Гимнастика, как спортивно-педагогическая дисциплина в системе физического воспитания

При поворотах наклон головы вперед вызывает отклонение тела в одноименную с поворотом сторону, а наклон назад - в противоположную сторону. Это происходит благодаря соответствующему изменению тонуса мышц правой и левой половин тела. Положение головы влияет на эмоциональное состояние человека. Стоит опустить голову на грудь, как настроение, эмоциональное состояние начинает снижаться, а если, наоборот, гордо поднять ее, то сразу чувствуется прилив бодрости и силы, улучшается настроение и эмоциональное состояние. Недаром говорят: «Не вешай голову»

Предварительное натяжение мышц лежит в основе быстрых возвратных движений. Если оно вызвано тягой мышц-антагонистов, то начинает спадать через 0,2 — 0,4 с. Поэтому начало напряжения работающих мышц происходит на фоне спадающего напряжения их антагонистов. В согласовании их совместной деятельности возможны помехи.

Рассматривая физиологию движений, следует отметить чрезвычайную сложность целенаправленных мышечных напряжений. Здесь в тесной диалектической взаимосвязи проявляются закономерности физики, химии, биохимии, анатомии и физиологии. Прежде всего мышца как двигатель является органом с очень сложной функцией. Кроме того, мышцы и кости образуют опорно-двигательный аппарат, который, являясь уникальной системой, может функционировать только в тесной взаимосвязи с другими системами организма: нервной, пищеварительной, сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной, эндокринной, сенсорной и др. Эти системы играют пусковую и тормозную, обслуживающую, регуляторную и управляющую роль. Верховным управителем и распорядителем, тонким регулятором такой системы систем, какой является человеческий организм, служит центральная нервная система. Около 16 млрд нервных клеток, составляющих только кору головного мозга, принимают участие в обеспечении двигатель­ной функции. Благодаря этому предоставляются огромные возможности для тонкого, экономного управления движениями, образования различных по степени сложности двигательных умений и навыков.

Психологический уровень управления движениями является наиболее сложным. При ознакомлении с новым упражнением вначале важную роль играют ощущения и восприятия, представления как чувственная форма познания; затем включаются внимание, память, мыслительная деятельность, воля — рациональная теоретическая форма познания. Результаты чувственной и рациональной форм познания проверяются, дополняются, уточняются в практической двигательной деятельности. Психические процессы проявляются в тесной взаимосвязи не только между собой, но и с закономерностями анатомии и физиологии. Решающее значение в успешном овладении изучаемым упражнением имеет отношение занимающихся к занятиям гимнастикой.

Особенно важное значение психологические свойства гимнастов имеют при овладении новыми для них или еще никем не исполняемыми упражнениями. В этом случае от гимнастов требуются глубокие и разносторонние знания, расчет, предвидение возможных трудностей в овладении упражнением, воля, глубоко осознанное и активное отношение к учебно-тренировочному процессу.

В гимнастике все многообразие упражнений принято разделять на две большие группы: статические и динамические упражнения.

2. Статические упражнения

Статическими называются такие упражнения (позы), при выполнении которых сумма моментов сил, действующих на тело гимнаста, равна нулю. Скорость и ускорение при этом также равны нулю.

При выполнении статических упражнений на соревнованиях от гимнаста требуется умение сохранять устойчивость, неподвижность в принятой позе в течение 2 - 3 с, с тем, чтобы судьи могли зафиксировать статическое положение тела или отдельных его звеньев. Невыполнение этого условия влечет за собой снижение оценки в соответствии с правилами соревнований.

Способы выполнения статических упражнений основываются на законах статики, которая изучает условия равновесия твердых тел. В гимнастике близкими, но не тождественными статическим упражнениям являются висы, стойки, различные позы, равновесия. При этом встречаются такие упражнения, при выполнении которых тело гимнаста может находиться в состоянии устойчивого, неустойчивого, ограниченно устойчивого и близкого к безразличному равновесия.

При устойчивом равновесии общий центр массы (ОЦМ) тела располагается под опорой (висы, упоры на руках). Многие из этих Упражнений не требуют больших усилий для сохранения равновесия, но нуждаются в огромном напряжении мышц для уравновешивания силы тяжести или массы собственного тела. Примерами таких упражнений являются упор руки в стороны и горизонтальные висы  и др. Здесь законы анатомии, физиологии и психологии диктуют свои условия законам механики.

