56785. Инерционные циклические сгибания/разгибания типа «размахиваний изгибами» на перекладине. На рис. 3.14 они показаны эллиптической «траекторией», захватывающей все зоны построения, но в основном располагающейся в его левом нижнем углу, соответствующем преимущественно баллистическому режиму с ярко выраженным инерционным движением массивных звеньев. Подчеркнем, что чем больше выражено в этом цикле свободное, инерционное движение, тем выше технический уровень исполнения упражнения.
91011. Отталкивание «с места». В простейшем случае спортсмен из статического подседа (9), резко наращивая напряжение мышц-разгибателей и вызывая их сокращение (910), выпрыгивает вверх. В биомеханическом плане такое движение малоэффективно, так как выполняется без должной подготовки: мышцы, выполняющие отталкивание, в известной степени натянуты, но начинают работу из статического положения, в котором скорость натяжения мышц, вовлекаемых в работу, равна нулю.
129. Приземление в остановку. Чтобы полностью погасить движение, спортсмен действует преимущественно в уступающем режиме с сопутствующим подрасслаблением мышц, снимающим напряжение, которое может нарастать по мере увеличения натяжения мышц («притормаживание с уступанием», по Д. Д. Донскому).
1314151617. Упругий наскок на опору и наскок. Прыжок с места, уже рассмотренный нами (91011), и прыжок, выполняемый с темпового упругого наскока на опору (что наиболее типично и важно, как предмет обучения), обладают большим внешним сходством. Однако, анализируя «траектории», показанные на рисунке, можно убедиться, что эти двигательные действия, в отношении режимов мышечной работы, совпадая в отдельных деталях (ср. точки 910 и 1516; 1011 и 1617), вместе с тем существенно различаются. В прыжке «с места» отсутствует эффективная подготовительная фаза действий, дающая темповое натяжение мышц-разгибателей при упругом наскоке. Данные различия носят принципиальный характер, тогда как в практике они, как правило, не учитываются. Это касается, в частности, и физической стороны прыжковой подготовки: установка на прыжки «с места» и «с темпа» тренирует разные двигательные способности спортсмена. Наконец, заметим, что любой вид прыжка может завершаться приземлением в остановку (91011129 или 131415161718129), а также переходить в циклические прыжки с промежуточными упругими приземлениями, как это происходит в беге или «многоскоках» (141516171812 14).
Рассмотренные случаи движений, так же, как и сами режимы работы мышц, по сути упрощенные модели истинной деятельности мышечного аппарата спортсмена. Однако профессиональный анализ тренировочных упражнений в спорте, описание технических эффектов движений не возможны без удовлетворительного знания хотя бы основных, грубо очерченных закономерностей работы двигательного аппарата.
3.3. УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯМИ
Рассмотренные выше биомеханические закономерности работы двигательного аппарата спортсмена относятся, по преимуществу, к его периферической, эффективной части. Между тем, любой двигательный акт, совершаемый человеком, предполагает участие в исполнении движения центрально-нервных механизмов, подобно тому, как передвижение на автомобиле требует не только наличия подвижной части с рамой, мотором и колесами, но и системы управления, на вершине которой находится водитель.
3.3.1. Кольцевая схема управления движениями
Вопрос об управлении произвольными движениями широко и разнообразно обсуждался в специальной литературе, и основные положения, относящиеся к данной проблеме, ныне сложились в достаточно определенную концепцию. Это концепция кольцевых процессов управления двигательными действиями на основе сенсорных коррекций, полностью применимая и к спортивным двигательным действиям.
Фазы управления движениями. На рис. 3.15 принципиальная схема управления двигательным действием, в целом соответствующая концепциям П. К. Анохина, Н. А. Бернштейна и др., но адаптированная в целях прикладного применения. Анализ этой схемы регуляции двигательных действий помогает понять целый ряд закономерностей освоения и исполнения спортивных упражнений.
Рис. 3.15. Кольцевая схема управления двигательными действиями на основе сенсорных коррекций.
Обозначения: 12 формирование образа действий в программирующих отделах ЦНС спортсмена, 34 сигнал прямой связи и начало действия, 56 активная мышечная работа и ее начальный физический эффект, 710 рецепция осуществленного движения и сигнал обратной связи, поступающий в аппараты сравнения и программирующие отделы ЦНС, 1117 коррекция движения и продолжение двигательного акта в новом цикле сенсорного контроля-управления.
