Биомеханические особенности и фазовый состав техники

 

Анализ движений человека относится к области биомеханики. Движения изучаются для того, чтобы определить, от чего зависит их эффективность, в каких условиях и как лучше их использовать. Для этого необходимо уметь оценивать их совершенство, их соот-ветствие поставленной цели.

 

Технические приемы в настольном теннисе — это двигательные действия, состоящие, как правило, из нескольких компонентов, и, рассматривая эту систему, необходимо мысленно выделить ее составные элементы. Для этого используют кинематические, динамические и ритмические характеристики (табл. 3.3).

Кинематика движений человека определяет пространственную форму движений и ихизменения во времени без учета масс и действующих сил. Она дает в целом только внешнюю картину движений.

Динамика движений человека раскрывает причины возникновения и изменения движений,их механизмы.

 

Кинематические характеристики техники движений проявляются в пространстве и вовремени. Это положения и движения человека в пространстве и во времени: пространственные, временные и пространственно-временные.

Пространственные характеристики техники дают возможность сравнивать размеры тела

и его звеньев, а также положения и перемещения тела и звеньев тела спортсмена в пространстве, их

Таблица 3.3 Биомеханические характеристики спортивных движений

 

Характеристики	К чему относятся	Условное	Что характе-
			обозначение	ризуется
Кинематические	Пространствен-	Перемещение	AS, Дф; R= l/r	Форма
ные (куда)			движения
	Временные	Длительность	At	Характер
	(когда)			движения
	Скоростные	Скорость	V, со
	(как)	Ускорение	a, Z
	Масс-инер-	Масса Момент	т	Механизм
	ционные (что)	инерции	S = /и,г,-2	движения
	Силовые	Сила Момент	F Fr FAt, mV
Динамические	(почему)	силы Импульс	MFt = /со
	силы Импульс
	момента силы
	Энергетические	Работа	A = FS
	(как)	Мощность	N=A/t=FV

-

 

ческие Ритми

 

Временные (как) Темп Ритм

 

 

n - I/At R =	Характер
Atx/At2	движения

 

траектории и т.д. К временным характеристикам относится длительность выполнения приемов и действий, их фаз. Скорость и ускорения при выполнении приемов и действий относятся к пространственно-временным характеристикам техники.

 

От учета этих характеристик во многом зависит индивидуализация техники теннисиста, поиск оптимальных именно для него особенностей движений.

Динамические характеристики техники проявляются во взаимодействии звеньев теласпортсмена друг с другом, тела спортсмена со средой и спортивными снарядами. Основными силовыми характеристиками являются: величина силы, момент силы, век-^ТоР силы, импульс силы. К масс-инерционным характеристикам теххники спортсмена относятся масса, момент инерции и т.д.

 

Ритмические характеристики техники настольного тенниса проявляются в ритме—рациональном акцентированном распределении усилий движения, действия во времени и пространстве. Ритм действий спортсмена принято рассматривать в качестве интегрального параметра, характеризующего уровень спортивно-технического мастерства спортсмена, в котором собраны во временной последовательности разнообразные характеристики техники теннисиста.

При выполнении различных технических приемов действуют разные группы мышц. Целью мышечных сокращений является некоторое изменение положения тела во времени

 

и пространстве. Значения пространственных и временных характеристик ударного действия зависят от морфологических характеристик тела теннисиста (длина тела и длина звеньев тела, параметры конечностей и др.), а также от его функциональных характеристик (сила различных групп мышц).

 

 

Каждый прием нацелен на оптимизацию ударного взаимодействия кинематической цепи «теннисист—ракетка», в результате которого мяч в соответствии с тактическим замыслом получает определенное направление, скорость и вращение. В процессе этого взаимодействия происходит обмен энергией между движущейся кинематической цепью и летящим мячом. От такого обмена и зависит ударный эффект — величина и направление поступательной и угловой скоростей отлетающего мяча. Силовое воздействие на мяч носит импульсный характер и отличается резким пиковым изменением силы в очень короткий промежуток времени и характеризуется ударным импульсом, который приблизительно равен произведению максимальной силы на время ее действия (Р = F_maxt). Запас необходимой для удара энергии складывается из накопленной к моменту удара кинетической энергии кинематической цепи и потенциальной энергии, необходимой для создания определенной «жесткости» соединения ее звеньев. В случаях, когда необходимо смягчить удар, добиться невысокой скорости и короткого полета мяча, целесообразно значительно снизить жесткость соединений звеньев в кинематической цепи и достигнуть необходимого эффекта амортизации.

 

Таким образом, чтобы проанализировать ударное движение необходимо рассматривать во взаимосвязи такие биомеханические понятия, как обмен энергией и количеством движения между кинематической цепью «теннисист—ракетка» и летящим мячом, а также импульс, создаваемый при контакте ракетки с мячом.

