CC BY
41
Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта, №1(18) 2011
ISSN 2070 4798
ПЕДАГОГИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
Камской
Электронный журнал государственной академии физической культуры, спорта и туризма Рег. номер Эл № ФС77-42717 от 16 ноября 2010 г.
№1 (2011)
(Выпуск 18)
УДК 796.012
БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БАЗОВЫХ УПРАЖНЕНИЙ ТАНЦЕВАЛЬНОЙ АЭРОБИКИ И НЕКОТОРЫХ ПРИРОДНЫХ
ЛОКОМОЦИЙ ЧЕЛОВЕКА
М.В. Певнева - старший преподаватель кафедры спортивных дисциплин Ростовский-на-Дону институт физической культуры и спорта Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма
Ростов-на-Дону
BIOMECHANICAL FEATURES OF DANCE AEROBICS BASIC EXERCISES AND SOME NATURAL LOCOMOTIONS OF THE PERSON
M.V. Pevneva - Senior Teacher Rostov-on-Don Institute of Physical Culture and Sport of the Kuban State University
of Physical Culture, Sport and Tourism Rostov-on-Don
e-mail: mvpvnv@yandex. ru
Ключевые слова: аэробика, базовые упражнения, биомеханические особенности.
Аннотация. В статье показано, что в базовых упражнениях танцевальной аэробики угловая скорость движений в голеностопном суставе и горизонтальная составляющая ускорения общего центра масс намного ниже, чем в беге с максимальной скоростью и прыжках в длину с места. В беге с непредельной скоростью горизонтальная составляющая ускорения общего центра масс значительно выше, чем базовых упражнениях танцевальной аэробики.
Key words: aerobics, basic exercises, the biomechanical characteristics.
Summary. The paper shows that the basic exercises of dance aerobics have angular velocity of motions in the ankle joint and the horizontal component of acceleration of mass center is much lower than in running at maximum speed and standing long jumps. In running with unsaturated speed horizontal component of mass center acceleration is significantly higher than the basic dance aerobics exercises.
1728074479001
ВВЕДЕНИЕ. В настоящее время различные разновидности аэробики всё шире внедряются в процесс физического воспитания студенческой молодёжи [1-4]. Это обусловлено как привлекательностью многих видов аэробики для студентов и особенно студенток, высоким эмоциональным фоном занятий, так и возможностью глубоких развивающих воздействий на организм занимающихся при их помощи [5-8, 10, 11]. В то же время контрольный раздел программы по физической культуре в вузе [9] содержит большое число естественных локомоций человека в качестве контрольных упражнений (прежде всего, это бег на 100 и 2000 метров и прыжки в длину с места). Не возводя выполнение контрольных нормативов в ранг самоцели, всё же необходимо признать их в качестве необходимых инструментов контроля физического воспитания как управляемого процесса, а также согласиться с тем, что двигательная подготовленность в естественных (природных) локомоциях, таких как бег и прыжки, является наиболее показательной характеристикой физического состояния человека. В связи с этим представляет интерес сопоставление кинематических характеристик движений в базовых упражнениях аэробики и беговых и прыжковых локомоциях человека, результаты которого могли бы дать объективную информацию для разработки методики совершенствования двигательных качеств на основе средств аэробики.
Сказанное определило цель исследования - выявить биомеханические особенности базовых упражнений танцевальной аэробики, с одной стороны, и бега с максимальной и непредельной скоростью, - с другой стороны.
МЕТОДИКА. В работе для выявления биомеханических особенностей базовых упражнений танцевальной аэробики и их сравнения с характеристиками бега с максимальной и непредельной скоростью, и прыжка в длину с места применялся двумерный видеоанализ. Съёмка производилась видеокамерой JVC GR-D370E с частотой съёмки 50 кадров в секунду при постоянной выдержке 1/500 с сбоку.
