CC BY
34
УДК 796:61 ББК 75.00 С 56
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 Чермит К.Д.
Доктор педагогических наук, доктор биологических наук, профессор, проректор по учебной работе Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593700, e-mail: Cher-mit@adygnet. ru Бгуашев А.Б.
Кандидат педагогических наук, профессор, директор института физической культуры и дзюдо Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593762 Тхакумачева Ю.Б.
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры физического воспитания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593983, e-mail: [email protected]
Согласование угловых перемещений детьми старшего дошкольного возраста в ходе выполнения естественных локомоций
(Рецензирована)
Аннотация. Путем применения оптической системы трехмерного видеоанализа движений фирмы «Биософт» (Россия) изучены кинематические характеристики выполнения серии приседаний детей 5 и 6 лет. Изучены графические траектории угловых синкенезий, отражающих зависимости угловых перемещений в работящих суставах. Определена согласованность угловых перемещений в коленном и голеностопном, коленном и тазобедренном, голеностопном и тазобедренном суставах. Установлен дискретный и параллельный типы согласованности угловых перемещений в ходе выполнения приседания детьми 5 и 6 лет.
Ключевые слова: согласованность угловых перемещений, естественные локомоции, механизм управления движениями, биомеханика.
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-toll @yandex.ru
Chermit K.D.
Doctor of Pedagogy, Doctor of Biology, Professor, Vice-Rector for Study, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593700, e-mail: [email protected] Bguashev A.B.
Candidate of Pedagogy, Professor, Director of Institute of Physical Training and Judo, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593762 Tkhakumacheva Yu.B.
Candidate of Pedagogy, Associate Professor of Physical Education Department, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593983, e-mail: [email protected]
Coordination of angular movements by children of the senior preschool age during performance of natural locomotions
Abstract The optical system of the three-dimensional video analysis of movements of Biosoft Company (Russia) was used to explore the kinematic characteristics of a series of squats performed by 5 and 6-year-old children. Graphic trajectories of the angular synkinesia reflecting dependences of angular movements in hardworking joints are studied. Coherence of angular movements is defined in knee and talocrural, in knee and cox-ofemoral, and in talocrural and coxofemoral joints. Discrete and parallel types of coherence of angular movements were established during a series of squats performed by 5 and 6-year-old children.
Keywords: coherence of angular movements, natural locomotions, mechanism of the movement control, biomechanics.
Введение
Качество выполнения естественных локомоций обусловлено согласованностью угловых перемещений в кинематических цепях двигательного аппарата человека, что обеспечивается упорядоченной активностью скелетной мускулатуры, осуществляющей регулирующую роль в механизме управления двигательной функции. Согласованность угловых перемещений при выполнении естественных локомоций обусловлена взаимодействием различных отделов центральной нервной системы - пирамидной и экстрапирамидной систем, мозжечка, сегментарного аппарата спинного мозга. Ведущим механизмом проявления согласованной работы звеньев кинематической цепи является механизм рефлекторного кольцевого регулирования, обеспечивающий поступление моторных команд от нервных центров к работающей мускулатуре, а от зрительных и мышечных рецепторов - по обратным связям информации о ходе и результате движения, на основе чего вносятся поправки в моторные программы [1]. В этой связи изменения кинематической структуры естественных локомоций в период интенсивного их формирования позволит определить особенности формирования согласованности угловых перемещений в кинематической структуре двигательного действия.
Методика исследования
Для определения хода формирования согласованности угловых перемещений изучены графические изображения угловых синкенезий в ходе серии приседаний у детей 5 и 6 лет. В этом возрасте, в соответствии с исследованиями Hay L., существенно изменяется механизм организации естественных движений. К пяти годам в нем доминирует система программирования движений, что обуславливает формирование большого количества новых локомоций. К 6-7 годам включается система текущего контроля и коррекций двигательных действий (Hay L., 1979), что обуславливает потенциальную возможность качественных изменений согласованности угловых перемещений в кинематических цепях двигательного аппарата в ходе выполнения естественных локомоций [2]. Исследование согласованности угловых перемещений проведено в лаборатории эргономической биомеханики на базе центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета (г. Майкоп) на основе оптической системы трехмерного видеоанализа движений фирмы «Биософт». Полученные данные обработаны при помощи программы VideoMotion_3D. Изучены графические зависимости угловых синкенезий коленного и голеностопного, коленного и тазобедренного, тазобедренного и голеностопного суставов.
