Организация движений в системе "стрелок-оружие" при стрельбе из пневматического пистолета тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

ЛУКУНИНА ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

На правах рукописи

РГВ од

1 2 ГРН ш

ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ В СИСТЕМЕ «СТРЕЛОК-ОРУЖИЕ» ПРИ СТРЕЛЬБЕ ИЗ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ПИСТОЛЕТА

01.02.08. - Биомеханика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Российской государственной академии физической культуры

Научный руководитель - доктор педагогических наук,

профессор Голомазов C.B.

Официальные оппоненты: - доктор педагогических наук,

профессор Сучилин Н.Г. - доктор педагогических наук, профессор Ипполитов Ю.А.

Ведущая организация - Московская государственная академия физической культуры.

Защита состоится «13 » июня 2000 г. в «13» часов на заседании диссертационного совета Д 046.01.01 Российской государственной академии физической культуры (Москва, 105122, Сиреневый бульвар, 4).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГАФК.

Автореферат разослан « ¿р» U-L CZiP 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат педагогических наук, профессор Кутепов М.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Изучение закономерностей сохранения положения тела человека является одной из каиоолее Важных проблем б биология, поскольку от способности сохранять устойчивое положение тела как в условиях покоя, так и при внешних возмущающих воздействиях, зависит успешность выполнения большинства двигательных действий, в том числе и спортивных. Подавляющее большинство работ, выполненных в этом направлении, в основном сконцентрированы на изучении механических колебаний и динамических характеристик взаимодействия тела с опорой [B.C. Гурфинкель с соавт., 1965; В.М. Зациорский с соавт., 1984; В.Б. Коренберг, 1971, 1982, L.M. Nashner et al, 1990 и др.]. Недостаточное число исследований посвящено изучению межмышечной координации и ее связи с показателями, отражающими колебание тела человека. В стрелковом спорте этот аспект проблемы в основном изучался на качественном уровне [ А .Я. Корх, 1965; Г.А. Арутюнян, 1969; Т.Д. Полякова, 1984] без должного количественного обоснования.

Другим малоизученным, но не менее важным аспектом данной проблемы является исследование структуры тех данных, с помощью которых изучается и оценивается устойчивость тела человека и способность управлять положением тела. Речь, в частности, идет о структуре стабилографического сигнала, как о наиболее широко используемой характеристике колебаний тела человека, т.е. о типе его распределения, соответствии требованиям стационарности и т.п. Недостаточность сведений по этому вопросу ставит под сомнение правомерность использования многих статистических показателей и процедур, применяемых для изучения механизмов регуляции позы человека и оценки способности сохранять равновесие.

В стрелковом споре, где спортсмену приходится одновременно решать несколько двигательных задач, особенно важна способность

сохранять устойчивое положение всей системы «стрелок-оружие». Но, несмотря на то, что эта способность увеличивается с ростом спортивного мастерства, механизмы, лежащие в ее основе, до конца не изучены. Поэтому необходимы дальнейшие исследования участия мышц в управлении положением тела стрелка.

Научная новизна исследования состоит в том, что впервые получены данные о связи интегрированной электрической активности мышц как между собой, так и с механическими параметрами колебания всего тела и оружия у стрелков разной квалификации в стрельбе из пневматического пистолета. Получены новые данные о способах взаимодействия мышц нижних конечностей при сохранении положения тела в основной стойке и стойке на одной ноге у спортсменов с разным уровнем устойчивости. Проведена классификация паттернов траекторий центра давления (ЦЦ) в заданиях, связанных с сохранением равновесия, в том числе, при стрельбе.

Анализ стабилографического сигнала в заданиях, требующих решения только одной двигательной задачи и разной степени трудности, выполняемых в условиях отсутствия внешних возмущающих воздействий позволил получить новые данные о характере распределения координат центра давления. Полученные результаты ставят под сомнение предположение о стационарности и случайности стабилографического сигнала и представление о безоговорочном применении методов параметрической статистики к его обработке.

Цель н задачи исследования. Цель данного исследования заключается в том, чтобы изучить основные механизмы управления положением тела в стрельбе из пневматического пистолета и в обычной стойке на двух и одной ноге.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

1. Оценить устойчивость системы «стрелок-оружие» и изучить взаимосвязи между колебаниями центра давления и ствола оружия.

2. Исследовать связи между электрической активностью мышц, колебаниями стрелка и оружия и выявить основные закономерности управления мышечной активностью при стрельбе.

3. Исследовать структуру стабилографического сигнала при сохранении равновесия в стойке на двух и на одной ноге у стрелков разной квалификации и спортсменов, не занимающихся стрелковым спортом.

4. Исследовать связи между электрической активностью мышц нижних конечностей и стабилограммой при сохранении равновесия в основной стойке и стойке на одной ноге.

5. Выявить основные механизмы сохранения равновесия тела в заданиях разной степени трудности и у спортсменов разной квалификации.

Рабочая гипотеза. При изучении механизмов сохранения положения тела человека мы исходили га предположения, что их можно выявить на основе изучения связей электрической активности с механическими колебаниями всего тела (и оружия) у спортсменов с разным уровнем мастерства и в заданиях разной степени трудности сохранения равновесия. Предполагалось так же, что разный уровень устойчивости достигается различными механизмами управления движениями.

Объект исследования - колебательные процессы в системе «стрелок-оружие» у стрелков разной квалификации и у не занимающихся стрелковым спортом.

Предмет исследования - механизмы управления положением тела в стрельбе из пневматического пистолета и в заданиях разной степени трудности, требующих сохранения равновесия в отсутствии внешних возмущающих воздействий.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что результаты исследования вносят новый вклад в теорию и методику физического воспитания и стрелкового спорта, расширяя наши представления о механизмах управления положением тела при сохранении равновесия. Показано, что одна и та же стратегия поведения при сохранении равновесия может быть реализована разными механизмами управления мышечной активностью. Кроме того, внесен определенный вклад в исследование структуры сигналов, используемых для изучения и оценки колебаний тела человека.

Практическое значение исследования заключается в следующем. Закономерности изменения характера межмышечной координации в заданиях разной трудности сохранения положения тела, а так же величина корреляции мышечной активности с колебаниями ЦЦ могут служить критериями оценки уровня устойчивости тела человека и индикатором того, какой тип управления мышечной активностью характерен для данного спортсмена.

Количественные данные по устойчивости в стрелковом спорте могут использоваться при контроле за текущим состоянием спортсменов. Кроме того, результаты исследования могут использоваться в учебном процессе как в курсе биомеханики, так и в теории и методике стрелкового спорта.

Изучение состояния вопроса по литературным данным и результаты собственных исследований механизмов управления положением тела позволили вынести на защиту следующие основные положения:

1. Управление положением системы «стрелок-оружие» построено не за счет управляющих действий в каких-либо одних ведущих суставах, а представляет собой сложную систему межмышечных взаимодействий, имеющую выраженный индивидуальный характер.

2. Колебательные процессы при сохранении равновесия даже в заданиях, требующих решения одной двигательной задачи, нельзя рассматривать как случайные и стационарные процессы. В стрелковом спорте это обусловлено необходимостью решения сразу нескольких двигательных задач.

3. Одна и та же стратегия поведения системы при сохранении равновесия может реализовываться разными механизмами управления мышечной активностью. Это связано с уровнем устойчивости человека и трудностью двигательного задания, а в стрелковом спорте - с квалификацией спортсменов.

4.0ценка устойчивости не может проводиться по какому-либо одному обобщенному критерию, а должна быть комплексной. Необходимо, по меньшей мере, учитывать характер паттерна траектории центра давления, формы распределения его координат, величины стандартного отклонения колебаний этой точки.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования отражены в публикациях и доложены на конференциях молодых ученых РГАФК (Москва 1997 и 2000 г.) и на Научной сессии РГАФК (Москва 2000 г.), а также внедрены в практику преподавания биомеханики в Российской государственной академии физической культуры.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. В тексте диссертации имеется 17 таблиц и 16 рисунков. Список

литературы включает 129 литературных источников, из них 66 - на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Методы и организация исследования

Для изучения механизмов управления положением системы "стрелок-оружие" при стрельбе из пневматического пистолета на дистанции 10 метров и в некоторых тестовых заданиях использовались следующие методы исследования: анализ научно-методической литературы; инструментальные методики для измерения колебаний системы "стрелок-оружие" и электрической активности основных мышечных групп (электромиография, стбилография, оптико-электронная система «Selspot»); лабораторный эксперимент и статистическая обработка результатов измерений.

