Биомеханика игры

Как котам использовать своё тело для игры?

Кошки играют в настольный теннис

В статье частично использовались материалы из книги "Настольный теннис. Техника с Владимиром Самсоновым" (Худец Р., 2005)

Биомеханическая основа игры и анатомические характеристики

Для того, чтобы выполнить движение правильно и рационально, оно должно производиться согласно основным биомеханическим законам. Строение и функции скелета и мышц делают возможными большое количество движений, скелет также определяет и позу тела. Движения выполняются с использованием рычагов по осям вращения (суставы конечностей). Анатомия человека обуславливает технику движений и, особенно, его потенциал силы и скорости. Мышцы дают силу для "запуска" механизма рычагов и напрямую влияют на уровень эффективности движения. Нервная система контролирует весь процесс движения.

Стабильность отдельных частей двигательного аппарата человека увеличивается при движении сверху вниз. Самые сильные, т. е. самые устойчивые, — ноги, а мышцы рук имеют гораздо меньший диаметр. Нижняя часть двигательного аппарата мощная, но относительно неточная; она дает основную силу для движения, а суставы плеч, предплечья и пальцев хорошо корректируют направление, силу и скорость.

В настольном теннисе мышцы ног и тела дают силу для работы, а мышцы рук трансформируют эту силу в желаемое действие удара. Для того, чтобы достичь максимально возможной скорости, нужно делать движение по прямой. Оптимальная длина замаха также необходима — без достаточного размаха у движения не будет должного ускорения, со слишком длинным размахом ускорение также теряется.

Для того, чтобы достичь максимальной скорости в момент начала удара, нужно сложить все отдельные импульсы, из которых состоит движение (движение корпуса, верхнего плечевого пояса и руки). Импульсы одновременно должны достичь максимума и векторы движения должны им соответствовать. Поэтому техника, согласно которой телу придется двигаться в одном направлении, а кистям рук в другом, не так уж хороша. Например, там, где завершающая фаза удара переходит в движение тела назад, а рука в то же время движется вверх и вперед.

Для того чтобы достичь максимальной скорости движения, нужно как можно больше снизить инерцию массы. Чем ближе к корпусу спортсмена расположены руки, и чем сильнее они согнуты в локтях, тем меньше инерция и тем меньше энергии понадобится для нанесения удара. Очень быстрые удары, выполняемые за короткое время, требуют, чтобы удар проводился как можно ближе к телу, "укороченной" рукой. Для широких движений с большой амплитудой нужно больше времени, поскольку в этом случае инерция больше и игрок должен держаться на расстоянии от стола. Когда речь идет об инерции, нужно помнить, что чем тяжелее ракетка, тем сильнее будет инерция руки с ракеткой.

Центр тяжести тела — это точка, в которой вес всех отдельных частей тела уравновешен. Смещение центра тяжести зависит от положения тела игрока. Устойчивость напрямую зависит от ширины стойки (расстояние между ступнями) и от того, на какой высоте находится центр тяжести тела. Чем шире стойка и чем ниже находится центр тяжести, тем лучше устойчивость. При этом нужно помнить, что чем в более устойчивом положении находится спортсмен, тем больше энергии ему надо затратить на выполнение того или иного движения, и наоборот.

Стойка должна подбираться не только под физиологические характеристики конкретного игрока, но и под его манеру игры. Иными словами, стойка должна обеспечивать достаточную устойчивость при ударе, но при этом не сковывать свободу движений спортсмена при переходе от одного удара к другому.

Движением управляет нервная система. Зрительный образ (сигнал) воспринимается глазом, преобразуется в импульс и по нервам направляется в мозг. Сигнал проходит от глаза до коры головного мозга, попадает в центр памяти, который его фиксирует, а затем в средний мозг. После этого сигнал формируется снова и как команда посылается в мозжечок, который управляет движением, и передается по нервам спинного мозга в мышцы. Весь этот процесс происходит очень быстро, но все же с момента получения сигнала до момента ответа на полученный сигнал проходит некоторое время, известное как время реакции. Это то время, которое необходимо спортсмену для того, чтобы среагировать на импульс, то есть на приходящий мяч. Время реакции зависит от того, насколько однозначно надо действовать в ответ на импульс. Соответственно, различают простой и альтернативный способы реакции. Простым называется такой способ реакции, когда спортсмен заранее знает, как следует принимать конкретный мяч. Альтернативным называется такой способ, когда спортсмен должен выбрать оптимальный способ действия уже после получения зрительного образа. Как правило, теннисисты имеют дело с альтернативным способом реакции, поэтому времени на ответное действие у них остаётся еще меньше. Таким образом, очень важную роль играет способность прогнозировать события, то есть спортсмен должен стараться предвидеть развитие игровой ситуации, что позволило бы ему заранее планировать свои действия.

Интенсивность и направление удара в основном определены точно рассчитанными и скоординированными действиями кисти и предплечья. Кисть руки двигается от запястья. Движения в лучезапястном суставе производятся вокруг двух осей, расположенных перпендикулярно друг к другу.

Атакующий удар производится за счет вращения тела вокруг его вертикальной оси с одновременным движением вперёд руки с ракеткой. Чем сильнее должен быть удар, тем быстрее необходимо осуществлять это вращение.

