создает новые скоростные возможности. По мере совершенствования системы движений все больше проявляются ее системные свойства. Каж¬ый элемент в отдельности не обладает такими свойствами. Они проявляются в системе благодаря взаимодействиям в ней.
Наконец, от того, в каком направлении развиваются взаимодействия в системе, насколько они прочны, насколько они могут приспосабливаться к условиям, от многих других их особенностей зависят возможности дальнейшей перестройки системы - развития системы. Все рассмотренные здесь особенности взаимодействий в системе движений составляют ее структуру.
При изучении системы движений выявляют следующие основные виды ее структуры.
Двигательная структура - это закономерности взаимосвязи движений в пространстве и времени (кинематическая структура), а также силовых и энергетических взаимодействий (динамическая структура) в системе движений.
В первую очередь поддаются наблюдению форма и характер движений, внешняя их картина. По кинематическим характеристикам (пространственным, временным, пространственно-временным) устанавливают кинематическую структуру.
Соответственно различают структуры: пространственные, раскрывающие форму движений в пространстве, их свя¬зи; временные, показывающие, как организована во времени система движений; пространственно-временные - главные показатели быстроты изменения положения и движения. Каждая из этих структур имеет свое особое, частное, значение; лишь все вместе во взаимосвязи они образуют общую кинематическую структуру, т.е. обуславливают внешнюю картину движений в целом.
При обучении физическим упражнениям в первую очередь стараются установить кинематическую структуру, найти общую организацию движений, т.е. описать их.
Динамическая структура - это закономерности силового (динамического) взаимодействия частей тела человека друг с другом и внешними телами (среда, опора, снаряды, партнеры, противники) .
Изучая динамические характеристики движений, определяя приложенные силы, инерционные сопротивления, исследуют причины той или иной картины движений. По динамическим характеристикам устанавливают динамическую структуру.
Определяя массы тел и их распределение (инерционные характеристики), а также меры взаимодействия тел (силы и момент силы), можно исследовать силовые взаимодействия. Это значит, что можно определить источники сил, их величину, направление, место приложения, меру их действия (импульс силы и работу), результат их действия.
Когда рассматривают совместное приложение ряда сил к звеньям тела, оценивают их взаимное влияние, эффект совместного воздействия, то определяют силовую структуру. При изучении мышечных сил, их совместного действия, сложных отношений, возникающих внутри групп мышц и между их группами, определяют анатомическую структуру . Особое внимание уделяется тому, как посредством мышечных сил согласовать действие остальных сил и использовать их.
Установить динамическую структуру, найти закономерности согласования сил - это значит раскрыть сущность движений под действием сил, т.е. объяснить механизмы движений.
Информационные структуры - это закономерности взаимосвязей между элементами информации (сообщениями об условиях и ходе действия и командами), без которых невозможно управление движениями.
В управлении движениями важнейшую роль играют информационные процессы. В мозг поступают сигналы от орга¬нов чувств, к мышцам следуют команды из мозга - все это потоки информации. Они вызваны многими внешними и внутренними раздражителями, в том числе кинематическими и динамическими факторами. Все потоки информации, взаимодействуя, сочетаются закономерно, образуя сложнейшую информационную структуру движений.
Кинематические и динамические структуры сами имеют определенное информационное значение и связаны между со¬бой соответствующими информационными структурами.
В информационной структуре выделяют сенсорные структуры- синтезы чувствительных сигналов, переработанные и обобщенные. Они отражают воздействия внешних факторов и внутреннего состояния организма.
Все воздействия, отражаясь в сознании человека, сочетаются со следами в его памяти. Так образуется психологическая структура двигательного навыка. В нее входят знания и представления о собственной технике, технике других спортсменов , общих требований к ней и т. п.
Команды, которые мозг направляет мышцам и другим органам, обеспечивающим выполнение движений, составляют эффекторную структуру. Она во многом зависит от соотношения произвольного и автоматического управления в системе движений.
Обобщенные структуры - это закономерности взаимосвязей разных сторон действия; обобщенные структуры обусловлены сочетанием разных видов структур (чаще всего ритмических, фазовых и координационных) .
Ритмические структуры — это закономерности взаимосвязей движений во времени, соотношение длительностей частей движений, всего двигательного акта или действий. От того, как размещены во времени акценты усилий, зависит скорость и длительность последующих движений. Части движений различаются по направлению, скорости, ускорению, усилию. Ритмические же соотношения измеряются только показателями времени. Ритмические структуры служат особо отчетливыми показателями совершенства упражнений.
