Таблица 1.2. Экстремальные весо-ростовые и возрастные показатели участников чемпионата Мира 2005 г. в Мельбурне.
Курс на омоложение гимнастики, вызванный бурным прогрессированием сложности упражнений и повышением требований к физической и технической подготовке спортсменов, привел к появлению на международной арене высококлассных юных гимнастов, потеснивших ветеранов.
В процессе многолетней подготовки, с увеличением возраста гимнастов и гимнасток существенно изменяются их масс-геометрические показатели (табл. 1.3). Наиболее выраженные возрастные изменения происходят с весо-ростовыми показателями, которые должны тщательно отслеживаться. Выход этих параметров за средне-оптимальные ориентиры как при отборе, так и в процессе углубленной подготовки, является поводом для принятия решений относительно индивидуальной направленности процесса обучения-тренировки, а в крайних случаях – для рекомендации к переориентации в спорте.
Таблица 1.3. Изменение масс-геометрических параметров тела гимнастов и гимнасток в зависимости от их возраста, средние данные (Е. Ю. Розин).
1.4. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СПЕЦИФИКА СПОРТИВНОЙ ГИМНАСТИКИ
В функциональном отношении гимнастика может быть отнесена к видам двигательной деятельности с мышечной работой преимущественно субмаксимальной мощности при анаэробно-аэробном механизме энергообеспечения этой работы.
По понятной причине тренировка гимнаста сконцентрирована на упражнениях многоборья. При обучении это, как правило, отдельные элементы и соединения, а при тренировочной работе (в узком смысле) или при подготовке к соревнованиям – целостные комбинации. При работе «по элементам» длительность работы в подходе составляет порядка 5—6 с, при выполнении соединений – от 5 до 10 с, при исполнении целостных комбинаций в вольных упражнениях – до 70 с у мужчин и до 90 с у женщин (табл. 1.4).
Таблица 1.4. Средняя длительность упражнений на видах гимнастического многоборья.
Поскольку длительность и интенсивность работы на видах многоборья весьма разнообразны, ее физиологическая, в том числе биохимическая оценка не поддаются однозначному определению.
Работа при выполнении отдельных упражнений, носящих выраженный атлетический характер и выполняемых в полную силу, таких как акробатические и опорные прыжки, сложные соскоки и перелеты, может быть отнесена к работе максимальной мощности.
Выполнение комбинаций таких упражнений может быть отнесено к работе субмаксимальной мощности.
Тренировка интервального характера на видах многоборья, сопровождающаяся работой с паузами между попытками и подходами – это работа умеренной мощности.
Наконец, выполнение движений типа выразительной пластики, хореографии – это пример работы малой мощности.
В среднем за время тренировочного занятия ЧСС гимнаста колеблется в пределах 140—170 уд. /мин, снижаясь в паузах во время отдыха до цифр порядка 120 уд. /мин. В отдельные краткие моменты (длительностью не более нескольких секунд) значение ЧСС может достигать значений до 200 уд. /мин.
Таким образом, очевидно, что физиологические признаки работы в гимнастике очень разнородны. Это обусловливает целый ряд трудностей в определении, контроле, учете и планировании тренировочной нагрузки, ее объема и интенсивности.
Тип дыхания гимнаста, выполняющего упражнение на поверхностях, может сопровождаться эпизодами полной задержки дыхания при выполнении высокоинтенсивных упражнений типа прыжков и, в особенности, трудных силовых упражнений, когда закрывается голосовая щель и возникает натуживание, сопровождающее максимальные мышечные усилия. При характерной как для этих случаев, так и вообще для многих гимнастических упражнений анаэробной работе, образуется кислородный долг, который компенсируется только в паузах, при снижении интенсивности работы или после ее полного прекращения.
1.5. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СПОРТИВНОЙ ГИМНАСТИКИ
Психология гимнастки как самостоятельного вида спорта может быть сформулирована посредством ее психограммы.
