Раздел 2. Анализ двигательного действия как системы

Анализ двигательного действия основан на основном методе биомеханики в виде системно-структурного подхода. Любое двигательное действие человека организуется на основе суставных движений частей тела (элементарных действий). Элементарное действие - это наименьший элемент системы движений (пространственный), имеющий относительно самостоя­тельное значение, известный смысл и осуществляющий опреде­ленное задание. Элементарные действия объединяются в пространственные подсистемы. Эти подсистемы взаимодействуют, образуя структуру двигательного действия.

Основой анализа является установление элементарных действий, а также интервалов времени, в течение которых эти элементарные действия и подсистемы реализуются.

Интервал времени, в течение которого выполняется элементарное действие, называется фазой. Фаза- это элементарная временная характеристика движения, во время которой выполняется часть движения ( элементарное действие),ре­шающая свою элементарную двигательную задачу.Фазы могут объединяться в периоды, периоды - в циклы. Если длительность фаз отобразить последовательно графи­чески, то получится хронограмма. Моменты времени, в которые происходит смена фаз, назы­ваются граничными моментами. В эти моменты тело человека принимает гранич­ные позы. Эти моменты имеют определяющее значение, поскольку именно здесь происходит смена задач частей движения, а поэтому и существенное изменение самого движения.

Из сказанного следует, что главная задача анализа двигательного действия человека по изображению состоит в нахождении граничных поз. Граничные позы определяются на основе рассмотрения основных пространственных подсистем двигательного действия, например, «приседание», «отталкивание», «полет», «приземление». В момент перехода от одной пространственной подсистемы к другой и следует искать граничные позы.

Изображения двигательных действий человека могут быть получены с помощью оптических методов.

На основе материалов специальной ки­носъемки обычно строится промер, представляющий собойрисунок последовательных положений тела в пространстве в определенном масштабе. На промере представляются граничные позы, что позволяет определять фазы и, следовательно, состав движения. Зная скорость киносъемки (частота кадров), можно определять длительности фаз. По установленному масштабу промера определяются также перемещения частей тела и (или) общего центра масс тела человека. По полученным пространственным и временным характеристикам можно определить ритм, темп, скорость, ускорение – т.е. практически все биокинемати­ческие характеристики частей тела и всего человека в процессе двигательного действия.

На рисунке 1 показан пример промера для определения длительности периодов и фаз двигательного действия в виде бега человека на лыжах.

Рис.1. Граничные позы, фазы и периоды двигательного действия «Бег на лыжах».

В настоящее время наиболее применим метод видеозаписи движений человека с помощью высокочастотных цифровых видеокамер. В соответствии с методикой на суставах тела человека устанавливаются легкие маркеры шарообразной формы, Они отражают исходящее от камер инфракрасное излучение, которое, в свою очередь, регистрируется установленным в камере датчиком, отправляющим сигнал в контролирующий систему компьютер. Таким образом, в результате съёмки оказываются видны только маркёры, а не сам исследуемый объект. Автоматическая обработка двухмерных изображений маркеров дает трёхмерную модель тела человека. Программа компьютера на основании получаемой информации рассчитывает все необходимые биокинематические характеристики и строит их графики.

Выполнение самостоятельной работы по разделу 1 при отсутствии фактических результатов.

В этом случае анализ двигательного действия может выполняться в качественной форме. Для этого автору изучаемого двигательного действия нужно показать граничные позы и изобразить промер на основе знаний примерного соотношения интервалов времени для фаз и периодов (если они есть). Если действие не является циклическим, то показываются только фазы.

На основе промера требуется построить под рисунком хронограмму для всего действия, а еще ниже показать по фазам примерные графики перемещения, скорости и ускорения общего центра масс все биосистемы.