test_test11111111111111111111111111111111111111111112222222222222222222222222222222222222

В биомеханической ударной конструкции «коса» приведенная длина рычага руки подобная рукоятке хозкосы, а ракетка – её лезвию. При применении биомеханической ударной конструкции «коса» на корте надо обратить внимание на то, что кисть движется относительно одной оси вращения Овр1. Относительно комбинированной оси вращения движется игровое пятно ракетки. Кроме того действие игрового пятна ракетки направлено под углом к планируемому направлению полёта мяча. Касательная (тангенциальная) скорость игрового пятна ракетки к ударной траектории в каждый момент времени определяется при вращении относительно именно комбинированной (мгновенной) оси вращения. В точке расставания мяча с ракеткой (точка ип2 в варианте 1) вектор этой скорости обозначен как Vкас.

Возвращаясь к управленческим вопросам, отметим что возможностей для изменения характеристик полёта мяча в сложносоставной конструкции взаимодействия гораздо больше чем в односоставной. Для примера рассмотрим комбинированную конструкцию «коса». Во-первых, комбинированное вращение может меняться в результате изменения параметров каждого из них. Например, ось вращения руки может очень вариативно располагаться в плечевом суставе в частности и в системе координат корта в общем. Во-вторых, форма комплиментарного рычага руки может быть очень разнообразной. В-третьих, сложение движений для игрового пятна ракетки может происходить в различных фазах движения по каждой из слагаемых траекторий. В соответствии с изменениями исходных составляющих ударной конструкции будет меняться траектория ударная траектория игрового пятна ракетки а в результате и характеристика полёта мяча.

На рис. 61 и 62 показаны варианты применения теннисистами комбинированной биомеханической ударной конструкции «коса». С их помощью установим различия в действии ракетки на мяч, которые появляются при различных деталях построения и применения спортсменами одной и той же ударной конструкции. Условимся, что различные движения туловища спортсменов в каждом из вариантов действия рассматривать не будем. Задача только установить влияние различий в действии ударной конструкции «коса» на мяч в зависимости от изменений конструктивных элементов в самой конструкции.

Можно отметить что в каждом из рисунков форма и приведенная длина комплиментарного рычага руки с ракеткой отличаются. На рис. 61 рука спортсменки согнута в локтевом суставе, в результате приведенная длина рычага руки меньше максимальной. А на рис. 62 рука спортсмена полностью выпрямлена и приведенная длина рычага руки максимальная. Вполне очевидно, что оси вращения для кисти в системе координат плеча и корта занимают различное положение. На рис. 61 у теннисистки угол отведения рычага плеча от туловища меньше, чем угол отведения у теннисиста на рис. 62. В первом случае рука движется вперёд снизу вверх почти в вертикальной плоскости корта, во втором – движение руки более горизонтально относительно корта. Таким образом даже незначительные изменения в построении ударной конструкции влекут за собой существенные изменения в ударной траектории. Такая вариативность в действиях в рамках одной и той же ударной конструкции несомненно позволит теннисистам более точно приспосабливаться к производственным условиям и разнообразит технические действия.

В завершение темы об ударных конструкциях рассмотрим управленческие возможности в знакомой нам конструкции «винт» (рис. 63).

Обозначения на рис. 63:

Н – шаг резьбы винта; r – радиус винта; R – радиус ип; ип – игровое пятно ракетки; К – кисть; Vл, Vкас – линейная и касательные скорости.

Пояснения:

• Вариант 1). Схема винта и его характеристики, к которым относятся шаг резьбы винта (Н) и радиус вращения (r). Н – расстояние между витками резьбы, а r – расстояние от продольной оси винта до его поверхности. Стрелочками показаны направления прямолинейной скорости и направление вращения.

• Вариант 2). Ракетка движется в биомеханической ударной конструкции «винт». Начальное её положение обозначено продольной осью ракетки с расположением игрового пятна на ней. Точка К обозначает точку на рукоятке ракетки, которую прямолинейно перемещает кисть по оси К1-К2 в направлении вектора Vл. Одновременно игровое пятно ракетки вращается относительно этой оси в направлении показанном стрелочкой возле неё. Расстояние К1-К2 является шагом игрового пятна ракетки.

• Вариант 3). Показано изменения радиуса вращения за счёт перемещения игрового пятна ракетки вверх по её продольной оси.