Фазовая структура - это основные закономерности взаимодействия, взаимосвязи фаз, которые определяют целостность системы движений. Зная требования к каждой фазе, устанавливая, как они согласуются между собой, как используются детали движений для общего результата упражнения, можно глубже понять и лучше оценить качество исполнения, лучше определить роль каждой фазы в целом упражнении.
Координационная структура - совокупность всех основных внутренних взаимосвязей в системе движений, а также взаимодействий человека с его внешним окружением во время выполнения упражнения. Таким образом, можно сказать, что координационная структура включает в себя все перечисленные виды структуры движений, внутренние взаимосвязи системы, а также всю внешнюю структуру - совокупность взаимодействий спортсмена с внешним окружением.
Совместное действие сил внутренних и внешних лежит в основе организации взаимодействия человека с внешним окружением. Он управляет этим взаимодействием, создавая единство внутренней и внешней структуры - координационную структуру. Изучая движения без учета их структурных связей, невозможно понять действительную организацию двигательного действия.
3 . Человек как самоуправляемая система
Для того, чтобы физические упражнения достигали поставленной цели, их надо выполнять правильно, совершенно. Совершенство выполнения зависит от управления движениями. Физические упражнения в биомеханике изучаются как система движений, управляемая человеком. Для лучшего овладения физическими упражнениями надо знать, как организовано управление системой движений и какие изменения происходят при формировании и совершенствовании системы движений.
Самоуправляемая система включает в себя две подсистемы - управляющую и исполнительную, которые соединены каналами прямой и обратной связи между собой и внешним окружением.
Управляющая подсистема (мозг) посылает команды органам движения по каналу прямой связи (двигательные нервы) . Органы движения, осуществляя действие, воздействуют на внешнее окружение (тоже прямая связь) . От внешнего окружения сигналы о его состоянии и изменениях в нем по каналу обратной связи поступают в организм и доходят до мозга (по чувствительным нервам) . Получается замкнутый (кольцевой) контур управления. Следует понимать, что в подсистему управления сигналы обратной связи поступают и через подсистему исполнения, и непосредственно через отдельные органы чувств. Получается ряд замкнутых циклов, который обеспечивает управление по ходу движения.
Когда изучают двигательное действие как управляемую систему движений, устанавливают, каков ее состав и структура. Для этого служат количественные характеристики движений. По характеристикам выявляют отличающиеся друг от друга части (состав системы, т.е. ее подсистемы) . По их изменениям определяют, как эти части взаимосвязаны и влияют друг на друга (структура системы) . Эти характеристики дают также описание состояния системы в каждый момент.
Конечное состояние системы, заданное заранее, представляет собой цель управления, к которой должен привести весь процесс управления. Достижение цели осуществляется управляющими воздействиями (командами). Они переводят систему из одного состояния в другое по определенному способу, иначе говоря, определяют поведение системы.
Информация в системе движений —это сообщения о состоянии и изменениях внешнего окружения и организма, а также команды подсистемам исполнения и обеспечения.
Информация — душа управления. Она передается посредством сигналов (к центру — сообщения, от центра — команды) .
Передача информации в самоуправляемой системе
Информация поступает на вход системы (прием информации) . Вход обладает способностью к восприятию сообщений путем реакции на них. Прием именно нужной информации происходит в результате сложных процессов поиска, сбора и отбора сигналов. Важно научиться быстро и точно получать только нужную информацию. Далее следует переработка информации (кодирование, перекодирование), сопровождающаяся сложнейшим синтезом, обобщением потоков сведений, преобразованием их в команды. Движение информации завершается ее передачей на объект управления (его вход) и выдачей на выходе всей системы в форме действия спортсмена, направленного и на внешнее окружение, и на изменение состояния самого спортсмена.
Одновременно информация направляется на хранение в запоминающее устройство ("память системы") . Кратковременная память используется вскоре после поступления, долговременная хранится долго. Без хранения информации невозможно ничему научиться, невозможно совершенствование системы. Извлечение из памяти неизбежно при любом акте управления : оно помогает исходя из накопленного опыта найти лучшее решение задачи.
Предварительная информация отражает состояние системы и ее окружения до рассматриваемого действия, обеспечивает подготовку к нему.