В исследовании было проведено четыре серии экспериментов. В первом эксперименте изучались связи между электрической активностью основных мышц нижних конечностей, туловища и руки, удерживающей оружие, характеристиками стабилограммы и колебаниями ствола оружия при стрельбе из пневматического пистолета на дистанции 10 метров. В эксперименте приняли участие 12 стрелков из пистолета различной квалификации ( 3 - KMC, 4 - первого разряда и 5 - спортсменов, не занимающиеся стрелковым спортом).

Во втором и третьем экспериментах изучались показатели устойчивости тела человека при сохранении равновесия в стойке на двух и одной ноге. В этих экспериментах приняли участие 11 стрелков различной квалификации (2 - KMC, 6 стрелков первого разряда и 3 новичка). Каждый испытуемый выполнял следующие задания: стойка на двух ногах с удобным расположением ног на стабилографической платформе и стойка на левой ноге.

В четвертом эксперименте испытуемые выполняли такое же задание, что и во втором эксперименте, с той лишь разницей, что положение центра давления регистрировалось только под одной (левой) ногой.

Управление положением системы «стрелок-оружие» при стрельбе из пневматического пистолета

Качественный анализ траекторий центра давления позволил выделить два характерных паттерна движения этой точки по поверхности стабилографической платформы. Первый отличается большими юг и меньшими случайными колебаниями ЦЦ относительно средней точки стояния с примерно равными отклонениями вдоль и поперек линии прицеливания.

Второй паттерн траектории ЦД характеризуется движением этой точки приблизительно по диагонали поверхности платформы.

Каждый из выделенных паттернов траектории ЦД реализуется как минимум двумя способами. В первом способе ЦД движется случайным образом по поверхности платформы из некоторого начального положения. Во втором способе ЦД систематически смещается в каком-либо направлении с периодическими остановками и случайными колебаниями в некоторых устойчивых зонах.

Количественный анализ механограмм, отражающих колебание центра давления системы стрелок-оружие в продольном (перпендикулярном линиии прицеливания) и поперечном (совпадающим с линией прицеливания) направлениях позволил выявить следующие закономерности.

У спортсменов-стрелков значительно меньше колебания центра давления тела как в продольном, так и в поперечном направлениях, но сравнению с испытуемыми, не занимающимися стрелковым спортом (р<0,01). В таблице 1 приведены индивидуальные показатели

устойчивости трех спортсменов и стабильность их воспроизведения при 10 выстрелах. Различия между показателями устойчивости спортсменов статистически значимы при р<0,001.

У спортсменов-стрелков наблюдается уменьшение колебаний тела к моменту выстрела (табл. 2). Аналогичные закономерности наблюдаются в колебаниях ствола оружия).

Таблица 1

Стандартные отклонения (мм) координат центра давления в продольном и поперечном направлениях у 3-х стрелков разной

квалификации (средние данные 10 выстрелов)

Квалификация Продольные Поперечные

колебания (мм) колебания (мм)

Не стрелок X 13,6 11,4

8 1,7 1,2

I разряд X 0,8 0,4

5 0,3 0,2

КМС X 0,9 0,6

5 0,3 ОД

Особый интерес представляют кросскорреляции колебаний центра давления всей системы с колебаниями ствола оружия. Были получены величины экстремальных значений коэффициентов корреляции между колебаниями центра давления вдоль линии прицеливания и перемещениями ствола оружия вверх-вниз, а также колебаниями тела в направлении, перпендикулярном линии прицеливания и ствола вправо-влево. Кроме того определяли временной сдвиг экстремума корреляционной функции от нуля. Эти корреляции рассчитывали через каждую секунду в направлении от выстрела к началу прицеливания.

Интервал времени, в течение которого рассчитывалась кросскорреляционная функция, также равен одной секунде. В таблице 3 приведены коэффициенты корреляции для одного выстрела у спортсменов разной квалификации.

Таблица 2

Величины стандартных отклонений (мм) продольных (X) и поперечных (У) координат ЦД у стрелков разной квалификации для одного выстрела

Квалификация Номер временного интервала 12 3 4 5 6 7 8 9

КМС X 1,3 1,6 1,2 1,3 1,4 1,0 0,9 0,7 0,8

У 1,0 1,3 1,0 0,9 0,8 0,9 0,7 0,6 0,6

I разр X 1,9 1,6 1,3 1,9 1,5 1,0 0,8 1Д

У 1,2 1,3 1,3 1,5 1,3 0,9 0,8 0,8

Из таблицы видно, что между соответствующими колебаниями всей системы и ствола оружия у квалифицированных стрелков наблюдается достаточно высокая связь. Следует обратить внимание на несовпадение знаков коэффициентов корреляции в разные временные интервалы по мере прицеливания и обработки выстрела. Данный факт говорит о том, что однонаправленные движения центра давления и ствола оружия (например, по горизонтали) сменяются их разнонаправленным движением, т.е. система стрелок-оружие не только колеблется как единое целое, а имеют место разнонаправленные (компенсаторные) движения тела и руки с оружием.

Подчеркнем, что спортсмена высокой квалификации отличает меньшая величина временного сдвига экстремума кросскорреляционной функции при компенсаторных движениях тела и ствола оружия. Можно

предположить, что управление движениями звеньев тела у квалифицированных стрелков осуществляется в большей мере за счет двигательного анализатора, а у спортсмена менее высокой квалификации и у не стрелков ведущим является зрительный контроль. Отмеченные закономерности характерны для всех обработанных выстрелов.

Таблица 3

Взаимосвязь (г) между колебаниями центра давления и ствола оружия и временной сдвиг экстремума корреляционной функции (г, мс) у стрелков разной квалификации для одного выстрела

Квалификация Номер временного интервала

1 2 3 4 5 6 7 8 9

X г -0,78 -50 0,93 30 -0,71 -100 0,82 100 0,84 160 -0,44 0 -0,92 180 0,62 -95

КМС У г г 0,71 185 -0,79 -195 0,91 180 0,92 -40 -0,55 170 -0,70 -300 -0,84 -195 -0,88 100

X г 1 0,32 -225 0,94 -315 -0,79 -350 -0,75 240 0,85 245 -0,70 310 0,76 190 0,74 -0,310 0,75 200

I разр. У г 1 0,81 -255 0,90 -265 0,85 -160 0,79 200 -0,76 -160 0,94 235 0,83 -207 0,53 -310 0,88 215

Без X г 1 0,55 255 -0,65 320 -0,98 360 -0,78 -300

разр. У г г 0,60 -50 -0,71 -260 -0,82 -205 0,83 -310

Примечание: X - колебания центра давления перпендикулярно линии прицеливания и горизонтальные колебания оружия; У - колебания центра давления вдоль линии прицеливания и вертикальные колебания оружия

Анализ кросскорреляциГт между интегрированной электромиограммой мышц нижних конечностей и механограммами центра давления системы привел к несколько неожиданным результатам. Практически у всех испытуемых наблюдается довольно слабая корреляция колебаний тела с электрической активностью мышц-разгибателей стопы и полное отсутствие связи у остальных электрически активных мышц нижних конечностей с колебаниями центра давления.

У квалифицированных стрелков экстремальное значение коэффициента корреляции ЭМГ камбаловидной мышцы сзади стоящей ноги с поперечными колебаниями центра давления изменяется в пределах от 0,23 до 0,57 (по абсолютной величине). Причем средние коэффициенты корреляции наблюдаются очень редко. Чаще всего их величина колеблется около 0,3 - 0,4.

