Утомление и его биомеханические проявления

Состав системы движения

С позиции системно - структурного подхода и теории струк­турности биомеханика рассматривает двигательные действия как системы , состоящие из иерархически соподчиненных подсистем низшего порядка. Система в целом и ее подсистемы имеют свои структуры.

В двигательных действиях как системах выделяют про­странственные, временные и динамические образующие эле­менты, представляющие собой состав системы, ее сопоставля­ющие части, а также системообразующие связи, которые от­ражают взаимодействие и субординации (соподчиненность) образующих систему элементов. Системообразующие связи составляют структуру системы (см. схему) .

Образующие элементы системы движений в двигатель­ном действии обеспечивают решение определенной двигатель­ной задачи и имеют свои отличительные особенности - ха­рактеристики и их меры.

В системе движений пространственные, временные и ди­намические элементы объединяются в подсистемы высшего порядка и системы.

Пространственные образующие элементы - это по­ложения тела, позы и суставные движения, которые обеспе­чивают решение простой двигательной задачи.

Положения тела определяют по взаимному располо­жению линии отсчета, проведенной на теле (линия, соединяю­щая проекции головок плечевой и тазобедренной костей) , и осей системы прямоугольных координат в инерциальной сис­теме отсчета, т.е. по отношению к линии горизонта.

Положения тела разделяют на вертикальные: стойки (основная на лопатках, на голове и руках), висы и упоры; горизонтальные (лежа на животе, на спине горизонталь­ные равновесия); наклонные (упор лежа сзади, наклонный выпад и др.) .

Позу тела определяют по взаимному расположению его биозвеньев относительно друг друга в соматической системе отсчета.

Различают позы: прогнувшись; согнувшись; в группиров­ке; широкая стойка ноги врозь; выпад с наклоном; основная стойка руки в стороны, вперед, на пояс и др.

Некоторые физические упражнения исполняются без из­менения положения и позы при произвольном сохранении не­подвижного состояния тела в соматической системе отсчета (стойка в прямолинейном движении при спусках на лыжах, равновесия, положение тела при спрыгивании с высоты и др.)

При исполнении большинства физических упражнений положение тела и позы непрерывно изменяются. При этом могут изменяться только положения при сохранении заданной позы (прямое тело при махе назад на перекладине, сохранение группировки при исполнении серии акробатических кувырков и др.); изменяется только поза при сохранении положения (при­седание и вставание, ходьба, равномерный бег по прямой и др.); изменяются и положения и позы (исполнение длинного кувыр­ка; прыжок в высоту способами перекат, перекидной; подъем разгибом на брусьях; стартовый разгон и др.) .

Суставные движения - это простые движения двух био­звеньев относительно друг друга в одном суставе, направлен­ные на решение простой двигательной задачи.

Движения в суставах ограничены суставными сумками, связками, сухожилиями, мышцами и происходят по дугам ок­ружностей вокруг суставных осей. Поэтому в каждом суставе количество простых двигательных задач, решаемых суставны­ми движениями, зависит от количества степеней свободы дви­жений. В одноосных суставах (межфаланговые) с одной степе­нью свободы происходит сгибание и разгибании; в двуосных (лучезапястный, локтевой, голеностопный, коленный) с двумя степенями свободы возможны сгибание и разгибание, отведе­ние и приведение, пронация и супинация; в трехосных суставах (плечевой, тазобедренный) с тремя степенями свободы решают­ся задачи сгибания и разгибания, отведения и приведения, про­нации и супинации или исполнения круговых движений.

Пространственные образующие элементы объединяются в пространственные подсистемы высшего порядка, что поло­жительно сказывается на возможности людей совершать раз­личные движения. Так в двигательной деятельности челове­ка суставные движения объединяются в группы одновремен­ных, ряды последовательных и поочередных движений. Благодаря этому объединению количество степеней свободы биозвеньев тела увеличивается и этим обеспечивается воз­можность решения любых двигательных задач.

