CC BY
35фазовый состав и временные показатели движения штанги в рывке и толчке в тяжелой атлетике
УДК/UDC 796.012
Поступила в редакцию 23.09.2019 г.
Доктор педагогических наук, профессор А.А. Шалманов1 Кандидат педагогических наук, доцент Е.А. Лукунина'
Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
PHASE COMPOSITION AND TEMPORAL INDICATORS OF BAR MOVEMENT IN CLEAN AND JERK IN WEIGHTLIFTING
Dr.Hab., Professor A.A. Shalmanov1 PhD, Associate Professor E.A. Lukunina1
1 Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism (SCOLIPE), Moscow
Информация для связи с автором: shalmanov bio@bk.ru
Аннотация
Цель исследования - разработать схему деления упражнений на фазы, основанную на регистрации кинематических характеристик движения штанги и динамических характеристик взаимодействия спортсмена с опорой в тяжелой атлетике.
Методика и организация исследования. Для разработки способов выделения периодов и фаз в классических тяжелоатлетических упражнениях авторы используют две видеокамеры, позволяющие проводить билатеральную видеосъемку движения торцов грифа штаги, и динамометрическую платформу для регистрации составляющих вектора силы реакции опоры и координат центра давления. При определении граничных моментов фаз авторы исходили из логико-содержательного анализа упражнения, знания физического механизма, лежащего в основе его выполнения, и требований к рациональной технике рывка и толчка.
Результаты исследования и выводы. Согласно разработанной схеме деления упражнений на фазы в рывке, основанной на регистрации кинематических характеристик движения штанги и динамических характеристик взаимодействия спортсмена с опорой, авторами выделяются: фаза предварительного разгона, переходная фаза, фаза финального разгона, фаза безопорного подседа, фаза опорного подседа
При выталкивании штанги от груди в толчке выделены следующие фазы: полуприседа, торможения, выталкивания, безопорного подседа.
Ключевые слова: рациональность спортивной техники, биомеханика тяжелоатлетических упражнений.
Annotation
Objective of the study was to develop a phase division exercise scheme based on recording the kinematic characteristics of the barbell movement and the dynamic characteristics of the athlete's interaction with the support in weightlifting. Methods and structure of research. To develop methods for distinguishing periods and phases in classical weightlifting exercises, the authors use two video cameras allowing bilateral video recording of the movement of the ends of the headstock headstock, and a dynamometric platform for recording components of the support reaction force vector and pressure center coordinates. In determining the boundary moments of the phases, the authors proceeded from a logical and meaningful analysis of the exercise, knowledge of the physical mechanism underlying its implementation, and requirements for a rational jerk and jerk technique. Results of the study. According to the developed scheme of dividing exercises into phases in a jerk, based on the registration of the kinematic characteristics of the barbell movement and the dynamic characteristics of the athlete's interaction with the support, the authors distinguish: the preliminary acceleration phase, the transition phase, the final acceleration phase, the unsupported squat phase, the supporting squat phase
When pushing the bar from the chest in the push, the following phases are distinguished: half-squat, braking, pushing, unsupported squat. Conclusion. The proposed scheme for dividing classical weightlifting exercises into phases to a greater extent reflects the essence of the exercises, which consists in the implementation of physical mechanisms for lifting the bar, is more unambiguous in determining the boundary moments of the phases.
Keywords: rationality of sports equipment, biomechanics of weightlifting exercises.
Введение. Различные биомеханические методы исследования спортивных упражнений включают в себя их временное деление на периоды и фазы. Эта процедура является первым этапом методов биомеханического анализа и биомеханического обоснования строения двигательных действий, широко используемых в биомеханических исследованиях [1, 2]. В тяжелой атлетике деление классического рывка на периоды и фазы осуществляется по схеме, предложенной А. А. Лука-шевым в 1972 [3]. Автор разделил упражнения на три периода и шесть фаз. Основными кинематическими характеристиками, на основе которых проводится это деление, являются положение грифа штанги над опорой и изменение углов в суставах ног, особенно в коленных суставах. В работе А. С. Медведева [4], посвященной биомеханике классических тяжелоатлетических упражнений, подробно описаны все фазы рывка и толчка
и сформулированы основные задачи, которые должен решать атлет в каждой из этих фаз.