1.5.1. Психограмма спортивной гимнастики
Под этим термином понимается система признаков, которыми определяется психологическая специфика данного вида спорта и соответствующий ей запрос к психике занимающихся. С этой точки зрения психологическая подготовка в спортивной гимнастике представляет собой работу, направленную на приведение психологического статуса спортсмена в соответствие с психограммой этого вида спорта.
Основные положения психограммы спортивной гимнастики:
1. Как отмечалось выше, гимнастика представляет собой род искусственных телодвижений, мало связанных с естественной моторикой, обиходными действиями и движениями. Это предопределяет многие особенности специальной подготовки в гимнастике, прежде всего обучение упражнениям, а также специфически формирует восприятие гимнаста и его психические качества.
2. Главный объект чувственного восприятия гимнаста – компоненты абсолютного и относительного движения собственного тела и его звеньев, тогда как в других видах спорта, особенно игровых, решающую роль играют перцептивный образ изменяющегося внешнего окружения и двигательные ситуации, зависящие от партнера или соперника. В этом контексте наиболее благоприятный психотип гимнаста – это интроверт или амбиверт.
3. Сенсомоторика гимнаста базируется преимущественно на восприятиях, связанных с мышечно-двигательной (проприоцептивной), зрительно-вестибулярной и тактильной чувствительностью, и в меньшей степени – со слухом. Важную роль играет также чувство темпоритма действий-движений, которое опосредуется другими видами восприятия.
4. Несмотря на необходимость оперативного управления движением и его варьирования, для гимнастики в наибольшей степени характерны не столько качественные реакции выбора, сколько количественные, т.е. параметрические дифференцировки, связанные с оперативным управлением и коррекцией движения.
5. Требования к скорости двигательной реакции в гимнастике специфичны. В отношении сложных реакций с выбором (не обусловленных программой движения) они не столь высоки как, например, в противоборствах. Однако по мере совершенствования двигательного навыка и возрастания мастерства спортсмена, скорость конструктивного ответа исполнителя на возможные флуктуации движения возрастает, приближаясь в отдельных случаях к скорости простой двигательной реакции.
6. Реакции антиципации в гимнастике связаны со способностью спортсмена оперативно отслеживать относительное движение, т.е. не движение наружных объектов, которых в данном случае нет, а процесс движения собственного тела относительно внешних неподвижных ориентиров, отраженный зрительным и вестибулярным восприятием, и на этой основе экстренно прогнозировать дальнейшие события и возможные в этом случае целесообразные действия.
7. В зависимости от скорости движения, для гимнаста существенны реакции антиципации разных уровней. Для исполнения быстрых и умеренно-быстрых движений наиболее характерны субсенсорный и сенсорный уровни реакций; при относительно медленных действиях все большую роль начинают играть сенсомоторный, перцептивный уровни и т.н. уровень представлений.
8. Наряду с относительно медленными и умеренно быстрыми движениями, доступными для непрерывного или избирательного управления на основе сенсорных коррекций, в гимнастике используется большое число быстрых, импульсных двигательных, практически недоступных для оперативного управления движений. В этом последнем случае эффективны методы организации управляющей среды с использованием системы визуальных, звуковых, если возможно – тактильных ориентиров, «в рамках» которых гимнаст должен строить движение.
9. Процесс исполнения гимнастических упражнений, особенно при обучении, требует навыков концентрации внимания на основных объектах управления движением. Наиболее успешно решение связанных с этим задач, удается гимнастам с темпераментом сильного уравновешенного типа, т. е. сангвиникам и флегматикам.
10. При исполнении и освоении гимнастических упражнений важную роль играет доступный спортсмену объем внимания и связанная с ним эффективность самоконтроля движений. При освоении относительно быстрых движений гимнаст, как правило, затрудняется одновременно контролировать максимум 3—4 осознаваемых объекта, связанных с чувственным восприятием собственных действий-движений. Этим обусловливаются ограничения, налагаемые на постановку задач при обучении, связанных с управлением двигательным действием.