Для определения кинематических характеристик движений при помощи стандартного графического редактора Windows Paint находились координаты маркеров, укреплённых на центрах плечевых, локтевых и лучезапястных суставов, правом и левом кончиках пальцев кисти, центрах тазобедренных, коленных и голеностопного суставов, пяточных буграх, правом и левом кончиках стопы. Затем координаты маркеров переносились в Microsoft Excel 2003, где производился расчёт угловых скоростей движений голеностопного (а>голеностопа) и коленного сустава (аколена), а также ускорений общего центра масс тела (ОЦМТ) (ax и ay). Для определения положения ОЦМТ вычислялись положения центров масс головы и кисти и затем производился расчёт положения ОЦМТ по соответствующим формулам [5].
В эксперименте приняли участие 12 девушек (возраст 22,3±0,89 года, рост 164±1,4 см, масса тела 53,3±6,69 кг, стаж занятий аэробикой 2-5 лет). Каждая из испытуемых выполняла шесть базовых упражнений аэробики (сгибание ноги вперёд - поднимание колена, мах, прыжок ноги врозь - ноги вместе, выпад, скип, бег с захлёстом голени) в темпе 100, 120 и 140 движений в минуту (темп движений задавался при помощи секундомера-метронома Electro-nika RI-01). Затем каждая из испытуемых осуществляла прыжок в длину с места (2 попытки, учитывалась лучшая из них) бег на 30 метров с максимальной скоростью, бег на 200 метров со скоростью 3,3 м/с (средняя скорость преодоления дистанции 2000 метров на оценку "5" по нормативам "Примерной программы дисциплины физическая культура" [9]).
Достоверность различий выборочных данных определялась при помощи однофактор-ного дисперсионного анализа (ANOVA).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Рассмотрим сначала изменения кинематических и динамических характеристик движений при изменении темпа выполнения базовых упражнений аэробики.
Результаты эксперимента позволяют сделать заключение, что увеличение темпа выполнения базовых упражнений аэробики далеко не всегда приводит к повышению угловых скоростей голеностопного и коленного суставов, а значит и скорости сокращения соответствующих мышц.
&
В 250
Темп (движений/мин)
А
г+п 360
I ПН 334
I 306
Темп (движений/мин)
Рис. 1. Угловая скорость голеностопного (А) и коленного (Б) сустава при выполнении бега с
захлёстом голени
Так, на рис. 1-5 видно, что ярко выраженное повышение угловой скорости сустава с увеличением темпа выполнения упражнения обнаружено только в упражнении "скип" - в коленном суставе (рис. 5 "Б") (на рисунках не указана угловая скорость голеностопного и коленного суставов при выполнении упражнения "мах", так как в этом упражнении не происходит сгибания или разгибания в этих суставах).
Наблюдения за испытуемыми во время повышения темпа выполнения упражнений позволили установить, что девушки во многих случаях не увеличивали скорость движений, а уменьшали их амплитуду.
8- 300
В
§ 200 100
А
-Ь- 482
-ь- 358 -ь- 336
+
Темп (движений в мин)
Темп (движений/мин)
Рис. 2. Угловая скорость голеностопного (А) и коленного (Б) сустава при выполнении упражнения «выпад»
Б
Б
§ 200 -
I
>. 150 -
Темп (движений/мин)
&
^ -300
5
Б 100 1-Ь- 120 140
-437 -436
-549
Темп (движений/мин)
Рис. 3. Угловая скорость голеностопного и коленного сустава при выполнении упражнения
«сгибание ноги вперёд - поднимание колена»
А
-100
-200
-400
-500
-600
-700
& 300 -
£ 300
5
Темп (движений/мин)
Темп (движений/мин)
Рис. 4. Угловая скорость голеностопного (А) и коленного (Б) сустава при выполнении упражнения «прыжок ноги врозь»
При повышении темпа движений у испытуемых наблюдалось некоторое "закрепощение", что также, возможно, негативно сказывалось на скорости движений.