Выталкивание штанги от груди является заключительной частью классического толчка. В этой части упражнения принято выделять пять фаз, объединенных в три периода [4]. Несмотря на то что смысловое содержание этих периодов и фаз рывка и толчка не вызывает сомнений, определение их граничных моментов при проведении оперативного и текущего биомеханического контроля требует изменений. Поскольку одним из основных требований к проведению такого контроля является отсутствие каких-либо помех для спортсмена при выполнении упражнений во время тренировки, использование каких-либо датчиков, например гониометров, закрепленных на коленных суставах, неприемлемо. Использование видеосъемки, особенно плоского случая, также не обеспечивает необходимой точ-
ности измерения изменений углов в суставах ног. Более того, в наиболее важные моменты подъема штанги диски закрывают видимость коленных и тазобедренных суставов, что делает невозможным достаточно точное определение граничных моментов в основных фазах рывка и подъема штанги на грудь. Все это привело к необходимости искать другие способы определения граничных моментов фаз и обосновать преимущество этих способов деления упражнений. Важно, чтобы эти граничные моменты однозначно определялись у всех спортсменов и отражали сущность строения двигательного действия.
Цель исследования - разработать схему деления упражнений на фазы, основанную на регистрации кинематических характеристик движения штанги и динамических характеристик взаимодействия спортсмена с опорой в тяжелой атлетике.
Методика и организация исследования. Наши многочисленные исследования [5, 7, 8] техники рывка и толчка с использованием разработанной методики биомеханического контроля, особенно в условиях официальных соревнований, привели к необходимости разработки других способов выделения периодов и фаз в классических тяжелоатлетических упражнениях. В состав методики входят две видеокамеры, позволяющие проводить билатеральную видеосъемку движения торцов грифа штаги, и динамометрическая платформа для регистрации составляющих вектора силы реакции опоры и координат центра давления [3].
При определении граничных моментов фаз мы исходили из логико-содержательного анализа упражнения, знания физического механизма, лежащего в основе его выполнения, и требований к рациональной технике рывка и толчка [7]. Напомним, что под механизмом движений понимается процесс изменения движений в результате приложенных сил, в том числе и мышечных сил, обусловленный действием законов механики. Речь идет о том, чтобы по факту изменения движений установить причины этих изменений, найти соответствующие силы и закон их приложения.
Чтобы успешно выполнить попытку в рывке и при подъеме штанги на грудь в толчке. необходимо сообщить снаряду оптимальную для данного спортсмена вертикальную скорость и высоту подъема штанги, которые обеспечат успешное выполнение подседа. Кроме того, нужно сохранить устойчивое положение тела во время фиксации штанги.
Для достижения этой цели спортсмены поднимают штангу по S-образной траектории (рис. 1). Необходимость разгона штанги по такой траектории, в отличие от прямолинейной, обусловлена тем, что вертикальная скорость штанги в фазе финального разгона может быть увеличена за счет горизонтальной скорости и криволинейного движения снаряда под действием центростремительной силы, создаваемой атлетом за счет активного разгибания туловища и отклонения всего тела назад в финальной фазе упражнения [7]. Такое движение характерно для всех тяжелоатлетов.
Результаты исследования и их обсуждение. В отличие от схемы А. А. Лукашева мы предлагаем свой способ деления упражнений на фазы в рывке, основанный на регистрации кинематических характеристик движения штанги и динамических характеристик взаимодействия спортсмена с опорой (рис. 2).
Фаза предварительного разгона - начинается с момента пересечения вертикальной составляющей силы реакции опоры линии, соответствующей весу системы «штангист-штанга», а заканчивается в момент максимального перемещения центра давления в продольном направлении в сторону пяток. В этой фазе штанга двигается в направлении тела атлета за счет разгибания ног и смещения центра давления в направлении пяток. При этом туловище двигается преимущественно поступательно, с небольшим вращением против часовой стрелки (см. рис. 2, позы 1 и 2). Движение штанги в сторону
тела атлета необходимо для того, чтобы увеличить путь ее разгона в горизонтальном направлении в переходной фазе.
Переходная фаза - начинается в момент окончания предыдущей фазы и заканчивается в момент начала возрастания горизонтальной составляющей скорости ЦМ штанги вперед от тела спортсмена (см. рис. 2, позы 2 и 3). В этой фазе спортсмен должен как можно быстрее изменить положение тела для эффективного выполнения фазы финального разгона, но так, чтобы не допустить потерь вертикальной скорости штанги и обеспечить ей оптимальную горизонтальную скорость. При этом центр давления смещается вперед с пяток к носкам стоп. Характерной ошибкой некоторых спортсменов, особенно начинающих, является подседание под гриф штанги и, как следствие, уменьшение вертикальной скорости ЦМ снаряда в этой фазе.