Текущая информация способствует целенаправленному управлению в течение действия. Таким образом, в самоуправляемой системе осуществляется передача информации двумя путями: а) непосредственный путь - прием, переработка, выдача; б) с задержкой - с хранением информации в памяти и последующим ее извлечением. Участие памяти является одной из основ совершенствования упражнения.
Управление как способ достижения цели возможно лишь тогда, когда эта цель имеется. В двигательных действиях целью управления служит двигательная задача.
Двигательная задача - это обобщенные требования к двигательному действию, которые определяются характером предстоящего действия и общей последовательностью его этапов.
В каждом двигательном действии человека осуществляется определенная двигательная задача. Она может заключаться в достижении определенной конечной цели (забросить шайбу в ворота) либо в выполнении заданного процесса движения (выполнить комбинацию на гимнастическом коне) . Решение двигательной задачи представляет собой цель управления движениями. Двигательная задача есть как бы образец того, чего еще нет ("модель потребного будущего", по Н.А. Бернштейну) .
Задача может быть поставлена извне и заранее (требования соревнований, задание тренера). Она может возникнуть произвольно у самого спортсмена. Могут быть такие сочетания внешних и внутренних причин, которые вызывают изменение двигательной задачи или появление новой.
Всегда в ее формировании так или иначе участвует информация: а) о внешнем окружении, в котором надо выполнять задачу; б) о состоянии готовности спортсмена; в) о прошлом опыте (информация, извлеченная из памяти). Будущее формируется на основе настоящего и прошлого.
Если задача отвечает на вопрос: "Чего следует достичь?", -то нужно еще получить ответ на вопрос: "Как этого достичь?". На этот вопрос ответ дает программа управления.
Программа управления — это выработанные состав и последовательность движений, целесообразных в конкретных условиях при решении поставленной двигательной задачи.
В процессе физического воспитания развиваются двигательные качества, формируются двигательные навыки, создаются возможности решения двигательных задач. С точки зрения управления движениями занятия физическими упражнениями обеспечивают накопление множества программ, накопление двигательных возможностей.
Формирование программ управления - очень многосторонний процесс, в связи с тем, что и само управление имеет много сторон. Так, необходимы программы подготовки - предварительных изменений состояния системы перед действием и в ходе самого действия, перед каждой его фазой; программы выбора - определения варианта, наиболее соответствующего изменяющимся условиям; программы слежения - сопоставления фактического выполнения и оптимальной программы в данных условиях; программы цели - программы мобилизации возможностей перестройки движений при помехах для сохранения оптимального варианта действий; программы усиления - аварийные программы достижения цели даже не лучшим вариантом, использование резервов в тяжелой ситуации и др. Каждая из названных программ также требует многих более детализированных "подпрограмм", ведь управление движениями человека относится к сложнейшим процессам в мире.
Контроль над выполнением программы осуществляется при помощи сигналов обратной связи, обеспечивающих слежение, сличение, поправки, перестройки и др. процессы.
В этом контроле при выполнении физических упражнений крайне важное место занимает самоконтроль на основе отчетливых двигательных представлений.
Итак, управление движениями осуществляется благодаря передаче и переработке информации - устанавливается двигательная задача, выбираются необходимые, выработанные заранее программы, а также создаются новые, передаются команды мышцам, ведется постоянный контроль над ходом действия, что и обеспечивает выполнение необходимого двигательного действия.
Вопросы
1.Дать определение понятию структура системы.
2.Дать определение понятию динамическая структура.
3.Роль информационных процессов в управлении движения?
4.Перечислите подсистемы самоуправляемой системы. Дать их характеристику.
5.Информиция в системе движений – это?
1.Человек как самоуправляемая система
Для того, чтобы физические упражнения достигали поставленной цели, их надо выполнять правильно, совершенно. Совершенство выполнения зависит от управления движениями. Физические упражнения в биомеханике изучаются как система движений, управляемая человеком. Для лучшего овладения физическими упражнениями надо знать, как организовано управление системой движений и какие изменения происходят при формировании и совершенствовании системы движений.
Самоуправляемая система включает в себя две подсистемы - управляющую и исполнительную, которые соединены каналами прямой и обратной связи между собой и внешним окружением.