У не занимающихся стрельбой средние величины обсуждаемых коэффициентов корреляции (от 0,3 до 0,5) встречаются еще реже и это несмотря на то, что колебания тела выражены в большей степени.

Изучение связей между ИЭМГ мышц показало, что их характер у разных спортсменов весьма индивидуален, но есть и некоторые общие закономерности. Одной из них является довольно большая корреляция (от 0,62 до 0,83) между ИЭМГ икроножной и камбаловидной мышц сзади стоящей ноги. Имеется, хотя и менее сильная, корреляция между камбаловидными мышцами ног (от 0,4 до 0,63). Также существенная корреляция обнаружена между ЭМГ натягивателей широкой фасции бедра правой и левой ног (от 0,55 до 0,76). По-видимому, активность этих мышц связана с регуляцией положения тела при отмеченном выше диагональном перемещении ЦД по поверхности платформы.

Спортсменов, не занимающихся стрельбой, отличают слабые корреляции между интегрированными ЭМГ икроножных мышц (от 0,23

до 0,36) и практически полное отсутствие корреляций между другими обследованными мышцами.

Результаты проведенных исследований убеждают в том, что управление устойчивостью системы стрелок-оружие построено не за счет управляющих действий в каких-либо одних ведущих суставах, а представляет собой сложную систему межмышечных взаимодействий, индивидуальную для каждого спортсмена. Отсутствие электрической активности мышц передней и задней поверхности бедра во время прицеливания говорит о том, что поддержание вертикальной позы возможно за счет пассивного "замыкания" коленных суставов. Данный механизм, по-видимому, является одним из основных способов борьбы с излишними степенями свободы в многозвенной системе, которой является тело человека, особенно при сохранении равновесия в отсутствии внешних возмущающих воздействий.

Сходные закономерности выявлены в связях ИЭМГ мышц с колебаниями ствола оружия.

Структура стабилографического сигнала и его связь с электрической активностью мышц нижних конечностей ори

сохранении устойчивого равновесия Результаты первого эксперимента убедительно показали, что для того, чтобы выявить и лучше понять механизмы управления системой «стрелок-оружие», следует изучать их в заданиях, требующих проявления одного из факторов, определяющих успех во время выполнения выстрела, т.е. в заданиях, требующих решения только одной двигательной задачи. В связи с этим в последующих экспериментах основное внимание мы сосредоточили на изучении только одной составляющей успешного выстрела, а именно, на способности сохранять устойчивое положение тела стрелками разной квалификации и не стрелками в условиях отсутствия каких-либо сбивающих воздействий и

при решении только одной двигательной задачи. Для этого были выбраны два задания - стойка на двух ногах при удобном расположении стоп и стойка на одной ноге (левой), которые различаются сложностью сохранения равновесия.

Анализ форм распределения продольных и поперечных координат ЦД у спортсменов-стрелков и не стрелков в стойке на двух ногах показал, что в большинстве случаев они не подчиняются нормальному закону и имеют бимодальный, а иногда и полимодальный характер. Гистограммы, близкие по форме к закону нормального распределения, встречаются редко. Причина такого распределения координат центра давления заключается в том, что положение ЦД у большинства испытуемых монотонно, а иногда скачкообразно смещается в передне-заднем направлении (с пяток к носкам) и в поперечном направлении, т.е. движется по диагонали поверхности стабилографической платформы. На рисунке показаны типичные траектории ЦД и гистограммы распределения его координат в продольном и поперечном направлениях. Количественной мерой такого движения ЦД является коэффициент корреляции между продольными и поперечными координатами ЦД, который изменялся по абсолютной величине от 0,60 до 0,97. Знак коэффициента корреляции говорит о том, вдоль какой из диагоналей перемещается ЦД.

Выявленный характер движения ЦД может быть реализован двумя способами. Либо за счет создания управляющих моментов сил в голеностопных суставах, либо путем переноса веса тела с одной ноги на другую за счет активности мышц таза. Отметим, что диагональное движение ЦД не связано со спецификой исходного положения стрелка при изготовке, а характерно и для обычной стойки на двух ногах. Одна из возможных причин такого движения ЦД связана с управляющим действием мышц нижних конечностей.

Гистограммы и фазовая диаграмма координат ЦЦ в стойке на двух ногах

Координата - X (3,10 мм) •

Координата - У

(1,27 мм)

Диаграмма

Полученные факты свидетельствует о том, что характер распределения координат центра давления в большинстве случаев не подчиняется нормальному закону, а это, с одной стороны, снижает информативность стандартного отклонения как показателя устойчивости тела человека, а с другой стороны, требует поиска новых способов анализа и оценки устойчивости тела человека. Как уже отмечалось в предыдущей главе, одним из таких способов может быть разбиение всего времени удержания позы на интервалы, в которых изменяется стратегия сохранения равновесия, а значит должны изменяться связи между стабилограммой и мышечной активностью в этих интервалах времени. Поиск критериев деления на интервалы является самостоятельной задачей.

В стойке на левой ноге отмеченный выше характер движения ЦД по диагонали платформы встречается реже и выражен в меньшей степени (коэффициенты корреляции между продольными и поперечными координатами ЦД изменяются от -0,30 до -0,56). Когда ЦЦ движется без выраженного смещения вдоль какой-либо диагонали поверхности платформы, распределение его продольных и поперечных координат приближается по форме к нормальному закону.

Данные об устойчивости спортсменов в двух сравниваемых заданиях показали, что устойчивость тела в стойке на двух ногах достоверно выше (при р<0,05), чем в стойке на одной ноге, что вполне естественно. Однако наибольший интерес представляют связи ИЭМГ с координатами ЦД и между собой в сравниваемых заданиях у спортсменов с разным уровнем устойчивости.

Прежде всего отметим, что коэффициенты корреляции между ИЭМГ и координатами ЦД изменяются в очень широких пределах, что говорит о значительных межиндивидуальных различиях в активности мышц.

Следует подчеркнуть что, как и в эксперименте со стрельбой из пистолета, величины коэффициентов корреляции в большинстве случаев не превышают средних значении. Зто говорит о том, что управление положением тела за счет моментов сил в голеностопном суставе, так называемая «ankle strategy», может реализовываться разными способами.

Что касается связей между ИЭМГ мышц нижних конечностей, то здесь в основном преобладают положительные коэффициенты корреляции и в тех случаях, когда они достаточно велики, можно говорить о том, что мышцы действуют как синергисты. Это характерно для камбаловидной и длинной малоберцовой мышц правой ноги (коэффициенты корреляции от 0,40 до 0,75), камбаловидной и икроножной мышц правой ноги (от 0,4 до 0,74), икроножной и камбаловидной мышц левой ноги (от 0,35 до 0,73). Отметим, что практически полное отсутствие отрицательной корреляции между ИЭМГ мышц передней и задней поверхностей голени свидетельствует об отсутствии реципрокного характера взаимодействия между ними при управлении положением тела в стойке на двух ногах.

Еще более выраженные связи меду ИЭМГ мышц нижних конечностей и положением ЦЦ обнаружены в стойке на одной (левой) ноге (таблица 4). Это задание отличается большей трудностью сохранения равновесия и, как следствие, большими взаимосвязями между ИЭМГ мышц и колебаниями тела.

Сравнительный анализ величины электрической активности мышц в стойке на двух и одной ноге в сочетании с данными корреляционного анализа позволил выделить еще один механизм, лежащий в основе управления положением тела человека.

Показано, что для сохранения устойчивого положения тела в стойке на одной ноге резко увеличивается активность мышц-

антагонистов голеностопного сустава, особенно передней большеберцовой мышцы, что повышает жесткость связи в этом суставе.