Фаза финального разгона - начинается в момент окончания предыдущей фазы и заканчивается в момент максимума вертикальной составляющей скорости ЦМ штанги (см. рис. 2, позы 3 и 4). В начале этой фазы спортсмен выполняет своеобразный подбив штанги вперед-вверх, чтобы придать ей горизонтальную скорость, направленную от тела спортсмена [12]. Далее атлет действует на штангу в противоположном направлении, разгоняя снаряд вверх-назад по криволинейной траектории за счет центростремительной силы, действующей на снаряд через прямые руки.
Фаза безопорного подседа - начинается в момент окончания предыдущей фазы и заканчивается в момент касания стоп опоры (см. рис. 2, позы 4 и 5). В начале этой фазы спортсмен переходит из опорного в безопорное положение, продолжая действовать на снаряд за счет центростремительной силы. Многие спортсмены, владеющие рациональной техникой
Рис. 1. Траектории ЦМ штанги в рывке (А) и толчке (Б)
Рис. 2. Схема деления рывка на фазы. Положения атлета, цифры и кружки на графиках соответствуют граничным моментам фаз
подъема штанги, делают небольшой прыжок назад в той фазе, причина которого состоит в том, чтобы разгонять штангу в направлении вверх-назад [7].
Фаза опорного подседа - начинается в момент окончания предыдущей фазы и заканчивается в момент фиксации штанги в нижней точке (см. рис. 2, позы 5 и 6).
Чтобы успешно выполнить выталкивание штанги от груди в толчке, необходимо также сообщить снаряду оптимальную скорость и высоту подъема. Физический механизм движения в этой части упражнения заключается в создании необходимого импульса силы, приложенного к штанге в вертикальном направлении. Кроме того, важно использовать упругие свойства грифа штанги, возникающие в фазах торможения и выталкивания снаряда.
При выталкивании штанги от груди в толчке выделены следующие фазы (рис. 3).
Фаза полуприседа - начинается с движения общего центра масс системы «штангист-штанга» вниз, а заканчивается в момент достижения скорости ОЦМ максимального значения (см. рис. 3, позы 1 и 2).
Фаза торможения - начинается в момент окончания пре-ды-дущей фазы и заканчивается в момент остановки системы в низшей точке подседа, когда вертикальная скорость ОЦМ системы равна нулю (см. рис. 3, позы 2 и 3). В этой фазе важно активно действовать на снаряд и использовать его упругие свойства.
Фаза выталкивания - начинается в момент окончания предыдущей фазы и заканчивается в момент максимума вертикальной скорости ОЦМ системы (см. рис. 3, позы 3 и 4). В этой фазе важно выталкивать штангу вверх-назад за счет активного разгибания ног в коленных суставах с выходом на нос-ки в конце фазы.
Фаза безопорного подседа - начинается в момент окончания предыдущей фазы и заканчивается в момент касания стоп опоры (см. рис. 3, позы 4 и 5). В начале этой фазы спортсмен переходит из опорного в безопорное положение, продолжая действовать руками на снаряд.
Дальнейшее деление упражнения на фазы нецелесообразно, поскольку размеры динамометрической платформы (90x90 см) не позволяют точно измерить силу реакции опоры.
На рис. 3 показана схема деления выталкивания штанги от груди на основе движения ОЦМ системы «штангист-штанга». Аналогичные фазы выделяются на основе движения ЦМ штанги. Необходимость такого деления обусловлена тем, что граничные моменты фаз, определяемые по движению ЦМ штанги и ОЦМ системы «штангист-штанга», в большинстве
случаев не совпадают во времени. Можно предположить, что большее совпадение граничных моментов свидетельствует о более «жестком» взаимодействии атлета и штанги во время подседания и выталкивания от груди.
Вывод. Предложенная схема деления классических тяжелоатлетических упражнений на фазы в большей степени отражает сущность выполняемых упражнений, которая состоит в реализации физических механизмов подъема штанги, отличается большей однозначностью в определении граничных моментов фаз и может быть использована в процессе оперативного и текущего биомеханического контроля технической и физической подготовленности спортсменов в тяжелой атлетике с применением билатеральной видеосъемки и динамометрической платформы.
Литература
1. Донской Д.Д. Биомеханика с основами спортивной техники / Д.Д. Донской. - М.: Физкультура и спорт, 1971. - 288 с.
