ОЦЕНКА АСИММЕТРИИ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РЫВКА ШТАНГИ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

оценка асимметрии,

возникающей при выполнении рывка штанги

Поступила в редакцию 01.12.2021 г.

Кандидат педагогических наук Л.А. Хасин1 А.Л. Дроздов1

'Московская государственная академия физической культуры, Малаховка, Московская область

POWER SNATCH EXECUTION ASYMMETRY CAPTURING METHOD

PhD L.A. Khasin1 A.L. Drozdov1

'Moscow State Academy of Physical Education, Malakhovka, Moscow Region

УДК/UDC 796.886

Информация для связи с автором: niit@mgafk.ru

Аннотация

Цель исследования - разработка методики оценивания асимметрии, возникающей при выполнении рывка тяжелоатлетами высокой квалификации. Методика и организация исследования. Для получения исходных данных проводилась одновременная съемка выполнения рывка тремя высокоскоростными камерами со скоростью 250 к/с. Производилась оцифровка координат точек на концах грифа, бобышках и кистях рук спортсмена. По оцифрованным координатам точек с помощью алгоритма фильтрации рассчитывались пространственно-временные, кинематические и динамические характеристики движения точек на грифе штанги. Определялась фазовая структура движения. На основе полученных характеристик движения штанги производилось оценивание асимметрии движения штанги при выполнении рывка. Результаты исследования и выводы. Проведен анализ причин возникновения асимметрии движения снаряда. Показано, что поворот штанги относительно вертикальной оси начинается после взаимодействия грифа с бедрами спортсменки. Показано, что сила взаимодействия с правым бедром выше, чем с левым, что обусловило поворот в горизонтальной плоскости. Поворот штанги относительно горизонтальной оси начинается в фазе амортизации, которой предшествует более высокий пик вертикальной силы, приложенной спортсменкой к штанге. Причину этого поворота можно объяснить большими скоростно-силовыми показателями правой стороны тела спортсменки и несимметричностью хвата.

Рекомендации по применению. Данная методика может быть использована в тренировочном процессе для выявления причин возникновения асимметрии движения, в том числе и во время проходок в предсоревновательном периоде. Частота тестирования - один-два раза в месяц. После тестирования рекомендуется предъявлять видеозапись спортсменам и давать необходимые рекомендации.

Ключевые слова: тяжелая атлетика, рывок, скоростная видеосъемка, кинематика, динамика, асимметрия.

Abstract

Objective of the study was to develop and test benefits of a power snatch execution asymmetry capturing method applicable in the weightlifting elite training systems. Methods and structure of the study. We used in the study detailed power snatch video captures produced by three high-speed cameras shooting from different angles. Cameras 1 and 2 were fixed 7m from the shaft butt on the right and left sides (respectively) of the weightlifting platform with the shooting axes parallel to the bar shaft. Camera 3 was fixed 10m far from the shaft perpendicular to the shaft center for the full-face shooting. We sampled for the power snatch kinematics analysis an elite women's weightlifting Master of Sport competing in the 59kg weight class.

Results and conclusion. We analyzed an individual asymmetry of the power snatch execution by elite weightlifter L to compute the horizontal/ vertical tilts and detect the tilt/ imbalance startup moment - and find reasons for the power snatch asymmetry. We also found that the vertical tilt/ imbalance starts up and grows after the shaft-hips contact. Despite the contact points and movement times of the right and left plates being even, the horizontal acceleration peaks and forces on the both plates were found to differ. In the analyzed power snatch sequence, the right plate was found to move faster with higher acceleration than the left one to force a vertical tilt on the weight. Horizontal tilt of the weight was found to start in the depreciation (pre-dip-under) phase, with a positive acceleration peak on the left butt. As a result, the vertical speeds of the right and left plates were different to result in the weight control asymmetry. This power snatch execution tilt/ asymmetry is may be explained by the individual anthropometrics-specific speed-strength imbalances plus a compensatory grip asymmetry.

Keywords: weightlifting, power snatch, high-speed video captures, kinematics, dynamics, asymmetry.

Введение. В настоящее время для совершенствования тренировочного, соревновательного процесса приобретают актуальность способы и методы комплексной оценки выполнения пространственно-временных, кинематических и динамических характеристик движения штанги, поворотов и асимметричности при выполнении рывка. Для этого бесконтактная регистрация движения с высокой точностью может обеспечиваться за счет скоростной видеосъемки.

Цель исследования - разработка и обоснование методики оценивания асимметрии, возникающей при выполнении рывка тяжелоатлетами высокой квалификации.

Методика и организация исследования. В ходе научной работы были использованы видеоматериалы, полученные с помощью одновременной съемки рывка штанги несколькими высокоскоростными камерами. Две камеры (1 и 2) размещались с двух противоположных сторон помоста так, чтобы оптические оси их объективов были параллельны продольной оси грифа штанги. Камера 1 снимала правый торец грифа, камера 2 - левый. Расстояние от камер 1 и 2 до конца грифа составляло 7 м. Камера 3 размещалась напротив центра грифа, угол с продольной осью составлял примерно 90 градусов, и съемка производилась «в фас» с расстояния 10 м.