Одновременные движения используются в разных суста­вах в одно и то же время. Например, движение в суставах махо­вой ноги и рук при отталкивании в прыжках в длину с разбега.

Последовательные движения характеризуются тем, что исполнение последующего движения биозвеньев в одних сус­тавах начинается тогда, когда предыдущие движения биозве­ньев в других суставах еще не закончены. Например, для создания непрерывной тяги при плавании кролем, гребковые движения руками исполняются последовательно, "наслаива­ясь" одно на другое.

Поочередные движения происходят в разных суставах, следуют поочередно одно за другим. Например, при исполне­нии подъема разгибом на брусьях, разгибание в тазобедрен­ных суставах из положения упора на руках согнувшись, при­тормаживание ног и разгибание рук в плечевых суставах при выходе в упор происходят поочередно.

С возрастанием количества участвующих в двигательной деятельности человека суставных движений, количество степе­ней свободы подвижных звеньев его тела может увеличивать­ся до ста и более. Это обуславливает практически неограни­ченные двигательные возможности человека. Мерами простран­ственных образующих элементов являются пространственные характеристики (координата, перемещение, траектория).

К временным образующим элементам относятся фазы, периоды, циклы.

Фаза — это наименьший временной элемент, обеспечива­ющий решение определенной двигательной задачи.

Например, при отталкивании прыжка в длину с разбега в фазе амортизации решается задача подготовки к отталкива­нию за счет изменения направления скорости и наращивание силы упругой деформации растягивающихся мышц. В фазе отталкивания решается задача сообщения предельного уско­рения ОЦМ тела ученика в направлении вылета путем пре­одоления моментов инерции ускоряемых биозвеньев быстрым сокращением ранее растянутых мышц.

В движениях человека фазы объединяются во временные подсистемы движений: периоды и циклы.

Периоды - это объединения фаз, имеющих общие особен­ности. Например, периоды опоры и периоды полета при беге, периоды скольжения и стояния лыжи в попеременных ходах, периоды использования потенциальной и накопления кине­тической энергии в движении снизу вверх во время исполне­ния оборотов на перекладине и др.

Цикл - это повторность периодов. Например, повторность периодов одиночной и двойной опоры в ходьбе, опоры и полета в беге и др.

За цикл принимают и одноактные двигательные действия. Например, метание, прыжок, подъем, спад, переворот, оборот и др.

Для оценки временных образующих элементов и подсистем движений в педагогической практике используют меры их измерения: момент времени, длительность движения, темп и ритм.

Динамические образующие элементы - это движения в пространстве и времени, которые направлены на решения задач накопления механической энергии ускоряемыми био­звеньями, биокинематическими цепями и всем телом челове­ка и ее передачи от одного биозвена к другому, от одной био­кинематической цепи к другой и всему телу, а также связан­ными с ним внешним телом.

По двигательным задачам динамические образующие элементы разделяют на фазы энергообеспечиваюцих и энер-гокорректирующих движений.

Энергообеспечивакщие движения решают задачу накоп­ления механической энергии биозвеньями, биокинематичес­кими цепями и всем телом человека в биодинамической ос­нове двигательного действия.

Энергокорректирукщие движения обеспечивают пере­дачу механической энергии одного биозвена, биокинематичес­кой цепи или всего тела другому биозвену, другой биокинема­тической цепи, всему телу или связанному с ним внешнему телу. Энергокорректирующие движения проявляются в био­динамической основе (которую они составляют вместе с энер-гообеспечивающими движениями) , а также обуславливают эффективность завершающих движений двигательного дей­ствия (цикла, периода)•

Мерами взаимодействия энергообеспечивающих и энер-гокорректирующих движений будут количество движения (в поступающем движении) и кинетический момент (во враща­тельном движении).

2. Структура системы движения

Структура системы — это наиболее сложившиеся и определяющие закономерности взаимодействий упорядочен­ных компонентов системы (подсистем и их элементов) . Структура системы определяет течение внутренних про­цессов, взаимодействие с внешним окружением, появление но­вых свойств и возможности развития системы.