Было установлено в ранее проведенном нами исследовании кинематических характеристик приседания у мастеров спорта по пауэрлифтингу: график угловых синкенезий сгибания и разгибания в суставах в ходе приседаний без отягощения представляет условную прямую, которая в точке экстремума имеет обратное направление (рис. 1) [3].
Часть прямой до точки экстремума характеризует зависимость угловых перемещений в ходе сгибания в суставах, а часть прямой от точки экстремума - зависимость угловых перемещений при разгибании в суставах. Линейный характер зависимости угловых перемещений при сгибании суставов совпадает с линейным характером зависимости угловых перемещений при их разгибании. Установленный порядок угловых перемещений свидетельствует, что движения в суставах происходят параллельно. Поэтому такой тип согласованности угловых перемещений получил название параллельной согласованности. Основным критерием ее проявления является регистрация линейной зависимости угловых перемещений в одном суставе по отношению к другому (зависимость угловых перемещений апроксимируется линейной функцией). Изучение согласованности угловых перемещений у занимающихся пауэрлифтингом позволяет заключить, что параллельная согласованность угловых перемещений является критерием качества реализации двигательных действий [3].
170- ИЁ HySHP? ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ЁН и ■ m f
1 60- Г ^
155- J ¥ -
j i
150- r
■ *
145- A Г
Г
140-
135- *
_ 130- -L - -- — - — - г — - - J - - - -- - - - - J - — - — - — - Щ - -p - - - — - - — - - - i
£ 125- / p-
ан? re
~ 120- 1) И 1 ж /
£ 115- 4- - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - _ — _ _ _ _ _ _ _ _ _ £ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
110- - / — — """ ™
1 105- TP
< СГР оаь It
g 100-о
✓
Н 95- -М- -- — - — - - — — - - - — - - - -- - — — - - - - - — - - / r - — - — - — - — -
о чп Ф
^ 85-
80- £
* С?
75-
w
70-
? ?
65- -Н- -- — - — - — — - 7 - — — - — — - - - — — — - - - - — — — — - - - - — - — - - — — — — — - — - — - — 4
60- fÖ А
55- - г-'
«
50- i
&
62 54 66 6 8 7 □ 72 74 76 78 Угол nn 82 84 86 "Голеностопный, GG ПРАВ" ПП Э2 [град.] 84 96 nn nn 1G2 84 186 10G
Рис. 1. Угловые синкенезии работы коленного и голеностопного суставов в ходе приседания с отягощением 50% (Терещенко Д., 21 год, KMC)
Результаты исследования и их обсуждение
Изучение графических рисунков угловых синкенезий в пятилетнем возрасте позволяет установить несформированность линейной зависимости угловых перемещений в тазобедренном и голеностопном суставах у 100% испытуемых, в коленном и тазобедренном - у 91%, в коленном и голеностопном - у 55% детей. Проявление нелинейных форм зависимостей угловых перемещений отражает дискретный характер движения в изучаемых суставах. Поэтому согласованность угловых перемещений, при которой движения в суставах проходят дискретно и последовательно, была названа дискретной согласованностью. Дискретность угловых перемещений классифицируется на однонаправленную и разнонаправленную. Однонаправленная дискретность характеризуется последовательными угловыми перемещениям в суставах в одном направлении (в направлении сгибания или в направлении разгибания). К примеру, на рисунке 2 дискретный тип однонаправленной согласованности угловых перемещений проявляется в ходе последовательного разгибания в коленном, а затем в голеностопном суставах. Так, разгибанию в коленном суставе с 40 до 93 градусов соответствует разгибание в голеностопном суставе всего с 67 до 70 градусов. Однако в дальнейшем (рис. 2) разгибания в суставах происходят параллельно.