Методика расчета была применена для вычисления показателей рывка штанги, выполненного спортсменкой квалификации мастер спорта весовой категории 59 кг, тренер С. А. Сырцов. Вес штанги - 60 кг, что составляет 95 % от лучшего результата спортсменки. Съемка всеми камерами производилась со скоростью 250 к/с. Снималась и обрабатывалась часть упражнения от отрыва снаряда от помоста до фиксации.

Для съемок, полученных с помощью камер 1 и 2, были от-маркированы и оцифрованы координаты точек, расположенных в центрах снимаемых камерой торцов грифа. Для камеры 3 на кадрах видеоряда были отмаркированы и оцифрованы концы грифа, точки на концах бобышек и точки центров кистей спортсменки на грифе. Координаты всех отмаркированных точек были обработаны цифровым фильтром, разработанным нами (Свидетельство о государственной регистрации № 2017613826), с помощью которого были рассчитаны скорости и ускорения этих точек. Для нахождения вертикальной и горизонтальной составляющих силы, прикладываемой спортсменкой к снаряду, были использованы алгоритмы, описанные в [1, 2].

Результаты исследования и их обсуждение. По видеоматериалам с камер, снимавших правый и левый торцы грифа, были получены оцифрованные координаты проекции на сагиттальную плоскость точки в центрах левого и правого торца грифа для каждого кадра видеоряда. Масштабирование проводилось по диаметру блинов. Влияние поворота штанги на масштаб составляет менее одного процента. По этим координатам с помощью цифрового фильтра рассчитаны вертикальные и горизонтальные координаты, скорости и ускорения этих точек. Таким образом, каждому кадру видеоряда соответствует набор значений координат, скоростей и ускорений для каждого конца грифа.

Сравнение вертикальных координат левого и правого конца грифа от времени позволяет найти разность максимальных высот подъема правого и левого концов грифа от положения, когда снаряд находился на помосте. В нашем случае правый конец поднялся на высоту 1,062 м, а левый - на высоту 1,11 м. Разность высот составила 0,048 м при средней ошибке масштабирования 0,007 м, что означает наклон грифа в сторону правой руки спортсменки. Максимальная разность высот концов достигается в момент фиксации штанги, тогда она составляет 0,063 м.

Рассчитанные вертикальные скорости концов грифа позволяют сравнить максимальные скорости правого и левого концов. Максимальная скорость левого конца грифа составила 2,038 м/с, правого - 1,965 м/с, что говорит о большем разгоне левого конца грифа. Наклон штанги на правую руку можно заметить визуально на съемке «в фас» в позе, соответствующей фиксации (рис. 1).

Сравнение вертикальных координат правого и левого концов грифа показывает, что их разность незначительна (<0,006 м) до момента времени 0,616 с от момента отрыва штанги от помоста. После этого момента разница координат начинает увеличиваться. Указанный момент времени соответствует середине фазы амортизации. Поза спортсменки в фазе амортизации представлена на рисунке 2. Причиной роста разницы может служить изменение баланса сил, приложенных к левому и правому пакетам блинов, а также несимметричность хвата. Расстояние от правой руки спортсменки до правой бобышки составляет 0,196 м, а от левой руки до левой бобышки - 0,186 м. Наличие сдвига величиной 0,032 м центра грифа штанги относительно его положения в начале упражнения вправо также позволяет сделать вывод о несимметричности силовых показателей сторон тела спортсменки. Сравнивая локальные максимумы вертикальных сил перед началом фазы амортизации, получаем, что для центра правого

пакета блинов он составляет 371 Н, а для левого - 438 Н. Эта разница в силах и создает прибавку в скорости движения правого конца штанги.

Значения горизонтальных координат правого и левого концов грифа различаются в большей степени. Для возможности сравнения горизонтальных координат разных концов в качестве нулевой точки горизонтальной оси координат каждого конца грифа была выбрана точка, когда штанга покоилась на помосте. Мы получили, что разность горизонтальных координат при уходе спортсменки в сед достигает 0,122 м. Для выявления причины этих различий был построен график зависимости разности горизонтальных координат концов грифа от времени. График этой зависимости приведен на рис. 3.