При всех ударных движениях особенно важна работа мышц предплечья и кисти, так как скорость и направление удара до-стигаются дозированным и координированным действием пред-плечья—кисти. Кисть является самым подвижным звеном в кине - матической цепи верхней конечности, и в лучезапястном суставе возможны следующие движения кистью: пронация-супинация, сгибание-разгибание и отведение-приведение. Пронация и супинация кисти вместе с движением руки позволяют менять траекторию ракетки.

 

Фазовый состав приемов техники. При биомеханическом анализетехнических приемов принято вычленять их составные части —

фазы движения. В настольном теннисе движение может быть разделено на три фазы:фазузамаха, фазу удара и фазу окончания движения (рис. 3.27, табл. 3.4).

 

При более сложном анализе выделяют пять неразрывно связанных и относительно самостоятельных по решаемым задачам фаз.

 

1. Подготовительная —фаза замаха,подготовка к выполнению удара по мячу.

2. Разгон ракетки, подведение ракетки к мячу.

3. Удар —непосредственное выполнение ударного действия,взаимодействие ракетки смячом.

4. Окончание движения —постепенное торможение движения.

5. Заключительная —фаза возвращения ракетки и самого теннисиста в исходноеположение.

 

 

Таблица 3.4 Морфологические и биомеханические признаки техники удара

 

Фазы удара	Биомеханические признаки	Морфологические признаки
Подготовительная	Оптимальное слежение за	Точность движений
фаза	соперником и мячом, пере-
	движение, встреча мяча
Фаза удара	Оптимальная траектория	Ритм движения, объем
	движения Импульсная	движения, последова-
	координация Оптимальное	тельность, точность, темп,
	напряжение мышц	быстрота движения; связь
		факторов движения
Заключительная	Оптимальное расслабление	Ритм движения
фаза	мышц

Ракетка движется во время выполнения удара с ускорением и наибольшей скорости достигает в момент контакта с мячом, т. е. во время удара.

 

Анализ техники ударов по фазам движений позволяет лучше выявить ошибки или недостатки в технике выполнения ударных действий.

Замах —наиболее вариативная фаза.Ее задачей является обеспечение грубой ориентацииракетки, обеспечение необходимой опоры для звеньев тела теннисиста, увеличение пути движения ракетки вперед и подготовка мышц к более мощному рабочему усилию. Разгон —с учетом характера удара ориентация ракетки уточняется;имеютсявозможности ввести соперника в заблуждение, маскировки будущего удара. Главная задача — увеличение скорости движения ракетки.

Удар —достижение максимальной скорости движения ракетки,управление энергетикойудара.

Торможение — снижение скорости ракетки,завершение удара(сохранение ориентацииракетки для контроля ударного действия).

В фазе возвращения ракетки в начальное положение она не должна идти по линии вперед—назад (по системе маятника), а идет по форме лука. Петля лука в верхнем подкручивании мяча, в нападающих ударах направлена вниз, а в подрезках менее выражена и направлена вверх.

Функции частей тела при выполнении ударов. Мышцы ног перемещают спортсмена вудобное для удара место (примерно на дистанцию согнутой руки), поворачивают корпус на нужный угол (оптимально 45° к направлению удара) и служат опорой при ударе; мышцы туловища увеличивают амплитуду замаха, помогают работе ног; плечо и предплечье, двигаясь по направлению удара, увеличивают его силу, кисть направляет мяч. Функции рук различны. Игровая рука выполняет ударные движения. Свободная рука, подобно хвосту белки, помогает координировать движения при ударах и передвижениях. Свободная рука, если ей не уделять должного внимания, может создать проблемы. Ее возможные функции две, при этом противоположные: помочь создать мощность удара или выполни роль тормоза, противовеса.

В подготовке к ударам справа правша левую свободную руку держит согнутую (около 90° в суставе локтя и 45° от корпуса). При выполнении быстрых ударов справа, когда рука с ракеткой движется справа влево и вокруг себя, левая рука тоже движется вокруг себя — слева направо. Это помогает координации движений при выполнении ударов вблизи от стола при высоком темпе игры. Но при сильных ударах — таких, как топ-спин и завершающий удар, — левая рука движется «от себя» — влево, так лучше «вложить» массу тела в удар. При подрезках справа свободная рука движется влево назад. При выполнении подставки и срезки слева свободная рука движется влево, а при топ-спинах и накатах — вправо. При подрезках слева свободная рука движется влево назад в качестве противовеса и помогает сохранять устойчивое положение. Игровая рука с ракеткой должна быть расслаблена, не напряжена, кисть ее — «воздушная», плечо не прижато к телу.

 

Чем мощнее мышцы живота, спины и бедер у игрока (мышцы, которые играют важную роль в торможении движения и препятствуют утрате устойчивости), тем меньшее значение при торможении имеет свободная рука.

Большое значение при ударах имеет и движение плечевого пояса. Голова теннисиста поворачивается по направлению удара и двигается в том же направлении, что и туловище, глаза постоянно следят за мячом и действиями соперника.

В горизонтальной и вертикальной плоскостях движения туловища при различных ударах различные. Например, при выполнении топ-спина приседают, корпус поворачивается вбок и назад, а при выполнении завершающего удара туловище движется вперед и вверх — по направлению удара — и в финальной фазе поворачивается в направлении, противоположном предударной позе.