Можно видеть, что двигательный акт, согласно этой схеме, развивается в следующей принципиальной последовательности:
вначале формируется образ действия-движения в программирующих отделах ЦНС (12). Это фаза, связанная с возникновением и (или) последовательным уточнением двигательных представлений, играющих кардинально важную роль как в самом начале обучения, так и в дальнейшем, вплоть до выработки установки на исполнение упражнения в соревнованиях. Сформировавшиеся двигательные представления являются по сути, своего рода, программой двигательного действия;
при наличии сформированной программы, психологической установки и должной функциональной готовности на конкретное исполнение двигательного действия, в управляющих отделах ЦНС (3) генерируется командный, эфферентный сигнал или сигнал прямой связи. Это фактическое начало непосредственного двигательного акта (4);
эфферентный импульс вызывает возбуждение мышечного аппарата (5), дающего некоторый первичный эффект (6) в виде усилия, движения и т.п.;
результат физической работы, полученный в этом цикле действий, подлежит рецепции (7), т.е. оценке сенсорными системами, функционально соответствующими полученному движению;
информация о результатах рецепции поступает в виде афферентного сигнала или сигнала обратной связи (8) в аппараты сравнения ЦНС (9);
в аппаратах сравнения происходят анализ и синтез полученной информации на предмет соответствия программного движения фактически полученному результату. Если последний соответствует ранее заданной программе, исполнение упражнения может быть продолжено (10). При рассогласовании того и другого (что весьма типично для обучения) программа экстренно корректируется (11);
в дальнейшем генерируется вторичный эфферентный импульс (1213), также поступающий в эффекторы (14) и дающий некоторый новый результат (15), подвергающийся очередной рецепции (16, 17).
Описанный циклический процесс повторяется до тех пор, пока сохраняется потребность и возможность исполнения управляемого произвольного двигательного действия.
Сенсорные коррекции. Таким образом, можно убедиться, что процесс управления носит кольцеобразный характер и строится на основе обратной связи, получаемой от сенсорных систем. Перестройки, которые благодаря этому могут вноситься в движение, носят наименование сенсорных коррекций, без которых никакое произвольное движение не может быть управляемым15.
Интересно отметить, что в приведенной схеме управления двигательным актом как бы в снятом виде отражается весь процесс освоения спортивного упражнения, включающий в себя создание и совершенствование необходимых двигательных представлений, углубленное разучивание движения с его последовательной коррекцией и совершенствованием, а также методы и средства такой работы.
3.3.2. Скорость управления движениями (СУД)
Быстрота циркуляции нервных импульсов в системе управления действием-движением конечна. Как известно, меньше всего нужно времени на простые двигательные реакции, не требующие выбора, а также реакции, относящиеся к наиболее освоенным, автоматизированным двигательным действиям. Более сложные реакции, в особенности, связанные с разучиванием новых движений, требуют большего времени.
Так, есть данные (А. В. Овсянников, 1975), согласно которым время обратной афферентации, в данном случае, время, необходимое для оценки качества выполненного движения с учетом потребностей его возможной коррекции, при обучении гимнастическим упражнениям достигает 0,3 с, что, в сущности, очень много, если иметь в виду исполнение быстротечных движений (см. ниже).
С другой стороны, длительность двигательных действий и фаз движений, требующих оперативного управления (иначе говоря их быстрота), весьма различны. Это означает, что спортивные упражнения, в зависимости от скорости включенных в них действий, в разной степени доступны для управления на основе сенсорных коррекций. В целом управляемость движения определяется отношением скорости анализа/синтеза сенсорной информации к скорости действия-движения; чем выше первая и ниже вторая, тем более управляемо данное движение, тем более оно доступно для коррекции в процессе обучения и исполнения. Таким образом, эффективная СУД величина относительная.
Управляемость движений. Рассмотрим четыре условных категории спортивных упражнений, различающихся по названным выше параметрам.
Импульсные движения имеют время исполнения, соизмеримое с временем обратной афферентации или еще меньшее. Данные упражнения практически не доступны для оперативной коррекции. Таково, например, большинство мощных отталкиваний в легкой атлетике, гимнастике, акробатике или ударных действий. Длительность всех таких действий измеряется, максимум, двумя десятыми долями секунды, но как правило, бывает еще меньше. Например, типичное время отталкивания в акробатических, опорных гимнастических или легкоатлетических прыжках обычно не превышает 0,12 с. Даже при высшей степени мастерства спортсмен, успевший осознать неполадки в подобном движении, практически лишен возможности внести в него какую-либо коррекцию в механически эффективной форме. Тем более это относится к импульсным действиям типа прыжков, когда немедленно после выполненного действия спортсмен в принципе лишается возможностей взаимодействия с опорой или снарядом. Предельная модель этой ситуации выстрел, когда исправить ошибку можно только в следующей попытке. Этими свойствами импульсных действий объясняются трудности в их совершенствовании, когда грубые формы движения могут осваиваться достаточно быстро и просто, а высокий уровень мастерства достигается очень длительной, кропотливой работой, а порой не достигается вовсе.
