2.3.1 Кинетические характеристики двигательного действия (пространственные, временные, пространственно-временные)

Кинетические характеристики- это пространственные, временные и пространственно-временные характеристики. В биомеханике установлены для них определенные физические величины и формулы размерности.

Пространственные характеристики физических упражнений характеризуются рациональным взаиморасположением звеньев двигательного аппарата, обеспечивающим целесообразное исходное положение перед началом действия и позу в процессе его выполнения, а также соблюдением оптимальной траектории движений.

Правильное исходное положение служит одной из важных предпосылок эффективного выполнения последующих движений, в частности их внешней результативности.

Особые требования предъявляются к спортивным стартовым положениям (например, низкий старт спринтера, стойка фехтовальщика, стойка боксера). Стартовым положением называют состояние «оперативного покоя», в котором, хотя и нет внешних движений, концентрированно воплощается целеустремленная готовность к действию. От исходного положения зависит и направленность воздействия упражнения (изменение на несколько градусов угла взаимного расположения рук и туловища при жиме штанги, лежа на наклонной доске, существенно меняет воз действие упражнения на мышечные группы, а значит - на развитие силовых свойств двигательного аппарата) [18].

Ряд исходных положений, принятых в физической культуре и спорте (например, стойки «смирно», «вольно»), имеет самостоятельное значение для решения частных педагогических задач.

Важна рациональная поза в процессе выполнения упражнения. Она помогает поддерживать статическое и динамическое равновесие тела, целесообразно координировать движения, эффективно проявлять силовые и другие физические качества. Горизонтальное положение тела пловца, низкая посадка конькобежца или велосипедиста уменьшают сопротивление внешней среды и этим способствуют быстрому передвижению. Планирующая поза в прыжках на лыжах с трамплина позволяет лучше использовать поддерживающие силы сопротивления воздушной среды и за счет этого увеличить дальность прыжка.

Изменяя положение тела и его звеньев в процессе выполнения упражнения, можно изменять направление и величину динамических опорных реакций (например, при беге и прыжках), инерционных, вращательных и других сил (например, в гимнастических упражнениях). Можно придать необходимое ускорение, направление и амплитуду движения тела, целесообразно варьировать их пара метры. Положение тела и его изменения по ходу выполнения упражнения должны соответствовать биомеханическим и другим закономерностям. К ряду положений тела предъявляются, в частности, специальные эстетические требования (например, в гимнастике, акробатике, прыжках в воду и на лыжах с трамплина, фигур ном катании на коньках, художественной гимнастике).

В траектории движений различают направление, форму и амплитуду. Технику физических упражнений характеризует не сама по себе траектория перемещения тела, а оптимальное сочетание траекторий движений его различных звеньев, рациональное регулирование этих движений по направлению, амплитуде и форме траектории.

Совершая движения в трехмерном пространстве, надо каждый раз выбирать из множества возможных направлений такие, которые были бы наилучшими для эффективного выполнения упражнений. От того, насколько удается это сделать, существенно зависит внешняя результативность упражнения, его эффект. Если при броске баскетбольного мяча в кольцо траектория его полета отклонится от необходимой на несколько градусов, то мяч в кольцо не попадет. Упражнение «в растягивании» для больших грудных мышц и их связочного аппарата окажется неэффективным, если рывковые движения согнутыми перед грудью руками будут выполняться в стороны - книзу, а не в стороны - назад или в стороны - кверху. В практике физической культуры и спорта направления движениям задают обычно с помощью внешних пространственных ориентиров (разметки беговых дорожек, игровых площадок) и ориентации по плоскостям тела (сагиттальной, переднезадней, фронтальной и горизонтальной). Принято выделять основные (вперед - назад, вверх - вниз, вправо - влево) и промежуточные направления.

Амплитуда (размах) движений зависит от строения суставов и эластичности связок и мышц. Максимальная анатомически возможная амплитуда движений при выполнении физических упражнений используется не всегда. Это объясняется тем, что для достижения ее требуется добавочная затрата мышечных усилий, направленных на предельное растягивание мышц-антагонистов, а также тем, что в крайних точках амплитуды трудно плавно изменить направление движения. Определенные ограничения амплитуды связаны с опасностью появления травм мышечно-связочного аппарата. Результативность двигательных актов зависит от максимальной амплитуды движений в подготовительных или основных фазах (например, замах при метании копья). Для увеличения подвижности в суставах, совершенствования эластических свойств мышц и связок применяют специальные упражнения «на гибкость», отличающиеся постепенным увеличением амплитуды движений.