Таблица 4

Размах коэффициентов корреляции между электрической активностью мышц и координатами центра давления в стойке на левой ноге (данные для всех испытуемых)

№ Показатели 1 2 3 4 5

1 X - координата ЦЦ 1

2 У - координата ЦЦ -0,35 -0,96 1

j Длинная малоберцовая -0,46 0,45 0,20 0,70 1

4 Камбаловидная -0,30 -0,67 0,41 0,61 0,38 0,45 1

5 Икроножная латеральная -0,65 0,28 -0,40 0,79 0,28 0,75 0,40 0,60 1

б Передняя большеберцовая -0,70 0,55 -0,75 0,68 -0,30 0,41 0,38 0,52 -0,30 0,80

Стратегии и механизмы управления положением тела в стойке на ногах

Изучение межиндивидуальных различий и внутрииндивидуальных особенностей межмышечной координации при сохранении равновесия человеком в условиях отсутствия внешних сбивающих факторов и при решении только одной или нескольких двигательных задач позволило нам выделить основные стратегии поведения и механизмы управления движениями у спортсменов-стрелков и не занимающихся стрелковым спортом. При этом мы исходим из предположения, основанного на анализе литературы, что в этих заданиях основной стратегией поведения является «ankle strategy», т.е. управление устойчивостью

преимущественно за счет движений в голеностопных суставах. Однако в стойке на одной ноге, особенно при плохой устойчивости, для сохранения равновесия человек может использовать управляющие движения в тазобедренных суставах, так называемая «hip strategy».

Анализ корреляций между мышечной активностью и координатами ЦД у спортсменов с разным уровнем устойчивости и в заданиях с разной степенью трудности их выполнения показал следующее. Испытуемых с низким уровнем устойчивости отличает выраженная взаимосвязанная активность мышц, обслуживающих голеностопные суставы. При этом управление движениями осуществляется главным образом за счет фиксации суставов мышцами антагонистами, о чем свидетельствуют заметные и высокие положительные взаимосвязи между ИЭМГ мышц. Реципрокного характера активности мышц-антагонистов не наблюдается. Такой способ управления мышечной активностью характерен и для сохранения равновесия в стойке на одной ноге, где устойчивость еще ниже. Дополнительным подтверждением справедливости данного вывода являются данные о значительном увеличении мышечной активности в стойке на одной ноге, по сравнению со стойкой на двух ногах.

Отсюда основным механизмом управления положением тела является изменение жесткости связи в голеностопных суставах за счет одновременного повышения активности мышц-антагонистов при увеличении отклонения ЦД от устойчивого положения.

Более высокий уровень устойчивости тела, характеризующийся меньшими величинами стандартного отклонения координат ЦД, отличается меньшей связью ИЭМГ мышц голеностопных суставов как между собой, так и с координатами ЦД. На этом уровне к отмеченному механизму управления положением тела добавляется еще один, суть которого сводится к управляющим движениям в голеностопных суставах.

Этот механизм проявляется в стойке на одной ноге у стрелков первого разряда.

Наиболее высокий уровень устойчивости тела, свойственный стрелкам высокой квалификации, отличается очень слабой выраженностью корреляций ИЭМГ мышц с колебаниями ЦД. По всей вероятности, выделенные выше два механизма сохранения положения тела на данном уровне устойчивости не используются, а равновесие достигается переносом веса тела за счет активности мышц таза. В стрелковом спорте этот механизм реализуется уменьшением мышечной активности за счет «замыкания» коленных суставов и принятием такой изготовки, при которой излишние степени свободы были бы исключены путем использования пассивных сил (упоры, сгибание позвоночного столба, поворот таза и т.п.). Следует, однако, подчеркнуть, что высказанные предположения требуют дополнительной экспериментальной проверки.

ВЫВОДЫ

1. Спортсменов-стрелков отличает большая устойчивость системы «стрелок-оружие» как в продольном, так и в поперечном направлении. Среди спортсменов-стрелков показатели устойчивости выше у квалифицированных спортсменов. Между спортсменами первого разряда и KMC значимых различий не обнаружено.

Колебания центра давления всей системы и оружия достоверно уменьшаются к моменту выстрела. Эта закономерность больше выражена у спортсменов более высокой квалификации.

Во время прицеливания в колебаниях всего тела и ствола оружия имеют место как компенсаторные движения, так и движение всей системы как единого целого. Экстремальные значения кросскорреляции между координатами центра давления и ствола оружия колеблются в пределах от -0,98 до +0,95.

2. Анализ корреляций между электрической активностью мышц и механограммами центра давления и ствола оружия показал, что у спортсменов-стрелков наблюдаются довольно слабые связи в пределах от 0,23 до 0,57 (по абсолютной величине). Причем средние коэффициенты корреляции встречаются очень редко. Чаще всего их величина колеблется около 0,3 - 0,4.

У не занимающихся стрельбой средние величины обсуждаемых коэффициентов корреляции (от 0,3 до 0,5) встречаются еще реже, несмотря на то, что колебания тела и оружия выражены в большей степени.

Значительно больше выражена связь между активностью мышц (от -0,81 до 0,69), но эти связи весьма индивидуальны у спортсменов.

Управление положением системы «стрелок-оружие» построено не за счет управляющих действий в каких-либо одних ведущих суставах, а представляет собой сложную систему межмышечных взаимодействий, индивидуальную для каждого спортсмена.

3. Анализ структуры стабилографического сигнала в стойке на двух и одной ноге показал:

а) распределения координат центра давления в большинстве случаев не подчиняются нормальному закону, что снижает информативность стандартного отклонения как показателя устойчивости тела человека. Распределения имеют бимодальный, а иногда и полимодальный характер. Причина такого распределения координат центра давления заключается в том, что положение ЦЦ у большинства испытуемых монотонно, а иногда скачкообразно смещается по диагонали поверхности стабилографической платформы. Количественной мерой такого движения ЦЦ является коэффициент корреляции между продольными и поперечными координатами ЦЦ, который изменялся по

абсолютной величине от 0,60 до 0,97. Знак коэффициента корреляции говорит о том, вдоль какой из диагоналей перемещается ЦД;

б) стабилографический сигнал нельзя рассматривать как стационарный случайный процесс, поэтому при изучении и оценке устойчивости тела человека следует учитывать, по меньшей мере, паттерн траектории ЦД, форму распределения и величины стандартных отклонений координат ЦД.

4. Установлено, что с увеличением трудности двигательного задания увеличиваются колебания тела, значительно возрастает электрическая активность основных мышц, обслуживающих голеностопные суставы, и увеличивается их корреляция как между собой, так и с координатами центра давления. Высокая положительная корреляция между ИЭМГ мышц-антагонистов в стойке на одной ноге при нулевом сдвиге экстремума кросскорреляционной функции свидетельствует о том, что они действуют как синергисты, увеличивающие жесткость связи в суставе. Отмеченная закономерность проявляется в большей степени у людей с худшей устойчивостью.

Чем выше степень устойчивости, особенно у спортсменов-стрелков, тем в меньшей степени проявляются взаимосвязи между рассматриваемыми показателями.

5. Выявлены значительные индивидуальные различил между спортсменами в распределении мышечной активности и степени участия мышц нижних конечностей в управлении положением тела в стойке на двух и одной ноге. У одного и того же спортсмена характер межмышечной координации в разных попытках воспроизводится тем лучше, чем труднее задание и больше величины корреляций между ИЭМГ мышц с координатами центра давления.

6. Основной стратегией сохранения положения тела в стойке на двух и одной ноге является колебание всей системы относительно

голеностопных суставов. В зависимости от трудности двигательного задания и уровня устойчивости тела эта стратегия реализуется по-

»^ТЛП/Л» гт Т ГЛПТТЛЛТТ1 ТЛ г 1ГАЛ/Г)ТТ1ГП1ГГ\>« гтл ггттотп'пттпя ПЛППГЧПОЛТКТ п г\гГУ»

рао11\ЛУ1 ^ . чу^пиоион»! 1ХШ и ни

одной ноге является увеличение жесткости в голеностопном суставе за счет одновременной активации мышц-антагонистов. Изменение активности коррелирует с движением центра давления.

В стойке на двух ногах к рассмотренному механизму добавляется управляющее действие мышц голени, осуществляемое по принципу реципрокного взаимодействия мышц-антагонистов. Этот механизм больше выражен у спортсменов - стрелков первого разряда.

