Электронная библиотека » Алексей Кадочников » » онлайн чтение - страница 7


  • Текст добавлен: 13 марта 2014, 00:02


Автор книги: Алексей Кадочников


Жанр: Спорт и фитнес, Дом и Семья


Возрастные ограничения: +18

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 7 (всего у книги 14 страниц)

Шрифт:
- 100% +
Устойчивость и равновесие

На человека в процессе двигательной деятельности действуют статические и динамические силы, сочетание которых может вывести его из состояния равновесия.

Например, задача единоборца состоит в том, чтобы за счет выбора оптимальной стойки, определения дистанции, использования наиболее рационального в сложившейся ситуации двигательного действия обеспечить собственную устойчивость и, наоборот, вынудить противника потерять равновесие.

Поэтому в условиях боя такие понятия, как устойчивость и равновесие, играют исключительно важную роль.

Устойчивость – это способность бойца надежно сохранять положение равновесия без опрокидывания (падения) при внешнем силовом воздействии, возникающем при контакте с соперником или с окружающей средой.

Для количественной и качественной оценки устойчивости применяют различные критерии, наиболее приемлемые для конкретных случаев ее проявления, а именно:


– углы устойчивости;

– коэффициенты устойчивости;

– предельные скорости движения.


Различают статическую и динамическую устойчивость. Статическая устойчивость человека – это устойчивость при отсутствии динамических сил (центробежных или сил инерции).

При статическом (медленном) наклоне твердого тела его опрокидывание происходит относительно некоторой линии, называемой линией опрокидывания.

При оценке устойчивости человека как твердого тела (рис. 41а) такими линиями являются линии а—b и е—f (во фронтальной плоскости) и линии а—f и b—е (в сагиттальной плоскости).

Расстояния между линиями опрокидывания (d, d1) определяют опорную базу тела в данной плоскости.

Рис. 41


Площадь аbеfа является опорной базовой площадью. Устойчивость человека в зависимости от схемы действующих сил оценивается в одной из основных плоскостей тела – фронтальной или сагиттальной. Итак, при отсутствии внешних сил устойчивость определяется предельным углом наклона тела, так называемым углом статической устойчивости φ.

Это угол между вектором силы тяжести G и линией, проходящей из ЦМ через линию опрокидывания а—b (на рисунке 41b она проектируется в точку О).

Угол устойчивости φ определяется из геометрических построений:

tgφ =0,5d/φцм,

откуда

φ = arctg (0,5d /φцм,),

где φцм – положение ЦМ человека относительно опорной поверхности.

Статическая устойчивость человека тем выше, чем больше угол φ. Следовательно, для повышения статической устойчивости необходимо увеличивать опорную базу d и понижать положение ЦМ. Так, например, в любом поединке это есть главное условие для принятия стойки – исходного положения (рис. 42). Выбор стойки диктуется не только требованиями обеспечения первоначальной статической устойчивости, но и возможностью реагирования на изменение внешнего воздействия.

Понятно, что стоящий на выпрямленных ногах человек может, сохраняя вертикальное положение позвоночника, перемещать ЦМ только вниз.

Рис. 42

«Ноги на ширине плеч, колени согнуты так, что расположены в одной вертикальной плоскости с мысками обуви. Корпус прямой. Руки согнуты в локтях, предплечья вертикальны, пальцы на уровне глаз, руки не выходят за пределы корпуса».


Человек, который, согнув колени, присел, оставляя позвоночник в вертикальном положении, получает дополнительные преимущества. Он может теперь перемещать свой ЦМ не только вниз, но и вверх. Эта на первый взгляд незначительная деталь имеет существенное значение для повышения ответной реакции на действия противника.

Угол статической устойчивости изменяется в процессе двигательного действия. Так, например, если боец, не меняя опорной базы, согнет одну ногу, одновременно выпрямив другую (рис. 43), то произойдет смещение ЦМ на некоторую величину е.

Угол φ определяется как φ = arctg [(0,5d ± e)/ φцм].

Рис. 43


Знак «плюс-минус» в формуле означает, что угол φ уменьшается относительно линии опрокидывания а—b (точка О), но увеличивается относительно линии е—f(точка О1). Следовательно, устойчивость поддается контролю и управлению. Однако в общем случае на спортсмена, помимо силы тяжести О, в основных плоскостях тела действуют внешние силы (силы воздействия со стороны соперника или окружающей среды). Потеря устойчивости в сагиттальной плоскости из-за меньшей опорной базы d1 наиболее вероятна, а значит, более опасна.

