Симметрия кинематической структуры локомоций человека

Чермит Казбек Довлетмизович; Заболотний Анатолий Геннадиевич; Ельникова Ольга Олеговна

УДК 612.76 ББК 28.984 Ч 48

Чермит К.Д.

Доктор биологических наук, доктор педагогических наук, профессор, зав. кафедрой общей педагогики, проректор по учебной работе Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593700, e-mail: Chermit@adygnet.ru Заболотний А.Г.

Кандидат педагогических наук, доцент, зав. кафедрой физического воспитания, директор центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593983, e-mail: Zabolotniy-toll @yandex.ru

Ельникова О.О.

Старший преподаватель кафедры физического воспитания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 596983, e-mail: elnikova_bastet@mail.ru

Симметрия кинематической структуры локомоций человека

(Рецензирована)

Аннотация. Путем применения оптической системы трехмерного видеоанализа движений установлено, что пространственно-временной порядок движения в суставах при выполнении приседания у спортсменов, занимающихся пауэрлифтингом, проявляется в форме динамической симметрии и динамической асимметрии. Динамическую симметрию движения в суставе характеризует кинематическая структура, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений в ходе разгибания в суставе является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании. Нарушение динамической симметрии появляется при увеличении отягощения более 60% от максимального. Формирование динамической симметрии угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах в процессе индивидуального развития происходит гетеротропно. Полученные данные позволят разработать на основе системно-симметричного подхода методику оценки качества реализации двигательных навыков человека и определить методику совершенствования естественных локомоций в процессе спортивного совершенствования и в процессе индивидуального развития.

Ключевые слова: симметрия/асимметрия, кинематическая структура, естественные локомоции.

Chermit K.D.

Doctor of Biology, Doctor of Pedagogy, Professor, Head of General Pedagogy Department, Vice-Rector for Study, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593700, e-mail: Chermit@adygnet.ru Zabolotniy A.G.

Candidate of Pedagogy, Associate Professor, Head of Physical Education Department, Director of the Health Centre, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593983, e-mail: Zabolotniy-tol1@yandex.ru Elnikova O.O.

Senior Lecturer of Physical Education Department, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593983, email: elnikova_bastet@mail.ru

Symmetry of kinematic structure of locomotions of the person

Abstract. An optical system of the three-dimensional video analysis of movements is used to establish that at the athletes who are going in for powerlifting the spatial-temporal order of joint motion when performing squats is displayed in the form of a dynamic symmetry and dynamic asymmetry. A dynamic symmetry of joint motion is characterized by kinematic structure at which the spatial-temporal order of angular movements during a joint extension is the inverse spatial-temporal order of angular movements during flexion. Violation of a dynamic symmetry is observed at building up the weight of more than 60% of maximal. A dynamic symmetry of angular movements in talocrural, knee and coxofemoral joints in the course of an ontogeny is formed heterotropously. The obtained data will allow development of a technique of evaluation test of realization of the person's movement skills on the basis of the systemic-symmetric approach, as well as a technique of perfecting natural locomotions in the course of sports perfecting and in the course of ontogeny.

Keywords: symmetry/asymmetry, kinematic structure, natural locomotions.

Введение. Феномен человека может быть понят и объяснен только через рассмотрение его как целостной структуры, являющейся одним из звеньев природы и функционирующей на основе природных закономерностей. Среди законов функционирования природного мира, таких как закон соответствия между устойчивостью и изменчивостью определяющей роли

влияния внешних условий на данную материальную структуру, динамического равновесия и др., ученые выделяют закон гармоничности и дисгармоничности, который одновременно отражает в себе закономерности диалектики, строения и функционирования сложных систем. Определяя гармонию как состояние системы (согласие, упорядоченность, соразмерность, уравновешенность, временно-пространственная целостность), следует подчеркнуть, что характеристики ее лежат внутри целостности.