&
й 250
А
гн 376
342 343
£ 80
I
60
Темп (движений/мин)
Темп (движений/мин)
Рис. 5. Угловая скорость голеностопного (А) и коленного (Б) сустава при выполнении
упражнения «скип»
Отсутствие выраженного увеличения угловой скорости голеностопного и коленного суставов при повышении темпа базовых упражнений аэробики позволяет считать, что подобное изменение способа выполнения этих упражнений не может рассматриваться как возможность повышения их скоростно-силового характера (в данном случае, его скоростного компонента).
Заключения, сделанные на основе анализа динамики угловых скоростей голеностопного и коленного сустава при выполнении базовых упражнений аэробики в различном темпе, подтверждаются результатами анализа динамики показателей ускорения ОЦМТ (рис. 6-11).
У
-Г 19,4 18,7
13,6
Темп (движений/мин)
Темп (движений/мин)
Рис. 6. Динамика горизонтальной (Х) и вертикальной (У) составляющей ускорения ОЦМТ при выполнении бега с захлёстом голени в различном темпе
Б
А
Б
6.0
25.0
5,0
20,0
4,0
15,0
3,0
10,0
2,0
5,0
1,0
0,0
0,0
Так, на рис. 6-11 видно, что с ростом темпа выполнения базовых упражнений аэробики последовательно росла вертикальная составляющая ускорения ОЦМТ только в двух упражнениях: сгибание ноги вперёд - поднимание колена и скип. Иными словами, учитывая, что ускорение ОЦМТ отражает характер взаимодействия опорно-двигательного аппарата с опорой, только в этих двух упражнениях имеет смысл повышать темп с целью усиления развивающего воздействия на скоростно-силовые способности (их силовую составляющую).
Х 1,0 |-Ь
100 120 -0,5 140
-0,3
5 300
Л
£ 250
А
пн 376
342 343
Темп (движений/мин)
Темп (движений/мин)
Рис. 7. Динамика горизонтальной (Х) и вертикальной (У) составляющей ускорения ОЦМТ при выполнении упражнения «выпад» в различном темпе
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
& 0,2
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
Темп (движений/с)
1 3,0
Темп (движенимй/мин)
Рис. 8. Динамика горизонтальной (Х) и вертикальной (У) составляющей ускорения ОЦМТ
при выполнении маха в различном темпе
Темп (движений/мин)
Темп (движений/мин)
У
-ь 4,7
н- 3,2
—ь- 2,9
Рис. 9. Динамика горизонтальной (Х) и вертикальной (У) составляющей ускорения ОЦМТ при выполнении сгибания ноги вперёд - поднимания колена в различном темпе
Особо отметим, что сказанное относится именно к вертикальной составляющей ускорения: так как все рассматривавшиеся упражнения выполняются на месте, поэтому величины горизонтальной составляющей (в переднезаднем направлении) гораздо меньше, чем вертикальной и тенденция горизонтальной составляющей ускорения ОЦМТ при выполнении базовых упражнений аэробики с разным темпом слабо выражена (рис. 6-11).