Выведение из состояния равновесия

Существует множество способов выведения противника из состояния равновесия.

Равновесие тела сохраняется до тех пор, пока проекция ЦМ (на рис. 44 – точка С) не выходит за пределы площади опорной базы abefa. Удержание ее в этих пределах может быть осуществлено путем маневрирования («перешагивания» в стороны, вперед-назад), то есть изменения конфигурации и смещения опорной площади.

Итак, задача выведения человека из равновесия сводится к смещению его ЦМ за границы площади опоры.

В качестве примера приведем лишь один вариант выведения из равновесия, а именно: создание опрокидывающего момента.

Пусть сила тяжести G создает относительно линии опрокидывания аb (точка О1 на рис. 45) момент устойчивости Муст = Gа.

Достаточный для его преодоления опрокидывающий момент М1 можно создать незначительной по величине силой Р1, приложенной на относительно большом плече с. Но в этом случае возникает необходимость «фиксировать» линию опрокидывания (иначе противник легко защищается, переступив ногой и отодвигая линию опрокидывания).

Если приложить силу Р2, направив ее не только в сторону, но и вниз, то на плече b она создаст опрокидывающий момент М2 = Р2b.

Приседая, не только добавляют свою массу (т. е. прикладывают дополнительную инерционную силу F = ma), но и лишают противника возможности защищаться (переступив ногой, сместить ЦМ и отодвинуть линию опрокидывания).

Одновременно можно поменять направление атаки, переведя ее из фронтальной плоскости ХОY в сагиттальную – YOZ. Для этого достаточно сдвинуть точку приложения силы Р2 «из плоскости» в сторону задней линии опрокидывания a-f2 (рис. 44). Это резко уменьшает опорную базу, и потеря устойчивости катастрофически неизбежна.

Рис. 45


Рис. 46

Биомеханические аспекты устойчивости

Всякое положение биологического тела является процессом колебательного характера. Точка общего центра тяжести (ОЦТ) тела при статическом положении испытывает колебания в диапазоне 2–3 см вследствие кровообращения, лимфотока, дыхания, мышечного тремора и т. д. биологического тела; это управляемый процесс. Человек может изменять устойчивость своего тела за счёт варьирования факторов устойчивости, которыми являются:

1. Величина площади опоры. Это площадь, заключённая между граничными точками опоры. Она включает в себя активную площадь опоры, возникшую при контакте биологического тела с опорой, и пассивную.

На практике мы в большей степени способны изменять пассивную площадь опоры (например, поставив ноги на ширине плеч). Чем больше общая площадь опоры, тем более устойчиво положение тела. Оптимальная площадь опоры в рукопашном бою – когда ноги ставятся на ширине плеч.

2. Высота расположения точки ОЦТ. Чем ниже точка ОЦТ тела, тем более устойчиво тело.

3. Прохождение линии тяжести. Линия тяжести – это перпендикуляр, опущенный из ОЦТ тела на площадь опоры. Прохождение линии тяжести позволяет оценить устойчивость тела в разных направлениях (для плоского изображения – в передне-заднем направлении). Если линия тяжести проходит через центр площади опоры, то степень устойчивости тела одинакова во всех направлениях; если она смещена в какую-то сторону, то в этом направлении степень устойчивости снижена.

4. Величина углов устойчивости. Угол устойчивости – это угол, образованный линией тяжести и линией, соединяющей ОЦТ с краем площади опоры.

Угол устойчивости – это динамический фактор устойчивости, он соединяет в себе три предыдущих – статических. Попробуйте изменить один из предыдущих факторов устойчивости, это сразу же отразится на углах устойчивости. Смысл такого угла заключается в следующем: это угол, при повороте на который тело возвращается в исходное положение. Если тело будет повёрнуто на угол, превышающий величину угла устойчивости, то потеряет устойчивость и перейдёт в другое положение. Углы устойчивости тела при рассмотрении плоского изображения характеризуют устойчивость в переднем и заднем направлении. Чем больше углы устойчивости, тем более устойчиво тело в данном направлении.

