Лекция № 20

Вопросы

1.Что такое пространственные образующие элементы элементы?

2.Что такое суставные движения?

3.ПРивидите примеры в каких случаях используются одновременные движения в разных суставах.

4.Дать определение понятию фаза.

5.Динамические образующие элементы – это?

2.Структура системы.

Структура системы — это наиболее сложившиеся и определяющие закономерности взаимодействий упорядоченных компонентов системы (подсистем и их элементов). Структура системы определяет течение внутренних процессов, взаимодействие с внешним окружением, появление новых свойств и возможности развития системы.

Элементы в подсистемах, а подсистемы в системе движений находятся во взаимосвязях, которые обуславливают структуру. Взаимодействия внутри каждой подсистемы и между подсистемами не только существуют, но и развиваются.

Внутренние взаимодействия обуславливают целостность системы. Движения в системе согласованы в пространстве и во времени; силы, приложенные к кинематическим цепям тела, находятся в известных соотношениях.

Движения выполняются в соответствии с окружающими условиями. Они складываются под непосредственным влиянием внешних сил и сами в той или иной мере изменяют окружающие условия - это внешние взаимодействия системы.

Все эти связи и отношения закономерны. Это не значит, что они постоянны - они изменчивы, но изменчивость здесь не хаотическая, не случайная, а закономерная.

Объединенные в систему элементы получают новые свойства. Так, например, из усилий многих мышц складывается общая сила действия человека. Совместное участие мышц в наращивании скорости в биокинематической цепи создает новые скоростные возможности. По мере совершенствования системы движений все больше проявляются ее системные свойства. Кажый элемент в отдельности не обладает такими свойствами. Они проявляются в системе благодаря взаимодействиям в ней.

Наконец, от того, в каком направлении развиваются взаимодействия в системе, насколько они прочны, насколько они могут приспосабливаться к условиям, от многих других их особенностей зависят возможности дальнейшей перестройки системы - развития системы. Все рассмотренные здесь особенности взаимодействий в системе движений составляют ее структуру.

При изучении системы движений выявляют следующие основные виды ее структуры.

Двигательная структура - это закономерности взаимосвязи движений в пространстве и времени (кинематическая структура), а также силовых и энергетических взаимодействий (динамическая структура) в системе движений.

В первую очередь поддаются наблюдению форма и характер движений, внешняя их картина. По кинематическим характеристикам (пространственным, временным, пространственно-временным) устанавливают кинематическую структуру.

Соответственно различают структуры: пространственные, раскрывающие форму движений в пространстве, их связи; временные, показывающие, как организована во времени система движений; пространственно-временные - главные показатели быстроты изменения положения и движения. Каждая из этих структур имеет свое особое, частное, значение; лишь все вместе во взаимосвязи они образуют общую кинематическую структуру, т.е. обуславливают внешнюю картину движений в целом.

При обучении физическим упражнениям в первую очередь стараются установить кинематическую структуру, найти общую организацию движений, т.е. описать их.

Динамическая структура - это закономерности силового (динамического) взаимодействия частей тела человека друг с другом и внешними телами (среда, опора, снаряды, партнеры, противники).

Изучая динамические характеристики движений, определяя приложенные силы, инерционные сопротивления, исследуют причины той или иной картины движений. По динамическим характеристикам устанавливают динамическую структуру.

Определяя массы тел и их распределение (инерционные характеристики), а также меры взаимодействия тел (силы и момент силы), можно исследовать силовые взаимодействия. Это значит, что можно определить источники сил, их величину, направление, место приложения, меру их действия (импульс силы и работу), результат их действия.

Когда рассматривают совместное приложение ряда сил к звеньям тела, оценивают их взаимное влияние, эффект совместного воздействия, то определяют силовую структуру. При изучении мышечных сил, их совместного действия, сложных отношений, возникающих внутри групп мышц и между их группами, определяют анатомическую структуру. Особое внимание уделяется тому, как посредством мышечных сил согласовать действие остальных сил и использовать их.

Установить динамическую структуру, найти закономерности согласования сил - это значит раскрыть сущность движений под действием сил, т.е. объяснить механизмы движений.

Информационные структуры - это закономерности взаимосвязей между элементами информации (сообщениями об условиях и ходе действия и командами), без которых невозможно управление движениями.

В управлении движениями важнейшую роль играют информационные процессы. В мозг поступают сигналы от органов чувств, к мышцам следуют команды из мозга - все это потоки информации. Они вызваны многими внешними и внутренними раздражителями, в том числе кинематическими и динамическими факторами. Все потоки информации, взаимодействуя, сочетаются закономерно, образуя сложнейшую информационную структуру движений.