2. Донской Д.Д. Теория строения движений / Д.Д. Донской // Теория и практика физ. культуры. - 1991. - № 3. - С. 9-12.
3. Захаров А.А. Организационно-методические и научно-педагогические составляющие биомеханического контроля в спорте / А.А. Захаров, А.А. Шалманов, Е.А. Лукунина // Физкультура и спорт: воспитание, образование, тренировка. - 2018. - № 5. -С. 26-29.
4. Лукашев А.А. Анализ техники выполнения рывка тяжелоатлетами высокой квалификации: дис. ... канд. пед. наук / А.А. Лукашев; Гос. центр. о. Ленина ин-т физ. культ. - М., 1972. - 225 с.: ил.
5. Медведев А.С. Биомеханика классического рывка и толчка и основных специально-подготовительных рывковых и толчковых упражнений: монография для спортсменов и тренеров, слушателей, ВШТ, ФПК, аспирантов и студентов, обучающихся по программе бакалавров и магистра / А.С. Медведев. - Ижевск «Олимп Лтд». - 1997. - 32 с.
6. Шалманов А.А. Оперативный и текущий биомеханический контроль в спорте (проблемы и пути решения) / А.А. Шалманов, В. Скотников, Я. Ланка // Наука в олимпийском спорте. - 2013. -№ 4. - С. 40-45.
7. Шалманов А.А. Основные требования к рациональной технике подъема штанги в классических тяжелоатлетических упражнениях / А.А. Шалманов // IV Научно-практическая конференция «Инновационные технологии в подготовке спортсменов» 30 ноября - 2 декабря 2016 г. - М., 2016. - С. 90-96.
8. Шалманов А.А. Взаимодействие с опорой в классических тяжелоатлетических упражнениях. Опорные взаимодействия в спортивных упражнениях: монография / А.А. Шалманов / Под общ. ред. профессора Г.И. Попова.- М.: РИО «РГУФКСМиТ», 2018. - С. 72- 112.
References
1. Donskoy D.D. Biomehanika s osnovami sportivnoy tehniki [Biomechanics with the basics of sports technology]. M .: Fizkultura i sport publ., 1971.288 p.
2. Donskoy D.D. Teoriya stroeniya dvizheniy [Theory of the structure of movements]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 1991. no. 3. pp. 912.
3. Zakharov A.A., Shalmanov A.A., Lukunina E.A. Organizatsionno-metodicheskie i nauchnopedagogicheskie sostavlyayuschie biomehanicheskogo kontrolya v sporte [Organizational, methodological and scientificpedagogical components of biomechanical control in sport]. Fizkultura i sport: vospitanie, obrazovanie, trenirovka. 2018.no. 5. pp. 2629.
4. Lukashev A.A. Analiz tehniki vyipolneniya ryivka tyazheloatletami vyisokoy kvalifikatsii [Analysis of jerk technique of elite weightlifters]. PhD diss.; SCOLIPE publ.. M., 1972. 225 p .: ill.
5. Medvedev A.S. Biomehanika klassicheskogo ryivka i tolchka i osnovnyih spetsialnopodgotovitelnyih ryivkovyih i tolchkovyih uprazhneniy [Biomechanics of classic jerk and main special preparatory jerk exercises]. Izhevsk: Olympus Ltd. 1997.32 p.
6. Shalmanov A.A., Levy V., Lanka Y. Operativny i tekuschiy biomehanicheskiy kontrol v sporte (problemyi i puti resheniya) [Operational and current biomechanical control in sports (problems and solutions)]. Nauka v olimpiyskom sporte. 2013. no. 4. ppp. 4045.
7. Shalmanov A.A. Osnovnyie trebovaniya k ratsionalnoy tehnike pod'ema shtangi v klassicheskih tyazheloatleticheskih uprazhneniyah [Basic requirements for rational bar lifting technique in classical weightlifting exercises]. IV res.practical conference "Innovative technologies in athletic training" 30 Nov 2 Dec 2016. M., 2016. pp. 9096.
8. Shalmanov A.A., Popov G.I. [ed.] Vzaimodeystvie s oporoy v klassicheskih tyazheloatleticheskih uprazhneniyah. Opornyie vzaimodeystviya v sportivnyih uprazhneniyah [Interaction with support in classical weightlifting exercises. Support interactions in sports exercises]. M .: RSUPESYT publ., 2018. pp. 72112.
Рис. 3. Схема деления выталкивания от груди на фазы. Положения атлета, цифры и кружки на графиках соответствуют граничным моментам фаз