Общая протяженность траектории перемещения тела не является обязательной характеристикой физических упражнений. В одних упражнениях (изометрических) она отсутствует, в других - варьирует в широких пределах: от метра (например, в гимнастических упражнениях) до многих километров (например, в беге на длинные дистанции, ходьбе). Особое значение приобретает проблема экономичности техники движений. Один из путей решения этой проблемы - нахождение оптимального соотношения амплитуды движений различных звеньев двигательного аппарата.

Движения отдельных звеньев двигательного аппарата человека по форме траектории криволинейны, что обусловлено естественными особенностями строения и функций органов движения человека. Общий путь перемещения тела нередко близок к прямолинейному (например, при ходьбе, беге), что требует тонкого согласования траекторий отдельных звеньев и общей траектории движения тела.

Во время выполнения физических упражнений, при переменах направления движения отдельных звеньев часто оправданна закругленная форма траектории (например, петлеобразное движение рукой при замахе и ударе по мячу в теннисе), поскольку это уменьшает нецелесообразные затраты мышечных усилий на пре одоление сил инерции движущихся звеньев тела. Когда необходимо обеспечить наибольшую скорость движения какому-либо звену на коротком отрезке пути (например, при уколах в фехтовании, прямых ударах в боксе), предпочтительна прямолинейная форма траектории.

Существенную роль в технически правильном выполнении физических упражнений играет целесообразное управление движениями в пространстве. Решая задачи по обучению технике упражнений, предусматривают, в частности, формирование умения точно регулировать движения в определенных пространственных параметрах наряду с совершенствованием «чувства пространства» («чувства расстояния» и «чувства высоты» в прыжках и метаниях, «чувства дистанции» в единоборствах) [14].

Временные характеристики используются в биомеханике, где движения характеризуются во времени моментами, длительностью и темпом (частотой повторений или количеством движений в единицу времени). Эти характеристики относятся не столько к технике физического упражнения, сколько к измерению движений в мерах времени. Чтобы составить представление о том, как строится во времени технически правильно выполняемое физическое упражнение, важно кроме этих характеристик иметь в виду и та кие признаки движений, входящих в состав целостного двигательного действия, как своевременность их начала, изменения, завершения и согласованность по времени друг с другом. Это выражается в синхронности одних моментов, или фаз, различных движений (тех, которые по условиям эффективности двигательного акта должны быть одновременными) и закономерной последовательности других (тех, которые должны следовать за предыдущими).

Все это характеризует временную структуру физических упражнений, то, как они организованы (построены или развернуты) во времени. От степени своевременности и согласованности движений во времени в составе сложного двигательного действия зависит возможность его выполнения и конечная эффективность, в том числе внешняя результативность [1].

Высокие требования к точности управления движениями во времени предъявляются в быстротечных спортивных упражнениях (например, спринтерском беге, прыжках, метаниях, скоростно-силовых тяжелоатлетических упражнениях, скоростных действиях в спортивных играх, единоборствах). В них ошибка в долю секунды подчас радикально меняет исход состязания. Совершенствование «чувства времени» и формирование умения точно регулировать движения в пределах заданных временных параметров входит в число основных задач физического обучения и воспитания [10].

Пространственно-временные характеристики в реальных проявлениях неразделимы. Их соотношение выражается в величинах скорости и ускорения, придаваемых звеньям двигательного аппарата. Технику физических упражнений характеризует целесообразное сочетание и регулирование скоростей движений в процессе двигательных действий.

Движения, входящие в состав сложных двигательных действий, редко совершаются с постоянной скоростью и ускорением. Одно из основных правил максимального внешнего проявления силы состоит в том, чтобы силы мышечных сокращений были бы приложены в меньшее время на большем пути движения. Для технически правильно выполняемых физических упражнений не являются характерными без необходимости резкие изменения скоростей (не имеются в виду объективно обусловленные и заранее запрограммированные стремительные ускорения, типичные для скоростных и скоростно-силовых действий).

Немотивированные «перепады» скорости - признак технически неправильно выполненного упражнения. В упражнениях циклического характера, направленных на преодоление пространства, особую роль играет умение точно соблюдать заранее рассчитанный график передвижения, поддерживая определенную скорость па каждом отрезке дистанции и способствуя целесообразному распределению сил во времени, помогает отдалять утомление. В скоростных и скоростно-силовых упражнениях первостепенное значение имеет мобилизация на предельные ускорения в решающие моменты действия. Скорость и ускорения должны быть всегда контролируемыми [1; 4].