Быстрые повороты от голеней и бедер уточняют и усиливают удар. Поворотом плеч и корпуса игрок увеличивает скорость движения руки. Фиксация туловища — жесткая стойка — препятствует быстрым ударам и проведению неожиданной атаки. Туловище активно участвует и при защите. При совершенствовании техники требуется согласованность действий всего тела.

При выполнении любого технического приема важны функции всех звеньев руки с ракеткой. При выполнении удара «самый ответственный момент» — контакт мяча и ракетки (толчок, удар, вращение, амортизация). И хотя задачи каждого удара различные, но существуют и общие назначения частей руки, их координация, субординация, гармония, ритм частей тела. При выполнении движений все части тела образуют гармоничное единство. Необходимо добиваться при соблюдении соответствующего ритма и гармоничного включения различных звеньев кинематической цепи в ударное движение.

Движения спортсмена, не способного воспринять ритм, диктуемый игрой, распадаются, «разваливаются», он не может выполнять даже заученные приемы.

 

Кисть, во время исполнения удара по мячу легкая,ненапряженная,лишь поворачиваетракетку, создавая необходимые углы наклона ракетки, обеспечивающие соответствующие вращения:

при нападающих ударах кисть поворачивает ракетку из открытого положения в закрытое

(при этом удар производится по задней и верхней частям мяча — придается верхнее

вращение);

при защитных ударах — из положения, когда ракетка отклонена назад на 20 — 30°, в почти горизонтальное положение (при этом удар производится по нижней половине задней части и по нижней части мяча — так обеспечивается нижнее вращение). Последовательность включения звеньев ударной цепи —ног,звеньев туловища и руки—строго определена:

 

ноги

 

бедра

туловище

рука/плечо

локоть/предплечье

 

кисть

 

 

сгибание колен;

 

поворот бедра;

поворот туловища;

ротация руки по отношению к плечу;

выпрямление локтя — пронация предплечья;

движение кисти.

 

 

Даже если все звенья кинематической цепи правильно выполняют свои функциональные назначения, удар может не получиться. Ведь далеко не безразлично, в какой последовательности отдельные части руки и туловища вступят в удар. Кинематическая ударная цепочка включает части тела, действующие как система звеньев, где сила, произведенная одним звеном или частью тела, следовательно, передается следующему звену. Такая оптимальная координация частей тела позволят эффективно передавать накапливаемую скорость от одного звена к другому. Скорость предыдущей части тела добавляется к следующей части, Которая добавляет свою собственную скорость к общему результату. Так продолжается до конечной части цепи, когда, в идеале, Ракетка устремляется к мячу благодаря суммированной скорости.

 

Такое взаимодействие является оптимальным и способствует: максимизации мощности удара; повышению скорости выполнения технических приемов; снижению усталости и предотвращению травматизма.

Анализируя эффективное использование координационной цепочки, необходимо соблюдать следующие ее принципы:

- движение должно начинаться снизу вверх;

- движение должно переходить от больших сегментов к меньшим;

- движение должно быть своевременно и прогрессивно.

 

Соотношение скоростей звеньев руки. Исследования показывают,что между

 

показателями, характеризующими максимальную скорость движения ударной руки

(плеча, локтя, кисти, ракетки), существует корреляция (г = 0,639 — 0,982). Достаточно

измерить один из показателей и по нему судить об уровне скоростной подготовленности

спортсмена.

Тесно связаны показатели максимальных скоростей со скоростями в момент соударения ракетки с мячом, что также немаловажно. Более высокой скорости движения ударной руки всегда сопутствует высокая скорость соударения. Это означает, что быст-i рый спортсмен даже при определенных недостатках будет иметь преимущество.

 

Повышение скорости движения ракетки во многом зависит от длины замаха. Для его увеличения следует использовать возможности всех кинематических звеньев тела.

Большие возможности дает совместная работа руки и кисти. Трудность здесь в том, что увеличение скорости руки ведет к уменьшению скорости кисти. Движение никогда не будет быстрым, если рука напряжена.

 

Возрастание напряжения руки существенно уменьшает эффективность топ-спина, особенно в конце длительной встречи или соревнования.

 

Биомеханический анализ ударных действий Г. В. Барчуковой и В.А. Воронова в 1997 г. выявил, что при высокой вариативности техники и отдельных ее компонентов у каждого теннисиста высокого класса с установившейся техникой в стандартных условиях деятельности наблюдается устойчивая структура соотношения ударных скоростей движения ракетки, кисти, предплечья и плеча при выполнении различных видов технических приемов (табл. 3.5). При этом между звеньями ударной цепи у каждого спортсмена существует определенная взаимосвязь. Так, соотношение скоростей звеньев кинематической цепи в момент удара у более опытных теннисистов имеет более определенную зависимость, чем у менее подготовленных спортсменов. Такая устойчивость структуры соотношения скоростей движений в различных звеньях цепи свидетельствует о закрепленном двигательном навыке.

 

Таблица 3.5