Управляющая подсистема (мозг) посылает команды органам движения по каналу прямой связи (двигательные нервы) . Органы движения, осуществляя действие, воздействуют на внешнее окружение (тоже прямая связь) . От внешнего окружения сигналы о его состоянии и изменениях в нем по каналу обратной связи поступают в организм и доходят до мозга (по чувствительным нервам) . Получается замкнутый (кольцевой) контур управления. Следует понимать, что в подсистему управления сигналы обратной связи поступают и через подсистему исполнения, и непосредственно через отдельные органы чувств. Получается ряд замкнутых циклов, который обеспечивает управление по ходу движения.
Когда изучают двигательное действие как управляемую систему движений, устанавливают, каков ее состав и структура. Для этого служат количественные характеристики движений. По характеристикам выявляют отличающиеся друг от друга части (состав системы, т.е. ее подсистемы) . По их изменениям определяют, как эти части взаимосвязаны и влияют друг на друга (структура системы) . Эти характеристики дают также описание состояния системы в каждый момент.
Конечное состояние системы, заданное заранее, представляет собой цель управления, к которой должен привести весь процесс управления. Достижение цели осуществляется управляющими воздействиями (командами) . Они переводят систему из одного состояния в другое по определенному способу, иначе говоря, определяют поведение системы.
Информация в системе движений —это сообщения о состоянии и изменениях внешнего окружения и организма, а также команды подсистемам исполнения и обеспечения.
Информация — душа управления. Она передается посредством сигналов (к центру — сообщения, от центра — команды) .
Передача информации в самоуправляемой системе
Информация поступает на вход системы (прием информации) . Вход обладает способностью к восприятию сообщений путем реакции на них. Прием именно нужной информации происходит в результате сложных процессов поиска, сбора и отбора сигналов. Важно научиться быстро и точно получать только нужную информацию. Далее следует переработка информации (кодирование, перекодирование), сопровождающаяся сложнейшим синтезом, обобщением потоков сведений, преобразованием их в команды. Движение информации завершается ее передачей на объект управления (его вход) и выдачей на выходе всей системы в форме действия спортсмена, направленного и на внешнее окружение, и на изменение состояния самого спортсмена.
Одновременно информация направляется на хранение в запоминающее устройство ("память системы") . Кратковременная память используется вскоре после поступления, долговременная хранится долго. Без хранения информации невозможно ничему научиться, невозможно совершенствование системы. Извлечение из памяти неизбежно при любом акте управления : оно помогает исходя из накопленного опыта найти лучшее решение задачи.
Предварительная информация отражает состояние системы и ее окружения до рассматриваемого действия, обеспечивает подготовку к нему.
Текущая информация способствует целенаправленному управлению в течение действия. Таким образом, в самоуправляемой системе осуществляется передача информации двумя путями: а) непосредственный путь - прием, переработка, выдача; б) с задержкой - с хранением информации в памяти и последующим ее извлечением. Участие памяти является одной из основ совершенствования упражнения.
Управление как способ достижения цели возможно лишь тогда, когда эта цель имеется. В двигательных действиях целью управления служит двигательная задача.
Двигательная задача - это обобщенные требования к двигательному действию, которые определяются характером предстоящего действия и общей последовательностью его этапов.
В каждом двигательном действии человека осуществляется определенная двигательная задача. Она может заключаться в достижении определенной конечной цели (забросить шайбу в ворота) либо в выполнении заданного процесса движения (выполнить комбинацию на гимнастическом коне) . Решение двигательной задачи представляет собой цель управления движениями. Двигательная задача есть как бы образец того, чего еще нет ("модель потребного будущего", по Н.А. Бернштейну) .
Задача может быть поставлена извне и заранее (требования соревнований, задание тренера). Она может возникнуть произвольно у самого спортсмена. Могут быть такие сочетания внешних и внутренних причин, которые вызывают изменение двигательной задачи или появление новой.
Всегда в ее формировании так или иначе участвует информация: а) о внешнем окружении, в котором надо выполнять задачу; б) о состоянии готовности спортсмена; в) о прошлом опыте (информация, извлеченная из памяти). Будущее формируется на основе настоящего и прошлого.
Если задача отвечает на вопрос: "Чего следует достичь?", -то нужно еще получить ответ на вопрос: "Как этого достичь?". На этот вопрос ответ дает программа управления.
Программа управления — это выработанные состав и последовательность движений, целесообразных в конкретных условиях при решении поставленной двигательной задачи.