В комбинированной биомеханическая ударной конструкция «винт» кисть (точка на рукоятке ракетки) перемещается прямолинейно, по линии К1-К2. Такое же перемещение есть у игрового пятна ракетки, но одновременно оно вращается относительно оси К1-К2. В результате комбинированная ударная траектория игрового пятна подобна траектории резьбы винта. Для изменения характеристик полёта мяча после взаимодействия в рамках этой биомеханической конструкции можно менять как шаг игрового пятна ракетки, так и интенсивность «шагания». Чем больше скорость движения, тем больше шаг, а интенсивность взаимодействия зависит от ускорения игрового пятна ракетки на участке взаимодействия. Также возможно изменение скорости и радиуса вращения, да и фазы взаимодействия тоже могут варьировать. И угол постановки ракетки на мяч также изменит характеристики полёта мяча.

Варианты применения теннисистками комбинированной ударной конструкции «винт» показаны на рис. 64, 65.

На рис. 64 прямолинейное движение рукоятки ракетки организовано при активном перемещении спортсменки по корту. На рис. 65 большую активность для взаимодействия в рамках конструкции «винт» проявляет рука с ракеткой. Кроме этого отличаются и фазы взаимодействия.

На рис. 64 ракетка начинает действие на мяч при расположении её головки на уровне кисти, на рис. 65 – голова ракетки ниже кисти. Отличаются и углы постановки ракетки на мяч. И тем не менее в обоих вариантах используется один принцип взаимодействия ракетки с мячом. Обе спортсменки применяют комбинированную биомеханическую ударную конструкцию «винт», в которой траектория игрового пятна ракетки составлена подобно траектории резьбы винта в механическом аналоге. В каком случае и как надо действовать подскажет практика (игровая ситуация). Главный вывод из всего вышесказанного в том, что при организации биомеханических ударных конструкций для взаимодействия ракетки с мячом просторы для творчества на корте необозримые.

Обобщение приобретённых знаний:

1. Для взаимодействия ракетки с мячом из рычагов спортсменов создаются биомеханические ударные конструкции, которые определяют ударную траекторию игрового пятная ракетки в период его взаимодействия с мячом.

2. Ударные конструкции различаются как односложные и составные.

3. Составные ударные конструкции могут быть последовательного или одновременного действия.

4. Составные ударные конструкции последовательного действия называются сложносоставными, а одновременного действия – комбинированными.

Глава 12. Что в теннисе самое главное?

Кто-то на этот вопрос может ответить, что в теннисе самое главное – ощущать, чувствовать мяч. Кто-то, что главное уметь быстро перемещаться или, например, предвидеть действия соперника. И конечно будут правы в своих утверждениях, так все эти качества, впрочем, как и множество других, действительно нужны теннисистам. И всё-таки есть нечто главнее всего – это здоровье.

В этой главе будет уделено внимание вопросам спортивного здоровья, которое может или сохраняться, или разрушаться в процессе спортивной деятельности. А если более точно и конкретно, то будут рассмотрены технические действия теннисистов, которые напрямую влияют на работоспособность их собственного опорно-двигательного аппарата. Другими словами будем устанавливать какие технические действия спортсменов «безаварийные» для них, а какие «аварийные» (разрушительные).

Судьёй в оценке влияния профессиональных действий теннисистов на спортивное здоровье будет сама природа. Это исходя из предположения, что если технические действия сформированы и реализуются в рамках природных возможностей человека, то спортивное здоровье, как минимум, будет сохранено, если наоборот, то будет всё наоборот. А наоборот означает, что движения, которые не соответствуют естественным являются травмоопасными как минимум и в конечном итоге разрушительными для ССЧ спортсменов. Отсюда и критерием для вынесения решения будет соответствие технических действий спортсменов природным двигательным возможностям их рычагов. Можно сказать несколько по другому, если движения теннисиста «родные» для структурной схемы человека, то спортивное здоровье сохраняется. Помощники в вынесении верного решения тоже есть, это анатомия и физиология опорно-двигательного аппарата человека.

Начнём с рассмотрения двигательных возможностей позвоночника (рис. 66). Спортсменка выполнила удар по мячу, мяч улетел по назначению, но что же происходит с рычагами теннисистки, в частности с позвоночником? С помощью таких ориентиров как линия таза и коромысло плеч видно что позвоночный столб подвергся скручиванию. Поскольку в поясничном отделе большого рычаг груди (БРГ) суставных соединений у каждого позвонка в два раза меньше чем в его грудном отделе, то очевидно основное скручивание произошло именно там.

Определим, что скручивание позвоночника – это смещение тел двух позвонков относительно друг друга Такое смещение происходит при вращении одного из сопрягаемых позвонков относительно оси, которая параллельна продольной оси всего позвоночника. Отметим, что скручивание позвоночника может быть локальным – два позвонка смещаются относительно друг друга или распространённым, если смещают более двух позвонков. Где именно проходит ось вращения при скручивании позвоночника, поможет установить рис. 67. С его помощью также выясним, насколько подобное движение естественное («родное») для всего позвоночника.

