Биомеханика и эффективность атаки. Запас движения.

 А. Тимофеев

  www.karatemayak.ru

    1. Задачи биомеханики спорта.

   Все виды спорта связаны с движением тел. В каких-то случаях этими телами являются материальные предметы, а в каких-то - основным движущимся объектом является сам спортсмен. Движения  могут быть простыми, сложными  или сложносоставными (различные виды комбинаций), но для качественного выполнения любого движения необходимо наиболее эффективно прикладывать и распределять собственный потенциал (возможности) спортсмена.
  

  Найти способ наиболее эффективного приложения сил для достижения поставленной цели и является общей задачей изучения движений человека в биомеханике спорта.
  

  Решение этой задачи, в конечном счете, направлено на то, чтобы найти более совершенные способы двигательных действий и научить спортсменов их выполнять.
  
  В процессе её решения изучаются следующие основные вопросы:
а) строение, свойства и двигательные функции тела спортсмена;
б) рациональная спортивная техника;
в) техническое совершенствование спортсмена.

  
  Поскольку особенности движений зависят от объекта движений - тела человека, в биомеханике спорта изучают строение опорно-двигательного аппарата, его механические свойства и функции (включая показатели двигательных качеств) с учетом возрастных и половых особенностей, влияния уровня тренированности и т.п. Короче говоря, первая группа задач - изучение самих спортсменов, их особенностей и возможностей.

  Чтобы эффективно выступать на соревнованиях, спортсмен должен владеть наиболее рациональной (разумной, функциональной, т.е., наиболее правильной) техникой.
  
  От того, из каких движений и как построены двигательные действия, зависит их совершенство. Поэтому в биомеханике спорта детально исследуют особенности различных групп движений и возможности их совершенствования. Изучают ныне существующую спортивную технику, а также разрабатывают новую, более рациональную. Не вызывает сомнений, что в будущем спортивные достижения - не за спортивными, а за научными школами.

  Данные об изменениях спортивной техники в процессе тренировки позволяют разрабатывать способы технического совершенствования спортсмена. Исходя из особенностей рациональной техники, определяют дальнейшие пути ее построения, средства и методы повышения спортивно-технического мастерства.
  
  Таким образом, биомеханическое обоснование технической подготовки спортсменов подразумевает: определение особенностей и уровня подготовленности тренирующихся, планирование рациональной спортивной техники, подбор вспомогательных упражнений и «создание тренажеров» для специальной физической и технической подготовки, оценку применяемых методов тренировки и контроль  их эффективности.

    2. Эффективность техники.

   Эффективностью техники того или иного спортсмена называется степень близости ее к наиболее рациональному варианту с учётом максимального использования своих физических возможностей.
   Эффективность техники (в отличие от рациональности) - это характеристика не того или иного варианта техники, а качества владения техникой.
  
Различают три группы показателей эффективности:
  

I.  Абсолютная эффективность.
   Близость к образцу, в качестве которого выбирается наиболее рациональный вариант техники, определенный на основе биомеханических, физиологических, психологических, эстетических соображений.

   В простейшем случае мерой эффективности техники может явиться показанный спортсменом результат. Таким способом часто оценивают эффективность технических приемов в единоборствах и спортивных играх. Например, в баскетболе эффективность техники штрафных бросков естественно оценивать по проценту попаданий, а в каратэ - по соотношению количества выполненных технических действий  к количеству действий оцененных.
  
II. Сравнительная эффективность.
   В этом случае за образец берется техника спортсменов высокой квалификации, с результатом которой сравниваются результаты выполнения тех же действий интересующего спортсмена.
   При оценке эффективности техники таким способом, надо помнить, что техника даже выдающихся спортсменов может быть не вполне рациональной.
   

III. Эффективность реализации.
   Т.е., насколько хорошо спортсмен выполнил то или иное  действие. Идея этих показателей состоит в сопоставлении показанного спортсменом результата с тем достижением, которое он по уровню развития своих двигательных качеств потенциально может показать, либо с затратами энергии и сил при выполнении оцениваемого спортивного движения.

  www.karatemayak.ru

   3. Критерии оценки технических действий.

