Развитие биомеханики спорта и связи ее с другими науками.

Метод биомеханики спорта — это основной способ исследования, путь познания закономерностей явлений. Теория биомеханики дает обоснование ее методу. Метод же определяет возможности получения новых данных, раскрытия новых закономерностей.

Метод биомеханики в наиболее общем виде имеет в своей основе системный анализ и системный синтез действий с использованием количественных характеристик, в частности моделирование движений.

Принципиальный путь познания — «соединение анализа и синте­за — разборка отдельных частей и совокупность, суммирование этих частей вместе» 2. В изучении движений специфика метода заключается

в определении конкретных способов системного анализа действий и их синтеза. Выявление состава элементов системы движений — этап познания целостности двигательного действия. Биомеханика, как наука экспериментальная, опирается на опытное изучение движений. При помощи приборов регистрируются количественные особенности (ха­рактеристики) движений, например траектории скорости, ускорения, позволяющие различать движения, сравнивать их между собой. Рас­сматривая характеристики, мысленно расчленяют по определенным правилам систему движений на составные части; таким образом устанавливают ее состав. В этом заключается системный ана­лиз действий.

Система движений как целое не просто сумма частей ее состав­ляющих. Части системы объединены многочисленными взаимосвязя­ми, придающими ей новые, не свойственные ее частям качества (си­стемные свойства). Способ взаимосвязи частей в системе, закономер­ности их взаимодействия представляют ее структуру. Изучая изме­нения количественных характеристик, выявляют, как элементы влияют друг на друга, определяют причины целостности системы. В этом проявляется системный синтез действий.

Количественные характеристики движения позволяют на высшем уровне системного анализа строить модели системы движений (фи­зические, математические). Используя вычислительную технику, на­чинают изучать процессы управления движениями, искать оптималь­ные варианты действий. Синтез систем движений проводится как теоретически (моделирование), так и практически, при реальном по­строении систем движений — овладении спортивной техникой. Систем­ный анализ и системный синтез действий неразрывно связаны друг с другом, дополняют друг друга в системно-структурном исследовании.

Наиболее широко в современных биомеханических исследованиях применяют функциональный метод. С его помощью изучают функциональную зависимость между свойствами и состояниями яв­лений; их характеризуют определенные параметры, конкретные ус­ловия, количественно определенный закон. При этом не ставится задача изучения внутренней структуры явления, исследуется только его функция. Не следует противопоставлять методы системно-структур­ный и функциональный. По сути дела, логически сначала рассмат­ривают функцию всей системы в целом, не вникая еще в ее построение. Далее изучаются ее внутренние механизмы. Но на каком-то этапе более глубинные особенности вновь оказываются еще не познанными и рассматривается только функция. Выбор подхода и метода опре­деляется в зависимости от постановки и условий задачи исследования.

Следует отличать метод биомеханики как общий принципиальный путь познания сложных систем движений от частных методик био­механического исследования (методик регистрации характеристик и обработки полученных данных). Далеко не каждое биомеханическое исследование использует полностью метод биомеханики. Более того, большая часть исследований направлена пока еще на изучение частных механизмов или общих показателей двигательных актов. Очень важна также разработка новых совершенных методик исследования. Однако для практики спорта особенно необходимы целостные модели спор­тивной техники как предмета обучения и совершенствования техни­ческого мастерства. Для решения этой задачи применяется в наиболее полном виде исследование систем движений, раскрытие их внутренней структурной организации.

Закономерности, устанавливаемые при изучении движений, имеют преимущественно статистический (вероятностный) характер. Он обус­ловлен зависимостью следствий от многих, неопределяемых полностью причин 1. Такие закономерности свойственны, в частности, живым ор­ганизмам.

Связи биомеханики с другими науками

Биомеханика как одна из биологических наук нового типа начинает сближаться по методам исследования с точными науками. Общая биомеханика как раздел биофизики, включающая изучение внутриорганизменных биосистем, возникла на стыке физико-математических и биологических областей знания. Успехи этих наук, использование идей и подходов кибернетики, а также научно-технический прогресс так или иначе сказываются на развитии биомеханики. В свою очередь, эти науки обогащаются данными биомеханики о физике живого. В био­механических исследованиях применяются методы этих смежных наук; в то же время в исследованиях их проблем могут применять­ся биомеханические методы. Здесь налицо двусторонняя связь, обеспечивающая взаимное обогащение теории и методов исследо­вания.

Несколько иначе связана биомеханика с отраслями знания, в которых изучаются конкретные области прикладной двигательной деятельности. Так, развивающаяся инженерная биомеханика смыкается с бионикой, инженерной психологией («человек и машина»), связана с разработкой роботов, манипуляторов и других технических ус­тройств, умножающих возможности человека в труде. Медицинская биомеханика дает обоснование ряду методов протезирования, протезостроения, травматологии, ортопедии, лечебной физической культу­ры. В космической медицине решаются задачи подготовки космонав­тов, обеспечения их работоспособности в условиях невесомости, а

также двигательных действий в космосе. Биомеханика как бы обслу­живает эти области деятельности в процессе решения их прикладных задач.

Методы и законы биомеханики спорта используются также для совершенствования теории и методики физического воспитания, вра­чебного контроля, спортивно-педагогических и других дисциплин, решающих свои конкретные задачи в области физического воспитания.

Методы исследования в биомеханике

Метод (греч. methodos – путь к чему-либо) – в самом общем значении – способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность.

Метод исследования выбирают исходя из условий проведения и задач исследования. К методу исследования и обеспечивающей его аппаратуре предъявляют следующие требования:

· Метод и аппаратура должны обеспечивать получение достоверного результата, то есть степень точности измерений должна соответствовать цели исследования;

· Метод и аппаратура не должны влиять на исследуемый процесс, то есть искажать результаты и мешать испытуемому;

· Метод и аппаратура должны обеспечивать оперативность получения результата.

Пример. Тренер и спортсмен поставили цель улучшить результат в беге на 100 м на 0, 1 с. Спринтер пробегает дистанцию 100 м за 50 шагов, следовательно, время каждого шага должно в среднем быть уменьшено на 0, 002 с. Очевидно, для получения достоверного результата, погрешность измерения длительности шага не должна превышать 0.0001 с.

Этапы измерений

В исследовании какого-либо явления существуют три этапа:

1. Измерение механических характеристик.

Измерение механических характеристик осуществляется на основе описываемых в этой лекции методов.

2. Обработка результатов исследования.

В настоящее время для обработки результатов используют специальные компьютерные программы. Так. Например, компьютерная программа Video Motion, предназначенная для атлетизма, позволяет на основе данных видеосъемки рассчитать траекторию, скорость и ускорение движения любой точки тела спортсмена, в том числе и грифа штанги.

3. Биомеханический анализ и синтез.

На заключительном этапе измерений на основе полученных механических характеристик оценивается техника двигательных действий спортсмена и даются рекомендации по ее совершенствованию.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: