Доктор педагогических наук, профессор В.С. Степанов
Кандидат технических наук, доцент В.Н. Томилов
Санкт-Петербургская государственная академия физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург
Развитие тяжелой атлетики дает наглядный пример изменения количества, а также способов (стилей) технического выполнения соревновательных упражнений в зависимости от уровня достижений. В начальный период для оценки возможностей человека при подъеме тяжестей использовалось до 9 соревновательных упражнений: жим, рывок, толчок двумя руками и жим, рывок, толчок соответственно правой и левой рукой. Последовательно из программы соревнований были исключены жим, рывок и толчок разными руками. При использовании трех соревновательных упражнений: жима, рывка и толчка двумя руками - тяжелая атлетика переживала бурный период своего развития. В течение последних 30 лет в соревнованиях применяются только два упражнения: рывок и толчок двумя руками.
В научной литературе приводятся подробные характеристики фазовой структуры этих движений, подкрепленные анализом особенностей их технического выполнения ведущими атлетами мира. Тем не менее существующее на сегодняшний день теоретическое обоснование использования этих упражнений нельзя признать удовлетворительным.
Более полный анализ соревновательных упражнений возможен с позиций системного (информационного) подхода, если выделить систему технической подготовки (СТП) как отдельную подсистему данного вида спорта, обладающую свойством самоорганизации. В качестве элементов СТП выступают уровни состояния физических качеств: силы, скорости, гибкости и т.д. В предлагаемой статье для объяснения особенностей функционирования такой системы использован принцип устойчивого неравновесия (Э.С. Бауэр, 1935). Согласно этому принципу работа живых систем при всякой окружающей среде направлена против равновесия, которое должно было бы наступить при данной окружающей среде и при данных первоначальных состояниях системы. Это становится возможным благодаря наличию свободной энергии в самой системе и механизмам взаимодействия ее с внешней средой.
Принцип Э.С. Бауэра предвосхитил термодинамические (энтропийные) представления в исследовании развития как отдельных организмов, так и живых систем в целом ( Л. Бриллюэн, 1949; И. Пригожин, 1955; В. Байер, 1960; Н.А. Бернштейн, 1966; Л.А. Блюменфельд, 1974; М.В. Волькенштейн, 1986; А. Баблоянц, 1990; Д.С. Чернавский, Н.М. Чернавская, 1999).
Термодинамическая энтропия замкнутой физической системы, состоящей из отдельных элементов, характеризует уровень неорганизованности, хаотичности ее состояния, неупорядоченности взаимодействия этих элементов. Это приводит к нерациональному расходованию энергетических ресурсов при выполнении системой целевой задачи. Вместе с тем энтропия отождествляется с недостатком информации. Чтобы упорядочить систему, привести ее в желаемое состояние (уменьшить энтропию), обязателен обмен определенным количеством информации с внешней средой, то есть необходимо неравновесие в потоке информации. В этом случае информация выполняет функцию отрицательной энтропии - негэнтропии. В биологических системах роль информации особенно ярко проявляется на организменном, индивидуальном уровне, в необходимости обеспечить высокую степень координации между миллиардами нейронов и мышечных клеток (Г. Хакен, 1991).
Негэнтропийный принцип информации (Л. Бриллюэн, 1960) позволяет рассматривать процесс технической подготовки как саморегулирующуюся на основе полученной информации систему. Для тяжелой атлетики в целом как системы более высокого уровня, выступающей в качестве внешней среды для СТП, информация о ее состоянии поступает непосредственно в виде рекордных достижений. Рост достижений свидетельствует, во-первых, об избытке свободной энергии на уровне отдельного организма, во-вторых, об эффективности СТП, позволяющей рационально расходовать эту свободную энергию. Поскольку эффективность СТП реализуется в высоком уровне спортивного мастерства спортсмена, последнее может служить некоторым аналогом свободной энергии системы подготовки. С одной стороны, это означает, что для достижения определенного уровня мастерства необходимо затратить дополнительную энергию, в частности на обучение. С другой стороны, мастерство обладает свойством обеспечивать рациональное расходование времени и материальных затрат на техническую подготовку.
Отличительное качество живой системы - активность при ее взаимодействии с внешней средой - также можно считать проявлением принципа устойчивого неравновесия. Основы физиологии активности были заложены Н.А. Бернштейном (1947, 1966), который трактовал двигательные действия как негэнтропийные процессы. Активная система постоянно стремится нарушить равновесие, что выражается в наличии обратной связи (сенсорных коррекций по Н.А. Бернштейну) и асимметричности морфофункциональной организации. В частности, широко известна билатеральная асимметрия движений животных и человека (П. Гамбарян, 1972; А.А. Поцелуев, 1960). Наличие асимметрии параметров обратной связи с внешней средой обеспечивает возможность выбора, т.е. снабжает систему информацией.