Если посмотреть со стороны, то удар представляет собой не просто поворот вокруг вертикальной оси тела, но и движение вперёд в горизонтальной плоскости, навстречу приходящему мячу. Такая техника выполнения игрового движения позволяет нанести удар по любой части мяча и направить его в нужном направлении. Если бы удар проводился исключительно за счет вращения вокруг вертикальной оси, корректно отбить мяч можно было бы, лишь в единственной точке пространства, и любое отклонение привело бы к ошибке!

Время реакции и прогнозирование удара

В настольном теннисе все решается за какие-то доли секунды. Только те игроки, которые обладают быстрой реакцией, имеют шансы на успех. Игра в настольный теннис балансирует на грани человеческой способности реагировать и часто переходит эту грань. В современном теннисе мяч летит над сеткой со скоростью приблизительно 20 м/сек. При завершающих ударах начальная скорость полета мяча доходит до 140 км/ч. При быстрой игре интервалы времени между ударом одного игрока и ответным ударом другого составляют приблизительно 0,4 сек.

С момента, когда появляется явный сигнал (для теннисиста это приближение мяча, отбитого соперником), называемый оптическим сигналом, и до момента появления реакции (т. е., до начала ответного удара) должно пройти определённое время, так называемое время реакции. С момента появления оптического сигнала время реакции в среднем составляет 200 миллисекунд, что, конечно, варьируется в зависимости от возможностей конкретного игрока. Если принимать в расчёт максимальную скорость полета мяча, т.е. расстояние, которое проходит мяч между теннисистами, играющими близко к краю стола, и период их реакции, то получается, что начинать реагировать и/или производить удар теннисист должен уже тогда, когда мячу остается преодолеть еще 1,5 м дистанции. Такое решение, безусловно, само собой разумеющееся, поскольку игрок начинает реагировать еще до того, как соперник коснулся мяча; он ожидает и предвидит то, что соперник планирует сделать, и реагирует с опережением события.

Опытный теннисист программирует свои последующие действия еще до того, как соперник коснулся мяча ракеткой. Подготовка для ответного удара осуществляется в соответствии с предположением о том, какой удар может нанести оппонент. За доли секунды игрок должен принять несколько важных решений относительно дальнейшего развития игры: будет ли он отвечать на удар соперника атакующим или защитным ударом, ударом справа или слева, будет ли он с вращением и каким вращением, куда направить мяч и т.д. В настольном теннисе реакция обычно следует на то, что соперник собирается совершить, а не на то, что он уже сделал, — то есть реакция предвосхищает событие (реакция по антиципации). Таким образом, становится понятной причина, по которой теннисисты стараются совершать неожиданные маневры во время игры, т.е. действия, которые соперник не может предугадать и, соответственно, вовремя среагировать. Когда игрок делает неверные предположения о том, что собирается совершить его соперник и/или соперник действует совершенно неожиданно, то он начинает реагировать в соответствии со своим неверным предположением и едва ли сумеет вовремя остановить и скорректировать свои действия.

В настольном теннисе процесс прогнозирования играет очень важную роль. Выделяют эмпирическое прогнозирование и прогнозирование по ранее увиденному действию. При эмпирическом прогнозировании игрок предугадывает (до того как соперник произвёл удар — в соответствии с ранее полученным опытом игры с этим же соперником, опытом применения определённых типов ударов, опытом нахождения в конкретной игровой ситуации) возможные ответные действия соперника на самой ранней стадии. Игрок выбирает из многочисленных разнообразных вариантов наиболее вероятный и заранее решает как реагировать на действия партнёра. Что касается прогнозирования, основанного на ранее увиденном действии, то здесь игрок начинает реагировать только тогда, когда соперник уже произвёл удар. Основываясь на уже увиденном ударе и начале полета мяча, он предугадывает куда конкретно, с какой скоростью и вращением полетит мяч, а затем принимает решение относительно адекватной реакции и действует. Совершенно очевидно, что в интересах игрока развивать эмпирическое прогнозирование, которое позволяет, даже при игре на высоких скоростях, своевременно принимать решения и адекватно реагировать. Прогнозирование в игре в настольный теннис относится к сугубо личностным действиям как самого игрока, так и его оппонента. Хотя оба процесса происходят единовременно, необходимо внимательно изучать действия соперника. Таким образом, для игрока особенно важно принимать во внимание свои собственные действия в отношении оппонента. Однако это получится только тогда, когда спортсмен будет в состоянии контролировать использование своего технического арсенала и доведет выполнение всех элементов до автоматизма.

Новичок обычно полностью занят своими собственными действиями и времени на изучение движений партнёра уже не остаётся. Только когда спортсмен достиг такого уровня профессионализма, когда использует свои технические навыки автоматически, он способен наблюдать как за движениями соперника, так и за своими собственными. Процесс прогнозирования будет проистекать еще быстрее и эффективнее, если получаемые от оппонента сигналы он будет стараться распознавать сознательно. Определённое положение тела будет означать, что мяч полетит в диагональном направлении; определённый замах обозначит игру с вращением и т. д. Таким образом, становится очевидным, что прогнозирование в настольном теннисе зависит от предшествующего опыта игрока. Этот опыт имеет смысл накапливать за счет тренировок и выступлений на соревнованиях. Но надо не просто играть с максимальным числом самых разных спортсменов; во время игры необходимо сознательно выделять моменты в движениях соперника, позволяющие предугадывать его последующие действия.