Высокий уровень устойчивости в меньшей степени обеспечивается двумя предыдущими механизмами и, вероятно, осуществляется переносом веса тела за счет активности мышц таза при «замыкании» коленных суставов. Связи между активностью мышц и колебаниями всего тела очень низкие.

Список работ, опубликованных но теме диссертации:

1. Лукунина Е.А. Управление мышечной активностью в стрельбе из пневматического пистолета / Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК. - М.: «Физкультура, образование и наука», 1998. - Том 3. - С. 152-157.

2. Лукунина Е.А., Шалманов Ан.А. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия внешних возмущающих воздействий: Метод, разработки для слушателей факультета усовершенствования и студентов. - М.: «Принт Центр», 2000. - 47 с.

ВВЕДЕНИЕ.'.

Глава I. Литературный обзор.

1.1. Методы исследования устойчивости тела человека.

1.1.1. Методики регистрации колебаний и устойчивости тела человека.

1.1.2. Методы обработки стабилограмм и показатели устойчивости.

1.1.3. Варьирование экспериментальных условий при исследовании устойчивости тела человека.

1.2. Основные механизмы управления движениями при сохранении равновесия.

1.2.1. Принцип программного управления движениями.

1.2.2. Принцип обратных связей в управлении движениями.

1.3. Механические и биомеханические показатели устойчивости тела человека.

1.4. Влияние антропометрических показателей и источников внутренних сил на устойчивость тела человека.

1.5. Управление положением тела человека.

1.6. Устойчивость системы «стрелок-оружие».

Глава II. Задачи, методы и организация исследования.42 ■

2.1. Электромиография.

2.2. Стабилография.

2.3. Методика регистрации колебаний ствола оружия.

2.4. Организация исследования и обработка результатов измерения.

Глава III. Управление положением системы «стрелок-оружие» при стрельбе из пневматического пистолета.

3.1. Анализ колебаний системы «стрелок-оружие».

3.2. Кросскорреляционный анализ активности мышц нижних конечностей.

Глава IV. Структура стабилографического сигнала и его связь с электрической активностью мышц нижних конечностей при сохранении устойчивого равновесия.

4.1. Форма распределения координат центра давления.

4.2. Общие закономерности управления мышечной активностью при сохранении положения тела.

4.3. Внутрииндивидуальные закономерности управления мышечной активностью при сохранении положения тела.

4.4. Стратегии и механизмы управления положением тела в стойке на ногах.

ВЫВОДЫ.

Актуальность. Изучение закономерностей сохранения положения тела человека является одной из наиболее важных проблем в биологии, поскольку от способности сохранять устойчивое положение тела как в условиях покоя, так и при внешних возмущающих воздействиях зависит успешность выполнения большинства двигательных действий, в том числе и спортивных. Подавляющее большинство работ, выполненных в этом направлении в основном сконцентрированы на изучении механических колебаний и динамических характеристик взаимодействия тела с опорой [И, 18, 27, 33, 39, 40, 72, 81, 91,104, 112 и др.]. Изучению межмыщечной координации и ее связи с показателями, отражающими колебание тела человека, посвящено недостаточное число исследований. В стрелковом спорте этот аспект проблемы в основном изучался на качественном уровне [1,2, 32, 46, 49, 55 ] без должного количественного обоснования.

Другим малоизученным, но не менее важным аспектом данной проблемы является исследование структуры тех данных, с помощью которых изучаются и оцениваются устойчивость тела человека и способность управлять положением тела. Речь, в частности, идет о структуре стабилографического сигнала, как о наиболее широко используемой характеристике колебаний тела человека, т.е. о типе его распределения, соответствии требованиям стационарности и т.п. Недостоточность сведений по этому вопросу ставит под сомнение правомерность использования многих статистических показателей и процедур, применяемых для изучения механизмов регуляции позы человека и оценки способности сохранять равновесие.

В стрелковом споре, где спортсмену приходится одновременно решать несколько двигательных задач, особенно важна способность сохранять устойчивое положение всей системы «стрелок-оружие». Но несмотря на то, что эта способность увеличивается с ростом спортивного мастерства, механизмы, лежащие в ее основе, до конца не изучены. Поэтому необходимы дальнейшие исследования участия мышц в управлении положением тела стрелка.

Научная новизна исследования состоит в том, что впервые получены данные о связи интегрированной электрической активности мышц как между собой, так и с механическими параметрами колебания всего тела и оружия у стрелков разной квалификации в стрельбе из пневматического пистолета. Получены новые данные о способах взаимодействия мышц нижних конечностей при сохранении положения тела в основной стойке и стойке на одной ноге у спортсменов с разным уровнем устойчивости. Проведена классификация паттернов траекторий центра давления в заданиях, связанных с сохранением равновесия, в том числе при стрельбе.

Анализ стабилографического сигнала в заданиях, требующих решения только одной двигательной задачи и разной степени трудности, выполняемых в условиях отсутствия внешних возмущающих воздействий, позволил получить новые данные о характере распределения координат центра давления. Полученные результаты ставят под сомнение предположение о стационарности и случайности стабилографического сигнала и представление о безоговорочном применении методов параметрической статистики к его обработке.

Рабочая гипотеза. При изучении механизмов сохранения положения тела человека мы исходили из предположения, что их можно выявить на основе изучения связей электрической активности с механическими колебаниями всего тела (и оружия) у спортсменов с разным уровнем мастерства и в заданиях разной степени трудности сохранения равновесия. Предполагалось также, что разный уровень устойчивости достигается различными механизмами управления движениями.

Объект исследования - колебательные процессы в системе «стрелок-оружие» у стрелков разной квалификации и не занимающихся стрелковым спортом.

Предмет исследования - механизмы управления положением тела в стрельбе из пневматического пистолета и в заданиях разной степени трудности, требующих сохранения равновесия в отсутствие внешних возмущающих воздействий.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что результаты исследования вносят новый вклад в теорию и методику физического воспитания и стрелкового спорта, расширяя наши представления о механизмах управления положением тела при сохранении равновесия. Показано, что одна и та же стратегия поведения при сохранении равновесия может быть реализована разными механизмами управления мышечной активностью. Кроме того, внесен определенный вклад в исследование структуры сигналов, используемых для изучения и оценки колебаний тела человека.

Практическое значение исследования заключается в следующем. Закономерности изменения характера межмышечной координации в заданиях разной трудности сохранения положения тела, а также величина корреляции мышечной активности с колебаниями центра давления могут служить критериями оценки уровня устойчивости тела человека и индикатором того, какой тип управления мышечной активностью характерен для данного спортсмена.

Количественные данные по устойчивости в стрелковом спорте могут использоваться при контроле за текущим состоянием спортсменов. Кроме того, результаты исследования могут использоваться в учебном процессе, как в курсе биомеханики, так и в теории и методике стрелкового спорта.

Изучение состояния вопроса по литературным данным и результаты собственных исследований механизмов управления положением тела позволили вынести на защиту следующие основные положения:

1. Управление положением системы «стрелок-оружие» построено не за счет управляющих действий в каких-либо одних, ведущих, суставах, а представляет собой сложную систему межмышечных взаимодействий, имеющую выраженный индивидуальный характер.

2. Колебательные процессы при сохранении равновесия, даже в заданиях, требующих решения одной двигательной задачи, нельзя рассматривать как случайные и стационарные процессы. В стрелковом спорте это обусловлено необходимостью решения сразу несколько двигательных задач.

3. Одна и та же стратегия поведения системы при сохранении равновесия может реализовываться разными механизмами управления мышечной активностью. Это связано с уровнем устойчивости человека и трудностью двигательного задания, а в стрелковом спорте - с квалификацией спортсменов.

4. Оценка устойчивости не может проводиться по какому-либо одному обобщенному критерию, а должна быть комплексной. Необходимо по меньшей мере учитывать характер паттерна траектории центра давления, формы распределения его координат, величины стандартного отклонения колебаний этой точки.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования отражены в публикациях и доложены на конференциях молодых ученых РГАФК (Москва, 1997 и 2000 г.) и на Научной сессии РГАФК (Москва, 2000 г.), а также внедрены в практику преподавания биомеханики в Российской Государственной Академии физической культуры.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. В тексте диссертации имеется/Утаблиц и^рисунков. Список литературы включает 129 литературных источников, из них 66 на иностранных языках.

