Physiological and biomechanical features of the landing phase of the standing long jump.pdf Двигательные действия в безопорном положении -одни из самых сложных, с которыми спортсмены определенных видов спорта сталкиваются постоянно, а для многих безопорное положение является основным для выполнения упражнений. С точки зрения теории физической культуры и спорта, техника действий в безопорном положении в разных видах спорта достигается путем тренировок, постепенно подводящих индивидуальную технику выполнения определенного упражнения к эталонной. В таком случае единственным критерием оценки является соответствие этому эталону, а вся задача тренера заключается в устранении отклонений от эталонного исполнения. При этом мало внимания уделяется оценке физиологических процессов, обеспечивающих технику движений. В то же время сегодня в физиологии двигательной активности существует комплекс методик, позволяющих объективно оценивать состояние различных функциональных систем спортсмена. Под влиянием физической нагрузки происходит морфологическая и функциональная перестройка систем внутренних органов, совершенствование их регуляции [1]. «Функциональные системы организма - динамические, саморегулирующиеся центрально-периферические организации, обеспечивающие своей деятельностью полезные для метаболизма организма и его приспособления к окружающей среде результаты» [2]. При выполнении действий в безопорном положении важным психологическим фактором является готовность к безопасному приземлению, исключению возможности потери равновесия и падения. Нередко этот фактор препятствует эффективному выполнению упражнения. Цель исследования: изучить физиологические и биомеханические особенности фазы приземления при выполнении прыжка в длину с места у спортсменов различной квалификации. Методы и организация исследования. Для решения поставленной цели было обследовано 30 мужчин в возрасте от 17 до 24 лет. По степени сформиро-ванности двигательного навыка они были разделены на две группы. В основную группу вошли легкоатлеты высокой квалификации (16 человек), занимающиеся более четырех лет и специализирующиеся в ско-ростно-силовых видах легкой атлетики. Контрольную группу составили студенты (14 человек), не имеющие спортивных разрядов в легкой атлетике. Все обследованные выполняли прыжок в длину с места. Данное упражнение не является соревновательным, но постоянно используется в тренировочном процессе легкоатлетов. Для анализа ориентации звеньев тела, их местоположения в пространстве и отношения к опоре использовался метод отслеживания движения (Motion Tracking) [3]. Пространственные перемещения звеньев тела спортсменов регистрировались с помощью видеокамеры Vision Research Phantom Mire eX2. Съемка велась со скоростью 100 кадров в секунду. Полученные данные были обработаны и проанализированы в программе StarTraceTracker 1.1 VideoMotion®. Результаты и обсуждение. На рис. 1 представлены стоп-кадры момента приземления испытуемых из двух групп. Видно, что у испытуемого контрольной группы угол в шейном отделе позвоночника составляет примерно 220°, что отражает реакцию моторных центров ствола мозга на афферентацию от рецепторов вестибулярного аппарата. У испытуемого основной группы этот механизм рефлекторной регуляции равновесия также задействован, однако разгибание в шейном отделе уже выражено в меньшей степени и мышцы шеи и голова не так активно сопротивляются ускорению, чтобы не мешать общему вектору направления движения тела. Это отражает высокий уровень квалификации данного спортсмена. На рис. 2 представлена динамика угла положения головы при приземлении. Представлен интервал от начала приземления до начала выхода в вертикальное положение. Весь момент приземления занимает 0,4 с, но необходимо понимать, что это время, потраченное легкоатлетом, а студент приземляется за меньший интервал времени, поэтому на графике по оси X (время, с) для студента представлен интервал в 0,25 с. Таким образом, рис. 1, б соответствует значению на графике по оси X 0,05 с, т.е. когда угол положения головы испытуемого контрольной группы равен 210°. А у легкоатлета момент на рис. 1, а соответствует на графике по оси времени 0,24 с и равен 197°. а б I mil III! ill Рис. 1. Кадр приземления испытуемого основной (А) и контрольной (Б) группы Время, с Рис. 2. Динамика изменения угла положения головы испытуемых при выполнении прыжка в длину с места. Светлая линия - основная группа. Темная линия - контрольная группа После этого положение головы прыгуна контрольной группы остается неизменным, и график останавливает свой рост на отметке 210-230°, когда у легкоатлета угол положения головы уменьшается до 120° в момент начала выхода в вертикальное положение (0,4 с). Очевидно, такое движение головы легкоатлета помогает компенсировать удар о поверхность пола плавным сгибанием корпуса для группировки и дальнейшего удержания равновесия. Благодаря статокинетическим рефлексам вестибулярного аппарата организм человека сохраняет равновесие в случае горизонтального, вертикального и углового ускорения [4]. В данном случае ускорение является линейным (горизонтальным) и рефлекс вызывает сокращение мышц шейного отдела для предотвращения действующего на испытуемого ускорения и сохранения вертикального положения тела, а также нормальной ориентации в пространстве [5]. Действие данного рефлекса особенно выражено у испытуемых контрольной группы. В процессе тренировки проявление врождённых рефлексов уменьшается за счет целого комплекса средств воздействия на формирование специальной координации (благодаря которой достигается увеличение дальности прыжка в длину), но сохраняется, так как функции моторных центров ствола мозга не нарушены. Компенсация удара во время приземления в первую очередь происходит в коленном суставе, график изменения угла которого (рис. 3) у испытуемых из обеих групп имеет одинаковую динамику. Однако амплитуда изменения значения