Элементы в подсистемах, а подсистемы в системе движе­ний находятся во взаимосвязях, которые обуславливают струк­туру. Взаимодействия внутри каждой подсистемы и между подсистемами не только существуют, но и развиваются.

Внутренние взаимодействия обуславливают целостность системы. Движения в системе согласованы в пространстве и во времени; силы, приложенные к кинематическим цепям тела, находятся в известных соотношениях.

Движения выполняются в соответствии с окружающими условиями. Они складываются под непосредственным влия­нием внешних сил и сами в той или иной мере изменяют окру­жающие условия - это внешние взаимодействия системы.

Все эти связи и отношения закономерны. Это не значит, что они постоянны - они изменчивы, но изменчивость здесь не хаотическая, не случайная, а закономерная.

Объединенные в систему элементы получают новые свой­ства. Так, например, из усилий многих мышц складывается об­щая сила действия человека. Совместное участие мышц в нара­щивании скорости в биокинематической цепи создает новые ско­ростные возможности. По мере совершенствования системы движений все больше проявляются ее системные свойства. Каж­дый элемент в отдельности не обладает такими свойствами. Они проявляются в системе благодаря взаимодействиям в ней.

Наконец, от того, в каком направлении развиваются взаи­модействия в системе, насколько они прочны, насколько они мо­гут приспосабливаться к условиям, от многих других их осо­бенностей зависят возможности дальнейшей перестройки систе­мы - развития системы. Все рассмотренные здесь особенности взаимодействий в системе движений составляют ее структуру.

При изучении системы движений выявляют следующие основные виды ее структуры.

Двигательная структура - это закономерности взаи­мосвязи движений в пространстве и времени (кинематичес­кая структура), а также силовых и энергетических взаимо­действий (динамическая структура) в системе движений.

В первую очередь поддаются наблюдению форма и харак­тер движений, внешняя их картина. По кинематическим ха­рактеристикам (пространственным, временным, пространствен­но-временным) устанавливают кинематическую структуру.

Соответственно различают структуры: пространствен­ные, раскрывающие форму движений в пространстве, их свя­зи; временные, показывающие, как организована во времени система движений; пространственно-временные - главные показатели быстроты изменения положения и движения. Каж­дая из этих структур имеет свое особое, частное, значение; лишь все вместе во взаимосвязи они образуют общую кинематическую структуру, т.е. обуславливают внешнюю картину движений в целом.

При обучении физическим упражнениям в первую оче­редь стараются установить кинематическую структуру, найти обшую организацию движений, т.е. описать их.

Динамическая структура - это закономерности сило­вого (динамического) взаимодействия частей тела человека друг с другом и внешними телами (среда, опора, снаряды, парт­неры, противники) .

Изучая динамические характеристики движений, определяя приложенные силы, инерционные сопротивления, исследуют при­чины той или иной картины движений. По динамическим ха­рактеристикам устанавливают динамическую структуру.

Определяя массы тел и их распределение (инерционные характеристики) , а также меры взаимодействия тел (силы и момент силы), можно исследовать силовые взаимодействия. Это значит, что можно определить источники сил, их величи­ну, направление, место приложения, меру их действия (импульс силы и работу), результат их действия.

Когда рассматривают совместное приложение ряда сил к звеньям тела, оценивают их взаимное влияние, эффект совме­стного воздействия, то определяют силовую структуру. При изучении мышечных сил, их совместного действия, сложных отношений, возникающих внутри групп мышц и между их группами, определяют анатомическую структуру . Особое внимание уделяется тому, как посредством мышечных сил согласовать действие остальных сил и использовать их.

Установить динамическую структуру, найти закономерно­сти согласования сил - это значит раскрыть сущность движе­ний под действием сил, т.е. объяснить механизмы движений.

Информационные структуры - это закономерности взаимосвязей между элементами информации (сообщения­ми об условиях и ходе действия и командами), без которых невозможно управление движениями.