ВЫВОДЫ

1. Спортсменов-стрелков отличает большая устойчивость системы «стрелок-оружие» как в продольном, так и в поперечном направлении. Среди спортсменов-стрелков показатели устойчивости выше у квалифицированных спортсменов. Между спортсменами I разряда и KMC значимых различий не обнаружено.

Колебания центра давления всей системы и оружия достоверно уменьшаются к моменту выстрела. Эта закономерность значительнее выражена у спортсменов более высокой квалификации.

Во время прицеливания в колебаниях всего тела и ствола оружия имеют место как компенсаторные движения, так и движение всей системы как единого целого. Экстремальные значения кросскорреляции между координатами центра давления и ствола оружия колеблются в пределах от -0,98 до 0,95.

2. Анализ корреляций между электрической активностью мышц и механограммами центра давления и ствола оружия показал, что у спортсменов-стрелков наблюдаются довольно слабые связи в пределах от 0,23 до 0,57 (по абсолютной величине). Причем средние коэффициенты корреляции встречаются очень редко. Чаще всего их величина колеблется около 0,3 - 0,4.

У не занимающихся стрельбой средние величины обсуждаемых коэффициентов корреляции (от 0,3 до 0,5) встречаются еще реже, несмотря на то, что колебания тела и оружия выражены в большей степени.

Значительно больше выражена связь между активностью мышц (от -0,81 до 0,69), но у спортсменов эти связи весьма индивидуальны.

Управление положением системы «стрелок-оружие» построено не за счет управляющих действий в каких-либо одних ведущих суставах, а представляет собой сложную систему межмышечных взаимодействий, индивидуальную для каждого спортсмена.

3. Анализ структуры стабилографического сигнала в стойке на двух и одной ноге показал следующее: а) распределение координат центра давления в большинстве случаев не подчиняется нормальному закону, что снижает информативность стандартного отклонения как показателя устойчивости тела человека. Распределения имеют бимодальный, а иногда и полимодальный характер. Причина такого распределения координат центра давления заключается в том, что положение ЦД у большинства испытуемых монотонно, а иногда скачкообразно смещается по диагонали поверхности стабилографической платформы. Количественной мерой такого движения ЦД является коэффициент корреляции между продольными и поперечными координатами ЦД, который изменялся по абсолютной величине от 0,60 до 0,97. Знак коэффициента корреляции говорит о том, вдоль какой из диагоналей перемещается ЦД; б) стабилографический сигнал нельзя рассматривать как стационарный случайный процесс, поэтому при изучении и оценке устойчивости тела человека следует учитывать по меньшей мере паттерн траектории ЦД, форму распределения и величины стандартных отклонений координат ЦД.

4. Установлено, что с увеличением трудности двигательного задания увеличиваются колебания тела, значительно возрастает электрическая активность основных мышц, обслуживающих голеностопные суставы, и увеличивается их корреляция как между собой, так и с координатами центра давления. Высокая положительная корреляция между ИЭМГ мышц антагонистов в стойке на одной ноге при нулевом сдвиге экстремума кросскорреляционной функции свидетельствует о том, что они действуют как синергисты, увеличивающие жесткость связи в суставе. Отмеченная закономерность проявляется в большей степени у людей с худшей устойчивостью.

Чем выше степень устойчивости, особенно у спортсменов-стрелков, тем в меньшей степени проявляются взаимосвязи между рассматриваемыми показателями.

5. Выявлены значительные индивидуальные различия между спортсменами в распределении мышечной активности и степени участия мышц нижних конечностей в управлении положением тела в стойке на двух и одной ноге. У одного и того же спортсмена характер межмышечной координации в разных попытках воспроизводится тем лучше, чем труднее задание и больше величины корреляций между ИЭМГ мышц и координатами центра давления.

6. Основной стратегией сохранения положения тела в стойке на двух и одной ноге является колебание всей системы относительно голеностопных суставов. В зависимости от трудности двигательного задания и уровня устойчивости тела эта стратегия реализуется по-разному. Основным механизмом поддержания равновесия в стойке на одной ноге является увеличение жесткости в голеностопном суставе за счет, одновременной активации мышц-антагонистов. Изменение активности коррелирует с движением центра давления.

В стойке на двух ногах к рассмотренному механизму добавляется управляющее действие мышц голени, осуществляемое по принципу реципрокного взаимодействия мышц-антагонистов. Этот механизм больше выражен у стрелков I разряда.

Высокий уровень устойчивости в меньшей степени обеспечивается двумя предыдущими механизмами и, вероятно, осуществляется переносом веса тела за счет активности мышц таза при «замыкании» коленных суставов. Связи между активностью мышц и колебаниями всего тела очень низкие.

1. Агаян Г.Ц. Квантовая модель системной организации целенаправленной деятельности человека. Ереван: Айастан, 1991. - 224 с.

2. Актов A.B., Жилина М.Я., Шалманов A.A. Анализ, этапов становления техники выполнения выстрела // Разноцветные мишени. М., 1985. - С. 6365.

3. Анохин П.К. Философские аспекты теории функциональной системы // Избр. тр.-М., 1978.-С. 86-91.

4. Арутюнян Г.А. Методика биомеханических исследований точностных движений человека: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1969. - 16 с.

5. Бабский Е.Б., Гурфинкель B.C., Ромель Э.Л. Методика исследования устойчивости стояния (стабилография) // Материалы 2-ой науч. сессии ЩШИПП. М., 1952. - С. 31-36.

6. Белинович В.В. Обучение в физическом воспитании. М.: Физкультура и спорт, 1958. - 262 с.

7. Беляев И.Г., Волков И.Г. Изменение кинестетической чувствительности в процессе одного учебно-тренировочного занятия и в процессе длительной тренировки // Материалы 8-ой науч. конф. М., 1964. - С. 53-55.

8. Бернштейн H.A. О построении движений. М.: Медгиз, 1947. - 254 с.

9. Бирюк Е.В. Уровень развития равновесия у занимающихся художественной гимнастикой // Теория и практика физ. культуры. -1971. № 9. - С. 18-22.

10. Ю.Болобан В.Н. Эффективность процесса обучения акробатическим элементам по данным уровня развития вестибулярного анализатора // Теория и практика физ. культуры. -1971. № 1. - С. 51-53.

11. П.Болобан В.Н., Бирюк Е.В. Педагогические аспекты структурно-функциональной организации и управления динамической устойчивостью // Теория и практика физ. культуры. 1975. - N8. - С. 14-18.

12. П.Болобан В.Н. Спортивная акробатика. Киев: Выгца школа, 1988. - С. 73-76.

13. Бондаревский Е.Я. Возрастные особенности развития функций равновесия у детей школьного возраста // Развитие двигательных качеств школьников. М.: Просвещение, 1967. - С. 153-177.

14. Бондаревский ЕЛ., Нариманов Б.А. Структура, методы оценки уровня развития и пути совершенствования равновесия у студентов: Учеб. пособие. М.: ГЦОЛИФК, 1981. - 55 с.

15. Васильков Г.А., Миронов H.H., Ориентировка и баланс в акробатике // Теория и практика физ. культуры. 1959. - Т. 22, вып. 9. - С. 691-693.

16. Вергилес Н.Ю., Андреева Е.А. Наша точка зрения на механизм зрительно-моторной координации // Управление движениями / Под ред. A.A. Митькина, Г. Пика. М., 1990. - С. 143-150.

17. Волченко М.П. Применение средств и методов совершенствования навыков балансирования в парной акробатике: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1984. - 19 с.

18. Гельфанд И.М.,Гурфинкель B.C., Цетлин M.JI. О тактиках управления сложными системами в связи с физиологией // Биологические аспекты кибернетики. М., 1962. - С. 66-73.