Отмеченный выше генезис соревновательных упражнений в тяжелой атлетике показывает, что использование энергетической характеристики и в целом термодинамического (информационного) подхода в оценке спортивного мастерства не является отвлеченной абстракцией. С позиций рассматриваемых проблем основной функцией соревновательных упражнений является оценочная, информационная. Это означает, что результат в упражнении оценивает уровень развития определенного физического качества человека. Например, жим - силу рук, рывок - скоростные качества, толчок - максимальную силу. Правильно выбранное соревновательное упражнение должно обладать высоким уровнем информативности о состоянии оцениваемого качества.
Одновременное использование схожих по структуре и назначению соревновательных упражнений вносит дополнительную неопределенность. Снижается качество оценки, информативность упражнения относительно состояния системы подготовки и как следствие ограничивается возможность регулирования этого состояния. Поведение системы становится неупорядоченным, хаотичным. Исключение упражнений, не эффективных с точки зрения информативности, восстанавливает возможность управления благодаря повышению уровня обмена информацией. Система, которая стремится к прогрессу, должна восстанавливать неравновесие в потоке информации с внешней средой (с подсистемой более высокого уровня).
На определенном этапе развития тяжелой атлетики жим двумя руками приобрел структуру, подобную заключительному упражнению троеборья - толчку двумя руками и во многом принял на себя функцию оценки максимальных силовых возможностей спортсмена. В итоге это привело к большей неопределенности в оценке качества его исполнения и как следствие к исключению из соревновательной программы.
Следует отметить, что сила в понимании ее как статического качества в тяжелой атлетике давно уже не имеет практического значения. Результаты в обоих упражнениях обусловлены прежде всего развиваемыми ускорениями. Характерно, что максимальные значения вертикальных составляющих реакций опор в рывке и толчке, которые именно и характеризуют развиваемые усилия, при современных способах исполнения отличаются незначительно. Можно сказать, что тяжелая атлетика постепенно из силового превратилась в скоростно-силовой и далее - в скоростной вид спорта. Будучи в таковом качестве она, естественно, не может оценивать проявление человеком статической силы.
Как следствие получили развитие новые соревновательные упражнения: приседания со штангой на плечах, жим лежа и становая тяга, но уже в рамках нового вида спорта - силового троеборья (пауэрлифтинга).
На момент отмены жима два оставшихся в тяжелой атлетике упражнения из всех ранее применявшихся по структуре являлись наибольшими антиподам и продолжали обеспечивать неравновесие в потоке информации между СТП и системой тяжелой атлетики как вида спорта. Однако дальнейший рост результатов может потребовать либо нового выбора - уже из этих двух упражнений, либо дальнейшей модификации стилей их исполнения. На возможность первого варианта указывает наблюдаемая в последние годы тенденция к уменьшению разрыва в соревновательных результатах в рывке и толчке. Вполне прогнозируема такая ситуация, когда практически невозможно будет с уверенностью утверждать, какие качества оцениваются каждым из этих упражнений: силовые, скоростные или качества гибкости, которые со временем приобрели большое значение.
Изменение стиля (способа) исполнения в сторону уменьшения его асимметричности является характерной особенностью, сопровождающей процесс отбора соревновательных упражнений. В двух оставшихся упражнениях преимущество в итоге получил способ "разножка", вытеснивший применявшийся ранее способ "ножницы", более асимметричный по исполнению. Очередной возможностью дальнейшей модификации стиля, но уже только в одном упражнении, являются попытки использовать симметричный способ подъема штанги в толчке от груди - способом "полуприсед" (аналог способа "разножка" при подъеме на грудь). Но хотя сочетание этих технических приемов уменьшает до минимума наличие асимметричных элементов движения в толчке, вероятность его использования пока весьма незначительна и определяется индивидуальными особенностями телосложения. Достаточно вспомнить, что стиль "разножка", впервые примененный советским спортсменом Г. Поповым еще в довоенное время, лишь через несколько десятилетий стал доминировать в технической подготовке, т.е. модификация стилей определяет в рамках вида спорта взаимодействие подсистемы технической подготовки с другой подсистемой - отбора и ориентации.
Информационный подход к анализу формирования прогрессивных движений, подводя методологическую базу под их обоснование, не раскрывает, однако, сущности механизмов реализации применяемых при этом принципов. Но очевидно, что без понимания особенностей действия этих механизмов невозможна разработка технологии совершенствования движений.
Физиологической основой действия подобных механизмов являются особенности организации работы ЦНС. По современным представлениям асимметричность движений отражена в функциональной асимметрии больших полушарий коры головного мозга. При выработке устойчивых навыков движений задействуется корковая регуляция афферентных потоков с периферии и формируется функциональная система управления движением. Частью этой системы является система взаимосвязанных центров коры больших полушарий, образующая единую структуру. Классический механизм формирования доминантных очагов с помощью усвоения ритма (по А.А. Ухтомскому, 1935) дополняется механизмом функциональной дифференциации на рабочие и посторонние нервные центры с помощью изменений фазовых отношений электрической активности, наблюдаемой в коре головного мозга по данным электроэнцефалографии. С ростом квалификации спортсмена нарастают контрфазные отношения между симметричными точками левого и правого полушарий (Е.Б. Сологуб, 1981), а единая общекорковая структура распадается. Отдельные зоны проявления активности объединяются в единую плеяду, локализующуюся, как правило, в левом полушарии и функционально изолированную от других корковых зон. Подобная локальная синхронизация электроактивности коры происходит на частоте, соответствующей темпу выполняемого (или воображаемого, наблюдаемого, предстоящего) движения.