Борьба гармонии с ее противоположностью - дисгармонией - есть борьба, уничтожающая друг друга и относящаяся не к внутреннему взаимодействию системных элементов, а к внешним атрибутам существования самой системы. Дефиниция «гармония» может быть отнесена к любой функциональной системе, имеющей функциональное единство и взаимосвязь уровней. Гармония является производным диалектического единства устойчивости и изменчивости. Главным признаком устойчивости является симметрия. Симметричный метод изучения физиологических механизмов получил широкое распространение в современных исследованиях [1-16].

«Симметрия-асимметрия есть объективные свойства никем не созданного и существующего вечно материального мира» [17], представляющие собой одну из форм проявления законов единства и борьбы противоположностей, единства сохранения и устойчивости, беспорядка и порядка, закономерного и случайного. Понятие «симметрия» прежде всего употреблялось как обозначение пропорциональности или согласованности частей единого. Однако в процессе исследований расширялось содержание этого понятия. С симметрией начинают связывать «пропорциональность, гармонию, соразмерность частей целого, равновесие и стабильность, отражение существующего в объективной действительности порядка» [18]. Более точное и полное определение дано в 1972 г. В.С. Готтом [17]: «симметрия - это категория, означающая процесс существования и становления тождественных моментов в определенных условиях и в определенных отношениях между различными и противоположными состояниями явлений мира». То есть в этой трактовке «симметрия» является определителем упорядоченности структур, форм, движений, процессов и т. д. Поиск проявления симметрии в соответствии с понятием означает поиск общих законов, потому что «всякая научная теория должна быть непротиворечивой и инвариантной относительно группы описываемых объектов и явлений». Это значит, что симметрия может быть рассмотрена не только как проявление геометрической формы человека, но и как, например, зависимость относительного расхода воздуха от времени течения дыхательного цикла или зависимость длительности вдоха и выдоха, то есть, другими словами, как симметрия ответной реакции на воздействие. «Симметрия законов - это наличие моментов тождества между связями, входящими в их содержание» [17]. Симметричная инвариантность - это неизменность величины по отношению к группе преобразований.

Из определения понятий «симметрия» и «асимметрия» ясно, что они охватывают не только пространство и время, но и причинность их взаимодействия. Условно можно выделить геометрическую и динамическую симметрию-асимметрию. Однако между собой они тесно взаимосвязаны. Пространственная симметрия содержит в себе возможности обеспечения динамической симметрии, и наоборот, так как «любая геометрическая симметрия связана с движением и взаимодействием материальных объектов, а любая динамическая симметрия - со свойствами пространства и времени» [17]. Если поиск закономерностей развития живого есть поиск единого и тождественного, то в этом случае симметрия выступает как «идеализированная цель познания» [19]. Следовательно, учитывая неразрывность и диалектическое единство симметрии и асимметрии, можно резюмировать: изучение взаимопереходов симметрии в асимметрию и наоборот является методом познания мира, в том числе и человека.

Изучение человека с точки зрения единства симметрии-асимметрии вообще представляет особый интерес, потому что ни в одном животном, стоящем ниже человека на эволюционной лестнице, не встретишь такого расхождения функций асимметрии симметричных сторон тела. Зеркальная симметрия правой и левой сторон тела нарушается праворукостью, со-

пряженной с расхождением функций сенсомоторных областей полушарий. Но еще более загадочной является анатомическая симметрия левого и правого полушарий мозга при резкой асимметрии в их деятельности. Проведенные исследования [20-23 и др.] убедительно доказывают существование правополушарной и левополушарной стратегий мышления, резкое неравенство полушарий в обеспечении психической деятельности. Если принять за симметрию теоретической системы ее непротиворечивость, себетождественность и инвариативность к описываемым объектам, проявлениям, то развитие научного знания можно определить как переход к симметрии (асимметрия-симметрия). То есть симметрия-асимметрия являются не только общенаучными категориями, но и парной категорией познания. Вместе с тем в физиологии человека обращения к взаимодействию симметрии и асимметрии имеют фрагментарный характер. В частности, не подвергается анализу изучение кинематической структуры движения человека как объекта симметрии.

Кинематическая структура представляет пространственно-временной порядок угловых перемещений в кинематических цепях двигательного аппарата человека. Применение современных методик регистрации кинематических характеристик позволяет дать объективную оценку форме кинематической структуры естественных локомоций и ее изменениям в процессе возрастного развития и спортивного совершенствования. Эта позиция позволяет применить парный метод познания биологических процессов в организме «симметрия-асимметрия» в целях изучения механизмов управления и развития двигательной функции человека в онтогенезе. Изучение изложенных выше методологических подходов применения системно-симметрийного метода исследования изменений кинематической структуры естественных локомоций позволило сформулировать гипотезу исследования.

Гипотезой исследования явилось предположение о том, что кинематическая структура естественных локомоций человека в процессе индивидуального развития и спортивного совершенствования может проявляться в форме динамической симметрии и динамической асимметрии.

Цель исследования. Определить проявление динамической симметрии и динамической асимметрии кинематической структуры естественных локомоций в процессе спортивного совершенствования и индивидуального развития человека в онтогенезе.

Задачи исследования:

- определить кинематические характеристики естественных локомоций человека в процессе спортивного совершенствования и в процессе индивидуального развития в онтогенезе;

- установить параметры проявления динамической симметрии и динамической асимметрии кинематической структуры естественных локомоций человека в процессе спортивного совершенствования и в процессе индивидуального развития в онтогенезе;

- установить нарушение симметрии кинематической структуры естественных локомо-ций в процессе спортивного совершенствования;

- определить порядок формирования симметрии кинематической структуры естественных локомоций в период их становления в процессе индивидуального развития в онтогенезе.

Методика исследования. Были изучены кинематические характеристики приседания детей старшего дошкольного возраста (5-6 лет) и спортсменов, занимающихся пауэрлифтин-гом. Объективным методом получения данной информации является система трехмерного видеоанализа движений, позволяющая изучать проявление кинематических характеристик движения человека.

В лаборатории эргономической биомеханики на базе центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета изучены кинематические характеристики приседания со штангой. В эксперименте приняли участие 16 спортсменов и 60 детей 5-ти и 6-ти лет. Спортсмены выполняли приседание со штангой с отягощениями 50, 60, 70, 80 и 90%. Дети выполняли четыре приседания подряд в свободном темпе.

Регистрация кинематических характеристик проводилась при помощи оптической системы трехмерного видеоанализа движений. Аппаратная часть комплекса «Видеоанализ

движений» состоит из двух видеокамер, двух ламп подсветки, тест-объекта, световозвра-щающих маркеров, компьютера, платы видеозахвата, записывающей видеоряд на жесткий диск компьютера.

Программная часть комплекса выполняет следующие операции:

- производит съемку движений с частотой 50 кадров в секунду;

- автоматически обрабатывает координаты маркеров на теле человека;

- представляет в графической форме всю фиксируемую кинематическую информацию.

Программное обеспечение комплекса «Видеоанализ движений» дает возможность фиксировать изменение суставных углов, угловых скоростей, угловых ускорений, рассчитывать стандартные отклонения, производить сравнительный анализ хранящихся в базе данных результатов исследования нескольких испытуемых или одного испытуемого в разные периоды времени. Для регистрации кинематических характеристик движения на испытуемого с латеральной стороны тела в области проекции центра плечевого, тазобедренного, коленного, голеностопного, плюснефалангового суставов и пятки устанавливались световозвращающие (отражающие направленный свет) маркеры диаметром 2,5 см. Движения испытуемого записывались на две видеокамеры, располагавшиеся на расстоянии около 6 метров от места съемки и под углом 60 градусов к испытуемому. За видеокамерами устанавливались лампы подсветки, освещающие световозвращающие маркеры на руках испытуемого, превращая их в яркие точки, что позволило четко фиксировать их на видеозаписи (рис. 1). Сделанные видеозаписи обрабатывалась при помощи Программного комплекса Video Motion_3D.