В управлении движениями важнейшую роль играют ин­формационные процессы. В мозг поступают сигналы от орга­нов чувств, к мышцам следуют команды из мозга - все это потоки информации. Они вызваны многими внешними и внут­ренними раздражителями, в том числе кинематическими и динамическими факторами. Все потоки информации, взаимо­действуя, сочетаются закономерно, образуя сложнейшую ин­формационную структуру движений.

Кинематические и динамические структуры сами имеют определенное информационное значение и связаны между со­бой соответствующими информационными структурами.

В информационной структуре выделяют сенсорные структуры- синтезы чувствительных сигналов, переработан­ные и обобщенные. Они отражают воздействия внешних фак­торов и внутреннего состояния организма.

Все воздействия, отражаясь в сознании человека, сочета­ются со следами в его памяти. Так образуется психологичес­кая структура двигательного навыка. В нее входят знания и представления о собственной технике, технике других спорт­сменов , общих требований к ней и т. п.

Команды, которые мозг направляет мышцам и другим органам, обеспечивающим выполнение движений, составля­ют эффекторную структуру. Она во многом зависит от соот­ношения произвольного и автоматического управления в сис­теме движений.

Обобщенные структуры - это закономерности взаи­мосвязей разных сторон действия; обобщенные структуры обусловлены сочетанием разных видов структур (чаще все­го ритмических, фазовых и координационных) .

Ритмические структуры — это закономерности взаимо­связей движений во времени, соотношение длительностей час­тей движений, всего двигательного акта или действий. От того, как размещены во времени акценты усилий, зависит скорость и длительность последующих движений. Части движений раз­личаются по направлению, скорости, ускорению, усилию. Рит­мические же соотношения измеряются только показателями времени. Ритмические структуры служат особо отчетливыми показателями совершенства упражнений.

Фазовая структура - это основные закономерности вза­имодействия, взаимосвязи фаз, которые определяют целост­ность системы движений. Зная требования к каждой фазе, устанавливая, как они согласуются между собой, как исполь­зуются детали движений для общего результата упражнения, можно глубже понять и лучше оценить качество исполнения, лучше определить роль каждой фазы в целом упражнении.

Координационная структура - совокупность всех основ­ных внутренних взаимосвязей в системе движений, а также взаимодействий человека с его внешним окружением во вре­мя выполнения упражнения. Таким образом, можно сказать, что координационная структура включает в себя все перечисленные виды структуры движений, внутренние взаимосвязи системы, а также всю внешнюю структуру - совокупность вза­имодействий спортсмена с внешним окружением.

Совместное действие сил внутренних и внешних лежит в основе организации взаимодействия человека с внешним ок­ружением. Он управляет этим взаимодействием, создавая един­ство внутренней и внешней структуры - координационную структуру. Изучая движения без учета их структурных свя­зей, невозможно понять действительную организацию двига­тельного действия.

3. Человек как самоуправляемая система

Для того, чтобы физические упражнения достигали постав­ленной цели, их надо выполнять правильно, совершенно. Со­вершенство выполнения зависит от управления движениями. Физические упражнения в биомеханике изучаются как систе­ма движений, управляемая человеком. Для лучшего овладения физическими упражнениями надо знать, как организовано уп­равление системой движений и какие изменения происходят при формировании и совершенствовании системы движений.

Самоуправляемая система включает в себя две подси­стемы - управляющую и исполнительную, которые соедине­ны каналами прямой и обратной связи между собой и вне­шним окружением.

Управляющая подсистема (мозг) посылает команды орга­нам движения по каналу прямой связи (двигательные нервы) . Органы движения, осуществляя действие, воздействуют на внеш­нее окружение (тоже прямая связь) . От внешнего окружения сигналы о его состоянии и изменениях в нем по каналу об­ратной связи поступают в организм и доходят до мозга (по чувствительным нервам) . Получается замкнутый (кольцевой) контур управления. Следует понимать, что в подсистему уп­равления сигналы обратной связи поступают и через подсис­тему исполнения, и непосредственно через отдельные органы чувств. Получается ряд замкнутых циклов, который обеспе­чивает управление по ходу движения.

Когда изучают двигательное действие как управляемую систему движений, устанавливают, каков ее состав и структу­ра. Для этого служат количественные характеристики дви­жений. По характеристикам выявляют отличающиеся друг от друга части (состав системы, т.е. ее подсистемы) . По их изменениям определяют, как эти части взаимосвязаны и вли­яют друг на друга (структура системы) . Эти характеристики дают также описание состояния системы в каждый момент.

Конечное состояние системы, заданное заранее, представ­ляет собой цель управления, к которой должен привести весь процесс управления. Достижение цели осуществляется уп­равляющими воздействиями (командами) . Они переводят систему из одного состояния в другое по определенному спо­собу, иначе говоря, определяют поведение системы.

Информация в системе движений —это сообщения о состоянии и изменениях внешнего окружения и организма, а также команды подсистемам исполнения и обеспечения.

Информация — душа управления. Она передается посред­ством сигналов (к центру — сообщения, от центра — команды) .

Передача информации в самоуправляемой системе

Информация поступает на вход системы (прием инфор­мации) . Вход обладает способностью к восприятию сообще­ний путем реакции на них. Прием именно нужной информации происходит в результате сложных процессов поиска, сбо­ра и отбора сигналов. Важно научиться быстро и точно полу­чать только нужную информацию. Далее следует переработ­ка информации (кодирование, перекодирование), сопровожда­ющаяся сложнейшим синтезом, обобщением потоков сведений, преобразованием их в команды. Движение информации за­вершается ее передачей на объект управления (его вход) и выдачей на выходе всей системы в форме действия спортсме­на, направленного и на внешнее окружение, и на изменение состояния самого спортсмена.

Одновременно информация направляется на хранение в запоминающее устройство ("память системы") . Кратковремен­ная память используется вскоре после поступления, долговре­менная хранится долго. Без хранения информации невозможно ничему научиться, невозможно совершенствование системы. Извлечение из памяти неизбежно при любом акте управле­ния : оно помогает исходя из накопленного опыта найти луч­шее решение задачи.

Предварительная информация отражает состояние сис­темы и ее окружения до рассматриваемого действия, обеспе­чивает подготовку к нему.

Текущая информация способствует целенаправленному управлению в течение действия. Таким образом, в самоуправ­ляемой системе осуществляется передача информации двумя путями: а) непосредственный путь - прием, переработка, вы­дача; б) с задержкой - с хранением информации в памяти и последующим ее извлечением. Участие памяти является од­ной из основ совершенствования упражнения.

Управление как способ достижения цели возможно лишь тогда, когда эта цель имеется. В двигательных действиях це­лью управления служит двигательная задача.

Двигательная задача - это обобщенные требования к дви­гательному действию, которые определяются характером пред­стоящего действия и общей последовательностью его этапов.

В каждом двигательном действии человека осуществля­ется определенная двигательная задача. Она может заключаться в достижении определенной конечной цели (забросить шайбу в ворота) либо в выполнении заданного процесса движения (вы­полнить комбинацию на гимнастическом коне) . Решение дви­гательной задачи представляет собой цель управления движе­ниями. Двигательная задача есть как бы образец того, чего еще нет ("модель потребного будущего", по Н.А. Бернштейну) .

Задача может быть поставлена извне и заранее (требова­ния соревнований, задание тренера). Она может возникнуть произвольно у самого спортсмена. Могут быть такие сочета­ния внешних и внутренних причин, которые вызывают изме­нение двигательной задачи или появление новой.

Всегда в ее формировании так или иначе участвует ин­формация: а) о внешнем окружении, в котором надо выпол­нять задачу; б) о состоянии готовности спортсмена; в) о про­шлом опыте (информация, извлеченная из памяти). Будущее формируется на основе настоящего и прошлого.