19. Гипенрейтер Ю.Б., Романов В.Я. Непроизвольные микронистагмы глаз и их связь с произвольной деятельностью человека // Управление движениями / Под ред. A.A. Митькина, Г. Пика. М., 1990. - С. 113-123.

20. Гожин В.В. Вариативность и двигательная одаренность в спорте. М.: МНПИ, 1998. - 170 с.

21. ГожинВ.В., Шалманов Ан.А. Вариативность и двигательные способности. -М.: МНПИ, 1998.- 89 с."

22. Голомазов C.B. Теоретические основы и методика совершенствования целевой точности двигательных действий: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. -М., 1997.-46 с.

23. Гордеева Н.Д. Экспериментальная психология исполнительного действия. -М.: Тривола, 1995. 321 с.

24. Гордеева Н.Д., Зинченко В.П. Функциональная структура действия. М.: Изд-во МГУ, 1982. - 276 с.

25. Губман Л.Б. Характеристика изменения кинестетического анализатора в процессе спортивной систематической тренировки // Теория и практика физ. культуры. 1959. - Т. 22, вып 3. - С. 208-213.

26. Гурфинкель B.C., Девянин Е.А., Охоцимский Д.Е. Современные проблемы механики и управления движением и робототехника // Современные проблемы биомеханики. Рига, 1986. - Вып. 3. - С. 13.

27. Гурфинкель B.C., Коц Я.М., Шик М.Л. Регуляция позы человека. М.: Наука, 1965.-312 с.

28. Гурфинкель B.C., Левик Ю.С. Центральные программы и многообразие движений // Управление движениями / Под ред. A.A. Митькина, Г. Пика. -М., 1990. -С. 32-42.

29. Донской Д.Д. Спортивная техника. 2-е изд. - М.: Физкультура и спорт, 1966.- 38 с.

30. Донской Д.Д. Биомеханика. М.: Просвещение, 1975. - 239 с.31 .Донской Д.Д. Теория строения действий (физических упражнений: Актовая речь. М.: ГЦОЛИФК, 1990. - 20 с.

31. Жилина М.Я., Шалманов A.A., Актов A.B. Оценка техники стрельбы из винтовки с помощью технических средств // Теория и практика физ. культуры. -1981. N. 11. - С. 12-14.

32. ЗЗ.Зациорский В.М., Прилуцкий Б.И. Биомеханические аспекты сохранения равновесия человеком при внешних возмущающих воздействиях: Методические рекомендации для студентов ГЦОЛИФКа. М.: ГЦОЛИФК, 1984. - 49 с.

33. Кил C.B., Иври Р.И. Модульная структура навыка: управление временными и силовыми параметрами движения // Управление движениями / Под ред. A.A. Митькина, Г. Пика. М.: Наука, 1990. - С. 52-64.

34. Кичайкин H.B. Учебно-исследовательская работа №1. Л.: ГДОИФК, 1987. - С. 30-35.

35. Кобзев Г.И. Исследование эффективности применения физической подготовки для повышения вестибулярной устойчивости курсантов мореходных училищ // Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1975. - 20 с.

36. Кожевников C.B. Акробатика. М.: Искусство, 1984. - 128 с.

37. Комплексный метод исследования балансирования в парной и групповой акробатике / Болобан В.Н., Сильченко Б.Г., Тишлер A.B., Гайворон В.И // Материалы Всесоюз. науч.-практ. конф. по спортивной акробатике. М., 1974.-С. 1-2.

38. Коренберг В.Б. О функциональном подходе к оценке устойчивости тела // Теория и практика физ. культуры. 1967. - № 6. - С. 56-59.

39. Коренберг В.Б. Об устойчивости тела в статических позных равновесиях // Теория и практика физ. культуры. 1970. - N.3. - С. 25-28.

40. Коренберг В.Б. Устойчивость тела в позных равновесиях и ее возрастные изменения у школьников: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1971.-21 с.

41. Коренберг В.Б. Особенности напряжения мышц и техника исполнения упражнений // Гимнастика. М., 1974. - Вып. 2. - С. 34-40.

42. Коренберг В.Б. Упражнения на бревне. М.: Физкультура и спорт, 1976 - С. 21.

43. Коренберг В.Б. Основы качественного биомеханического анализа. М.: Физкультура и спорт, 1979. - 208 с.

44. Коренберг В.Б. Устойчивость в балансовых упражнениях // Гимнастика. -М., 1982.-Вып2.-С. 63-68.

45. Корх А.Я. Устойчивость тела при стрельбе из пистолета и некоторые возможности ее совершенствования (экспериментальное исследование). -Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1965. - 34 с.

46. Кудрин И.Д., Сулимо-Самуйло З.К, Фидатов А.И. Механические, ударные нагрузки и перегрузки как фактор экологии. Л., 1980. - С. 36-37.

47. Лешли К.С. Мозг и интеллект. М.; Л.: Гос. соц.-эконом, изд-во, 1933. - 235 с.

48. Меркулов В.Е. Экспериментальное исследование возможностей управления устойчивостью системы стрелок-оружие: Автореф. дис. .канд. пед. наук. -М., 1975.-24 с.

49. Митькин A.A. Некоторые механизмы глазодвигательной активности. К проблеме иерархического управления движениями глаз // Управление движениями / Под ред. A.A. Митькина, Г. Пика. М., 1990. - С. 97 - 104.

50. Михеев Б.В., Шалманов Ан.А., Яковлев Б.А. Управление устойчивостью при выполнении акробатами стойки на руках // Проблемы теории технической подготовки спортсменов. -М., 1993. С. 18-21.

51. Назаров В.Т. Движения спортсмена. Минск: Полымя, 1984. - 176 с.

52. Нариманов Б.А., Чумаков А.Н. Исследование особенностей регуляции равновесия тела при выполнении некоторых упражнений в парной акробатике // Материалы Всесоюз. науч.-практ. конф. по спортивной акробатике. М., 1974. - С. 37-40.

53. Персон P.C. Электромиография в исследованиях человека. М.: Наука, 1969. - 229 с.

54. Полякова Т.Д. Микрокинематоструктура и пути управления позой (изготовка стрелка из пистолета): Автореф. дис. . канд. пед. наук. -Малаховка, 1984. 24 с. . .

55. Пуни А.Ц. Кинестетические пространственные различия в спортивной деятельности // Проблемы восприятия пространства и пространственных представлений. -М., 1961. С. 139-146.

56. Пшеничникова Г.Н. Исследование способностей сохранения статических равновесий и методов их совершенствования у юных гимнастов: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1969. - 16 с.

57. Розен И.И. Применение векторной стабилографии в исследовании навыков равновесия у студентов различных спортивных специализаций института физкультуры // Материалы к итоговой науч. конф. за 1964 год. М., 1964. - С. 39-43.

58. Розен И.И. Совершенствование функции равновесия у гимнасток // Материалы науч. конф. каф. гимнастики ГЦОЛИФК. М., 1969. - С. 51-54.

59. Розен И.И. Экспериментальное обоснование методов совершенствования устойчивости гимнасток при выполнении упражнений на бревне: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1971. - 29 с.

60. Розенбаум Д.А. Когнитивная психология и управление движением: сходство между вербальным и моторным воспроизведением // Управление движениями / Под ред. А.А. Митькина, Г. Пика. М., 1990. - С. 69-73.

61. Терехов Ю.В. Возможности применения стабилографии в клинической практике и разработка методов и аппаратуры для оценки стабилограмм: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1967. - 32 с.

62. Тишлер А.В. Совершенствование функции балансирования как феномена координации движений при выполнении упражнений парной акробатики: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1976. - 19 с.

63. Adams J.A. Test of the hypothesis of psychological refractory period // J. Exp. Psychol. 1962. - V. 64. - P. 280-287.

64. Adams J.A. A Closed-loop theory of motor learning // J. Mot. Behav. 1971. - V. 3.-P. 111-150.

65. Aggashyan R.V. On spectral and correlation characteristics of human stabilograms // Agressologie. 1972. - 13-D. - P. 63-69.