Разнонаправленная дискретность характеризуется последовательными угловыми перемещениям в суставах в различных направлениях (когда сгибанию в одном суставе соответствует разгибание в другом). К примеру, на рисунке 3 проявление дискретного типа разнонаправленной согласованности угловых перемещений проявляется, когда разгибанию в коленном суставе соответствует сгибание в голеностопном. Так, разгибанию в коленном суставе с 49 до 90 градусов соответствует сгибание в голеностопном суставе с 69 до 65 градусов.
Таким образом, согласованность угловых перемещений в суставах можно классифицировать на два вида - параллельную и дискретную. Дискретная согласованность угловых перемещений подразделяется на два типа: дискретный тип однонаправленной согласованности угловых перемещений и дискретный тип разнонаправленной согласован-
ности угловых перемещений. Проявление этих типов можно установить как в процессе формирования естественных локомоций в старшем дошкольном возрасте, так и в ходе последовательного увеличения отягощений при выполнении приседания мастерами спорта в пауэрлифтинге, что было установлено в ранее проведенных исследованиях [3].
разгибание
сгибание
Момент перехода
сгибания к разгибанию
Угол в голеностопном суставе (град.)
Проявление дискретного типа однонаправленной согласованности
Рис. 2. Дискретный тип однонаправленной согласованности угловых перемещений коленного и голеностопного суставов в процессе приседания (Бислогуров Заур, 5 лет)
Изучение параллельной согласованности угловых перемещении в пятилетнем возрасте позволяет установить, что чаще всего данный тип согласованности угловых перемещений проявляется в работе коленного и голеностопного суставов. Так, при выполнении серии из трех приседаний параллельные угловые перемещения характерны 21% детей при первом приседании, а к третьему данное число возрастает до 45%. Проявление параллельной согласованности угловых перемещений в коленном и тазобедренном суставе проявляется только в третьем приседании в серии у 9% испытуемых, а в голеностопном и тазобедренном суставах не обнаруживается вовсе (табл. 1).
К шести годам количество детей, у которых обнаруживается параллельная согласованность угловых перемещений к коленном и голеностопном суставах на первом приседании в серии, увеличивается с 21% до 57,1%, а третьему приседанию данное число возрастает до с 45% до 71,4%. Проявление параллельной согласованности угловых перемещений в коленном и тазобедренном суставах как и в пятилетнем возрасте не обнаруживается на первом и втором приседании в серии. Однако на третьем приседании возрастает с 9 до 42,6%. К шести годам проявляется не обнаруживаемая в пятилет-
Угол в голеностопном суставе
Проявление дискретного типа разнонаправленной согласованности
Рис. 3. Дискретный тип разнонаправленной согласованности угловых синкенезий коленного и голеностопного суставов в процессе серии приседаний. Второе приседание (Бислогуров Заур, 5 лет)
Таблица 1
Проявление параллельной согласованности угловых перемещений в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах у детей 5 и 6 лет при выполнении серии приседаний
нем возрасте параллельная согласованность угловых перемещений в работе голеностопного и тазобедренного суставов на втором приседании у 14,2% испытуемых и у 28,4% - на третьем. Полученные данные позволяют заключить, что формирование параллельной согласованности угловых перемещений в работающих суставах является критерием сформированное™ естественных локомоций.
Возраст Проявление параллельной согласованности угловых перемещений
Коленный и голеностопный суставы Коленный и тазобедренный суставы Тазобедренный и голеностопный суставы
первое приседан. второе приседан. третье приседан. первое приседан. второе приседан. третье приседан. первое приседан. второе приседан. третье приседан.
5 лет 21% 36% 45% 0% 0% 9% 0% 0% 0%
6 лет 57,1% 57,1% 71,4% 0% 0% 42,6% 0% 14,2% 28,4%
Заключение
Изучение согласованности угловых перемещений при выполнении естественных локомоций позволяет классифицировать ее проявление на два вида: дискретный и параллельный. Доминирование дискретного вида отмечается в пятилетнем возрасте.