Обозначения на рис. 67:

Фибр. кольцо – фиброзное кольцо; пульп. ядро – пульпозное ядро; межпозвон. диск – межпозвоночный диск; тело позв. – тело позвонка; СпМ – спиной мозг; попер. отросток – поперечный отросток; остист. отросток – остистый отросток; н. к. Спм – нервный корешок спинного мозга; фасет. сустав – фасетный сустав; вращ. – направление вращения; верхн., нижн. позвн. верхний и нижний позвонки; ось вращ. – ось вращения; с-с – сагиттальная ость.

Пояснения:

• Вариант 1). Показано соединение тел позвонков. Между ними расположен межпозвоночный диск, который состоит из фиброзного кольца и пульпозного ядра.

• Вариант 2.1). Сзади тел позвонков в спинномозговом канале проходит спиной мозг.

• Вариант 2.2). Вид на позвонок сверху. Видно расположение спинномозгового канала выход из него корешков спинномозговых нервов. Правый фасеточный сустав выделен тёмным цветом. Фасеточные суставы также называются дугоотростчатыми, так они лежат на отростках дуг позвонков.

• Вариант 3). Вид на позвонок сверху. Через тело позвонка в сагиттальном направлении проведена линия (с-с), которая лежит в сагиттальной плоскости позвоночника. Левый фасеточный сустав выделен окружностью. Вращение верхнего позвонка относительно нижнего обозначено изменением положения сагиттальной оси позвоночника и стрелочкой в направлении вращения.

• Вариант 4.1). Положение позвонков при сгибании позвоночники и характер деформации межпозвоночного диска.

• Вариант 4.2). Положение позвонков при разгибании позвоночники и характер деформации межпозвоночного диска. Также показана вероятное расположение оси скручивания (ось вращ.) для двух позвонков.

После того как представили устройство позвоночника, можно сделать вполне определённые выводы. Скручивание позвоночника приводит к деформации межпозвоночного диска в тех сочленениях где оно происходит. В варианте 3) показано как фиброзное кольцо и пульпозное ядро межпозвоночного диска тянутся за скручивающим движением верхнего позвонка и сползают с тела нижнего позвонка. Фактическое положение оси вращения при скручивании дух позвонков определяется формой фасеточных (дугоотростчатых) суставов. Но это самое фактическое расположение оси скручивания большого значения не имеет, так проблемы с межпозвоночным диском остаются, кроме того в любом случае передавливаются корешки спинномозговых нервов. И вполне очевидно, что такая организация движений, а точнее отсутствие организации движений позвоночного столба, влечёт за собой печальные последствия для спортивного здоровья любого теннисиста.

Отметим, что само слово «пульпозное» означает «студенистое», или «желатинообразное». За счет подобной структуры осуществляется плавность перехода нагрузки от позвонка к позвонку при ходьбе и беге, а также предупреждаются их травмы. В вариантах 4.1 и 4.2) показаны правильные («родные») движения для двух смежных позвонков в частности и для всего позвоночника в целом. Это сгибание – разгибание в сагиттальной плоскости позвоночного столба и наклоны его влево вправо. Для комплиментарного рычага – БРГ (большого рычага груди) эти взаимно перпендикулярные движения позвоночного столба объединяются в конус вращения большого рычага груди и образуется вполне работоспособная, и самое главное естественная для него, двигательная конструкция. Остаётся ещё подчеркнуть то, что эти «родные» движения должны выполняться в рамках естественных двигательных возможностей для каждого позвонка.

Рассмотрим следующий рисунок и с его помощью проанализируем некоторые движения нижних конечностей теннисистов (рис. 68).

На рис. 68 вариант 1) можно видеть как теннисист активно идёт на мяч. Всё тело спортсмена энергично движется в направлении удара, но почему-то его левая нога решила помешать этому действию. Ещё до удара по мячу спортсмен расположил левое бедро на пути движения туловища, а стопу левой ноги направил практически поперёк направления удара. Далее в момент (удара вариант 2) движение туловища теннисиста тормозится его левой ногой. Оно просто-напросто с размаху втыкается в собственную левую ногу. Правая нога спортсмена продолжает движение в направлении удара и очень старается сбить с опоры его левую ногу.

Обратимся к рис. 69 и установим насколько подобные действия отвечают критериям сохранения спортивного здоровья – здоровья опорно-двигательного аппарата. Определим для каждого рычага и каждого сустава левой ноги теннисиста действия на них ударной нагрузки, которая появляется в результате торможения движения собственного туловища.