  Чтобы грамотно выполнять задачу эффективности реализации для достижения результата - абсолютной эффективности,  необходимо детальное знание Правил вида спорта. В частности, требования к оцениваемой технике, т.е., критерии оценки технических действий.
   Согласно правилам WKF (Всемирной федерации каратэ), оценки присуждаются, когда техника проведена в зачетную зону и выполнена в соответствии со следующими КРИТЕРИЯМИ:

   а) Правильная форма
   б) Спортивное отношение (поведение)
   в) Концентрация (мощное, акцентированное исполнение)
   г) ЗАНШИН (готовность к продолжению боя)
   д) Правильное время
   е) Корректная дистанция

I.  Техническое действие, выполненное с ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМОЙ обладает характеристиками, обеспечивающими эффективность техники с точки зрения требований традиционного каратэ.

II. СПОРТИВНОЕ ОТНОШЕНИЕ является компонентом правильной формы и характеризуется отсутствием злобы и агрессии по отношению к сопернику.

III. КОНЦЕНТРАЦИЯ определяется мощью и скоростью техники, ощутимой волей к достижению успеха. Максимальным сосредоточением физических и волевых усилий на выполнении поставленной задачи.

IV. ЗАНШИН (ГОТОВНОСТЬ К ПРОДОЛЖЕНИЮ БОЯ) - критерий, наиболее часто не учитываемый при присуждении оценок. Это состояние продолжающейся готовности, при котором спортсмен сохраняет полную концентрацию внимания после выполнения техники, готовность к возможной контратаке соперника. Спортсмен не должен отворачиваться как в процессе выполнения техники, так и после ее завершения, оставаясь лицом к сопернику после атаки.

V.  ПРАВИЛЬНО выбранное для выполнения атаки ВРЕМЯ - означает момент, когда атака имела бы наибольший потенциальный эффект.

VI. КОРРЕКТНАЯ ДИСТАНЦИЯ означает выполнение техники на той дистанции, на которой она будет иметь наибольший потенциальный эффект. Т.е., если техника выполнена в отношении противника, который быстро двигается назад, потенциальный эффект от такого удара снижен.

Выполненная в соответствии с перечисленными критериями техника, безусловно, может считаться рациональной, но какова будет её эффективность - зависит так же и от того, насколько грамотно спортсмен оценивает стоящую перед ним задачу с точки зрения биомеханики спорта.

  www.karatemayak.ru

    4. Подготовка и начало атаки. Стартовые действия.

   Биомеханика спорта должна составлять теоретическую основу спортивной техники, давать обоснование физической и технической  подготовке спортсменов.

   Чтобы добиться максимальной реализации физического потенциала мышц, а так же, что бы сделать технику наиболее эффективной, необходимо понимать механику движения, т.е., за счёт чего и каким образом выполняется то или иное движение.
  

  Рассмотрим стартовые действия с точки зрения их рациональности. Стартовые действия обычно направлены на то, чтобы начать передвижение и быстро увеличить скорость.

  Стартовыми действиями начинается преодоление всех дистанций, а также передвижения в единоборствах, спортивных играх и многих других видах спорта.
  
Стартовые действия можно разбить на следующие группы:
  
   I.   Стартовые положения - это исходные позы для будущего движения, которые обеспечивают лучшие условия развития стартового ускорения. Не обязательно рассматривать «позу», как нечто неподвижное. В нашем случае, это - просто положение толчковой ноги в отдельный момент времени.

  II.   Стартовый разгон - обеспечивает мгновенное увеличение скорости до оптимальной.

  III. Такой стартовый разгон будет возможен благодаря стартовым движениям - тем движениям из стартового положения, которые и обеспечивают мгновенный прирост скорости. Силы мышечных тяг толчковой ноги выпрямляют ее. И, поскольку стопа какое-то время фиксирована на опоре, голень и бедро передают ускоряющее воздействие отталкивания через таз остальным звеньям тела.
 
  В каратэ, как виде спорта, нет статических стоек. В спортивном поединке - термин «стойка» отражает положение рук и ног спортсмена, разворот его туловища, положение центра тяжести, но это не значит, что человек статичен. «Стойка» в поединке является также динамическим понятием и говорит о степени готовности тела спортсмена к разнообразным способам передвижения и техническим действиям.

  Необходимостью наиболее быстрого сокращения дистанции при атаке, или разрыве дистанции - в случае нежелательного обострения ситуации, обусловлен,  т.н. «челнок».  Любой предмет легче сдвинуть с места, предварительно его раскачав. Для этого, и не только, необходим «челнок».

   «Челнок» маскирует переход к стартовым положениям и сами стартовые движения, обеспечивает спортсмену начальную скорость, повышающую скорость стартового разгона.

К «челноку» относятся следующие биомеханические характеристики движений человека:

I.   Длительность движения - это его временная мера, которая определяется разностью моментов времени окончания и начала движения.