Кинематические и динамические структуры сами имеют определенное информационное значение и связаны между собой соответствующими информационными структурами.

В информационной структуре выделяют сенсорные структуры- синтезы чувствительных сигналов, переработанные и обобщенные. Они отражают воздействия внешних факторов и внутреннего состояния организма.

Все воздействия, отражаясь в сознании человека, сочетаются со следами в его памяти. Так образуется психологическая структура двигательного навыка. В нее входят знания и представления о собственной технике, технике других спортсменов, общих требований к ней и т. п.

Команды, которые мозг направляет мышцам и другим органам, обеспечивающим выполнение движений, составляют эффекторную структуру. Она во многом зависит от соотношения произвольного и автоматического управления в системе движений.

Обобщенные структуры - это закономерности взаимосвязей разных сторон действия; обобщенные структуры обусловлены сочетанием разных видов структур (чаще всего ритмических, фазовых и координационных).

Ритмические структуры — это закономерности взаимосвязей движений во времени, соотношение длительностей частей движений, всего двигательного акта или действий. От того, как размещены во времени акценты усилий, зависит скорость и длительность последующих движений. Части движений различаются по направлению, скорости, ускорению, усилию. Ритмические же соотношения измеряются только показателями времени. Ритмические структуры служат особо отчетливыми показателями совершенства упражнений.

Фазовая структура - это основные закономерности взаимодействия, взаимосвязи фаз, которые определяют целостность системы движений. Зная требования к каждой фазе, устанавливая, как они согласуются между собой, как используются детали движений для общего результата упражнения, можно глубже понять и лучше оценить качество исполнения, лучше определить роль каждой фазы в целом упражнении.

Координационная структура - совокупность всех основных внутренних взаимосвязей в системе движений, а также взаимодействий человека с его внешним окружением во время выполнения упражнения. Таким образом, можно сказать, что координационная структура включает в себя все перечисленные виды структуры движений, внутренние взаимосвязи системы, а также всю внешнюю структуру - совокупность взаимодействий спортсмена с внешним окружением.

Совместное действие сил внутренних и внешних лежит в основе организации взаимодействия человека с внешним окружением. Он управляет этим взаимодействием, создавая единство внутренней и внешней структуры - координационную структуру. Изучая движения без учета их структурных связей, невозможно понять действительную организацию двигательного действия.

3. Человек как самоуправляемая система

Для того, чтобы физические упражнения достигали поставленной цели, их надо выполнять правильно, совершенно. Совершенство выполнения зависит от управления движениями. Физические упражнения в биомеханике изучаются как система движений, управляемая человеком. Для лучшего овладения физическими упражнениями надо знать, как организовано управление системой движений и какие изменения происходят при формировании и совершенствовании системы движений.

Самоуправляемая система включает в себя две подсистемы - управляющую и исполнительную, которые соединены каналами прямой и обратной связи между собой и внешним окружением.

Управляющая подсистема (мозг) посылает команды органам движения по каналу прямой связи (двигательные нервы). Органы движения, осуществляя действие, воздействуют на внешнее окружение (тоже прямая связь). От внешнего окружения сигналы о его состоянии и изменениях в нем по каналу обратной связи поступают в организм и доходят до мозга (по чувствительным нервам). Получается замкнутый (кольцевой) контур управления. Следует понимать, что в подсистему управления сигналы обратной связи поступают и через подсистему исполнения, и непосредственно через отдельные органы чувств. Получается ряд замкнутых циклов, который обеспечивает управление по ходу движения.

Когда изучают двигательное действие как управляемую систему движений, устанавливают, каков ее состав и структура. Для этого служат количественные характеристики движений. По характеристикам выявляют отличающиеся друг от друга части (состав системы, т.е. ее подсистемы). По их изменениям определяют, как эти части взаимосвязаны и влияют друг на друга (структура системы). Эти характеристики дают также описание состояния системы в каждый момент.

Конечное состояние системы, заданное заранее, представляет собой цель управления, к которой должен привести весь процесс управления. Достижение цели осуществляется управляющими воздействиями (командами). Они переводят систему из одного состояния в другое по определенному способу, иначе говоря, определяют поведение системы.

Информация в системе движений —это сообщения о состоянии и изменениях внешнего окружения и организма, а также команды подсистемам исполнения и обеспечения.

Информация — душа управления. Она передается посредством сигналов (к центру — сообщения, от центра — команды).