Начнём с бедра и тазобедренного сустава. Двигательные возможности в тазобедренном суставе большие и вероятно для него такая ударная нагрузка «безаварийная». Само бедро тоже вряд ли пострадает, но его движение под действием туловища отзывается в коленном суставе.

Обычно, для «родных» движений, в коленном суставе перемещение бедра или голени происходит во вполне определённой плоскости, в которой расположены бедро и голень. Это плоскость, в которой происходит разгибание или сгибание бедра относительно голени, или голени относительно бедра. Для бедра и голени это плоскость, которая в биомеханике называется плоскостью развёртывания. Представление о ней можно получить с помощью вариантов 1, и 2) на рис. 69. Любое действие бедра направленное под углом к этой плоскости стремиться выломать бедро из коленного сустава (вариант 3). Именно такое действие оказывает инерция туловища на рис. 68 и похоже, что оно не совпадает с естественными двигательными возможностями рычагов в коленном суставе.

Отметим, что при уменьшении угла в колене какое-то вращение бедра в поперечном направлении к плоскости развёртывания возможно, так как радиус кривизны мыщелков уменьшается (рис. 69 вариант 2). Но колену вряд ли понравиться такое вращение если это будет сделано со всего размаху или с превышением допустимой амплитуды. Аварийным состоянием в коленном суставе беды теннисиста не завершаются. Стопа ведь тоже участвует в торможении движения туловища. А ей-то каково?

Разобраться с этим вопросом поможет рис. 70. Обратим внимание на то, что плюсневая кость пятого пальца стопы соединяется со стопой только небольшим краешком своего сустава и вполне понятно что большую нагрузку этому суставу и этой косточке не выдержать. Но, судя по рис. 68 именно на неё приходиться вся масса тела, да ещё и инерция этого всего тела направлена на этот сустав и эту косточку. Факты довольно печальные для спортивного здоровья. Но и они не охватывают все проблемы, которые порождаются подобным расположением собственной ноги поперёк движения собственного туловища.

Эти травмирующие проблемы касаются и голеностопного сустава. Он образован сопрягающимися поверхностями голени и таранной кости и является блоковидным. «Родные» движения рычагов в нём сгибание или разгибание стопы (голени), которые проходят в плоскости продольной оси стопы и продольной оси голени. Некоторые двигательные возможности в поперечном направлении заложены в пяточно-таранном суставе. Но эти возможности весьма ограничены особенно поперёк продольной оси стопы и особенно на её наружную сторону. В эту сторону опора на стопу быстро оканчивается и настойчивость в продолжении движения в этом направлении очень травмоопасна. С внутренней стороны стопы у пяточной кости есть суставный отросток (хорошо виден в варианте 3) на рис. 70, который называется опорой таранной кости. При движении в эту сторону стопа может выдержать гораздо большую нагрузку по сравнением движением в наружную сторону.

На рис. 71 показано движение в голеностопном суставе, при котором голень и стопа перемещаются в их «родной» плоскости развёртывания. При этом и амплитуда движения значительная и опасности получения травм гораздо меньше. Конечно же природа предусмотрела некоторое отклонения от сагиттальной оси стопы при сгибания или разгибания голени (стопы) и задача спортсменов определить эти допустимые возможности.

Выше рассмотрели некоторые движения теннисистов, которые травмируют их опорно-двигательный аппарат и очень странно что спортсмены, не смотря ни на что, упорно продолжают их делать. А вообще в профессиональном теннисе много странных вещей (и даже очень странных), которые с точки зрения биомеханики трудно объяснимы. Например, сложно объяснить почему ни один их рекомендуемых хватов ракетки не соответствует устройству кисти. В ведь все умеют правильно формировать положение пальцев кисти и саму кисть для удержания любого предмета, в том числе и теннисной ракетки (рис. 72).

Все формируют кисть одинаково и теннисисты (варианты 1–4) и представители силового экстрима (вариант 5) и лёгкоатлеты (вариант 6). И самое главное это происходит естественно, по законам природы и вне зависимости от психологического состояния, возраста, веса или ещё каких-либо отличительных признаков спортсменов.

Кончики пальцев стремятся прижаться к середине ладони, большой палец плотно прижат к среднему пальцу и образует с ним замкнутую и жёсткую конструкцию подобную кольцу. Пястные кости ладони направлены вдоль продольной оси предплечья. В результате кисть занимает положение, которое в биомеханике называется приведение кисти, так как пястная кость большого пальца приближается (приводится) к лучевой кости предплечья. И кроме того кисть, сформированная в кулак разгибается в лучезапястном суставе, что естественным образом усиливает хват пальцев.