Развитие механизма реализации естественных локомоций к шести годам приводит к смене установленной доминанты и гетротропному переходу с дискретного на параллельный вид согласованности угловых перемещений в различных суставах.
Так, в пять лет параллельная согласованность угловых перемещений в работе коленного и голеностопного суставов отмечается у 45% детей, в работе коленного и тазобедренного суставов - у 9%, а в работе голеностопного и тазобедренного суставов параллельная согласованность не обнаруживается вовсе.
В шестилетнем возрасте параллельная согласованность угловых перемещений интенсивно формируется в работе коленного и голеностопного суставов, а также коленного и тазобедренного суставов, о чем свидетельствует увеличение числа детей с данным типом согласованности с 45% до 71,4% и с 9% до 42,6% соответственно. При этом стабильное проявление параллельной согласованности угловых перемещений в серии приседаний наблюдается только в работе коленного и голеностопного суставов. В этом возрасте впервые параллельный тип согласованности угловых перемещений проявляется в работе голеностопном и тазобедренном суставов у 28,4% испытуемых. Кроме того проявление параллельного типа согласованности угловых перемещений увеличивается у детей при каждом последующем приседании в серии, что говорит о том, что достижение параллельной согласованности угловых перемещений является одним из векторов формирования кинематической структуры движения, характеризующей качество механизма управления движениями.
Выводы
1. Установлен дискретный и параллельный виды согласованности угловых перемещений в ходе реализации естественных локомоций детей старшего дошкольного возраста. Параллельная согласованность характеризуется проявлением линейной зависимости угловых перемещений, при которой движения в суставах происходят параллельно. Дискретная согласованность характеризуется проявлением нелинейной зависимости угловых перемещений, при которой движения в суставах происходят последовательно.
2. Параллельный тип согласованности угловых перемещений является критериальной характеристикой, основой качества реализации естественных локомоций. При этом линейный характер зависимости угловых перемещений при сгибании суставов совпадает с линейным характером зависимости угловых перемещений при их разгибании.
3. Дискретный тип согласованности угловых перемещений проявляется в виде однонаправленной и разнонаправленной дискретности. Однонаправленная дискретность характеризуется последовательными угловыми перемещениями в суставах в одном направлении (в направлении сгибания или разгибания). Разнонаправленная дискретность характеризуется последовательными угловыми перемещениям в суставах в различных направлениях (когда сгибанию в одном суставе соответствует разгибание в другом).
4. Переход с дискретного типа угловых перемещений на параллельный происходит в процессе формирования естественных локомоций гетеротропно. С пяти до шести лет обнаруживается стабильное проявление параллельной согласованности в работе
коленного и голеностопного суставов и нестабильное проявление параллельной согласованности в работе тазобедренного и коленного суставов. При этом формирование параллельной согласованности в работе тазобедренного и голеностопного суставов происходит в более позднем периоде онтогенеза.
Примечания:
1.Бернпггейн Н.А. О построении движений. М.: Медгиз, 1947. 255 с.
2. Hay L. Spatial-temporal analysis of movements in children: motor program versus tudback in the development of reaching // J. Mot. Behav. 1979. Vol. 11. P. 189-193.
3. Чермит К.Д., Шаханова А.В., Заболотний А.Г. Изменение кинематических характеристик в ходе приседания со штангой в пауэрлифтинге // Теория и практика физической культуры и спорта. 2013. Вып. 8. С. 71-76.
References:
1. Bernstein N.A. On construction of movements. M.: Medgiz, 1947. 255 pp.
2. Hay L. Spatial-temporal analysis of movements in children: motor program versus tudback in the development of reaching // J. Mot. Behav. 1979. Vol. 11. P. 189-193.
3. Chermit K.D., Shakhanova A.V, Zabolotniy A.G. The change of kinematic characteristics during the squat powerlifting // Theory and Practice of Physical Culture and Sports. 2013. Vol. 8. P. 71-76.