11. В отличие от игровых видов спорта и единоборств, переключение внимания в гимнастике в значительной степени структурировано заранее известной программой и необходимостью пофазного самоконтроля движения, что требует соответственно организованных навыков.
12. Кардинальную роль в освоении и исполнении гимнастических упражнений играют полимодальные двигательные представления, формирующиеся в процессе обучения и совершенствующиеся на протяжении всего периода эксплуатации упражнения в исполнительской практике.
13. Подготовка очередного двигательного акта в гимнастике (в режиме «попытка – отдых – попытка»), в значительной степени опирается на двигательные представления в форме идеомоторики; овладение приемами идеомоторной настройки на исполнение упражнения – один из важных элементов обучения и спортивного совершенствования гимнаста.
14. Освоение и исполнение гимнастических упражнений строится по психологической «канве» субъективных ощущений, играющих роль чувственных «опорных точек»[3 - Термин из «концепции поэтапного формирования умственных действий» П. Я. Гальперина, адаптированной для спорта (работы М. М. Богена) и конкретно для гимнастики (работы Ю. К. Гавердовского). Ключевое понятие данной концепции – «ориентировочная основа действий» (см.).]; при обучении конкретному упражнению гимнаст должен уметь осознанно и целенаправленно строить систему таких ощущений, лежащую в основе управления движением.
15. В процессе уточнения движения и исправления двигательных ошибок гимнаста важную роль играют словесные методы, содействующие осознанию спортсменом собственного двигательного действия и «разворачиванию ориентировочной основы действий» в соответствии с механизмом экстериоризации, понимаемой как процесс деавтоматизации двигательного действия с возвращением способности сознательно контролировать действие-движение.
16. Для занятий гимнастикой, как в учебно-тренировочном процессе, так и на соревнованиях, характерны состояния высокой эмоциональной напряженности, требующие владения навыками психической саморегуляции.
17. В гимнастике, в особенности на этапе высшего мастерства, требуются свойства психики и навыки психологической настройки, позволяющие бороться со сбивающими факторами посредством сосредоточения на предстоящей двигательной задаче и «отключения» от внешних раздражителей с переходом во «внутренний круг внимания».
18. Подготовка гимнаста предполагает также владение навыками саморегуляции, позволяющими наиболее адекватно реагировать на благоприятные внешние факторы, которые должны использоваться как средство оптимизации психического состояния, не вызывая при этом сбивающих воздействий (социальная фасилитация).
19. Психическая мобилизация в гимнастике, как и в других ациклических действиях, в отличие от непрерывной деятельности игрового типа, интервально структурирована по принципу «от попытки к попытке» и требует соответствующих навыков пофазного психологического переключения.
20. Соревнования по гимнастике (как и во всех видах спорта, основанных на действиях «от попытки к попытке») строятся в форме опосредованной борьбы с соперником, лишенной реальных возможностей двигательной импровизации, включая оперативную реакцию на действия конкурента. Это требует от гимнаста, прежде всего, владения навыками сосредоточения на собственных эмоционально-волевых процессах, часто носящих характер «борьбы с самим собой».
21. Работа над гимнастическими упражнениями нередко связана с преодолением чувства страха и требует волевых качеств, таких как решительность, смелость, проявление которых, однако, обычно не носит ситуационного характера, а заранее обусловлено программным характером деятельности спортсмена.
22. Волевая мобилизация гимнаста является также средством высшей концентрации физических усилий, необходимых для выполнения упражнений с максимальным мышечным напряжением.
23. Работа над субъективно опасными гимнастическими упражнениями, а также их многократное выполнение на соревнованиях вызывают значительное нервное утомление, что соответственно предъявляет требования к воспитанию эмоциональной выносливости.