Передача информации в самоуправляемой системе

Информация поступает на вход системы (прием информации). Вход обладает способностью к восприятию сообщений путем реакции на них. Прием именно нужной информации происходит в результате сложных процессов поиска, сбора и отбора сигналов. Важно научиться быстро и точно получать только нужную информацию. Далее следует переработка информации (кодирование, перекодирование), сопровождающаяся сложнейшим синтезом, обобщением потоков сведений, преобразованием их в команды. Движение информации завершается ее передачей на объект управления (его вход) и выдачей на выходе всей системы в форме действия спортсмена, направленного и на внешнее окружение, и на изменение состояния самого спортсмена.

Одновременно информация направляется на хранение в запоминающее устройство ("память системы"). Кратковременная память используется вскоре после поступления, долговременная хранится долго. Без хранения информации невозможно ничему научиться, невозможно совершенствование системы. Извлечение из памяти неизбежно при любом акте управления: оно помогает исходя из накопленного опыта найти лучшее решение задачи.

Предварительная информация отражает состояние системы и ее окружения до рассматриваемого действия, обеспечивает подготовку к нему.

Текущая информация способствует целенаправленному управлению в течение действия. Таким образом, в самоуправляемой системе осуществляется передача информации двумя путями: а) непосредственный путь - прием, переработка, выдача; б) с задержкой - с хранением информации в памяти и последующим ее извлечением. Участие памяти является одной из основ совершенствования упражнения.

Управление как способ достижения цели возможно лишь тогда, когда эта цель имеется. В двигательных действиях целью управления служит двигательная задача.

Двигательная задача - это обобщенные требования к двигательному действию, которые определяются характером предстоящего действия и общей последовательностью его этапов.

В каждом двигательном действии человека осуществляется определенная двигательная задача. Она может заключаться в достижении определенной конечной цели (забросить шайбу в ворота) либо в выполнении заданного процесса движения (выполнить комбинацию на гимнастическом коне). Решение двигательной задачи представляет собой цель управления движениями. Двигательная задача есть как бы образец того, чего еще нет ("модель потребного будущего", по Н.А. Бернштейну).

Задача может быть поставлена извне и заранее (требования соревнований, задание тренера). Она может возникнуть произвольно у самого спортсмена. Могут быть такие сочетания внешних и внутренних причин, которые вызывают изменение двигательной задачи или появление новой.

Всегда в ее формировании так или иначе участвует информация: а) о внешнем окружении, в котором надо выполнять задачу; б) о состоянии готовности спортсмена; в) о прошлом опыте (информация, извлеченная из памяти). Будущее формируется на основе настоящего и прошлого.

Если задача отвечает на вопрос: "Чего следует достичь?", -то нужно еще получить ответ на вопрос: "Как этого достичь?". На этот вопрос ответ дает программа управления.

Программа управления — это выработанные состав и последовательность движений, целесообразных в конкретных условиях при решении поставленной двигательной задачи.

В процессе физического воспитания развиваются двигательные качества, формируются двигательные навыки, создаются возможности решения двигательных задач. С точки зрения управления движениями занятия физическими упражнениями обеспечивают накопление множества программ, накопление двигательных возможностей.

Формирование программ управления - очень многосторонний процесс, в связи с тем, что и само управление имеет много сторон. Так, необходимы программы подготовки - предварительных изменений состояния системы перед действием и в ходе самого действия, перед каждой его фазой; программы выбора - определения варианта, наиболее соответствующего изменяющимся условиям; программы слежения - сопоставления фактического выполнения и оптимальной программы в данных условиях; программы цели - программы мобилизации возможностей перестройки движений при помехах для сохранения оптимального варианта действий; программы усиления - аварийные программы достижения цели даже не лучшим вариантом, использование резервов в тяжелой ситуации и др. Каждая из названных программ также требует многих более детализированных "подпрограмм", ведь управление движениями человека относится к сложнейшим процессам в мире.

Контроль над выполнением программы осуществляется при помощи сигналов обратной связи, обеспечивающих слежение, сличение, поправки, перестройки и др. процессы.

В этом контроле при выполнении физических упражнений крайне важное место занимает самоконтроль на основе отчетливых двигательных представлений.

Итак, управление движениями осуществляется благодаря передаче и переработке информации - устанавливается двигательная задача, выбираются необходимые, выработанные заранее программы, а также создаются новые, передаются команды мышцам, ведется постоянный контроль над ходом действия, что и обеспечивает выполнение необходимого двигательного действия.

Дата добавления: 2015-06-04