В процессе физического воспитания развиваются двигательные качества, формируются двигательные навыки, создаются возможности решения двигательных задач. С точки зрения управления движениями занятия физическими упражнениями обеспечивают накопление множества программ, накопление двигательных возможностей.
Формирование программ управления - очень многосторонний процесс, в связи с тем, что и само управление имеет много сторон. Так, необходимы программы подготовки - предварительных изменений состояния системы перед действием и в ходе самого действия, перед каждой его фазой; программы выбора - определения варианта, наиболее соответствующего изменяющимся условиям; программы слежения - сопоставления фактического выполнения и оптимальной программы в данных условиях; программы цели - программы мобилизации возможностей перестройки движений при помехах для сохранения оптимального варианта действий; программы усиления - аварийные программы достижения цели даже не лучшим вариантом, использование резервов в тяжелой ситуации и др. Каждая из названных программ также требует многих более детализированных "подпрограмм", ведь управление движениями человека относится к сложнейшим процессам в мире.
Контроль над выполнением программы осуществляется при помощи сигналов обратной связи, обеспечивающих слежение, сличение, поправки, перестройки и др. процессы.
В этом контроле при выполнении физических упражнений крайне важное место занимает самоконтроль на основе отчетливых двигательных представлений.
Итак, управление движениями осуществляется благодаря передаче и переработке информации - устанавливается двигательная задача, выбираются необходимые, выработанные заранее программы, а также создаются новые, передаются команды мышцам, ведется постоянный контроль над ходом действия, что и обеспечивает выполнение необходимого двигательного действия.
Управление движениями в переменных условиях и формирование структур системы движений
Физические упражнения обычно выполняются в переменных условиях. Условия внешнего окружения бывают довольно постоянными (например, в гимнастике, легкой атлетике) или очень изменчивыми (например, в спортивных играх) . Однако, если внешнее окружение даже мало изменяется, существуют две группы внутренних факторов, создающих переменные условия выполнения движений: неизбежные рассогласования напряжений нескольких сот мышц и многочисленные, не предусмотренные заранее, пассивные механические силы (инерционные и реактивные) внутри биомеханической системы. Таким образом, внутренние и внешние механические условия переменны. Поэтому переменны и потоки информации, что и обусловливает приспособление движений к условиям действия. Управление движениями в таких условиях чрезвычайно сложно и вместе с тем очень совершенно.
Все воздействия на движения можно разделить на управляющие и сбивающие.
Управляющие воздействия - это напряжения мышц, посредством которых вызывают и изменяют соответствующие движения. Эти воздействия ведут к поставленной цели, обеспечивают выполнение двигательной задачи. Команды, посылаемые мышцам, благодаря обратной связи учитывают также и другие внутренние и внешние силы, приложенные к телу. В том случае, если другие (не мышечные) силы способствуют достижению цели, используются в управлении, их тоже следует считать управляющими воздействиями.
Сбивающие воздействия всегда возникают при движениях. Их принято называть помехами. Они препятствуют достижению цели, могут нарушать правильность движений. Часть помех неустранима - это те силы, которые неизбежны в движениях в виде внешних сопротивлений (трение, сопротивление водной среды и т. п.) • С этими помехами ведется борьба посредством приспособления к ним управляющих воздействий заранее и уст-ранения возникающих отклонений от программы управления.
Даже при самом совершенном повторении упражнения под влиянием помех возникают отклонения. Это могут быть отклонения в разных характеристиках, у разных звеньев тела, в разные фазы движений. Всегда наблюдается изменчивость движений в виде неповторимости характеристик, их разброса. Изменчивость можно рассматривать как приспособительную, случайную и коррекционную.
Приспособительная изменчивость характеризуется предварительными изменениями системы движений, которые соответствуют переменным условиям. В этом случае управляющие воздействия заранее приспосабливаются к предстоящим условиям действия, т.е. происходит подготовка к встрече с помехами, и отклонения не наступают. Здесь важно успеть подготовиться и точно дозировать необходимое изменение. Однако само приспособление представляет уже какое-то изменение выполняемой программы. Это хотя и частичное, но все-таки тоже отклонение, и оно должно быть возмещено.