При неустойчивом равновесии ОЦМ тела располагается над опорой. Если вывести тело из равновесия, то ОЦМ под действием силы тяжести будет понижаться, выйдет за пределы площади опоры и без дополнительных усилий самого гимнаста или посторонней помощи не вернется в исходное положение. Трудность выполнения таких упражнений определяется главным образом сложностью сохранения равновесия. Устойчивость равновесия будет тем выше, чем ниже ОЦМ тела, больше площадь опоры и проекция ОЦМ ближе к центру площади опоры. Устойчивость равновесия характеризует угол устойчивости, чем он больше, тем выше устойчивость. Однако применительно к позам человека это не всегда так: при основной стойке угол устойчивости значительно меньше, чем при стойке на голове, а устойчивость намного больше. Это несмотря на то, что при основной стойке ОЦМ тела значительно выше, чем при стойке на голове.

              Устойчивость равновесия зависит от особенностей площади опоры. Ограниченная, подвижная, высокая площадь опоры затрудняет сохранение равновесия. Эти факты также говорят о необходимости учитывать законы не только механики, но и анатомии, физиологии, психологии. Устойчивость гимнаста в заданной позе определяется его возможностями активно уравновешивать возмущающие силы, своевременно останавливать начавшееся отклонение и восстанавливать положение.

При ограниченно устойчивом (динамическом) равновесии ОЦМ тела может колебаться в пределах площади опоры, располагаться на ее границе. Она может даже незначительно или кратковременно выходить за ее пределы, с тем чтобы гимнаст мог за счет собственных усилий, технических приемов вернуть проекцию ОЦМ тела в эти пределы. Например, при размахивании, выполнении , стойки на руках махом или силой на брусьях, упражнений на коне сохранение равновесия может быть обеспечено за счет прочного захвата за жерди или за ручки коня.

Площадь опоры определяется величиной пространства, заключенного между опорными звеньями тела. Конфигурация этого пространства влияет на возможность гимнаста балансировать при ограниченно устойчивом равновесии в пределах площади опоры. Поскольку не вся площадь опоры имеет одинаковое значение для сохранения равновесия, то различают:

а) эффективную площадь опоры без учета захвата;

б) номинальную площадь опоры;

              в) пространственное поле устойчивости, совпадающее с формальными контурами площади опоры.

Размеры и конфигурация этого поля зависят от морфологии опорных звеньев тела, характера связи со снарядом (хвата), от физических возможностей и состояния гимнаста. Гимнаст старается удерживать проекцию ОЦМ тела возможно ближе к центру площади опоры. Однако здесь могут быть исключения. Так, при выполнении равновесия на одной ноге гимнасты стараются сместить ОЦМ тела несколько вперед от середины площади опоры, с тем, чтобы за счет высокой чувствительности мышц пальцев и стопы быстрее улавливать потерю равновесия и устранять ее. В этом случае в управление движениями вовлекаются закономерности анатомии, физиологии, психологии.

Площадь опоры и высота ОЦМ тела над опорой могут быть объединены в один критерий устойчивости - угол устойчивости. Он образуется линией проекции ОЦМ тела на опору и линией, проходящей через ОЦМ тела и край площади опоры. Чем больше этот угол, тем выше устойчивость тела в рассматриваемой плоскости. Два угла устойчивости в одной плоскости образуют угол равновесия в этой плоскости . Устойчивость тела может быть охарактеризована еще так называемым моментом устойчивости. Он вычисляется произведением веса тела на расстояние от проекции ОЦМ тела на опору до края опоры (плечо силы тяжести). Чем больше этот момент, тем выше устойчивость, тем труднее вывести тело из состояния равновесия. Однако в силу того, что края опоры (ступни ног, кисти рук) - не твердые тела, они подвергаются деформации и потому не всегда могут оказывать нужное сопротивление опрокидывающему моменту. В связи с этим линия опрокидывания смещается внутрь края опорной поверхности, образуя площадь эффективной опоры. Она размещается внутри контура номинальной площади опоры. Здесь мы снова видим, как законы механики должны быть скорректированы при обучении гимнастов упражнениям и позам, требующим сохранения статического равновесия.

Безразличное равновесие. Им обладает шар. Гимнасту в ряде случаев приходится принимать положение, близкое к безразличному равновесию, например при выполнении кувырков

                   Устойчивость тем выше, чем ниже ОЦМ тела, больше площадь опоры, проекция ОЦМ ближе к средине площади опоры.

3. Динамические упражнения

                    Динамическими упражнениями называются такие упражнения, при выполнении которых тело гимнаста совершает движения относительно снаряда или вместе со снарядом (кольца, трапеция, гимнастическое колесо) относительно опоры. Отдельные звенья тела могут совершать движения относительно туловища и одновременно с ним. Техника исполнения этих упражнений основана на соблюдении законов динамики. Каждое звено имеет свой ОЦМ.