5. Коэффициент устойчивости тела характеризует способность тела сохранять устойчивость при действии опрокидывающей силы. Уметь управлять коэффициентом устойчивости (изменяя позу, менять момент устойчивости) – это задача каждого обучающегося рукопашному бою. С точки зрения биомеханики, в рукопашной схватке мы преследуем следующие цели:

– сохранение и использование своего равновесия;

– выведение из равновесия противника и использование его потери устойчивости в своих целях.

Осознанное применение законов механики при изучении движений человека, в конечном счете, направлено на изыскание способов совершенствования двигательных действий.

Ещё одним промежуточным выводом из изложенного материала является необходимость использования при ведении рукопашного боя принципа минимума энергозатрат. Он заключается в следующем: психически нормальное живое существо произвольно организует свою двигательную деятельность так, чтобы свести к минимуму затраты энергии. Следует избегать излишних, непроизводительных мышечных сокращений и напряжений, а также уменьшать лишние непроизводительные движения. Дальнейшим развитием этого принципа является использование рекуперации энергии, т. е.:

– выбирать наименее энергоёмкое сочетание проявляемой силы и быстроты;

– использовать энергию, переходящую от одного сегмента тела к другому (например, выхлест голени за счёт энергии, накопленной при махе бедром);

– использовать энергию упругой деформации, накопленную в мышцах в предыдущих фазах двигательного действия.

Из того же принципа минимума энергозатрат вытекает и необходимость для управления противником и его поражения, использовать в рукопашном бою рычаги, инерцию, набранную противником, крутящий момент. Использование этих элементов позволяет значительно уменьшить энергозатраты бойца, ведущего рукопашный бой. Следует осуществлять оптимальные двигательные переключения, а именно:

– изменение интенсивности мышечной работы (например, скорости передвижения);

– изменение, проявляемое в двигательном действии силы и скорости (например, длины и частоты шагов);

– переход с одного способа выполнения двигательного действия на другой (например, атакующие или защитные попеременные действия руками, ногами).

Привлечение внимания читателя к этим положениям позволяет ещё раз подчеркнуть важность теоретических основ рукопашного боя и логичность извлечения из них практических выводов.

Эргономика рукопашного боя. Общие понятия

Рассматривая рукопашный бой, мы постоянно акцентируем внимание на оптимальных энергозатратах при его ведении. Это связано с тем, что непосредственно рукопашный бой не должен являться самоцелью. Необходимо не только победить в рукопашной схватке, но еще и выполнить поставленную задачу. Следовательно, надо уметь вести рукопашный бой с минимальными энергозатратами.

Вопросы, связанные с минимальными энергозатратами, во время выполнения каких-либо работ или действий, с оптимизацией деятельности человека, изучает наука эргономика.

Эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием технических средств (машин). Человек, машина (средство) и среда рассматриваются в эргономике как сложное, функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку. Эргономика решает задачи рациональной организации деятельности людей в системе «человек-машина-среда» (СЧМ), целесообразного распределения функций между человеком и машиной (техническим средством), определения критериев оптимизации СЧМ с учетом возможностей и особенностей работающего человека (группы людей). Рациональным называется тот вариант техники или тактики, который является наилучшим для большинства людей в определенной группе.

Оптимальным называется наилучший вариант из всех возможных.

У каждого человека – свой, индивидуальный, оптимальный вариант.

Соединение компонентов: человека, технических средств, рабочей среды – создает антропотехническую систему, которая приобретает новые возможности и свойства. Среди них, прежде всего, гибкость, адаптивность, обучаемость, способность решать творческие задачи, способность осуществлять действия в условиях неполной информации и без точно предписанных алгоритмов.

Общие эргономические требования

Ведение рукопашного боя будет происходить в определенном пространстве. В этом пространстве будет проходить весь комплекс действий, характерный для рукопашного боя, а именно: передвижения, действия с оружием, физический контакт с противником и другое. Естественно, что при физическом контакте вероятны различные удары, в том числе ногами и руками, и защитные действия ногами и руками. В эргономике при рассмотрении рабочего пространства, в котором задействованы движения рук и ног, различают зоны досягаемости, оптимальной и легкой досягаемости.

Зона досягаемости – это часть рабочего пространства, ограниченная дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе и максимально вытянутыми ногами при движении их в тазобедренном суставе.

Зона легкой досягаемости – часть рабочего пространства, ограниченная дугами, описываемыми расслабленными руками при движении их в плечевом суставе и расслабленными ногами при движении их в тазобедренном суставе.