Случайная изменчивость вызвана возмущениями, не предвиденными полностью, т.е. возникает тогда, когда приспособительная изменчивость недостаточна, не обеспечивает нейтрализации помех в переменных условиях. Отклонения, мешающие достижению цели, существенные. Это недостатки и ошибки в выполнении упражнений. Большое количество отклонений можно считать несущественными, поскольку они не нарушают в целом правильности движений, не снижают эффективности упражнений, безразличны для результата.
Коррекционная изменчивость характеризуется изменениями для исправления возникающих отклонений. Это те изменения в управлении движениями, которые приостанавливают начавшееся случайное существенное отклонение и далее направлены на восстановление правильного выполнения программы. В основе коррекции лежит сличение заданной про-граммы с текущим выполнением движений, выявление отклонений и их устранение. Для этого необходима программа, продиктованная двигательной задачей, и информация по каналам обратной связи об обстановке и ходе движений.
Именно приспособительная (предупреждающая отклонения) и коррекционная (исправляющая отклонения) изменчивость делают успешной борьбу с помехами, предупреждают и устраняют случайные существенные отклонения.
Овладение физическим упражнением с точки зрения бимеханики представляет собой формирование новой системы движений. При этом происходит первоначальное построение системы движений (овладение упражнением) и дальнейшая ее перестройка (совершенствование выполнения упражнения) .
При обучении новым упражнениям используются соответствующие, ранее сформированные подсистемы движений; затормаживаются наличные подсистемы, непригодные для решения данной задачи; формируются новые подсистемы, необходимые для решения новой двигательной задачи и на этой основе происходит формирование структур вновь создаваемой системы движений.
Двигательная деятельность человека отличается чрезвычайной способностью к функциональной перестройке и накоплению форм поведения. С возрастным развитием организма и накоплением двигательного опыта создаются все большие возможности для использования ранее освоенных движений.
При овладении физическими упражнениями всегда в большей или меньшей степени используются ранее созданные подсистемы движений. Нередко они несколько приспосабливаются к требованиям новых упражнений.
Поскольку возникает новая двигательная задача, для ее решения необходима выработка новых подсистем движений и вместе с тем подавление тех подсистем, которые не могут быть использованы, но могут помешать решению новой задачи.
Приспособление старых подсистем и объединение их с новыми, да еще при торможении непригодных, является сложным длительным процессом установления новых взаимодействий -формирования новой структуры целостной системы движений.
Структуры подсистем объединяются, соединяются, согласовываются. Трудностей при этом возникает немало, хотя бы из-за различий характера подсистем, их временных характеристик (в частности, ритмов), степени их совместимости, устойчивости к помехам, осознаваемости и др.
Процесс построения системы движений при первоначальном овладении физическим упражнением опирается на постановку ряда задач. Прежде всего необходимо ознакомление с новым упражнением (рассказ, показ), создание модели упражнения, установление требований к его выполнению. Ознакомление включает в себя теоретическое понимание внешней картины (описание) и механизма (объяснение) движений; создание зрительного образа при наблюдении за показом; получение двигательных ощущений при первых попытках выполнения упражнения в целом или подводящих к нему упражнений. В результате ознакомления создается двигательное представление. Это про¬исходит не сразу, а нередко после многократного повторения с уточнением на последующих ступенях обучения. В основе ознакомления лежат методы рассказа, показа и пробы.
Следующая группа задач - освоение разучиваемого упражнения, продолжающееся до тех пор, пока ученик не сможет в основном правильно и уверенно выполнить упражнение.
Построение системы возможно аналитическим путем: с помощью подводящих упражнений формируются элементы будущей системы, а потом из них складывается целое упражнение. Для ряда упражнений более пригоден синтетический путь: сначала в общем виде создается целое, а потом происходит совершенствование его деталей. Оба пути тесно связаны, применяются в зависимости от особенностей разучиваемого упражнения, могут чередоваться по ходу обучения.
Решение третьей группы задач, связанных с применением упражнения для получения требуемого результата, должно обеспечить повышение эффективности упражнения (более высокий результат) и надежности его выполнения (при заданном результате).
Все три группы задач ставятся не только при формировании системы движений. Они необходимы и при дальнейшем совершенствовании техники спортивных упражнений. Группы задач - это не последовательные этапы обучения, однократно сменяющие друг друга. Наоборот, эти задачи ставятся снова и снова, многократно, и каждый следующий раз на более высоком уровне требований.