Рис. 1. Регистрация кинематических характеристик

Результаты исследования. Изучены угловые перемещения в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах спортсменов, занимающихся пауэрлифтингом, в процессе выполнения приседания. Установлено, что графическая траектория изменения угла в коленном суставе в ходе приседания с отягощениями 50-60% представляет геометрическую параболу, левая ветвь которой характеризует сгибание в суставе, а правая - разгибание (рис. 2).

Рис. 2. Угловые перемещения в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах в приседании со штангой с отягощением 50% (Ермилов Игорь, мастер спорта)

В соответствии с принципами построения параболы временная последовательность разгибания в суставе является обратной последовательностью сгибания. Точность проявления данной зависимости возрастает с приближением момента перехода сгибания к разгибанию. На графике это наблюдается в месте сближения ветвей параболы к ее вершине. Снижение точности этой зависимости происходит в момент перехода от исходного положения к началу реализации двигательного действия и при переходе заключительной части двигательного действия к финальному положению, то есть на переходах познай активности в локомоторную и наоборот. На графике это отмечается в момент наибольшего расхождения ветвей параболы.

Обратный пространственно-временной порядок разгибания в суставе по отношению к сгибанию обнаруживается в работе коленного, голеностопного и тазобедренного суставов у всех испытуемых при преодолении отягощения до 60%. При этом речь не идет об абсолютно точном проявлении данной зависимости, а о преимущественном, которое наиболее близко к абсолютному. Кроме того, наибольшее приближение к точному проявлению данной зависимости характерно угловому перемещению в коленном суставе.

Увеличение отягощения до 70% и более (до 80 и 90%) приводит к изменению порядка угловых перемещений. Зависимость, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений при разгибании в суставах является обратным пространственно-временным порядком сгибания в суставах, нарушается. На графике угловых перемещений это отражается в растягивании середины правой ветви параболы (характеризующей порядок разгибания в суставах) в горизонтальном направлении (рис. 3), что говорит об увеличении времени разгибания в суставе при сохранении времени сгибания. Чем больше отягощение, тем более отчетливо проявляется данная тенденция. При этом установленные изменения не затрагивают начальный период разгибания, где обратный порядок разгибания по отношению к сгибанию сохраняется.

Для подтверждения вышеизложенных позиций относительно уставленных зависимостей углового перемещения в суставах проведено сравнение идеальной и реальной графической траектории углового перемещения в суставе. Моделирование идеальной кривой проведено путем математически точного воссоздания обратного пространственно-временного порядка разгибания в коленном суставе по отношению к сгибанию. Сравнение проведено на примере углового перемещения в коленном суставе при использовании отягощений 50, 70, 90% (рис. 4-6).

Рис. 3. Угловые перемещения в тазобедренном коленном и голеностопном суставах в ходе приседания со штангой с отягощением 90% (Иванцов Евгений, мастер спорта)

Рис. 4. Реальное и моделированное угловое перемещение в коленном суставе

в ходе приседания со штангой с отягощением 50% Обозначения: ^ ^ ^ - Iреальное угловое перемещение;

- моделированное угловое перемещение

Рис. 5. Реальное и моделированное угловое перемещение в коленном суставе

в ходе приседания со штангой с отягощением 70% Обозначения: — — -1 реальное угловое перемещение;

- моделированное угловое перемещение

Рис. 6. Реальное и моделированное угловое перемещение в коленном суставе

в ходе приседания со штангой с отягощением 90% Обозначения: ^ — — — реальное угловое перемещение;

- моделированное угловое перемещение

Так, при использовании 50% отягощения реальная кривая углового перемещения на всех участках совпадает с моделированной. При использовании 70% отягощения в начале разгибания наблюдается расхождение между реальной и моделированной кривой углового перемещения (рис. 4-6), которое усиливается при применении 90% отягощения.

Моделирование идеальной и реальной графической траектории углового перемещения в суставе позволяет установить, что изменение формы кинематической структуры углового перемещения в коленном суставе при увеличении отягощения более 70% проявляется в изменении пространственно-временного порядка углового перемещения при разгибании в суставе и сохранении пространственно-временного порядка углового перемещения в ходе сгибания.

Изучение установленных изменений через призму системно-симметрийного подхода позволяет установить, что форма кинематической структуры, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений в ходе разгибания в суставе является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании, может быть принята за проявление динамической симметрии суставного движения. Все другие формы пространственно-временного порядка угловых перемещений являются проявлением динамической асимметрии.

Исследование позволило установить ряд позиций, определяющих проявление динамической симметрии в кинематической структуре угловых перемещений в процессе выполнения приседания спортсменами, занимающихся пауэрлифтингом:

- пространственно-временной порядок движения в суставах при выполнении приседания проявляется в двух формах: в форме динамической симметрии и в форме динамической асимметрии;

- динамическую симметрию движения в суставе характеризует кинематическая структура, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений в ходе разгибания в суставе является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании;

- графическая траектория, характеризующая проявление динамической симметрии движения в суставе, имеет форму параболы;

- стабильность проявления динамической симметрии движения в суставе наблюдается вплоть до преодоления отягощения в 60%;

- нарушение динамической симметрии движения в суставе происходит при изменении пространственно-временного порядка разгибания;

- пространственно-временной порядок углового перемещения при сгибании в суставе остается стабильным при всех применяемых отягощениях;

- причиной перехода динамической симметрии в динамическую асимметрию является увеличение отягощения более 60% от максимального. Причем эта ситуация характерна спорт-

сменам разного уровня, в частности, кандидатам и мастерам спорта. Поэтому момент перехода от динамической симметрии движения в суставе к динамической асимметрии зависит от процентной доли преодолеваемого отягощения, а не от уровня спортивного мастерства.

Таким образом, изложенные выше позиции позволяют заключить, что динамическая симметрия и динамическая асимметрия являются базовыми формами пространственно-временного порядка, движения в суставах при выполнении приседания в пауэрлифтинге. Однако их формирование закладывается еще до начала спортивного совершенствования - в период становления естественных локомоций в более раннем периоде онтогенеза. В этой связи в целях определения механизма формирования динамической симметрии, движения в суставах изучены кинематические характеристики угловых перемещений в процессе выполнения приседания у детей 5-ти и 6-ти лет. Данный возраст является периодом интенсивного развития естественных локомоций.

Изучены графические изображения угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах. Результаты исследования позволяют разделить участников на две группы (табл. 1).

Таблица 1

Распределение участников эксперимента 5-ти и 6-ти лет на группы по сформированности порядка угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах

Группы Суставы Первая группа (характеризует проявление порядка угловых перемещений в форме динамической симметрии) Вторая группа (характеризует проявление порядка угловых перемещений в форме динамической асимметрии)

первый тип второй тип

Тазобедренный сустав 5 лет 0% 100%

6 лет 2% 98%

Коленный сустав 5 лет 67% 23,6% 9,8%

6 лет 86% 9,4% 4,2%

Голеностопный сустав 5 лет 0% 00%

6 лет 3% 97%

В первую группу попали испытуемые, у которых кинематическая структура движения в суставе характеризуется проявлением динамической симметрии, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений в ходе разгибания в суставе является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании. Графические траектории изменения углов в изучаемых суставах представляют геометрическую параболу, правая ветвь которой характеризует временной порядок сгибания суставов, а левая -временной порядок разгибания суставов (рис. 7).

Для подтверждения вышеизложенной позиции было произведено моделирование графика углового перемещения в коленном суставе, где правая графическая траектория, характеризующая разгибание в суставе, была построена путем воссоздания обратного построения левой ветви параболы, характеризующей процесс сгибания в суставе. После чего было проведено сравнение моделированного графического рисунка углового перемещения с реальным. Установлено, что моделированный графический рисунок совпадает с реальным (рис. 8).

Таким образом, проявление динамической симметрии пространственно-временного порядка движения в коленном суставе характерно для 67% детей 5-ти лет и 86% детей 6-ти лет.

Установлено, что динамическая симметрия углового перемещения в голеностопном и тазобедренном суставах формируется в более позднем возрасте. Так, количество детей, у которых пространственно-временной порядок угловых перемещений в ходе разгибания в суставе является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании в голеностопном и тазобедренном суставах, в пятилетнем возрасте отсутствует, а в шестилетнем возрасте составляет соответственно 3 и 2% от общего количества обследованных (табл. 1).

3 2,5

0,5 0

1 3 5 7 9 1113 15 17 19 2123 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 5153

Рис. 8. Реальное и моделированное угловое перемещение в коленном суставе

в ходе выполнения приседания детьми 5-ти лет Обозначения: - реальное угловое перемещение;

- моделированное угловое перемещение

Во вторую группу попали испытуемые пяти и шести лет, у которых кинематическая структура движения в суставе характеризуется проявлением динамической асимметрии. В работе коленного сустава она может проявляться по двум типам. Первый тип характеризуется нарушением временного порядка угловых перемещений при разгибании суставов (рис. 9). Подобное проявляется у спортсменов, занимающихся пауэрлифтингом, в ходе преодоления отягощений более 70%.

Второй тип характеризуется нарушением временного порядка угловых перемещений при сгибании суставов (рис. 10). Данная особенность проявляется только в детском возрасте, подобных фактов при тестировании спортсменов обнаружено не было. Достоверных изменений временного порядка угловых перемещений при сгибании в суставах не происходит даже в ходе применения околопредельных отягощений.

Рис. 9. Проявление нарушения временного порядка угловых перемещений при разгибании коленного сустава

Рис. 10. Проявление нарушения временного порядка угловых перемещений при сгибании коленного сустава

Проявление и первого и второго типов угловых перемещений появляется у всех испытуемых второй группы на первом приседании, у 72% - на втором, у 25% испытуемых - на третьем и четвертом приседаниях. Данная ситуация позволяет заключить, с одной стороны, об отсутствии стабильности временного порядка угловых перемещений в коленном суставе, с другой стороны, позволяет говорить о проявлении коррекции временного порядка угловых перемещений в сторону формирования динамической симметрии.

Нарушение динамической симметрии временного порядка угловых перемещений характеризует проявление двигательных ошибок, которые у спортсменов встречаются только в условиях применения отягощений более 60% от максимального. У детей подобные нарушения проявляются как при разгибании, так и при сгибании суставов. Причем нарушение порядка угловых перемещений при сгибании коленного сустава в 87% случаях не ведет к нарушению порядка угловых перемещений при его разгибании. Количество детей второй группы с первым типом нарушения порядка угловых перемещений в пятилетнем возрасте составляет 23,6%, а со

вторым типом - 9,4%. Данное количество к шестилетнему возрасту снижается до 9,8 и до 4,2% соответственно. Таким образом, стабильность проявления динамической симметрии пространственно-временного порядка углового перемещения в коленном суставе в кинематической структуре приседания к шестилетнему возрасту является сформированной.

Количество детей, отнесенных ко второй группе на основе проявления динамической симметрии угловых перемещений в голеностопном и тазобедренном суставах с 5-ти до 6-ти лет, не меняется. Установить обратный временной порядок угловых перемещений в голеностопном и тазобедренном суставах детей не удается. Обратная временная последовательность угловых перемещений при разгибании в суставе к сгибанию, установленная у всех спортсменов, не характерна кинематической структуре приседания детей в данном возрасте. Однако, несмотря на это, проявление коррекции угловых перемещений при выполнении серии приседаний позволяет говорить, что формирование угловых перемещений приседания будет сформировано в более поздние периоды онтогенеза (рис. 11).

Рис. 11. Изменение угловых перемещений в голеностопном суставе в процессе приседания детей 6-ти лет (3 приседания)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, изучение проявления динамической симметрии пространственно-временного порядка угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах позволяет заключить, что к шести годам формируется общая форма движения, которой характерно:

- проявление динамической симметрии пространственно-временного порядка угловых перемещений в коленном суставе, при котором временной порядок угловых перемещений при разгибании в суставе является обратным временным порядком угловых перемещений при сгибании в суставе;

- проявление динамической асимметрии пространственно-временного порядка угловых перемещений в тазобедренном и голеностопном суставах;

- коррекция угловых перемещений при выполнении серии приседаний в направлении формирования динамической симметрии пространственно-временного порядка угловых перемещений;

- формирование динамической симметрии угловых перемещений пространственно-временного порядка в кинематической структуре в онтогенезе происходит гетеротропно, что подтверждается разновременностью формирования динамической асимметрии пространственно-временного порядка угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах при выполнении приседания.

Обсуждение результатов исследования. Исследование позволяет установить, что пространственно-временной порядок угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах при выполнении приседания проявляется в форме динамической симметрии и динамической асимметрии. Динамическая симметрия угловых перемещений представляет форму пространственно-временного порядка, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений при разгибании в суставе является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании. Графическая траектория, характеризующая проявление динамической симметрии движения в суставе, имеет форму параболы. Все остальные формы пространственно-временного порядка угловых перемещений являются проявлением динамической асимметрии, что проявляется в многообразии форм графических траекторий движения в суставе.

Взаимопереход динамической асимметрии в динамическую симметрию и наоборот зависит от изменения степени совершенства двигательного навыка, либо от условий его реализации. На стадии формирования двигательного умения, в период становления двигательной функции в онтогенезе, когда управление движениями происходит при активной роли мышления, пространственно-временной порядок угловых перемещений проявляется в форме динамической асимметрии. По мере совершенствования двигательного действия двигательное умение переходит в двигательный навык, при этом активная роль мышления в управлении движениями уступает место автоматизации регуляторных механизмов, что характеризуется сокращением процесса моделирования двигательных и пространственных образов. В этих условиях динамическая асимметрия пространственно-временного порядка угловых перемещений переходит в форму динамической симметрии. Переход динамической асимметрии в динамическую симметрию у детей в процессе развития двигательной функции происходит гетеротропно. При выполнении приседания динамическая симметрия пространственно-временного порядка угловых перемещений в коленном суставе формируется у детей в старшем дошкольном возрасте (5-6 лет), а в голеностопном и тазобедренном суставе - в более поздние периоды онтогенеза.

Динамическая симметрия пространственно-временного порядка угловых перемещений в коленном, голеностопном и тазобедренном суставах характерна всем кандидатам и мастерам спорта по пауэрлифтингу. Переход динамической симметрии в динамическую асимметрию пространственно-временного порядка угловых перемещений проявляется при увеличении отягощения более 60%. Причем проявление динамической асимметрии происходит одновременно во всех суставах.

Таким образом, динамическая симметрия и динамическая асимметрия являются базовыми формами пространственно-временного порядка угловых перемещений, отражающих степень совершенства и качество реализации естественных локомоций.

Выводы

1. Пространственно-временной порядок угловых перемещений в суставах при выполнении приседания проявляется в форме динамической симметрии и динамической асимметрии.

2. Динамическую симметрию углового перемещения в суставе характеризует кинематическая структура, при которой пространственно-временной порядок угловых перемещений при разгибании является обратным пространственно-временным порядком угловых перемещений при сгибании. Графическая траектория, характеризующая проявление динамической симметрии углового перемещения в суставе, имеет форму параболы.

3. Взаимопереход динамической асимметрии в динамическую симметрию и наоборот зависит от изменения степени совершенства двигательного навыка либо от условий его реализации.