Быстрые движения выполняются в интервале времени не более 0,40,5 с. Это время близко к критическому значению обратной афферентации и при попытке действий типа сложной реакции от спортсмена требуются предельная быстрота и точность. Типичны в этом смысле действия голкиперов после опасного удара по воротам; теннисистов, идущих на прием короткой передачи; боксеров, реагирующих на удары противника; гимнастического тренера, бросающегося на помощь ученику, сорвавшемуся с перекладины, и т. п. Однако, даже при самой блестящей реакции исполнителя вероятность успеха в данной ситуации невелика и в значительной степени зависит от удачи, так как, сумев вовремя среагировать на сам факт атаки, спортсмен не успевает достаточно полно «расшифровать» внезапно полученную сенсорную информацию и принять единственно верное решение.
Умеренно быстрые движения. К этой категории могут быть отнесены многие спортивные движения, в том числе целостные упражнения, длительность исполнения которых измеряется временем до 1,52 с. По ходу исполнения таких упражнений в них могут достаточно успешно вноситься спорадические коррекции. Эффективность и развернутость коррекционного управления такими движениями может быть различной в зависимости от их структурной сложности, необходимого темпа координированных двигательных действий, подготовленности спортсмена, его функционального состояния, и наконец, совершенства методов и средств обучения.
Так, при исполнении сальто из виса на перекладине или кольцах опорный период оказывается достаточно длительным, чтобы опытный гимнаст, отметив аномалии в исполнении начальной стадии упражнения, мог бы еще до перехода в безопорное положение до известной степени скорректировать движение и избежать ошибки. То же относится и к полетной части таких движений (время порядка 1,101,15 с), в которой могут выполняться действия вариативного характера. Типичны «подстроечные» действия у гимнастов, акробатов, когда ошибки опорной стадии движения хотя бы частично компенсируются в полете за счет техники группирования и т. д. Характерны также примеры экстренной перестройки программы движения, связанные с тактикой борьбы, особенно в игровых видах спорта и единоборствах. В контексте обучения умеренно-быстрые движения наиболее благодарный материал для освоения и совершенствования. Именно на такие упражнения, прежде всего, ориентирован основной массив методов и приемов учебно-тренировочной работы.
Медленные движения, длительность исполнения которых существенно больше, чем время обратной афферентации (от 2 с и более), наиболее управляемы и в наибольшей степени доступны для оперативной коррекции, если этому благоприятствуют чисто технические условия (контакт с опорой и др.). К этой категории могут быть отнесены многие упражнения, например, силового, «жимового» характера, упражнения на равновесие, выразительные движения типа небыстрой сложно координированной пластики и др.
Средства повышения управляемости движений. Относительность СУД обусловливает особенности методики повышения управляемости движений. Стремясь помочь спортсмену наладить по ходу обучения систему управления двигательным действием следует, по возможности, оперировать как самим упражнением, так и средствами управления. Опишем в этой связи некоторые наиболее характерные направления, приемы и средства работы. Выделим, прежде всего, средства обобщенного воздействия, направленные на повышение функциональных возможностей спортсмена.
Совершенствование скоростных и сенсомоторных качеств спортсмена один из наиболее кардинальных путей к успешному освоению любых спортивных упражнений, особенно связанных с быстрым движением. Как известно, скоростные качества спортсмена (здесь скорость двигательной реакции) определяются рядом признаков, включая латентное время реакции, скорость одиночного неотягощенного движения, частоту повторных движений. Все эти качества могут совершенствоваться и подлежат специальной тренировке в формах, наиболее адекватных данному виду движений.
Не менее важна специальная тренировка сенсомоторных качеств спортсмена реакций антиципации, способностей ориентироваться в пространстве и др. Совершенствование соответствующих двигательных возможностей важнейший раздел подготовки во многих видах спорта. Достаточно вспомнить тренировку футбольного вратаря, которого «обстреливают» сразу десятком мячей; тренаж боксера, отрабатывающего уходы в работе с грушей; батутную «обкрутку», широко используемую во многих видах спорта гимнастического ряда. Подобные приемы и средства специальной тренировки двигательной реакции в принципе известны с древних времен на примерах исторически сложившейся подготовки в восточных единоборствах. Все это имеет не только техническое значение, но и крайне важно, как средство тренировки разнообразных психомоторных реакций, средство повышения подвижности нервных процессов, связанных с контролем собственных двигательных действий и управлением ими.