II. Темп движений - временная мера повторности движений (измеряется количеством выполненных движений в единицу времени), для «челнока» служит показателем совершенства техники.

III. Ритм движений - временная мера соотношения частей движений (определяется по соотношению промежутков времени, затраченного на соответствующие части движения).
Ритм «челнока» определяют, как соотношение двух периодов времени, например, отношение времени опоры к времени движения или времени амортизации к времени отталкивания.

 www.karatemayak.ru

Предпосылки к наиболее рациональному сокращению дистанции:

I.  «Рабочая стойка» и «челнок».
  - правильное  (т.е., наиболее функциональное, исключающее «лишние движения»)  положение стоп, голени передней ноги и бедра задней ноги;

  - правильная работа мышц, сухожилий и суставов обеих ног, обеспечивающих раскачивание тела вперёд-назад без потери на это сил, а так же - максимально быстрый переход к стартовому положению;
  - адекватное положение и правильная работа рук. До начала атаки руки должны находиться ближе к стартовому  для удара положению, и их движения  не должны выполняться  в перпендикулярной линии атаки плоскости.

II. Понимание роли начальных движений при сокращении дистанции.
 - наиболее функциональная перестановка задней ноги в стартовое положение (короткое и быстрое движение), при которой отсутствует перенос вперёд центра тяжести и которая позволяет максимально использовать мышечную силу ноги при стартовом разгоне.
 - использование в случае необходимости разгонных движений руками.
 - «соединение», т.е., одновременность работы рук в определённых фазах их движения, с работой ног.

III. Три составляющих скорости разгона.
 
   Vразг. = V0+ V з. ноги + Vвыт.  , где

      V0   - быстрота движения спортсмена в челноке (вид скорости, функция темпа);
      V з. ноги  - быстрота перестановки задней ноги в стартовое положение (вид скорости, функция времени);
      Vвыт.  - скорость выталкивания (функция силы, зависит от силы толчка задней ноги во время стартового движения). 

   5.  Запас движения.

  Возможность продолжительного выполнения технических действий в атаке или в защите, когда каждое предыдущее движение не расходует энергию полностью, а генерирует её для продолжения темы, обеспечивается запасом движения.

  Те, кто ещё не подружился с физикой, как наукой, могут представить себе снежный ком, катящийся с горы. С каждым отрезком своего движения, ком будет приобретать всё большую скорость, а когда он выкатится на плоскость, расстояние, которое он ещё сможет прокатиться, будет зависеть от запаса энергии движения, приобретённого им на склоне.

  Запас движения в спортивном поединке - количество энергии, сохраняющейся или восполняемой  во время выполнения технических действий в комбинациях.

  Откуда же берётся в поединке этот запас движения?  Совсем не значит, что удары выполняются  не в полную силу и имеется в виду какая-то экономия ресурсов. Запас движения (возможность продолжения выполнения технических действий) зависит от наличия самого движения. Это значит, что действия не должны прекращаться, а момент окончания предыдущего действия должен совпадать во времени с началом действия следующего. Тогда количество движения в замкнутой системе «человек» будет сохраняться, пока ударное взаимодействие или изменение направления не уменьшит её до невозможности продолжения технических действий.

  Для минимизации затрат энергии на выполнение технических действий необходимо соединение работы рычагов.  Сбалансированная  реверсивная работа рук и ног позволит использовать энергию предыдущего движения для выполнения следующего движения, увеличить быстроту их выполнения и позволит сохранить спортсмену необходимый запас движения.

  В беговых видах спорта мы видим, что быстрота и амплитуда движений рук задаёт необходимую скорость бега (т.к. быстрее переставляются ноги).  И в каратэ движения рычагов влияют друг на друга сходным образом: чем быстрее возвратные движения рук, тем быстрее на «подшаге» движутся ноги.
  Условие, при соблюдении которого эта схема будет работать, простое: не надо останавливаться на одном движении. Если рука не просто брошена, а удар ногой не выполняется «в пронос», если имеет место «отдёргивание» после удара, то всегда существует возможность продолжения атаки.
  Любое «отдёргивание» предусматривает напряжение мышц антагонистов (действующих в противоположных направлениях). После разгибания - сгибателей, после сгибания - разгибателей, напряжение этих мышц и послужит энергетическим потенциалом для продолжения движения.
  Остановка после одного-двух движений, если они не принесли необходимого результата, означает, что силы потрачены напрасно, и их придётся тратить вновь, поскольку цель атаки осталась недостигнутой.