Совершенствование техники начинается после завершения (в основном) формирования системы движений при начальном обучении и продолжается в течение всего времени, пока еще спортсмен тренируется. В основе совершенствования техники физического упражнения лежит перестройка системы движений. Взаимодействия между ее элементами приобретают все более упорядоченный характер; отклонения в исполнении движений, связанные с невысоким совершенством, недостаточной точностью движений, уменьшаются; приспособительные изменения,
наоборот, расширяют границы допустимых отклонений, приспосабливаются к все большему кругу переменных условий; увеличивается помехоустойчивость и надежность исполнения; исчезают случайные существенные отклонения.
При обучении и совершенствовании устраняются ошибки и недостатки. Ошибки - это отклонения от выполнения требований, предъявляемых к движениям, от механизма движений . Эти отклонения выходят за допустимые пределы и нарушают правильность движений; основные ошибки - это нарушения основных требований, невыполнение того, что обязательно для заданного упражнения. Частные ошибки не затрагивают основного механизма движений, но нарушают отдельные частные требования, что в конечном счете снижает качество и результат выполнения. От ошибок принято отличать недостатки: с качественной стороны все выполняет-ся правильно, однако количественно не вполне соответствует требованиям. Для устранения ошибки следует разрушить неправильные движения и их структуру. Для устранения недостатка не надо разрушать созданное, а следует только определенным образом изменить количественную меру, сохраняя сложившийся механизм.
Таким образом, перестройка систем движений обусловлена всеми видами двигательной деятельности, в особенности целенаправленным физическим воспитанием, а также возрастным физическим развитием; с изменениями в двигательном и управляющем аппаратах перестраиваются и системы движений.
Вопросы
1.Информация в системе движений – это?
2.Дать определение аонятию двигательная задача. В чём ее сущьность?
3.Управляющее воздействие – это?
4.Информация – это?
5.Програма управления – это?
11 Механизм—несколько подвижно соединенных тел (звенья и цепи), из которых одно закреплено (стойка), а остальные совершают вполне определенные движения. Механизмы служат для преобразования движения одних звеньев в необходимые движения других.
22 Деформация — изменение формы и размеров.
11 Различают динамические нагрузки внезапно приложенные (сразу и в целом), ударные (очень большие, но кратковременные), повторно-переменные (в частности, при вибрациях) и др.
22 Изучением законов изменения формы тел («течения вещества») занимается наука реология. Она изучает деформации тел с учетом условий изменения их формы и предшествующих этому состояний. Для биомеханики реология не менее важна, чем теоретическая механика.
33 В физиологии определяют напряжение мышцы, измеряя ее суммарную силу тяги (кГ). В механике же определяют напряжение в теле (напряжение в мышце), выражая ее величиною силы на 1 см2 (кГ/см2). Принято еще выражение «происходит напряжение мышцы», здесь имеется в виду сам процесс увеличения силы тяги (мышца напрягается).
11 В практике укоренилось неправильное применение термина «амплитуда» в качестве однозначного с термином «р а з м а х». В теории колебаний амплитуда — это расстояние от среднего до крайнего положения; например, в качании маятника полный размах (от одного крайнего положения до другого) равен двойной амплитуде.
11 «Золотое правило» механики (закон равенства работ) проявляется в любом механизме, в частности при перемещении рычага: работа движущей силы равна работе силы сопротивления (во сколько раз выигрыш в пути, во столько раз проигрыш в силе, и наоборот).
11 На многих языках упругость и эластичность означают одно и то же. В биомеханике имеет смысл рассматривать упругость как одно из эластических свойств мышцы.
11 От греч. «ауксано» — изменяю.
11 Следует различать три понятия силы применительно к человеку: физическое (сила как вектор), биомеханическое (сила тяги определенной мышцы с учетом ее свойств) и педагогическое (двигательное качество — сила как комплекс силовых возможностей спортсмена).
11 Преодолевающую работу в зарубежных источниках еще называют миометрической, а уступающую—плиометрической (греч. «миос»—средний, «плейон»— большой).
22 Эти мышцы называют еще стабилизаторами или фиксаторами
22 В буквальном смысле антагонисты — это две группы мышц, которые тянут звено в противоположные стороны. Таковы, например, взаимно нейтрализующие тяги двух синергистов. Но стало общепринятым называть антагонистами группу мышц, растягивающихся при определенном движении, т. е. не две, а одну группу мышц. Поэтому чаще всего говорят: синергисты и их антагонисты.
1