4. Динамическая асимметрия как форма пространственно-временного порядка угловых перемещений в суставах доминирует на стадии формирования двигательного умения. Переход двигательного умения в двигательный навык характеризуется сменой доминантной формы пространственно-временного порядка угловых перемещений с динамической асимметрии на динамическую симметрию.

5. Переход динамической асимметрии в динамическую симметрию в процессе развития двигательной функции у детей при выполнении приседания происходит гетеротропно: сначала динамическая симметрия пространственно-временного порядка угловых перемещений формируется в работе коленного сустава, а после - в работе голеностопного и тазобедренного суставов.

6. Стабильность проявления динамической симметрии угловых перемещений в суставах при выполнении приседания спортсменами, занимающимися пауэрлифтингом, наблюдается вплоть до преодоления отягощения в 60%.

7. Нарушение динамической симметрии угловых перемещений в суставах у занимающихся пауэрлифтингом реализуется за счет изменения пространственно-временного порядка разгибания в суставах. Пространственно-временной порядок угловых перемещений при сгибании в суставах у спортсменов, занимающихся пауэрлифтингом, остается стабильным при всех отягощениях.

Примечания:

1. Aron A. Reward, motivation, and emotion systems associated with early-stage intense romantic love // Journal of neurophysiology. 2005. Vol. 94, No. 1. P. 327-337.

2. Boden B.P., Griffin L.Y., Garrett W.E. Etiology and Prevention of Noncontact ACL Injury // Jr. The Physician and Sportsmedicine. 2000. No. 28(4). P. 53-60.

3. Chul-Soo Ha, Man-Ho Choi, Bong-Gyung Kim Sang-gi. The kinematical Analysis of the Taekwondo Sparring Players' BandalChagi in Kinematics // Int J Applied Sport Sciences. 2009. No. 21(1). P. 115-131.

4. Hemispheric differences in the control of limb dynamics: a link between arm performance asymmetries and arm selection patterns / C.J. Coelho, A. Przybyla, V. Yadav, R.L. Sainburg // Journal of Neurophysiology. 2002. No. 109(3). P. 825-838.

5. Landing Adaptation after ACL Reconstruction / M. Decker [et al.] // Med Sci Sports Exerc. 2002. No. 34. P. 1408-1413.

6. Changes in the Motor Asymmetry and Structure of Mauthner Neurons of the Goldfish Resulting from Unilateral Visual Deprivation / E.E. Grigorieva, R.Sh. Shtanchayev, G.Z. Mikhailova, N.R. Tiras, D.A. Moshkov // Neurophysiology. November, 2010. Vol. 42, Iss. 3. P. 185-196. DOI: 10.1007/s11062-010-9149

7. Probing for hemispheric specialization for motor skill learning: a transcranial direct current stimulation study / M. Heidi, M. Abe, D.A. Luckenbaugh, J. Reis, J.W. Krakauer, G. Leonardo // Cohen. 2011. August, 1th. No. 106. P. 652-661. DOI: 10.1152/jn.00210.2011

8. Biomechanical Analysis of Landing from Counter Movement Jump and Vertical Jump with Run-Up in the Individuals with Functional Ankle Instability / Hong-wen wu [et al.] // Int J Sport and Exercise Science. 2010. No. 2(2). P. 43-48.

9. Oldfield R.C. The assessment and analysis of handed ness: the Edinburgh Inventory // Neuropsychologia. 1971. April. No. 9(1). P. 97-113.

10. Injury Mechanisms for Anterior Cruciate Ligament Injuries in Team Handball / O.E. Olsen [et al.] // Am J Sport Med. 2004. No. 32(4). P. 1002-1012.

11. Patrick Jung. Structural and Functional Asymmetry in the Human Parietal Opercular Cortex / Ulf Baumgärtner, Peter Stoeter, Rolf-Detlef // Treede Journal of Neurophysiology. Published, June, 1th, 2009. Vol. 101, No. 6. P. 3246-3257. DOI:

References: