Структура физического упражнения

Системно-структурные свойства спортивных упражнений

Источник:
«Спортивная энциклопедия систем жизнеобеспечения».
Редактор: Жуков А.Д. Изд.: Юнеско, 2011 год.

Внешняя структура упражнения - это его видимая часть, те движения, которые необходимо выполнить для решения двигательной задачи. Внутренняя структура содержит невидимую часть упражнения - те физиологические процессы, которые протекают в организме во время выполнения упражнения: повышение ЧСС и АД, изменение реакции крови, особенности газообмена и т.п. Внешняя и внутренняя структура составляют форму упражнения. Некоторые авторы понимают под внутренней структурой содержание упражнения. В более частом смысле содержание упражнения - это те спортивные или физические качества, которые тренируются с помощью данного упражнения.

Помимо собственно физических и биологических закономерностей, при изучении спортивных упражнений, рассматриваемых как предмет изучения, важную роль играют наиболее универсальные - системно-структурные закономерности построения спортивных движений, единые для множества упражнений независимо от существа двигательной задачи, принципиального механизма ее решения, координации действий, занятости мышечных групп, пространственной формы движения. Прежде всего это относится к упражнениям динамического, мощностного характера, одной из главных задач в которых является выполнение программного движения на возможно более высоком энергетическом уровне. Такие упражнения составляют ядро большинства видов спорта, требующих атлетизма. Существование инвариантной методики структурного анализа таких движений играет важную роль как в плане совершенствования их биомеханики, техники исполнения, так и при обучении упражнениям.

Спортивное движение как биомеханическая система

Рационально построенные спортивные движения, технические приемы, упражнения, требующие атлетизма и максимальных энергетических проявлений (прыжки, броски, удары и др.), как правило, носят лавинообразный характер, характеризующийся пофазным нарастанием мощности действий, которая достигает максимума лишь на пике «лавины», когда и выполняются действия, определяющих успешность всего упражнения.

Лавинообразный характер спортивного движения имеет характерное параметрическое выражение. Существует типовая структура спортивного упражнения, отраженная в его кинематике, динамике, энергетических показателях. Кинематическая структура движения описывается в показателях линейных и угловых смещений, скоростей, ускорений, временных и темпо-ритмических характеристиках. Динамическая, энергетическая структура - в показателях конкретных силовых взаимодействий и энергетического обмена (силовое поле, кинетическая и потенциальная энергия, общая энергия системы и ее звеньев).

Структурный анализ спортивного упражнения, выполняемый на основе объективного физического исследования, необходим как средство описания движения, играющего важную роль в процессе практического освоения и совершенствования упражнения. Наиболее показателен системно-структурный анализ ациклических спортивных упражнений, к числу которых могут быть отнесены не только упражнения из собственно ациклических видов спорта (легкоатлетические и акробатические прыжки, броски в борьбе, гимнастические упражнения на снарядах и т.п.), но и ключевые компоненты циклических видов (шаговый, гребковый циклы и др.). Во всех случаях может быть выделена типовая структура, включающая в себя как инвариант ряд характерных стадий движения.

Подготовительные действия - исходная стадия упражнения, в которой решаются две основные задачи. Первая из них - предварительное энергонасыщение движения посредством действий типа выхода в рациональное исходное положение, разбега или разгона под действием силы тяготения и т.п. Вторая задача - подготовка ОДА и, в особенности, мышц, занятых в исполнении решающих действий упражнения, к наиболее эффективной работе. Такими элементами подготовительных действий являются действия типа замаха, подседа и т. п. Подготовительные действия - важнейший компонент техники спортивного упражнения. Без полноценной подготовки практически никакое упражнение не может быть освоено и выполнено эффективно, что зачастую равноценно его невыполнению. Проверка подготовительных действий на предмет полноценности и их коррекция - одна из первейших задач процедуры освоения и совершенствования спортивного упражнения.

Основные действия - стадия, включающая в себя действия, без которых спортивное упражнение неисполнимо в принципе. Это, прежде всего, энергообеспечивающие и управляющие двигательные действия, составляющие главный механизм данного движения. На данной стадии упражнения этот механизм должен «сработать», обеспечивая тем самым выполнение программного движения. Структура основных действий определяется физической природой двигательного действия и заданной программой последнего. В этом смысле преобладающая часть двигательных действий в спорте, которые можно было бы отнести к категории основных действий, имеет относительно несложную, как правило, двухфазную структуру, соответствующую динамике действий типа отталкиваний в прыжках и локомоциях, бросков и ударов, а также активных маховых движений в гимнастических упражнениях. Действия этого типа строятся, как правило, по схеме: ускорение периферических, неопорных звеньев системы (с перемещаемым снарядом или без него) и - целевое перераспределение накопленной энергии движения в системе с целью выполнения программного движения.