1,2
7,0
Х
У
0,9
6,0
1,0
5,0
0,7
0,8
0,6
/м4,0
5,2
0,6
4,6
3,0
0,4
2,0
0,2
1,0
0,0
0,0
6,0
Х
1,0
5,0
0,8
0,7
0,8
4,0
0,6
3,0
0,4
2,0
1,0
0,0
0,0
Х 1.9
1.2
100 120 1|0
-0.3
Темп (движений/мин)
У
"К 18.9 1+ 16.9
1 14.8
Темп (движений/мин)
Рис. 10. Динамика горизонтальной (Х) и вертикальной (У) составляющей ускорения ОЦМТ при выполнении прыжка ноги врозь - ноги вместе в различном темпе
Темп (движений/мин)
Темп (движений/мин)
Рис. 11. Динамика горизонтальной (Х) и вертикальной (У) составляющей ускорения ОЦМТ при выполнении упражнения «скип» в различном темпе
2.5
25.0
2.0
20.0
1.5
15.0
/м 1,0
3 10.0
0.5
0.0
5.0
-0.5
0.0
-1.0
0.0
16.0
У
14.0
•0.5
12.0
-0.7
10.0
12.2
•1.0
10.8
8.0
8.8
> 6.0
1.5
4.0
-1.7
•2.0
2.0
•1.8
0.0
•2.5
Интересно. что в упражнении "бег с захлёстом голени" (которое при выполнении его на месте носит прыжковый характер) отмечена устойчивая тенденция уменьшения вертикальной составляющей ускорения ОЦМТ с увеличением темпа. Это очевидно объясняется тем. что испытуемые старались уменьшить амплитуду вертикальных колебаний ОЦМТ. стремясь поддержать более высокий темп.
Наконец. переходя к основной информации. полученной в ходе эксперимента. отметим. что как следует из анализа данных табл. 1. во всех базовых упражнениях танцевальной аэробики наблюдалась гораздо более низкая угловая скорость голеностопного сустава. чем в беге с максимальной скоростью и прыжке в длину с места.
В прыжке в длину с места зафиксирована гораздо более высокая. чем в базовых упражнениях танцевальной аэробики. угловая скорость колена.
В беге с максимальной скоростью угловая скорость колена оказалась ниже. чем в большинстве базовых упражнений аэробики. за исключением упражнения "скип" (где различия величин скорости недостоверны) и "сгибание ноги вперёд - поднимание колена" (где колено не разгибается. а сгибается).
В беге со скоростью. равной средней скорости в беге на 2000 метров на результат. соответствующий оценке "5". угловая скорость разгибания колена оказалась самой низкой из всех рассматривавшихся упражнений. а угловая скорость сгибания стопы - ниже или равна этому показателю. зафиксированному в базовых упражнениях аэробики.
Таблица 1
Сравнение биомеханических характеристик базовых упражнений танцевальной аэробики, бега с максимальной и непредельной скоростью и прыжка в длину с места*
Сравнение биомеханических характеристик базовых упражнений танцевальной аэробики, бега с максимальной и непредельной скоростью и прыжка в длину с места*
Упражнения Величины ( х±8 )
шголеностопа> 'с тколена °с ах, м/с2 ау, м/с2
бег 30 м 609±56,3 179±19,9 19,0±2,32 15,0±1,89
бег 2000 м 338±29,5 80±9,4 8,2±1,21 6,7±0,78
дл с/м 528±59,3 761±80,3 16,1±2,12 14,4±1,65
захлёст 360±24,8 253±34,0 4,4±0,39 19,4±2,34
бег 30 м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,01
бег 2000 м р>0,05 р<0,001 р<0,001 р<0,001
дл с/м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,01
выпад 482±38,7 508±30,6 1,0±0,08 17,4±1,23
бег 30 м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,05
бег 2000 м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,001
дл с/м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,001
мах — — 0,9±0,08 5,2±0,48
бег 30 м — — р<0,001 р<0,001
бег 2000 м — — р<0,001 р<0,05
дл с/м — — р<0,001 р<0,001
сгибание ноги 394±38,7 -549±45,4 1,0±0,12 4,7±0,42
бег 30 м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,001
бег 2000 м р<0,05 р<0,001 р<0,001 р<0,001
дл с/м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,001
пр. ноги врозь 399±31,2 400±33,5 1,9±0,18 18,9±1,45
бег 30 м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,001
бег 2000 м р<0,05 р<0,001 р<0,001 р<0,001
дл с/м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,001
скип 376±23,6 172±15,6 -1,8±0,20 12,2±1,34
бег 30 м р<0,001 р>0,05 р<0,001 р<0,05
бег 2000 м р<0,05 р<0,01 р<0,001 р<0,001
дл с/м р<0,001 р<0,001 р<0,001 р<0,05
*Для базовых упражнений аэробики приведены максимальные величины, зафиксированные при их вы-
полнении в различном темпе
Однако максимальная величина горизонтальной составляющей ускорения ОЦМТ в беге с непредельной скоростью оказалась значительно выше, чем во всех базовых упражнениях аэробики. Это позволяет считать, что мышечные группы, продуцирующие ускорение тела в горизонтальном направлении, выполняют в беге гораздо более выраженную работу.