Оптимальная зона досягаемости – часть рабочего пространства, ограниченная дугами, описываемыми предплечьями при движении в локтевых суставах, голенями при движении в коленных суставах. Важным критерием является угол обзора. При рассматривании объектов сложной конфигурации, а также при восприятии объемного и перспективного изображения оптимальный угол обзора в горизонтальной плоскости составляет 30–40°.

Для восприятия плоского изображения со сравнительно простой информацией рекомендуется угол обзора 50–60°, охватывающий зону неясного различения формы (в пределах этого угла наблюдатель замечает происходящие изменения периферическим зрением). Предельный угол обзора при одновременном движении глаз и головы составляет 180°. Однако при отображении информации с требованиями высокой скорости ее обработки допустимый угол обзора составляет 90°.

В вертикальной плоскости оптимальный угол обзора составляет 0–30° по отношению к горизонтали (15° вверх и 15° вниз от нормальной линии взора).

Нормальная линия взора соответствует наиболее удобному положению глаз и головы при рассматривании объектов и располагается под углом 15° вниз от горизонтальной линии взора. Максимальный угол обзора в вертикальной плоскости при повороте только глаз составляет 70°, при одновременном движении глаз и головы предельный угол видимости составляет 90° вверх и 55° вниз от горизонтали.

При ведении рукопашного боя необходимо предусматривать рациональное положение тела, которое должно быть удобным и свободным. По данным биомеханики, «положение тела» определяется его ориентацией и местоположением в пространстве, а также отношением к опоре. Каждое из положений характеризуется определенными условиями равновесия, которые определяются в основном величиной площади опоры, положением общего центра тяжести по отношению к площади опоры. Кроме того, каждое из этих положений характеризуется определенным взаиморасположением звеньев опорного аппарата, степенью напряжения мышц, положением внутренних органов, состоянием кровеносной и дыхательной систем и, следовательно, расходом энергии.

Необходимо знать, что устойчивое положение тела выгодно с энергетической точки зрения. В этом положении момент силы тяжести равен нулю, и нет необходимости компенсировать его мышечными усилиями.

В рукопашной схватке возникают различные положения тела. В каждом из положений можно различать бесчисленное количество поз.

Поза – это взаимоотносительное расположение звеньев тела, независимое от ориентации и месторасположения тела в пространстве и его отношения к опоре. Когда речь идет о физической деятельности, термин «поза» употребляется как наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение частей тела при выполнении двигательных операций.

Наиболее естественное положение для человека – это положение «стоя». Его поддержание обеспечивается наличием ряда анатомо-физиологических особенностей тела человека: изгибы позвоночного столба и определенный угол наклона таза (40–45°) способствуют равномерному распределению силы тяжести тела и мышечной тяги, хрящевые межпозвоночные диски амортизируют толчки при движениях и обеспечивают подвижность позвоночника; взаимное расположение внутренних органов и их крепление также приспособлены больше к вертикальному положению. В этом положении человек имеет благоприятные условия для зрительного обзора, передвижения и сенсомоторных координаций. Нормальной позой в положении «стоя» можно считать такую, при которой человеку не требуется наклоняться вперед больше, чем на 15°, следует избегать длительно фиксированных поз при действиях стоя.

Если человек хочет передвигаться с минимальными энерготратами, он должен изменить («переключить») нагрузку или скорость с одних групп мышц на другие в соответствии с меняющимися условиями и собственным состоянием.

Оптимизация движений

При рассмотрении действий в рукопашном бою необходимо учитывать следующие правила экономии движений:


– при работе двумя руками движения их должны быть по возможности одновременными, симметричными и противоположными по направлению. Одновременность и симметричность движений обеспечивают равновесие всего корпуса, что облегчает выполнение действий;

– движения должны быть простыми, плавными и закругленными. Для выполнения рабочей операции необходимо применять наименьшее количество движений;

– траектория рабочих движений не должна выходить за пределы зон оптимальной и легкой досягаемости;

– движения должны отвечать анатомической структуре тела и осуществляться по возможности в зоне зрительного контроля. Каждое движение должно заканчиваться в положении, удобном для начала следующего движения, причем последующее и предыдущее движения должны быть плавно связаны между собой;

– движения должны быть не только простыми, но и ритмичными. Нельзя допускать слишком медленных или слишком быстрых ритмов. При этом следует иметь в виду, что так называемые «неритмичные» движения – это не лишенные ритма движения, а либо движения с отклонениями от заданного ритма, либо нерациональные, что отражается на ритме;

– необходимо создать условия, при которых для преодоления слабых сопротивлений использовались бы малые мышечные группы, а при наличии значительных препятствий включались бы в действие большие группы мышц;

– с целью уменьшения мышечной работы в максимально возможной степени должна использоваться кинетическая энергия объекта работы.


Для обеспечения рациональных рабочих движений из двигательного действия необходимо исключить лишние малоэффективные и утомительные движения, вызывающие преждевременное утомление, и выбирать из всех возможных движений наиболее короткие по траектории и требующие минимальных усилий.

При подготовке к рукопашному бою следует учитывать некоторые обусловленные физиологическими, психологическими и анатомическими особенностями человека правила и положения, касающиеся скорости и точности движений и экономии усилий.


Скорость движений:

– там, где требуется быстрая реакция, движение к себе предпочтительнее;

– в горизонтальной плоскости скорость рук быстрее, чем в вертикальном направлении, наибольшая скорость движений – сверху вниз, наименьшая от себя – снизу вверх;

– скорость движений слева-направо для правой руки больше, чем в обратном направлении;

– скорость движения правой руки больше, чем левой;

– скорость движения под углом к вертикальной и горизонтальной плоскости меньше, чем в этих плоскостях;

– вращательные движения быстрее, чем поступательные;

– плавные криволинейные движения рук, ног осуществляются быстрее, чем прямолинейные с внезапным изменением направления;

– скорость движения уменьшается с увеличением нагрузки;

– движения одной рукой совершаются с наибольшей скоростью под углом 60° к плоскости симметрии, двумя руками – под углом 30°;

– максимальный темп вращательных движений – 4,0–4,8 об./с., нажимных движений для ведущей руки – 6,6 нажима в 1 с., для неведущей – 5,3 нажима в 1 с. Максимальный темп ударных движений – от 5 до 14 уд./с., оптимальный для длительной работы – 3,5–5,0 уд./с.


Точность движений:

– наибольшая точность движений достигается в горизонтальной плоскости в зоне, расположенной на расстоянии 15–35 см от средней линии тела, при амплитуде движения в локтевом суставе 50–60°;

– точность попадания рукой в заданную точку составляет 15–20 см в средней зоне ниже груди и 30–40 см в крайних зонах;

– при работе вслепую в горизонтальной плоскости короткие расстояния человеком преувеличиваются, а длинные – преуменьшаются, в вертикальной плоскости – преувеличиваются;

– наиболее точно оцениваются движения с амплитудой 8–12 см;

– пространственная точность движений при небольшой нагрузке (до 25 % максимального усилия) наилучшая, при значительных усилиях снижается;

– для вращательных движений наилучшая точность – при скорости 140–200 об./мин., для ударных – 60–70 движений в минуту.


Экономия усилий:

– сила, развиваемая рукой, зависит от ее положения: давление и тяга сильнее при движении руки перед корпусом, чем при движении сбоку;

– если при работе используются обе руки, то следует учесть, что сила правой руки больше, чем левой, на 10 % для сгибателей пальцев и на 3–4 % для сгибателей и разгибателей предплечья;

– максимальные усилия в положении стоя развиваются на уровне плеча, в положении сидя– на уровне локтя;

– наибольшая сила в положении стоя развивается движением на себя;

– сила давления больше при согнутой руке, чем при вытянутой;

– сила тяги по горизонтали больше при движении перед собой, чем при движении сбоку;

– в положении стоя давление сильнее, чем тяга;

– сила сгибателей предплечья больше при согнутой, чем при вытянутой руке;

– сила вращения руки зависит от ее положения и направления вращения – при повороте внутрь развивается более значительная сила, чем при обратном движении. Кроме этого, выявлено, что движения организуются не только пространственно, но и музыкально, подчиняясь определенному ритму. Примечательно, что круговая (дуговая) линия в большей степени обеспечивает непрерывность ритма и подчиненность движения определенной ритмической структуре. Поэтому в определенных случаях не самое скорое движение – самое рациональное, а не самое короткое движение – тоже самое рациональное.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.


Популярные книги за неделю


Рекомендации