При кисти сформированной естественным образом и хват ракетки будет естественным. На рис. 73 показан именно такой хват. Кисть сформирована также как у всех спортсменов, которые представлены на предыдущем рисунке. Только теперь между фалангами пальцев и пястными костями ладони расположена рукоятка ракетки. Да и в колечке, которое образовано первым и третьим пальцами она также уютно устроилась. При таком естественном формировании кисти и хвате ракетки её рукоятка плотно прижата к пястным костям ладони (вариант 1) и удерживается без лишних напряжений.

Далее необходимо чтобы хват ракетки обеспечил «безаварийную» работу локтя при взаимодействии ракетки с мячом. Для этого плоскость зеркала ракетки, при среднем положении кисти между её супинацией и пронацией, располагается в плоскости плеча и предплечья. В этом случае при супинации кисти зеркало ракетки вместе с ладошкой «смотрит» вверх, как показано в варианте 2).

Какое-то представление о естественном хвате ракетки получили, теперь вернёмся к профессиональному теннису. Вроде бы все умеют формировать кисть и фактически правильно это делают. Но когда дело доходит до игры на корте с теннисистами происходит что-то мало объяснимое.

Куда-то пропадает естественность в формировании кисти, и ракетку держат…, в общем, кто во что горазд. Конечно, кто-то может сказать, да какая разница как держать ракетку, лишь бы результат в игре был хороший. С таким подходом к профессиональной деятельности теннисистов лучше не соглашаться. И это хотя бы потому что усилие на зеркало ракетки может достигать 7 кг и удержать ракетку при таком действии мяча не так то просто. И чем дальше хват ракетки от естественного тем больше надо сил для её удержания при взаимодействии с мячом.

Все теннисисты на рис. 74 почему-то отбросили куда-то природные свойства формирования кисти, и хват ракетки у них далёк от естественного. И в этом игнорировании природных возможностей, вероятно одна из причин таких неимоверных усилий, которые приходится делать для удара по мячу, масса которого всего 60 г. В варианте 2) ракетка удерживается так что усилие при взаимодействии с мячом травмоопасное для лучезапястного и локтевого суставов. Никакого секрета в этом нет, поскольку хорошо видно, что это самое усилие взаимодействия направлено поперёк двигательных возможностей в этих суставах.

Почему при различных хватах ракетки требуются различные усилия в её удержании при взаимодействии её с мячом, поможет установить биомеханика (рис. 75).

Обозначения на рис. 75:

Во всех вариантах прямоугольник серого цвета с расширением на конце обозначает рукоятку ракетки. Линия поперёк ладони – ладонная поверхность. Точки чёрного цвета показывают места касания рукоятки ракетки ладонной поверхности. Крч – крючковидная кость; крч. сб – крючковидная кость сбоку; пястн 2, 3, 4, 5 – номера пястных костей.

Пояснения:

• Вариант 1.1). Структурная схема кисти и её положение относительно локтевой кости. Эллипсом белого цвета выделена крючковидная кость запястья.

• Вариант 1.2). Показано анатомическое строение крючковидной кости. Она расположена напротив локтевой кости и возвышается над ладонной поверхностью и остальными косточками запястья.

• Вариант 2). Хват ракетки, при котором рукоятка ракетки упирается в крючковидную кость со стороны большого пальца. Опора рукоятки ракетки на две точки, которые обозначены как 2-я и 4-я пястные кости.

• Вариант 3.1, 3.2). Хват ракетки, при котором рукоятка ракетки лежит на крючковидной кости сверху. Опора рукоятки ракетки на две точки – 2-я пястная и крючковидная кости.

• Вариант 4.1, 4.2). Хват ракетки, при котором рукоятка ракетки лежит на пястных костях 3, 4, 5-ой и упирается в крючковидной кости сбоку со стороны пястных костей. Опора рукоятки ракетки на четыре точки – 3, 4, 5-ая пястные кости и крючковидную кость.

Проведём сравнительный анализ представленных на рисунке хваток ракетки на предмет преимуществ и недостатков в каждом из них. На рисунке опорные точки для рукоятки ракетки показаны чёрными кружочками. В вариантах 2) и 3) опора рукоятки ракетки приходится всего на две точки. В обоих вариантах площадь опоры рукоятки ракетки на кисть очень маленькая и рукоятка ракетки стремиться сползти с этой опоры на фаланги пальцев… А фаланги пальцев наверное послабее будут в плане фундамента для её удержания. А это уже объективная причина для проявления лишних напряжений. Кроме того в обоих рассматриваемых случаях формирование кисти очень отдалённо от естественного. Ещё одна причина для излишних напряжений.