угла, а соответственно и скорость движения сустава у основной группы гораздо больше. Спортсмены-легкоатлеты при приземлении совершают глубокий присед, не опасаясь потери равновесия. Испытуемые контрольной группы в момент приземления из-за опасения потери равновесия и падения замедляют скорость и степень сгибания в коленном суставе, что приводит к усилению механической нагрузки на опорно-двигательный аппарат и травмированию надкостницы. Такой способ поддержки равновесия является малоэффективным - управление устойчивостью тела осуществляется посредством расположения вертикальной проекции общего центра массы тела (ОЦМТ) в пространственном поле устойчивости или в контуре овала площади приземления. При этом чем ближе проекция ОЦМТ к центру пространственного поля, тем более устойчиво приземление [6]. Тазобедренный сустав, расположенный в непосредственной близости с ОМЦТ, в момент приземления находится уже в согнутом положении, т.е. тело спортсмена согнуто и продолжает сгибаться до момента полного переноса массы тела на стопы. Здесь наблюдаются характерные различия между двумя группами испытуемых (рис. 4): Время, с Рис. 3. Динамика изменения угла коленного сустава испытуемых при выполнении прыжка в длину с места. Светлая линия - основная группа. Темная линия - контрольная группа Врем я, с Рис. 4. Динамика изменения угла тазобедренного сустава испытуемых при выполнении прыжка в длину с места. Светлая линия - основная группа. Темная линия - контрольная группа а Время, с б Рис. 5. Динамика изменения скорости движения тазобедренного сустава у испытуемых основной (а) и контрольной (б) групп. Светлая линия - горизонтальная скорость точки. Темная линия - вертикальная скорость точки Прыгуны контрольной группы, обеспечивая себе безопасное приземление, практически не сгибают тазобедренный сустав от момента начала приземления до вертикального выхода, сохраняя величину угла в 140°. Поэтому на графике (рис. 4) видно, как угол тазобедренного сустава начинает резко уменьшаться только в момент контакта с опорой (точка 0 на оси X). Величина угла продолжает уменьшаться до момента выхода в вертикальное положение (для контрольной группы эта точка соответствует 0,25 с). В группе легкоатлетов тазобедренный сустав в момент соприкосновения с опорой уже согнут до 7060° за счет одновременно выпрямленных вперед ног и отведенных назад рук для увеличения дальности прыжка. Спортсмены продолжают движение вперед в таком положении до контакта с опорой, т.е. сознательно приближают проекцию ОЦМТ к области приземления за счет сгибания в тазобедренном суставе. Интересным является факт, что динамика скоростей движения тазобедренных суставов у испытуемых из двух групп имеет сходный характер (рис. 5). Самое главное отличие - в амплитуде изменения скоростей, у легкоатлетов она гораздо больше как по вертикали, так и по горизонтали. В момент контакта с опорой горизонтальная скорость движения тазобедренного сустава у легкоатлета равна нулю, изменяется только вертикальная, т.е. ОЦМТ по горизонтали не смещается, двигаясь по вертикали вниз к выбранной точке приземления. В контрольной группе в этот момент совершаются и горизонтальные, и вертикальные перемещения, что приводит к проскальзыванию точки приземления. Еще более выраженные различия между группами были обнаружены в момент выхода в вертикальное положение. У легкоатлетов графики (см. рис. 5, а) вертикальной и горизонтальной скорости пересекаются за счет резкого изменения характера движения -это происходит в точке 0,4 с. В то время как в контрольной группе графики (см. рис. 5, б) в точке начала выхода в вертикальное положение (0,25 с) продолжают совершать незначительные колебания практически уже до окончания двигательного действия. Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что формирование технических навыков приземления при выполнении прыжков в длину происходит за счет перестройки системы статокинетических рефлексов спортсмена. Меняется характер движения в шейном отделе позвоночника, а также в тазобедренном и коленном суставах. У прыгунов контрольной группы голова отводится назад, что отражает реакцию моторных центров ствола мозга на афферентацию от рецепторов вестибулярного аппарата. У испытуемых основной группы этот механизм рефлекторной регуляции равновесия также задействован, однако разгибание в шейном отделе уже выражено в меньшей степени, и мышцы шеи и голова не так активно сопротивляются ускорению, чтобы не мешать общему вектору направления движения тела. Амплитуда изменения значения угла, а соответственно и скорость движения в коленном суставе у основной группы гораздо выше. Спортсмены-легкоатлеты при приземлении совершают глубокий присед, не опасаясь потери равновесия, в то время как испытуемые контрольной группы в момент приземления из-за опасения потери равновесия и падения замедляют скорость и степень сгибания в коленном суставе, что приводит к усилению механической нагрузки на опорно-двигательный аппарат и травмировании надкостницы. Такой способ поддержки равновесия является малоэффективным - управление устойчивостью тела осуществляется посредством расположения вертикальной проекции ОЦМТ в пространственном поле устойчивости или в контуре овала площади приземления. Прыгуны контрольной группы, обеспечивая себе безопасное приземление, практически не сгибают тазобедренный сустав от момента начала приземления до вертикального выхода. В группе легкоатлетов тазобедренный сустав в момент соприкосновения с опорой уже согнут за счет одновременно выпрямленных вперед ног и отведенных назад рук для увеличения дальности прыжка. В момент контакта с опорой горизонтальная скорость движения тазобедренного сустава у легкоатлетов равна нулю, изменяется только вертикальная. В контрольной группе в этот момент совершаются и горизонтальные, и вертикальные перемещения, что приводит к проскальзыванию точки приземления.

Скачать электронную версию публикации