В связи с этим представляется актуальной задача определения взаимосвязи между внешними (биомеханическими) характеристиками асимметрии движений и асимметрией в действии кортикальных механизмов управления этими движениями. Это важно еще и потому, что влияние ритмического рисунка выполняемого движения на его устойчивость практически не изучено, а многочисленные исследования ритмов корковой активности устанавливают их связь главным образом с частотой движения, т.е. при этом ритм отождествляется с темпом.
Для определения путей решения этих задач были проведены эксперименты с группой тяжелоатлетов и спортсменов других специализаций.
Предполагалось, что эффективность двигательных действий в значительной мере определяется действием двух тесно взаимосвязанных факторов: 1) минимального времени двигательной реакции (ВДР); 2) максимальной энергетической поддержки движений со стороны мышечных групп. Это означает, что устойчивые способы двигательных действий должны быть обусловлены морфофункционально, т.е. как особенностями анатомической асимметрии тела, так и особенностями моторной асимметрии движений.
Исследовались показатели ВДР при выполнении различных двигательных задач по сгибанию двух рук с нагрузкой от 5 до 40 кг. Движения выполнялись в двух исходных положениях: основной стойке и сидя. Оказалось, что показатели ВДР в положении стоя у тяжелоатлетов лучше. Это может быть объяснено тем, что у них в работу вовлекается большее количество мышц, расположенных по разные стороны от центра симметрии -асимметрии (ЦСА) (В.С. Степанов, 2000). Для тяжелоатлетов характерно выполнение своих упражнений удлиненными кинематическими цепями с опорой на ноги.
Поскольку положение стоя является меньшим нарушением симметричности классической (канонической) позы, полученный результат позволяет связать меньшие значения ВДР с меньшим нарушением симметрии тела. Последнее обусловливает высокую степень взаимодействия (синергию) мышечных массивов всего тела.
Свойство асимметрии может проявляться не только через геометрическую форму тела, но и через временную характеристику движения. В связи с этим проведены эксперименты с использованием элементарного двигательного цикла для получения кривых "напряжение- время". Оказалось, что увеличение внешнего противодействия со стороны сил упругости и трения увеличивает асимметричность приложения мышечных усилий. Вместе с тем противодействие силам инерции приводит к обратному результату.
Влияние особенностей стиля движения на корковую деятельность изучалось по характеру межцентральных корреляций электроэнцефалограмм в эксперименте с группой тяжелоатлетов различной квалификации, выполнявшей два упражнения: толчок с груди способом "ножницы" и способом "полуприсед". В этом случае перед ЦНС стоят разные двигательные задачи и их выполнение должно отражаться в различиях при формировании корковых систем управления движениями.
По результатам экспериментов отмечено следующее:
- повышение уровня технического мастерства тяжелоатлетов и возрастание веса штанги приводит к увеличению асимметрии в работе коры головного мозга - доминированию левого полушария. При этом практически отсутствуют высокие корреляции электрических потенциалов лобных и моторных областей, что свидетельствует об отсутствии сознательного контроля за этими движениями, т.е. о высокой степени их автоматизма;
- одновременно значительно уменьшается асимметрия двигательных действий (асимметрия "внешней структуры движений"), которая оценивалась по величине биомеханических характеристик - межзвенных углов и вертикальных составляющих реакций опор правой и левой конечностей;
- доминирование пространственной синхронизации в левом полушарии у новичков при выполнении более простого в кинематическом отношении толчка от груди с полуприседом свидетельствует о высокой эффективности управления этим движением со стороны ЦНС. Это, в свою очередь, является обоснованием предпочтения более симметричного способа подъема.
Особенности проявления ритмической структуры соревновательных движений исследовались с помощью данных по вертикальной составляющей реакции опоры.
Нами исследовались ритмо-темповые структуры движений в рывке, выполненных мастером спорта способами "ножницы" и "разножка" со штангой одного и того же веса, равного 85% от максимально поднимаемого способом "разножка" и 90% - способом "ножницы". Предварительно был проведен адаптационный период продолжительностью 4 месяца, в течение которого в тренировочных занятиях в равной степени использовались оба упражнения.
Отмечается увеличение моторной асимметрии, выраженной отношением усилий и временных отрезков разных фаз движения при одновременном уменьшении анатомической асимметрии выполняе
Комментариев нет:
Отправить комментарий