Текст книги "Гимнастика. Секреты эффективного движения. Биомеханика. Структура. Техника"

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: 1—2 – формирование образа действий в программирующих отделах ЦНС спортсмена, 3—4 – сигнал прямой связи и начало действия, 5—6 – активная мышечная работа и ее начальный физический эффект, 7—10 рецепция осуществленного движения и сигнал обратной связи, поступающий в аппараты сравнения и программирующие отделы ЦНС, 11—17 – 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 (1—2). 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 (12—13), 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 управляемым1515
  Напомним об известном эксперименте с т. н. «ишемической деафферентацией», при которой на бедро испытуемого накладывается резиновый жгут, лишающий конечность нормального кровообращения и, соответственно этому, должной чувствительности, а значит – и условий для обратной афферентации. После этого легко убедиться, что никакое координируемое движение, например, стопой, не удается. Простейшая бытовая аналогия этому опыту – «отсиженная» нога.


[Закрыть].

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 0,4—0,5 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 1,5—2 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 1,10—1,15 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.

Расширение технического арсенала спортсмена – важнейший фактор повышения эффективности, точности двигательных действий при быстрых движениях. Чем больше выбор уже освоенных спортсменом технических приемов, которыми он владеет на уровне навыка и может без промедления использовать в форме реакции на виртуальную двигательную ситуацию, тем выше вероятность успешных действий при обучении. При этом, чем выше (до уровня оптимума) уровень автоматизации соответствующих двигательных действий, тем более высоким может быть эффект их применения. Таким образом, в данном случае речь идет о мастерстве спортсмена, которое предполагает не только высокий уровень технической подготовки на всех ее этапах, но и возможно больший спортивный опыт. Богатый технический арсенал зрелого спортсмена вообще способен в определенной степени компенсировать недостаток скоростных, реактивных качеств, которыми может обладать более молодой, но неопытный спортсмен.

Совершенствование двигательных представлений – также один из путей повышения эффективности управления ДД. Наиболее важная форма двигательных представлений в этом случае – идеомоторика, способность спортсмена вызывать в своем воображении образ предстоящего движения, детально воспроизводимый в сознании на как можно более обширном модальном «поле», т.е. в виде не только визуальных образов, но и в форме темпоритма, структуры мышечных напряжений и др. ощущений, сопровождающих исполнение именно этого упражнения.

Отметим теперь наиболее характерные методические приемы, позволяющие повысить эффективность управления двигательными действиями в конкретных условиях.

Замедление движения – хорошо известный прием обучения, позволяющий резко повысить СУД. Этот подход широко используется в различных замедленных имитациях движений, в так называемых «проводках», т.е. императивных формах направляющей помощи по всему движению, осуществляемой с помощью тренера или с применением специальных тренажеров. Предельная форма замедления, применяемая с целью осознания спортсменом действий в ключевых моментах упражнения и усвоения необходимых дифференцировок – фиксация рабочего положения тела.

Пример из области искусства. Знаменитый польский пианист Карел Таузиг (1841—1871) после каждого своего концерта, не уходя из пустого уже зала – медленно проигрывал всю программу еще раз, обращая особое внимание на неточности, допущенные, как ему казалось, в концерте.

Однако, прием замедления позволяет воспроизводить лишь отдельные координационные, кинематические параметры движения, практически не затрагивая его реальной динамики. Не работает этот прием и применительно к двигательным действиям, требующим предельно быстрой реакции, т.е. именно того компонента действий, который и является предметом освоения.

Наиболее благоприятная сфера применения замедления – умеренно-быстрые упражнения. В этом случае целесообразно применение гаммы постепенно и последовательно нарастающих по скорости упражнений, при исполнении которых спортсмен может, не теряя информации, переносить двигательные представления и элементы навыка, усвоенные при замедленном движении, на все более быстрые его формы, вплоть до желаемой.

Пространственная регламентация движения. Как отмечалось, импульсные и быстрые движения труднодоступны или практически не доступны для оперативной коррекции. Поэтому такие движения, подобные выстрелу, требуют тщательного «прицеливания». Для этого используются хорошо известные из методической литературы визуальные ориентиры, механические регуляторы (в роли тактильных ориентиров) и т. п. средства.

Примеры их использования многочисленны: футболисты, отрабатывающие прицельный удар по воротам, бьют по зональным разметкам (попасть в «шестерку», в «девятку»), аналогичными приемами пользуются волейболисты, теннисисты и др. В художественной гимнастике юные спортсменки применяют пространственные ограничители, заранее обозначающие заданную высоту броска предмета и пределы допустимых горизонтальных смещений. Разучивание некоторых прыжков в акробатике производится в зауженном коридоре, обозначенном вертикально стоящими матами; прикосновение к матам, возникающее при отклонении от заданного направления движения, играет в этом случае роль тактильного сигнала об ошибке.