Если задача отвечает на вопрос: "Чего следует достичь?", -то нужно еще получить ответ на вопрос: "Как этого достичь?". На этот вопрос ответ дает программа управления.

Программа управления — это выработанные состав и последовательность движений, целесообразных в конк­ретных условиях при решении поставленной двигатель­ной задачи.

В процессе физического воспитания развиваются двига­тельные качества, формируются двигательные навыки, созда­ются возможности решения двигательных задач. С точки зре­ния управления движениями занятия физическими упражне­ниями обеспечивают накопление множества программ, накопление двигательных возможностей.

Формирование программ управления - очень многосто­ронний процесс, в связи с тем, что и само управление имеет много сторон. Так, необходимы программы подготовки - пред­варительных изменений состояния системы перед действием и в ходе самого действия, перед каждой его фазой; программы выбора - определения варианта, наиболее соответствующего изменяющимся условиям; программы слежения - сопостав­ления фактического выполнения и оптимальной программы в данных условиях; программы цели - программы мобилиза­ции возможностей перестройки движений при помехах для со­хранения оптимального варианта действий; программы усиле­ния - аварийные программы достижения цели даже не лучшим вариантом, использование резервов в тяжелой ситуации и др. Каждая из названных программ также требует многих более детализированных "подпрограмм", ведь управление движения­ми человека относится к сложнейшим процессам в мире.

Контроль над выполнением программы осуществляется при помощи сигналов обратной связи, обеспечивающих сле­жение, сличение, поправки, перестройки и др. процессы.

В этом контроле при выполнении физических упражне­ний крайне важное место занимает самоконтроль на основе отчетливых двигательных представлений.

Итак, управление движениями осуществляется благода­ря передаче и переработке информации - устанавливается двигательная задача, выбираются необходимые, выработан­ные заранее программы, а также создаются новые, передают­ся команды мышцам, ведется постоянный контроль над хо­дом действия, что и обеспечивает выполнение необходимого двигательного действия.

4. Управление движениями в переменных условиях и формирование структур системы движений

Физические упражнения обычно выполняются в перемен­ных условиях. Условия внешнего окружения бывают доволь­но постоянными (например, в гимнастике, легкой атлетике) или очень изменчивыми (например, в спортивных играх) . Од­нако, если внешнее окружение даже мало изменяется, суще­ствуют две группы внутренних факторов, создающих пере­менные условия выполнения движений: неизбежные рассог­ласования напряжений нескольких сот мышц и многочисленные, не предусмотренные заранее, пассивные ме­ханические силы (инерционные и реактивные) внутри био­механической системы. Таким образом, внутренние и внешние механические условия переменны. Поэтому переменны и пото­ки информации, что и обусловливает приспособление движений к условиям действия. Управление движениями в таких услови­ях чрезвычайно сложно и вместе с тем очень совершенно.

Все воздействия на движения можно разделить на управ­ляющие и сбивающие.

Управляющие воздействия - это напряжения мышц, по­средством которых вызывают и изменяют соответствую­щие движения. Эти воздействия ведут к поставленной цели, обеспечивают выполнение двигательной задачи. Команды, по­сылаемые мышцам, благодаря обратной связи учитывают так­же и другие внутренние и внешние силы, приложенные к телу. В том случае, если другие (не мышечные) силы способствуют достижению цели, используются в управлении, их тоже следу­ет считать управляющими воздействиями.

Сбивающие воздействия всегда возникают при движени­ях. Их принято называть помехами. Они препятствуют достижению цели, могут нарушать правильность движений. Часть помех неустранима - это те силы, которые неизбежны в движени­ях в виде внешних сопротивлений (трение, сопротивление водной среды и т. п.) • С этими помехами ведется борьба посредством приспособления к ним управляющих воздействий заранее и уст­ранения возникающих отклонений от программы управления.

Даже при самом совершенном повторении упражнения под влиянием помех возникают отклонения. Это могут быть отклонения в разных характеристиках, у разных звеньев тела, в разные фазы движений. Всегда наблюдается изменчивость движений в виде неповторимости характеристик, их разбро­са. Изменчивость можно рассматривать как приспособитель­ную, случайную и коррекционную.