24. Поскольку в гимнастике, как и в других технико-эстетических видах спорта, требуется непрерывное обновление соревновательной программы спортсмена, связанное с постоянной, весьма трудоемкой учебно-тренировочной работой, последняя не может быть успешной без должной психической мотивации.
25. Как технически сложный вид спорта, гимнастика требует от занимающихся достаточно сложной, часто напряженной интеллектуальной работы и соответствующего теоретико-методического совершенствования, в том числе ментального совершенствования.
Часть вторая
ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ГИМНАСТА
Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ГИМНАСТА
Опорно-двигательный аппарат человека (ОДА), в том числе гимнаста – своеобразная машина, отличающаяся, однако, от искусственных механизмов исключительным многообразием, управляемой изменчивостью и даже избыточностью своих функций. Выдающийся российский физиолог Н. Е. Введенский отмечал, что человек, ОДА которого обладает громадным числом потенциальных возможностей движения, не мог бы выполнять координированные действия, если бы не умел исключать избыточные степени свободы, превращая тем самым свой двигательный аппарат в рабочую машину, действующую в каждый данный момент по совершенно определенной программе, способной, однако, быстро и целесообразно перестраиваться в зависимости от цели действия.
Чтобы иметь достаточно детальные представления о биомеханике ОДА гимнаста и связанных с этим двигательными возможностями, необходимо рассмотреть основные особенности как кинематики, так и динамики ОДА.
2.1. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ ОДА ГИМНАСТА
2.1.1. Тело гимнаста как биокинематическая цепь
С точки зрения технической механики, тело человека, в данном случае гимнаста, подобно цепи звеньев, последовательно соединенных подвижными шарнирами (суставами). Анализируя кинематические свойства этой «машины», оперируют тремя основными понятиями: «звено», «пара» и «цепь».
Кинематическое звено (КЗ) – наиболее простой структурный элемент «человеческой машины», обычно совпадающий с понятием анатомического звена, соединенного суставами со смежными звеньями. В зависимости от положения, которое занимает КЗ в цепи звеньев, оно может быть срединным или концевым. К первым относятся, например, плечо, бедро, туловище, ко вторым – стопа, кисть, голова. Однако, в зависимости от характера исполняемого действия, в роли «концевых» или «срединных» могут быть различные содружества звеньев. Например, рука, фиксированная в суставах кисти, запястья и локтя, может играть роль единого концевого звена, а все тело гимнаста, фиксированное во всех суставах, кроме тазобедренных, превращается в кинематическую пару с двумя концевыми звеньями. От места звена в цепи звеньев существенно зависит его вклад в управление движением (см. ниже).
Кинематическая пара (КП) это два звена (или две «закрепленные» совокупности звеньев), соединенных общим суставом или суставами. Таковы плечо и предплечье, с локтевым суставом между ними, голень и бедро с коленным суставом посередине, ноги и туловище с головой, вращающиеся относительно друг друга в тазобедренных суставах и др. Движения в таких КП могут вызываться как внутренними силами, действующими в цепи, так и внешним силовым воздействием.
Наиболее важный фактор движения в КП – внутренние силы, т.е. действие мышц, перекинутых через сустав, соединяющий звенья пары. Так, сгибатели и разгибатели предплечья или бедра могут не только обеспечивать в суставе движения, прямо соответствующие названию этих мышц, но и совершать взаимно согласованные («шунтирующие») действия, когда мышцы-антагонисты участвуют в управлении движением, в основном выполняемом агонистами, например, сдерживают ранее заданное движение в суставе.
В свою очередь, в качестве внешних сил, способных вызвать движение в КП, могут выступать сила тяжести, инерционный «напор», возникающий в момент приземления и др.