Ещё в большей степени это относится к бегу с предельной скоростью и прыжку в длину с места, в которых максимальная величина горизонтальной составляющей ускорения ОЦМТ оказалась значительно больше, чем во всех базовых упражнениях танцевальной аэробики. Между тем величины вертикальной составляющей ускорения ОЦМТ в базовых упражнениях аэробики оказались значительно выше, чем в легкоатлетических локомоциях.
В базовых упражнениях аэробики прыжкового характера (бег с захлёстом голени, выпад, прыжок ноги врозь - ноги вместе) максимальные величины вертикальной составляющей ускорения ОЦМТ оказались сравнимыми с максимальными величинами горизонтальной составляющей в локомоциях.
ВЫВОДЫ. Таким образом, результаты исследования позволяют считать установленным, что между бегом на короткие и длинные дистанции и прыжком в длину с места, с одной стороны, и базовыми упражнениями аэробики, с другой стороны, имеются существенные биомеханические различия, которые заключаются в различных величинах и направлении приложения усилий при выполнении упражнений из двух названных групп. В беге с максимальной скоростью и прыжке в длину с места также гораздо выше угловая скорость сгибания стопы, а в прыжке в длину с места - и разгибания голени, чем в базовых упражнениях аэробики.
Бег со скоростью 3,3 м/с (средняя скорость бега соответствующая результату, оцениваемому в 5 баллов) отличается от базовых упражнений аэробики гораздо большими величинами максимального горизонтальной составляющей ускорения ОЦМТ.
Очевидно, что длительное выполнение упражнений, требующих гораздо менее выраженного проявления скоростно-силовых способностей, с межмышечной координацией, значительно отличающейся от существующей в локомоциях, может приводить к росту показателей эффективности функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем, но может не привести к повышению роста специфических скоростно-силовых способностей (фиксируемых в локомоциях). Причём, увеличение темпа выполнения базовых упражнений не может существенно изменить их развивающего для таких скоростно-силовых способностей эффекта.
Литература
1. Афонская, А. О. Эффективность методики формирования основных приемов оздоровительной аэробики у студентов в процессе физического воспитания : автореф. дис. ... канд. пед. наук / А.О. Афонская. -Тула, 2004. - 23 с.
2. Булгакова, О.В. Организационно-методические условия оптимизации тренировочных нагрузок у студенток, занимающихся оздоровительной аэробикой : автореф. дис. ... канд. пед. наук / О.В. Булгакова. - Малаховка, 2007. - 23 с.
3. Бурдыгина, Е.В. Методика занятий оздоровительной аэробикой для реабилитации здоровья студенток с нарушениями функций позвоночника: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Е.В. Бурдыгина. - Волгоград, 2003. - 23 с.
4. Голякова, Н.Н. Профессионально-прикладная физическая подготовка студенток педагогического вуза по оздоровительной аэробике : автореф. дис. ... канд. пед. наук / Н.Н. Голякова. - Сургут, 2003. - 23 с.
5. Долгов, В.А. Определение общего центра тяжести человека и его частей аналитическим способом / В. А. Долгов // Физическая культура, спорт, биомеханика. - Майкоп : Изд-во АГУ, 2006. - С. 58-59.