Гимнастические упражнения по своей форме являются системой движений, направленной на выполнение заранее поставленной двигательной задачи. При этом через работу мышц в тесное взаимодействие вовлекаются отдельные звенья тела, системы энер­гообеспечения, сенсорные системы, психические и личностные свойства и опыт гимнаста. Такое сложное обеспечение выполнения гимнастических упражнений изучается с позиций системно-структурного анализа.

Каждые два звена тела образуют кинематическую пару, а их совокупность - кинематическую цепь. Она может быть закрытой, открытой и свободной. В закрытой цепи оба ее конца закреплены на опоре. Открытая кинематическая цепь образуется в том случае, когда один из концов (руки или ноги) закреплен на внешней опоре, а другой свободен и может перемещаться. В свободной цепи тело не имеет опоры.

Подвижность звеньев кинематической цепи зависит от подвижности в суставах и от места положения каждого звена по отношению к опоре. Наибольшей подвижностью (амплитудой движений) обладают звенья тела, наиболее удаленные от опоры. При хвате руками за снаряд наибольшей подвижностью, по сравнению с туловищем и руками, обладают ноги, особенно стопа и голень. В этом случае ноги являются основным рабочим звеном гимнаста. Их высокая подвижность в ходе выполнения упражнения в сочетании с большой массой позволяет накапливать ими большое количество кинетической энергии и легко распределять ее за счет внутренних реактивных сил, действующих в кинематической цепи. Так, выполняя соскок махом вперед на перекладине, кольцах и других снарядах, при сильном махе ногами вперед можно создать ими большой момент количества движения (кинетическую энергию) и, опираясь на них, а руками о перекладину, возможно выше поднять ОЦМ тела и технически правильно выполнить элемент.

Тело гимнаста может перемещаться в пространстве по прямой линии в различных направлениях или совершать вращательные движения вокруг поперечной, продольной, передне-задней осей. Основу всех перемещений составляют вращательные и маховые

Движения звеньев тела в суставах. Эти движения имеют ряд особенностей: звенья тела могут двигаться одно относительно другого, два фиксированных звена — относительно третьего; несколько фиксированных относительно друг друга звеньев могут быть приняты за одно звено; туловище и ноги могут составлять кинематическую пару или систему, состоящую из двух звеньев; при мышечном сокращении в соответствии с третьим законом динамики два смежных звена могут двигаться только навстречу друг Другу со скоростями, обратно пропорциональными их моментам инерции

           С точки зрения механики тело представляет собой биокинематическую цепь (БКЦ), систему скрепленных между собой в суставах звеньев. Каждые два последних звена образуют кинематическую пару. Она может быть отрытой и закрытой и свободной.

                   Всякому движению тела предшествует воздействие на него внешней или внутренней (для человека и животного) силы – или толчка. Импульс силы задает телу определенное количество движения (К). Оно равно массе тела, умноженную на приобретенную им скорость К = m х v. При вращательном движении этот закон именуют равенством моментов количества движения.

                  Отталкивание заключается в активном удалении ОЦМ или его отдельных звеньев от опоры. Импульс силы при отталкивании создается за счет активных мышечных усилий ног, рук, туловища и реакции опоры. Он задает телу К = m х v. Высота вылета зависит от начальной скорости.

Силовые упражнения.    Силовые упражнения в гимнастике подразделяются на динамические и статические. Они требуют от гимнастов хорошо развитой мышечной силы.

Динамические силовые упражнения в соответствии с правилами соревнований выполняются медленно, без использования инер­ции движущегося звена или тела в целом.

В зависимости от характера выполняемого упражнения мышцы осуществляют преодолевающую или уступающую работу. В преодолевающем режиме работы движение происходит из более низкого в более высокое положение и сопровождается преодолением веса тела гимнаста или его отдельных звеньев. В этом случае вращательный момент силы превосходит противоположно направленный момент, вызванный тяжестью тела или поднимаемого звена тела.

Медленное выполнение силовых упражнений в соответствии с гимнастическим стилем требует большей затраты энергии по сравнению с выполнением их в оптимальном темпе. Величина же затрат мышечной энергии с чисто механической точки зрения зависит только от сопротивления силы тяжести и высоты подъема перемещаемой части тела. Это несоответствие является еще одним свидетельством того, что мышцы работают не только как механические двигатели, но и как несравнимо более сложные биологические образования, управляемые нервной системой и сознанием гимнаста.