Кинематическая цепь (КЦ) – совокупность нескольких КП. В роли КЦ могут быть как совокупности звеньев тела гимнаста (конечности, туловище), так и все его тело. В зависимости от особенностей взаимодействия звеньев тела гимнаста между собой и с опорой различают три принципиально важных разновидности КЦ (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Виды кинематических цепей
Закрытая КЦ – характерна для положений, в которых концевые звенья цепи фиксированы на опоре. Таковы, например, цепь, образуемая ногами и тазовым поясом человека, стоящего на земле в стойке «ноги врозь»; цепь в виде руки, поставленной на пояс или все тело в положении «упора стоя», «мостика» (рис. 2.1, а) и т. п. Очевидно, что в таких условиях спортсмен ограничен в двигательных возможностях, энергонасыщенные суставные движения для него затруднительны, и чаще всего действия в положении с закрытой КЦ – это просто удержание позы, а не координированное ее изменение.
Свободная КЦ – антитеза закрытой цепи. Это случаи безопорного движения, характерные для бега, прыжков, гимнастических соскоков со снарядов и т. п. (рис. 2.1, б), когда в роли КЦ выступает все тело спортсмена. Подвижность звеньев такой цепи не ограничена внешней опорой, но зависит от положения звена в системе. По понятным причинам наиболее подвижны края такой цепи, тогда как срединные ее звенья несколько ограничены связями. Двигаясь в полете, гимнаст может свободно менять позу и в определенных параметрических границах управлять вращением тела. Однако он лишен возможности изменять базовые характеристики движения – траекторию ОЦТ, высоту и время полета, кинетический момент, определяющий интенсивность «крутки» и др. (см.)
Открытая КЦ – случай, наиболее характерный и важный как с точки зрения описания структуры и техники гимнастических упражнений, так и в отношении обучения движениям (рис. 2.1, в). Свойствами открытой КЦ обладает все тело спортсмена, если опорой фиксирован только один конец цепи (в). Биомеханически открытой КЦ являются и свободные конечности спортсмена – нога, совершающая взмах, рука, выполняющая «волну» и т. д. Специфическим случаем возникновения открытой КЦ являются движения с опорой животом или тазом, когда тело спортсмена «делится» опорой пополам, как бы образуя две открытые полуцепи.
В отношении управления, движения, выполняемые в положении открытой КЦ, наиболее богаты возможностями. Если при закрытых цепях тело спортсмена слишком связано с опорой, а при свободных КЦ, напротив, вообще лишено ее (что означает невозможность радикального управления движением), то открытая КЦ предоставляет исполнителю наибольшие возможности для выполнения активных целевых действий.
Реальное гимнастическое упражнение, взятое в динамике, как правило, сопровождается изменениями кинематического статуса тела спортсмена. Так, движение на «соскок дугой», показанное на рис. 2.1, начинается из упора стоя согнувшись, т.е. в положения типа закрытой КЦ (а). После освобождения ног гимнаст переходит в положение открытой КЦ (в) и мощно разгибается, обеспечивая тело энергией, необходимой для выполнения решающей части программного движения. В полете тело становится свободной КЦ (б), а после приземления вновь переходит в состояние открытой КЦ. Таким образом, спортсмен должен соответственно перестраивать двигательные действия, исходя из оперативных физических условий.
2.1.2. Степени свободы звеньев открытой КЦ
Разнообразие и сложность движений звеньев тела гимнаста, свобода управления ими и их энергонасыщение зависят не только от типа действующей в данный момент КЦ, но и от положения каждого звена в цепи. В особенности это относится к открытым КЦ.
На рис. 2.2. на примере гимнастического виса показано как изменяется число степеней свободы звеньев тела спортсмена. Чем дальше от опоры расположено звено цепи, тем выше его потенциальная подвижность. В положении с полностью фиксированными суставами (а-б) все звенья системы имеют только одну степень свободы и, соответственно, лишь одну возможность вращаться всем фиксированным телом в переднезадней плоскости. Но последовательное введение в движение других суставов (б-в, в-г и т.д.) позволяет суммировать степени свободы и наращивать тем самым подвижность звеньев тем больше, чем дальше звено расположено от опоры.