Еще чаще используются «точечные» визуальные, звуковые и тактильные ориентиры, позволяющие спортсмену заранее настроиться на выполнение ключевого движения, регламентированного по высоте, направлению, амплитуде, силовым акцентам. Отметим, что все такие приемы организации движений носят прелиминарный, упреждающий характер. Еще до начала движения они организуют пространство вокруг спортсмена, беря его «в тиски» разрешенных отклонений от нормы. Таким образом, приемы этого рода вновь теснейшим образом связаны с двигательными представлениями спортсмена.

Временна́я регламентация движения апеллирует, прежде всего, к темпоритму движения и, таким образом, тесно связана с организацией целостной структуры движения. При исполнении упражнений, требующих точной координации в условиях быстродействия, ритмолидирование (включая и показатели темпа движения) является одним из важных средств содействия управлению ДД. Близким к этому по смыслу средством организации управления ДД является музыкальное сопровождение движений.

3.3.3. Средства внешнего управления движениями

Описанное выше кольцевое управление движением на основе сенсорных коррекций осуществляется самим спортсменом и, таким образом, строится во «внутреннем контуре» системы управления движением. Однако, на начальных этапах обучения, когда двигательные представления только формируются, спортсмен даже в первом приближении не располагает сколько-нибудь эффективной системой управления двигательным действием. В этом случае ее отсутствие может быть компенсировано помощью извне. Здесь «внутренний контур» управления дублируется «внешним контуром» (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Исполнение упражнения с использованием внешнего контура управления.

В частности, тренер, контролирующий действия ученика, может брать на себя определенную часть функций управления движением. При этом действия тренера, отслеживающего движения спортсмена, подчиняются принципам той же кольцевой схемы управления, и если разучивается движение, быстро разворачивающееся во времени, то реактивные возможности тренера не всегда могут быть достаточными для оказания своевременного воздействия.

Наиболее ярко это проявляется в случаях, когда взаимодействие ученика и тренера носит не опосредованный, дистантный характер (указания, сигналы различного типа), а непосредственно контактный, физический характер, как это бывает, например, при освоении многих гимнастических упражнений. Помогая в исполнении хорошо знакомого упражнения своему ученику, тренер действует наиболее эффективно, уверенно предугадывая при этом действия спортсмена и вовремя реагируя на возможные, тем более ожидаемые, ошибки.

Однако, в менее благоприятных условиях реакции тренера могут запаздывать или быть неадекватными, подобно действиям вратаря, «не угадавшего» направление удара. Иначе говоря, в этой ситуации скорость и точность управления собственными действиями у тренера оказывается недостаточной, а, следовательно, неадекватными остаются и действия его ученика.

Как можно преодолеть эти затруднения?

Многообещающи в этом отношении возможности технических средств обучения (ТСО). Современные ТСО, использующие возможности автоматизированного управления движением, могут, в принципе, давать практически моментальную реакцию на действия спортсмена, существенно опережая тренера по скорости воздействия.

Рис. 3.17. Схема соотношения во времени действий спортсмена, тренера и ТСО.

На рис. 3.17 изображена схема, отражающая соотношение во времени отдельных фаз обучения и двигательных действий, осуществляемых при участии спортсмена (Б), тренера (В) и, по возможности, с использованием ТСО (А).

В качестве критерия деления на фазы действия в данном случае использована формула управления, применяемая в программированном обучении. Это – информационная, операционная, контрольная и коррекционная фазы. Анализируя построение, можно видеть, что при взаимодействии тренера и ученика первые (информационные) шаги (1—2) не создают принципиальных проблем управления процессом обучения. Далее, при начале быстрого движения успех могут иметь прелиминарные (упреждающие) приемы, которые инспирируют начало действия (3). В дальнейшем, если тренер не использовал непрерывного физического контроля движений ученика, а действовал лишь в ответ на их внезапные нарушения, он в большей или меньшей степени, но неизбежно, опаздывает со своей реакцией (8), которая могла быть эффективной только в случае, если бы успевала попасть в фазу афферентации ученика и стать для него информацией, нормально циркулирующей во внутреннем контуре управления (5). Однако при быстрых действиях это практически маловероятно.

Совершенно иначе помощь, исходящая из внешнего контура управления, могла бы выглядеть при использовании автоматизированных ТСО, способных, в пределах заданной программы, анализировать и соответственно корректировать движение практически моментально.