Биомеханический анализ

Даны определения: анализ, биомеханический анализ статического положения  и движения человека, спортивных снарядов и др. Приведены этапы биомеханического анализа движений человека. Первый этап — регистрация механических характеристик статического положения или движения человека. Второй этап — анализ механических характеристик. Третий этап — сопоставление механических характеристик с другими характеристиками или аналогичными у других спортсменов. Четвертый этап — формулировка выводов и практических рекомендаций.

Биомеханический анализ

Биомеханический анализ движения

Понятие анализа

Слово анализ — греческого происхождения. Оно означает разложение, разделение, расчленение.

Анализ – это метод исследования, характеризующийся разделением изучаемого объекта на части с последующим их изучением.

Понятие биомеханического анализа

Биомеханический анализ – это метод исследования, посредством которого изучаются определенные механические характеристики статического положения или движения человека, а также спортивных снарядов, оборудования, тренажеров или снаряжения.

Часто посредством биомеханического анализа изучаются механические характеристики отдельной фазы движения человека. Например, изучаются механические характеристики отталкивания при выполнении прыжков в длину с разбега или фазы опоры и полета в беге.

В.В.Романенко (2008) произвел биомеханический анализ основных технических приемов, выполняемых ногами в таэквон-до. Он сравнивал различные механические характеристики движений спортсменов с моделью (рис.1).

Длительность фаз при выполнении удара в таэквон-до и модельные характеристики
Рис.1. Длительность фаз при выполнении удара в таэквон-до и модельные характеристики (В.В. Романанко, 2008)

Объект биомеханического анализа

Объектом биомеханического анализа чаще всего являются движения или статические положения человека. На рис. 2 представлено статическое положение спортсмена при выполнении приседания со штангой на плечах.  Объектом биомеханического анализа могут быть спортивные снаряды (ядро, копье, диск, молот, мячи), оборудование (теннисные ракетки, коньки, лыжи, сани, велосипеды), тренажеры, а также спортивное снаряжение (хоккейные и шлемы, боксерские перчатки, спортивная одежда).

Статическое положение спортсмена привыполнении приседания со штангой на плечах и рассчитанные биомеханические харакетристики: углы устойчивости (альфа, бетта, гама, фи); моменты силы тяжести относительно осейвращения в суставах (М) и давление на межпозвонковый диск (pL3-L4)
Рис.2. Статическое положение спортсмена привыполнении приседания со штангой на плечах и рассчитанные биомеханические харакетристики: углы устойчивости (альфа, бетта, гама, фи); моменты силы тяжести относительно осейвращения в суставах (М) и давление на межпозвонковый диск (pL3-L4) (П.и. Бегун, А.В. Самсонова, 2020)

Этапы биомеханического анализа статических положений или движений человека

Первый этап биомеханического анализа

Биомеханический анализ статических положений или движений человека всегда начинается с определения механических характеристик, положения или движения спортсмена (перемещения, скорости, ускорения спортсмена, силы тяги мышцы и т.д.).

Также могут определяться физиологические показатели (например, амплитуда и время  электрической активности мышцы).

Для определения механических характеристик положения или движения спортсмена используются разнообразные биомеханические методы: фото- и кино- и видеосъемка, акселерометрия, тензометрия и др. Для определения физиологических показателей – электромиография.

В настоящее время чаще всего происходит комплексная оценка положения или движения спортсмена, при которой регистрируются одновременно как механические, так и физиологические характеристики.

Второй этап биомеханического анализа

После регистрации механических и физиологических характеристик производится анализ положения или движения спортсмена. С этой целью движение разделяется на фазы (части двигательного действия, в которых решается определенная двигательная задача). Например, при выполнении жима штанги лежа выделяют следующие фазы: опускание штанги к груди, положение штанги на груди, подъем штанги от груди).

В каждой из фаз оцениваются значения различных механических характеристик положения или движения спортсмена. Например, углы устойчивости, длительность фазы опоры и др.

Третий этап биомеханического анализа

На этом этапе могут решаться различные задачи, например, составление модельных характеристик, которым должно соответствовать технически правильное движение спортсмена или сравнительный анализ механических характеристик движения спортсменов различной квалификации. Могут также анализироваться движения спортсмена в различных условиях, например, бег в гору и с горы, бег по прямой и на вираже, бег на тартановой и гаревой дорожке, бег на дорожке стадиона и на тренажере бегущая дорожка.

Четвертый этап биомеханического анализа

На этом  этапе биомеханического анализа формируются выводы, основанные на изучении механических характеристик статических положений или движений человека и даются практические рекомендации, главной целью которых чаще всего является оптимизация техники движений спортсмена.

Примером биомеханического анализа движений при выполнении жима штанги лежа может быть статья Самсонова Г.А. и Дальского Д.Д. «Электрическая активность широчайшей мышцы спины при жиме штанги лежа на горизонтальной скамье».

Пауэрлифтер с наклеенными на него электродами перед выполнением жима штанги лежа
Рис. 3. Момент проведения первого этапа биомеханического анализа при выполнении жима штанги лежа — подготовка оборудования (грифа штанги) для регистрации посредством видеосъемки механических характеристик движения штанги.

Литература

  1. Бегун П.И., Самсонова А.В. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека. – СПб: Кинетика, 2020.- 179 с
  2. Зациорский, В.М. Биомеханика двигательного аппарата человека / В.М. Зациорский, А.С. Аруин, В.Н. Селуянов.- М.: Физкультура и спорт, 1981.- 143 с.
  3. Кичайкина, Н.Б. Биомеханика двигательных действий /Н.Б. Кичайкина, А.В. Самсонова : учебно-методическое пособие /Под ред Н.Б. Кичайкиной.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2014.- 183 с.
  4. Попов, Г.И. Биомеханика двигательной деятельности: учеб. для студ. учреждений высш. проф. образования /Г.И.Попов, А.В. Самсонова.- М.: Издательский центр «Академия», 2011.- 320 с.
  5. Романанко В.В. Биомеханический анализ основных технических приемов, выполняемых ногами в таэквон-до // Физическое воспитание студентов творческих специальностей: Сборник научных работ, 2008.- Харьков: ХГАДИ.- С.44-49.

С уважением, А.В. Самсонова

Похожие записи:


Скалярные и векторные величины
Даны определения и приведены примеры скалярных и векторных величин. Описаны математические операции над векторными величинами. Скалярные и…

Координаты тела
Описаны координаты тела, декартова и полярная системы координат. Приведены примеры записи координат тела на плоскости. Дана характеристика использования…

Характеристики механического движения
Характеристики механического движения тела человека можно разделить на кинематические (пространственные, временные, пространственно-временные) и динамические (инерционные, силовые и энергетические).

Факторы, определяющие силу скелетных мышц человека
Описаны факторы, определяющие силу скелетных мышц человека: анатомические, физиологические и биомеханические. Это разделение условное и…

Зависимость «сила-скорость» сокращения мышц
Описаны зависимости силы тяги скелетных мышц животных и человека в зависимости от режимов работы: преодолевающий (концентрический)…

Зависимость «сила-длина» мышцы
Описаны: история исследования зависимости «сила-длина мышцы», компоненты мышцы, зависимость «сила-длина» расслабленной (пассивной) и активной мышцы; «сила-длина»…