Разность горизонтальных координат правого и левого концов грифа до момента времени 0,98 с от начала видеофрагмента на превышает 0,01 м. После этого момента разность начинает возрастать и к концу движения достигает значения 0,122 м, что означает поворот на 3,12 градуса. Просмотр последовательности отснятых видеокадров показывает, что этот момент времени соответствует окончанию взаимодействия грифа штанги с бедрами спортсменки, которое меняет направление горизонтальной скорости снаряда, после чего штанга начинает двигаться в направлении от спортсменки. Поза спортсменки в этот момент времени представлена на рис. 4. Это взаимодействие с бедрами на графиках зависимости горизонтального ускорения от времени (рис. 5) представлено пиком высокой амплитуды. Для графика горизонтального ускорения левого конца этот пик положителен и имеет максимальное значение 36,22 м/с2, для графика ускорения правого

Рис. 1. Кадры съемки позы спортсменки в фазе фиксации в седе

Рис. 2. Кадры съемки позы спортсменки в фазе амортизации

-0.05 -0.1 -0.15

0 0.5 1 1.5 t(c)

Рис. 3. Разность горизонтальных координат правого и левого концов грифа

Рис. 4. Поза спортсменки при взаимодействии штанги с бедрами

Рис. 5. Графики зависимости горизонтальных ускорений левого (слева) и правого (справа) концов грифа от времени

конца пик отрицателен со значением 38,22 м/с2. Продолжительность пиков горизонтального ускорения для каждого конца грифа была одинаковой и составила 0,076 с. За время взаимодействия правый конец грифа переместился на 0,036 м, а левый - на 0,029 м. Полученные значения ускорений и перемещений позволяют говорить о несимметричности взаимодействия грифа с бедрами. Эта несимметричность порождает горизонтальный разворот грифа, который заметен в конце движения визуально (рис. 2).

Как и в случае наклона штанги, можно сравнить горизонтальные силы взаимодействия спортсменки со штангой, вычисленные на основе перемещений и ускорений правого и левого кон-

цов грифа. Для этой цели используем математическую модель, описанную в [2]. На правом пакете блинов максимальная сила при взаимодействии с бедрами составила 780 Н, а на левом -654 Н. Поза спортсменки после окончания взаимодействия грифа с бедрами («отбив» штанги) представлена на рисунке 4.

Вывод. На примере выполнения рывка штанги спортсменкой Л-ой показана асимметричность движения штанги. Рассчитаны величины поворотов в горизонтальной и вертикальной плоскостях во время выполнения упражнения, найдены моменты начала поворотов. Проведен анализ причин возникновения асимметрии движения снаряда. Показано, что поворот штанги относительно вертикальной оси начинается после взаимодействия грифа с бедрами спортсменки. При одинаковом моменте времени начала взаимодействия и равных длительностях взаимодействия максимальные значения горизонтальных ускорений и сил для левого и правого пакета блинов отличаются. В нашем случае правый блин разгоняется сильнее и получает большую скорость по сравнению с левым, что ведет к повороту штанги вокруг вертикальной оси. Поворот штанги относительно горизонтальной оси начинается в фазе амортизации, перед которой наблюдается более высокий пик ускорения на левом конце грифа, предшествующий этой фазе. В результате возникает разность вертикальных скоростей правого и левого блинов, приводящая к разной высоте их подъема. Причину этого поворота можно объяснить большими скоростно-силовыми показателями правой стороны тела спортсменки и несимметричностью хвата.

Литература

1. Хасин Л.А., Бурьян С.Б. Расчет горизонтальных сил, прикладываемых спортсменом к штанге, при выполнении рывка с применением скоростной видеосъемки и математического моделирования // Теория и практика физ. культуры. 2019. № 6. С. 29-31.

References

1. Khasin L.A., Buryan S.B. Raschet gorizontalnykh sil, prikladyivaemykh sportsmenom k shtange, pri vypolnenii ryvka s primeneniem skorostnoy videos'emki i matematicheskogo modelirovaniya [Video captures and mathematical modeling to rate horizontal forces in snatch sequence]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2019. No. 6. pp. 29-31.

2. Khasin L.A. Biomechanical analysis of technique of highly skilled weightlifters with the application of mathematical modeling and high-speed video recording. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. 1028 AISC. pp. 96-105.

ЮБИЛЕИ УЧЕНОГО

A

4 февраля 2022 года исполняется 85 лет доктору философских наук, профессору Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦО-ЛИФК) Владиславу Ивановичу Столярову.

В 1959 г. закончил философский факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. В 1964 г. защитил кандидатскую, в 1971 г. докторскую диссертации.

Ученый хорошо известен своими исследованиями в области решения философско-социо-логических, культурологических и педагогических проблем физического воспитания, физической культуры, спорта, олимпийского движения. В.И. Столяров — автор более 900 научных работ, в том числе более 80 монографий, посвященных различным аспектам физического воспитания, олимпийского воспитания, философии спорта и телесности человека, социологии физкультурно-спор-тивной деятельности и др.

Владислав Иванович внес существенный вклад в подготовку специалистов сферы физической культуры и спорта. Под его руководством подготовлено более 40 кандидатских и докторских диссертаций.

За профессиональные достижения и вклад в науку Владислав Иванович имеет многочисленные награды Российской Федерации и стран зарубежья.

Поздравляем профессора, доктора философских наук, заслуженного работника высшей школы Российской Федерации Владислава Ивановича Столярова с юбилеем! Желаем крепкого здоровья, долгих лет жизни, праздничного настроения и новых{ творческих свершений!

А