  В нанесении удара большую роль играет рациональная координация движений спортсмена. Под этим понимается оптимальное использование мышц тела, участвующих в работе при выполнении данного приёма, направленное на решение конкретной двигательной задачи.
  Для техники поединка характерны взаимосвязь (не просто очерёдность движений, а их соединение по времени) и рациональность действий. Каждое следующее движение должно как бы вытекать из предыдущего, продолжая его, и выполняться с наименьшими затратами на него времени и сил.

Принципы соединения работы рычагов:

I. Очевидно: атака быстрее, если действия начинаются с работы рук. Это позволяет разогнаться уже на старте, а не подобно «снежному кому», в процессе движения.

II. Отдёргивание руки после удара или сбива должно быть резким и амплитудным.

Отдёргивание должно совпадать с «подшагом» по времени.

t отд. = t подш. *
* это - не физическая формула, и  означает она как раз одновременность, т.е., по сути - «одно и то же».

При совпадении этих движений «подшаг» будет коротким, а дистанция останется достаточной, что бы при продолжении атаки  использовать не только силу ударной конечности, как таковой, но и массу движущегося тела.

Запас (количество) движения  =  масса тела  Х  скорость его движения.

p = m v  ,

но,   V=S / t ,  где

S  -  расстояние, пройденное рукой,
t  -  время выполнения движения.

Значит, запас движения будет больше, если расстояние, пройденное рукой увеличить за счёт увеличения амплитуды движения, а время выполнения движения - уменьшить. Правда, тогда  V   будет уже  - не скорость выполнения движения, а быстрота его выполнения, но это не повлияет на общий смысл формулы. Имеет место просто частный случай, не более.

III. Если атака продолжается рукой, то вновь соединяем отдёргивание руки с «подшагом». Если же подключаем в атаке ноги, то для сохранения запаса движения, необходимо «дотягиваться» до противника, сокращая дистанцию во время нанесения удара, а не стоять на месте, выполнив для сокращения дистанции длинный «подшаг».
В последнем случае скорость движения будет нулевой и запас движения пропадёт.

 IV. Нога, после выполнения технического действия (удара или подсечки), должна быть отдёрнута, а не «брошена». В этом случае не произойдёт нежелательного расслабления мышц с потерей контроля над движениями ноги.

V.  Для повторного выполнения атаки той же ногой, время её «приземления» после предыдущего действия должно совпадать со временем отталкивания.
t приз. = t отталк. *

VI. Если после удара ногой, подключается рука, то желательно, чтобы удар рукой был выполнен до постановки ноги (когда движение тела ещё не закончено). В таком случае и вес спортсмена работает во время удара, и появляется возможность страховки от встречной техники.
Ну а с постановкой (приземлением) ноги должно совпадать по времени отдёргивание руки.
t приз. = t отдёрг.  *

VII. Алгоритм можно продолжать до достижения результата, насколько хватит физической подготовленности спортсмена.

VIII. «Проносная техника», как правило, затрудняет возможность продолжения атаки, а действия на «добивание» лежачего противника полностью исключают эту возможность. Для сохранения запаса движения необходимо выдерживать его общее направление, поскольку от направления движения зависят  величины  p    и  v  ,  являющиеся векторными (связанными с направлением основного движения).

p = m v   , где

v   - скорость движения спортсмена при сокращении дистанции.

Причём,  в некоторых случаях, когда работа выполняется без сокращения дистанции, под  v    подразумевается не скорость движения, а темп переноса центра тяжести (раскачивание). И это уже будет V0   -  одна из составляющих скорости разгона (см. п.4).


Итак, для сохранения запаса движения необходимо:

I. Движение, как таковое.

II. Соединение работы рычагов.

III. Сохранение направления.

  К сожалению, особенностью биомеханической системы является то, что одна часть энергии при движении расходуется на совершение необходимого двигательного действия, другая идёт на необратимое рассеивание запасённой энергии, и лишь третья, не самая большая из них, сохраняется и используется при последующем движении.
Задача спортсмена максимально сохранить третью составляющую.

  Физика сама по себе не может быть ни плохой, ни хорошей, её нельзя ни дать, ни взять. Она одна для всех людей во все времена. Вопрос заключается только в том, как её использовать.

P.S.

Никогда не утешайтесь временным успехом, не расхолаживайтесь и не останавливайтесь на достигнутом результате. Помните, что Ваши возможности неограниченны, и совершенствование всегда реально.

Помните:  «Как только Вы перестаете грести, Вас относит назад».

  www.karatemayak.ru

   УДАЧИ НАМ ВСЕМ И НАШЕМУ КЛУБУ!