6. Дубогрызова, И.А. Методика дифференцированных занятий оздоровительной аэробикой со студентками технического вуза : автореф. дис. ... канд. пед. наук / И. А. Дубогрызова. - Смоленск, 2005. - 22 с.
7. Жерносек, А.М. Технологии применения занятий степ-аэробикой в оздоровительной тренировке : автореф. дис. ... канд. пед. наук / А.М. Жерносек. - М. : РГУФК, 2007. - 24 с.
8. Калинина, И.Ф. Комплексный подход к проведению занятий оздоровительной аэробикой со студентками высших учебных заведений : автореф. дис. ... канд. пед. наук / И.Ф. Калинина. - М., 2007. - 23 с.
9. Примерная программа дисциплины «Физическая культура» [Электронный ресурс]. - М. : Министерство образования Российской Федерации, 2000. - Режим доступа : http://www.edu.ru/db/portal/spe/progs/hf.02.htm.
10. Cooper, K.H. Aerobics Program For Total Well-Being: Exercise, Diet , And Emotional Balance / K.H. Cooper. - N.Y. : M. Evans and Co., Bantam Books, 1985. - 320 p.
11. Stanforth, D.M. Aerobic Dance Exercise (Winning Edge) / D.M. Stanforth, D. Ellison. - Toronto : McGraw-Hill Humanities, 1996. - 208 p.
Literature
1. Afonskaya, A.O. Efficiency of methods of forming the basic techniques of recreational aerobics in students in physical education : synopsis of a thesis ... Cand. of Ped. Science / A.O. Afonskaya. - Tula, 2004. - 23 p.
2. Bulgakov, O.V. Organizational and methodological conditions for optimizing the training loads of students involved in improving recreational aerobics : synopsis of a thesis ... Cand. of Ped. Science / O.V. Bulgakov. -Malakhovka, 2007. - 23 p.
3. Burdygina, E.V. Methods of improving recreational aerobics for rehabilitation of the health of students with the spine disabilities : synopsis of a thesis ... Cand. Ped. Science / E.V. Burdygina. - Volgograd, 2003. - 23 p.
4. Golyakova, N.N. Professional applied physical preparation of students of pedagogical universities in recreational aerobics : synopsis of a thesis ... Cand. of Ped. Science / N.N. Golyakova. - Surgut, 2003. - 23 p.
5. Dolgov, V.A. Defining of a common center of gravity of the man and his parts by the analytical way / V.A. Dolgov // Physical Culture, sport, biomechanics. - Maikop : Publishing house of ASU, 2006. - P. 58-59.
6. Dubogryzova, I.A. Methods of differentiated recreational aerobics' classes with students of a technical HEI : synopsis of a thesis ... Cand. of Ped. Science / I.A. Dubogryzova. - Smolensk, 2005. - 22 p.
7. Zhernosek, A.M. Application technology of step aerobics in recreational training Trainers-ke: synopsis of a thesis ... Cand. of Ped. Science / AM Zhernosek. - M. : RGUFK, 2007. - 24 p.
8. Kalinina, I.F. An integrated approach to conducting of aerobics classes with students of higher educational institutions : synopsis of a thesis ... Cand. of Ped. Science / I.F. Kalinina. - M., 2007. - 23 p.
9. Approximate program of the discipline of "Physical Culture" [Electronic resource]. - M. : the Ministry of Education of the Russian Federation, 2000. - Mode of access : http://www. edu.ru/db/portal/spe/progs/hf. 02.htm.
10. Cooper, K.H. Aerobics Program For Total Well-Being: Exercise, Diet , And Emotional Balance / K.H. Cooper. - N.Y. : M. Evans and Co., Bantam Books, 1985. - 320 p.
11. Stanforth, D.M. Aerobic Dance Exercise (Winning Edge) / D.M. Stanforth, D. Ellison. - Toronto : McGraw-Hill Humanities, 1996. - 208 p.
Статья поступила в редакцию 11.02.2011 г.
