Спортивная биомеханика

В качестве удобной системы отсчета при изучении биокинематических характеристик двигательного действия по кинограмме пригодна декартовая инерционная система координат на плоскости. В процессе биокинематического исследования неподвижная координатная система отсчета может быть соотнесена с любым относительно неподвижным на кинограмме ориентиром (линия старта, финиша при беге спортсмена, неподвижные ориентиры окружающей среды, видимые детали домов и т.д.).При изучении движений со сложной координационной структурой, а также при оценке подвижности в суставах при двигательной реабилитации после перенесенных травм или хирургических вмешательств, при протезировании конечностей перед исследователями часто возникают сложные задачи по определению не столько положения всего тела в какой-либо плоскости, сколько изучению относительного взаимо отдельных биоланок, биокинематических пар или цепей. Для решения таких проблем обычно используется соматическая система отсчета, позволяющая связывать систему координат не с каким-либо внешним объектом, а с самим телом человека. Если же необходимо изучить движение точек тела как в соматической, так и в наружной системе координат, то необходимо дополнительно использовать относительные взаимные перемещения самих координатных систем. Это наблюдается, например, в беге или ходьбе, когда одновременно изучаются маховые движения конечностей по всему телу и перемещение спортсмена по дистанции по линии финиша.Для биомеханического исследования природных локомоций, а также специфических движений человека по выбранной системе отсчета нужно прежде составить характерную расчетную схему (или план) его двигательной системы, определяющую биокинематическую структуру того или иного конкретного исследуемого движения или действия. На биокинематической схеме должны быть изображены только особенности двигательного аппарата, которые необходимы для определения пути, скорости и ускорения движения тех или иных его частей. Поэтому локомоторный аппарат изображается на схеме посредством системы биоланок биокинематических пар[4].Простейшим способом объективной регистрации двигательных действий является стробофотография. Стробофотография – это изображение на одном фотоснимке нескольких последовательных положений тела спортсмена, выполняющего физическое упражнение. Техника выполнения стробофотографии заключается в многократной кратковременной экспозиции на одну и ту же фотопленку изображения спортсмена, выполняющего физическое упражнение, используя стробоскоп – диск с отверстиями, вращающийся перед открытым объективом фотоаппарата или многократно срабатывая импульсную лампу.Основным и определяющим недостатком этого способа является необходимость фотографирования спортсменов в темноте, что практически исключает возможность его применения в соревновательных условиях или с целью изучения техники спортсменов.Вторым недостатком стробофотографии является наложение изображений отдельных частей тела спортсмена и его снаряжение друг на друга, что позволяет подробно определить расположение нужных для биомеханического анализа точек.Преимущества способа стробофотографии – широкая доступность, относительная простота и низкая стоимость, а также возможность получить большое количество изображений объекта за одну секунду.Указанные возможности стробофотографии определяют пределы ее применения – для изучения особенностей техники готовящихся спортсменов, фундаментальных лабораторных обследований, а также при испытаниях или индивидуальной подготовке спортивного инвентаря.Наиболее популярным сегодня способом регистрации физических упражнений является видеосъемка с последующим покадровым просмотром снятого материала на видеомониторе или телеприемнике. Видеотехника с успехом применяется в условиях тренировок и соревнований по многим видам спорта.Одним из недостатков способа, ограничивающего его применение, – относительно невысокая максимальная частота стоп-кадров, не позволяющая получить на видеомониторе изображение спортсмена чаще, чем 25 раз в секунду, чего во многих видах явно недостаточно.Не стоит забывать об особенностях обработки полученной видеозаписи для биомеханического анализа выполненных упражнений: определение координат нужных точек тела спортсмена и снаряжение непосредственно на видеомониторе практически невозможно.Для наблюдения и автоматизации этого процесса используются специальные видеокомпьютерные комплексы, которые позволяют запоминать и получать на мониторе компьютера распечатанные изображения изучаемых объектов в нужные моменты времени.Единственным объективным методом регистрации быстрых движений – кратковременных взаимодействий спортсменов с опорой (отталкивание в легкоатлетическом беге, прыжках), ударов в условиях тренировок и соревнований есть способ кинограмм . Кинограмма – это последовательные фотографические изображения тела спортсмена, выполняющего физические упражнения, отпечатанные из фильма. Бытовые кинокамеры позволяют снимать с частотой до 60 кадров в секунду с расстояния до 15 метров, а специальные скоростные кинокамеры рассчитаны для съемки со значительно большей частотой (от 200 до нескольких тысяч кадров в секунду) и с расстояния до 50 метров. Следует добавить, что способ кинограмм сегодня является одним израспространенных при биомеханическом анализе большинства двигательных действий и используется ведущими научными институтами, лабораториями и биомеханическими центрами.ЗаключениеИзучение спортивной биомеханики в высших физкультурных учебных заведениях и проведение научных исследований по данной теме осуществляются во всех развитых странах. Развивая спортивное направление в биомеханике, отечественные специалисты используют уже известные, традиционные и широко апробированные методы исследования онтогенетического развития двигательной функции человека, разрабатывают и успешно применяют новые методы оценкигеометрии масс человеческого тела. Чрезвычайно ценно то, что при разработке методики объективной оценки биомеханики развивающегося организма была выявлена закономерная связь определенных геометрических параметров распределения массы тела с энергетикой организма человека. Это открыло определенные перспективы и способности коррекции энергетического статуса организма в процессе онтогенетического развития человека.На будущее биомеханики сегодня можно смотреть с оптимизмом, поскольку в разных регионах нашей страны и других странах достигнуты достаточно значительные успехи в развитии как фундаментальных, так и прикладных исследований. Поэтому есть все основания предполагать, что в ближайшее время появятся новые, совершенные биомеханические технологии исследования двигательной функции человека. Список использованной литературыГилев Г. А. К вопросу о требованиях к конкурированию тренажерных устройств специальной физической подготовки спортсменов // Проблемы биомеханики спорта. Мат. науч. конф., поев, памяти И. П. Ратова. — Пенза: ПГПУ, 2001. — С. 15—19.Дмитриев С. В. Теоретические проблемы биомеханики в сфере физкультурного образования // Проблемы биомеханики спорта: Матер, науч. конф., посвященной памяти профессора И. П. Ратова / Гос. пед. ун-т. — Пенза: 2001. — С. 21—28.Донской Д.Д. Биомеханика физических упражнений – М., 1960 Жуков Е.К. Биомеханика физических упражне ний – М., 1963 4. Уткин В.Л. Биомеханика физических упражне ний – М., «Просвещение», 1989Зациорский В. М., Аруин А. С., Селуянов В. Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. — М.: ФиС, 1981.—143 с.Овчинников, Ю. Биомеханика движений/ Ю. Овчинникова //Дошкольное воспитание. – 2014. – №4. – С.49–52Скрипко А. Д. Биомеханические и педагогические проблемы разработки спортивных тренажеров // Биомеханика в XXI веке: Матер. межд. конф., поев. 30-летию кафедры биомеханики БГАФК — Мн., 2001. —С. 62—65.Шалманов, А.А. Методологические основы изучения двигательных действий в спортивной биомеханике. : автореф. дис. … канд. пед. наук / А.А. Шалманов .— Москва : РГАФК, 2002 .— 50 с. — URL: https://rucont.ru/efd/217929 (дата обращения: 27.12.2021)