Приспособительная изменчивость характеризуется пред­варительными изменениями системы движений, которые со­ответствуют переменным условиям. В этом случае управля­ющие воздействия заранее приспосабливаются к предстоящим условиям действия, т.е. происходит подготовка к встрече с помехами, и отклонения не наступают. Здесь важно успеть подготовиться и точно дозировать необходимое изменение. Однако само приспособление представляет уже какое-то из­менение выполняемой программы. Это хотя и частичное, но все-таки тоже отклонение, и оно должно быть возмещено.

Случайная изменчивость вызвана возмущениями, не пред­виденными полностью, т.е. возникает тогда, когда приспосо­бительная изменчивость недостаточна, не обеспечивает нейт­рализации помех в переменных условиях. Отклонения, меша­ющие достижению цели, существенные. Это недостатки и ошибки в выполнении упражнений. Большое количество от­клонений можно считать несущественными, поскольку они не нарушают в целом правильности движений, не снижают эф­фективности упражнений, безразличны для результата.

Коррекционная изменчивость характеризуется изменени­ями для исправления возникающих отклонений. Это те изме­нения в управлении движениями, которые приостанавливают начавшееся случайное существенное отклонение и далее на­правлены на восстановление правильного выполнения про­граммы. В основе коррекции лежит сличение заданной про­граммы с текущим выполнением движений, выявление от­клонений и их устранение. Для этого необходима программа, продиктованная двигательной задачей, и информация по ка­налам обратной связи об обстановке и ходе движений.

Именно приспособительная (предупреждающая отклоне­ния) и коррекционная (исправляющая отклонения) изменчи­вость делают успешной борьбу с помехами, предупреждают и устраняют случайные существенные отклонения.

Овладение физическим упражнением с точки зрения био­механики представляет собой формирование новой системы движений. При этом происходит первоначальное построение системы движений (овладение упражнением) и дальнейшая ее перестройка (совершенствование выполнения упражнения) .

При обучении новым упражнениям используются со­ответствующие, ранее сформированные подсистемы движе­ний; затормаживаются наличные подсистемы, непригодные для решения данной задачи; формируются новые подсисте­мы, необходимые для решения новой двигательной задачи и на этой основе происходит формирование структур вновь создаваемой системы движений.

Двигательная деятельность человека отличается чрезвы­чайной способностью к функциональной перестройке и накоп­лению форм поведения. С возрастным развитием организма и накоплением двигательного опыта создаются все большие возможности для использования ранее освоенных движений.

При овладении физическими упражнениями всегда в боль­шей или меньшей степени используются ранее созданные под­системы движений. Нередко они несколько приспосаблива­ются к требованиям новых упражнений.

Поскольку возникает новая двигательная задача, для ее решения необходима выработка новых подсистем движений и вместе с тем подавление тех подсистем, которые не могут быть использованы, но могут помешать решению новой задачи.

Приспособление старых подсистем и объединение их с но­выми, да еще при торможении непригодных, является сложным длительным процессом установления новых взаимодействий -формирования новой структуры целостной системы движений.

Структуры подсистем объединяются, соединяются, согла­совываются. Трудностей при этом возникает немало, хотя бы из-за различий характера подсистем, их временных характе­ристик (в частности, ритмов), степени их совместимости, ус­тойчивости к помехам, осознаваемости и др.

Процесс построения системы движений при первоначаль­ном овладении физическим упражнением опирается на поста­новку ряда задач. Прежде всего необходимо ознакомление с но­вым упражнением (рассказ, показ), создание модели упражнения, установление требований к его выполнению. Ознакомление включает в себя теоретическое понимание внешней картины (опи­сание) и механизма (объяснение) движений; создание зритель­ного образа при наблюдении за показом; получение двигатель­ных ощущений при первых попытках выполнения упражнения в целом или подводящих к нему упражнений. В результате ознакомления создается двигательное представление. Это про­исходит не сразу, а нередко после многократного повторения с уточнением на последующих ступенях обучения. В основе озна­комления лежат методы рассказа, показа и пробы.