Действия реализации носят показательно-результирующий характер, по которому оценивается эффект исполнения упражнения - сила и точность удара, дальность полета снаряда, высота прыжка, качество выполнения гимнастического упражнения (особенно с полетной фазой движения) и др. В технико-эстетических видах спорта (гимнастика, акробатика, батут, фигурное катание, прыжки в воду, акробатика на лыжах и т.д.) действия реализации имеют «базовую» и «надстроечную» компоненты. Первая из них определяет физический потенциал движения - траекторию, фазовое время движения, интенсивность вращения тела и др., вторая — программу и качество выполнения усложняющих действий, «накладывающихся» на базовое движение - «сальтовых» вращений тела, изменений позы и др.

Завершающие действия - заключительная стадия упражнения, в которой решаются (по необходимости и возможности) задачи необходимой оперативной коррекции движения и рационального связующего перехода к последующим действиям.

Структурно-параметрические отношения между движениями и их классифицирование

Обучение спортивным упражнениям базируется на эффектах переноса двигательного навыка. Это особенно важно для полимоторных видов спорта типа многоборий (технико-эстетические виды, легкоатлетические многоборья и т.п.), в которых спортивное совершенствование идет по пути освоения многочисленных структурно разнообразных, прогрессивно усложняющихся движений. Успех освоения каждого упражнения и технической оснащенности спортсмена в этом случае существенно зависит от верного понимания существа структурно-параметрических отношений между упражнениями-предшественниками и целевым упражнением. Возникающие при этом методические задачи решаются посредством научного классифицирования упражнений, прежде всего - по признаку биомеханической идентификации действий-движений. С формально-логической точки зрения, существуют классификации спортивных упражнений разных аналитических уровней. Наиболее примитивны искусственные классификации, для которых используется второстепенный признак, не отражающий коренных свойств упражнений, как, например, их группировка по формальному терминологическому признаку. Более продуктивны вспомогательные классификации, выполняемые на основе выбора отдельных необходимых структурно-технических признаков, например, технических элементов, нуждающихся в совершенствовании, специальных двигательных качеств и др. Такие классификации нередко используются в учебно-методических разработках по спорту. Наиболее совершенны естественные классификации гимнастических упражнений, в основе которых лежит биомеханически обоснованная система структурно-технических признаков, в совокупности определяющая все наиболее существенные свойства классифицируемых упражнений, взятые в их соотношении. Это позволяет на объективной научной основе строить методические цепочки обучающих упражнений, а также выявлять ранее неизвестные формы движений и с высокой вероятностью предсказывать технику их исполнения.

Программность спортивных движений

В сравнении с естественными бытовыми движениями, локомоциями, трудовыми действиями и т.п., спортивные упражнения носят искусственно культивированный характер, позволяющий реализовать богатые резервные возможности моторики человека, не занятые в повседневности. В зависимости от двигательной специфики данного вида спорта, движения тела спортсмена носят некоторый программный характер, а реализация заданной программы обеспечивается системой технических действий, носящих строгий причинно-следственный характер. Программность спортивных движений наиболее ярко выражена в технико-эстетических видах спорта, где исходная двигательная задача всегда связана с воспроизведением внешней (кинематической) формы заранее заданного движения. Но в том же смысле практически всякое спортивное упражнение может быть описано посредством совокупности кинематических программ движения, которые могут, в принципе, не только с исчерпывающей полнотой отобразить существо двигательной задачи, подлежащей решению при обучении и исполнении упражнения, но и стать основой для точного аналитического описания движения в терминах механики. Любое спортивное движение может быть представлено в виде трех независимых кинематических программ. Программа места представляет собой программу перемещения о.ц.т. тела спортсмена по заданной траектории. Программа ориентации задает необходимое вращение тела вокруг главной центральной оси тела. Программа позы обусловливает характер одновременных и последовательных изменений суставных углов, что является решающим причинным компонентом действий-движений в упражнении, и без чего в принципе невозможно выполнение последнего. Наконец, совокупность названных программ представляет собой общую программу движения, дающую полную его кинематическую картину. Описанный подход к анализу движения не только дает возможность детального его описания, имеющего педагогическое значение, но и может быть использовано для строгих биомеханических, расчетно-аналитических, в том числе компьютерных, исследований.