Следующая группа задач - освоение разучиваемого упраж­нения, продолжающееся до тех пор, пока ученик не сможет в основном правильно и уверенно выполнить упражнение.

Построение системы возможно аналитическим путем: с помощью подводящих упражнений формируются элементы будущей системы, а потом из них складывается целое упраж­нение. Для ряда упражнений более пригоден синтетический путь: сначала в общем виде создается целое, а потом проис­ходит совершенствование его деталей. Оба пути тесно связа­ны, применяются в зависимости от особенностей разучивае­мого упражнения, могут чередоваться по ходу обучения.

Решение третьей группы задач, связанных с применени­ем упражнения для получения требуемого результата, долж­но обеспечить повышение эффективности упражнения (более высокий результат) и надежности его выполнения (при за­данном результате).

Все три группы задач ставятся не только при формиро­вании системы движений. Они необходимы и при дальней­шем совершенствовании техники спортивных упражнений. Группы задач - это не последовательные этапы обучения, од­нократно сменяющие друг друга. Наоборот, эти задачи ста­вятся снова и снова, многократно, и каждый следующий раз на более высоком уровне требований.

Совершенствование техники начинается после завершения (в основном) формирования системы движений при начальном обучении и продолжается в течение всего времени, пока еще спортсмен тренируется. В основе совершенствования техники физического упражнения лежит перестройка системы движе­ний. Взаимодействия между ее элементами приобретают все бо­лее упорядоченный характер; отклонения в исполнении движе­ний, связанные с невысоким совершенством, недостаточной точ­ностью движений, уменьшаются; приспособительные изменения,

наоборот, расширяют границы допустимых отклонений, приспо­сабливаются к все большему кругу переменных условий; увели­чивается помехоустойчивость и надежность исполнения; исче­зают случайные существенные отклонения.

При обучении и совершенствовании устраняются ошибки и недостатки. Ошибки - это отклонения от выполнения тре­бований, предъявляемых к движениям, от механизма движе­ний . Эти отклонения выходят за допустимые пределы и нару­шают правильность движений; основные ошибки - это нару­шения основных требований, невыполнение того, что обязательно для заданного упражнения. Частные ошибки не затрагивают основного механизма движений, но нарушают отдельные частные требования, что в конечном счете снижа­ет качество и результат выполнения. От ошибок принято от­личать недостатки: с качественной стороны все выполняет­ся правильно, однако количественно не вполне соответствует требованиям. Для устранения ошибки следует разрушить не­правильные движения и их структуру. Для устранения недо­статка не надо разрушать созданное, а следует только опреде­ленным образом изменить количественную меру, сохраняя сложившийся механизм.

Таким образом, перестройка систем движений обусловлена всеми видами двигательной деятельности, в особенности целе­направленным физическим воспитанием, а также возрастным физическим развитием; с изменениями в двигательном и уп­равляющем аппаратах перестраиваются и системы движений.

Контрольные вопросы

1. Что такое система движений, ее состав и структура?

2. Как выделяют элементы движений в пространстве и во времени; как они объединены в подсистемы и целостную систему?

3. Каковы отличия видов структуры (кинематическая, динамическая) ?

4. Что такое информационная структура двигательного действия?

5. Какова схема управления в двигательном действии человека?

6. Что такое прямая и обратная связи?

7. Что такое информация и каково ее значение в про­граммировании движений?

5 9

8. Каково содержание двигательной задачи, программы и действия; как они формируются?

9. Каковы основные особенности управления движения­ми в переменных условиях?

10. Как изменяется система движений при становлении и совершенствовании спортивной техники?

1. Донской Д.Д. Биомеханика с основами спортивной тех­ники. -М.: Физкультура и спорт, 1971. - 288 с.

2. Донской Д.Д. Биомеханика: Учебное пособие.