66. Aggashyan R.V., Gurfinkel V.S., Mamasakhlisov G.V. Changes in spectral and ' correlation characteristics of human stabilograms at muscle afferentation disturbance // Agressologie. 1973. - 14-D. - P. 5-9.

67. Anderson D., Reschke M., Homick J. Dynamic posture analysis of Spacelab-1 crew members // Exp. Brain Res. 1986. - № 64. - P. 380-391.

68. Atkinson R.C., Shiffrin R.M. The control of short-term memory // Scientific American. -1971. № 225. - P. 82-90.

69. Benda B.J., Riley P.O., Krebs D.E. Biomechanical relationship between the center of gravity and center of pressure during standing // IEEE Trans. Rehab. Eng. -1994.-№2.-P. 3-10.

70. Carroll J.P., Freedman W. Nonstationary Properties of Postural Sway // J. of Biomechanics. 1993. - V. 26, № 4/5. - P. 409-416.

71. Collins J.J., De Luca C.J. Open-loop and closed-loop control of posture: a random-walk analysis of center-of-pressure trajectories // Exp. Brain Res. 1993. -№95.-P. 308-318.

72. Collins J J., De Luca C.J. Random walking during quiet standing // Phys. Rev. Lett. 1994. - № 73. - P. 764 -767.

73. Collins J .J., De Luca C.J. The effects of visual input on open-loop and closed-loop postural control mechanisms // Exp. Brain Res. 1995. - № 103. - P. 151163.

74. Dolto B.J. Traite de podologie. Paris, 1982. - P. 17, 23, 166,172,173.

75. Eng J.J., Winter D.A. Estimations of the horizontal displacement of the total body centre of mass: considerations during standing activities // Gait Posture. 1993. -№ l.-p. 141-144.

76. Era P., Heikkinen E. Postural sway during standing and unexpected disturbances of balance in random samples of men of different ages // J. Gerontology. 1985. -№ 40. - P. 287-295.

77. Ericsson K.A., Chase W.G., Faloon S. Acquisition of a memory skill // Science. -1980.-№208.-P. 1181-1182.

78. Geursen G.N., Altena D., Massen C.H. A mode! of the standing men for the dtscription of his dynamic behaviour //Agressologie. 1976. - V. 17. - № B. - P. 63-69.

79. Goldie P.A., Bach T.M., Evans O.M. Force platform measures for evaluating postural control: reliability and validity // Arch. Phys. Med. Rehab. 1989. - № 70.-P. 510-517.

80. Gurfmkel Y.C. Physical foundations of stabilography // Agressologie. 1973. -№ 20. - P. 9-14.

81. Gurfinkel V.C., Shik M.L. The control of posture and locomotion // Motor Control. New York, 1973. - P. 217-237.

82. Hasan S.S., Lichtenstein M.J., Shiavi R.G. Effect of loss of balance on biomechanics platform measures of sway: influence of stance and a method for adjustment // J. of Biomechanics. 1990. - № 23. - P. 783-789.

83. Hellebrandt FA. Standing as a geotropic reflex // Am. J. Physiology. 1938. - № 121.-P. 471-474.

84. Henry F.M., Rogers D.E. Increased response latency for complicated movements and a "memory drum" theory of neuromotor reaction // Res. Quart. J. Amer. Assoc. Health Phys. Educ. andRecreat. 1960. - V. 31. - P. 448-458.

85. Johansson R., Magnusson M., Akesson M. Identification of human postural dynamics // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1988. - BME-35. - P. 858-869.

86. Kapteyn T.S. The stabilogramm; measurement techniques //Agressologie. 1972. -V. 13, №C.-P. 75-78.

87. Kapteyn T.S. Afterthought about the physics and mechanics of postural sway // Agressologie. 1973. - № 14. - P. 27-35.

88. Keele S.W. Movement control In skilled motor performance//Psychol. Bull.-1968.-V. 70.-P. 387-403.

89. Kelso J.A.S., Southard D.L., Goodman D. On the coordination of two-handed movements // J. Exp. Psychol.: Hum. Percept, and Perform. 1979. - V. 5. - P. 229-238.

90. King D.L., Zatsiorsry V.M. Extracting gravity line displacement from stabilographic recordings // Gait Posture. 1997. - № 6. - P. 27-38.

91. Kingma, I., Toussaint H.M., Commissaris D. Optimizing the determination of the body center of mass // J. of Biomechanics. 1995. - № 28. - P. 1137-1142.

92. Klapp S.T. Reaction time analysis of programmed control // Exercise and sport sciences Reviews. 1977. - V. 5. - P. 231-253.

93. Koozekanani S.H., Stockwell C.W., McCritie R.B. On the role of dynamics models in quantitative posturography // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1980. - BME-27. - P. 605-609.

94. Levin 0., Mizrahi, J. An iteractive procedure for estimation of the trajectory of center of pressure from bilateral reactive force measurements in standing sway // Gait Posture. 1994. - № 4. - P. 89-99.

95. Lucy S.D., Hayes K.C. Postural sway profiles: normal subjects and subjects with cerebellar ataxia // Physiother Canada. 1985. - № 37. - P. 140-148.

96. Maki B.E., Holliday P.J., Fernie G.R. A postural control model and balance test for the prediction of relative postural stability // IEEE Trans. Biomed Eng. 1987. -№34. -P. 797-810.

97. Massen C.H., Kodde L.A. Model for the description of left-right stabilograms // Agressologie. 1979. - 20-B. - P. 107-108.

98. Matake T. On the new force plate study // Biomechanics V-B. Baltimore; London; Tokyo, 1975. - P. 426-432.

99. Megaw E.D. Possible modification to a rapid on-going programmed manual response //Brain. Research. 1974. - V. 71. - P. 425-441.

100. Miles W.R. Static equilibrium as a useful test of motor control // J. Indastr. Hug. 1922. - V. 3, № 10. - P. 316-331.

101. Murray M.P., Seireg A., Scholz R.C. Center of gravity, center of pressure and supportive forces during human activities // J. Appl. Physiology. 1967. - № 23. -P. 831-838.

102. Murray M.P., Seireg A., Sepic S.B. Normal postural stability and steadiness: quantitative assessment// J. Bone & Joint Surgery. 1975. - 57-A. - P. 510-516.

103. Nashner L.M., Peters J.F. Dynamic Posturography in the diagnosis and Management of Dizziness and balance Disorders // Neurologic Clinics. 1990. -V. 8, №2.-P. 331-349.

104. Peeters H.P.M., Caberg C.H., Mol J.M.F. Evaluation of biomechanical models in posturogaphy // Med. Bio. Eng. Comput. 1985. -№ 23. - P. 469-473.

105. Pew R.W. Human perceptual-motor organization // Human Information Processing: Tutorials In Performance and Cognition / Ed. B. J. Kantowitz. New York, 1974.-P. 1-41.

106. Riach C.L., Starkes J.L, Stability limits of quiet standing postural control in children and .adults // Gait & Posture. 1993. - № 1. - P. 105-111.

107. Riach C.L., Starkes J.L. Velocity of centre of pressure excursions, as an indicator of postural control systems in children // Gait & Posture. 1994. - № 2. -P. 167-172.

108. Schmidt R.A. A schema theory of discrete motor skill learning // Psychol. Rev. -1975.-V. 82.-P. 225-260.

109. Schmidt R.A. Motor control and learning.- Illinois, 1988. 578 p.

110. Shimba T. An estimation of center ofgravity from force platform data // Journal of Biomechanics. 1984. - № 17. - P. 53-60.

111. Slobounov S., Newell K.M. Dynamics of posture in 3- and 5-year-old children as a function of task constraints // Human Movement Sci. 1994. - № 13. - P. 861-875.

112. Slobounov S., Newell K.M. Postural dynamics as a function of skill level and task constraints // Gait Posture. 1994. - № 2. - P. 85-93.1.l

113. Soames R.W., Atha J., Harding R.H. Temporal changes in the pattern of sway as reflected in power spectral density analysis // Agressologie. 1976. - 17-B. - P. 1520.

114. Spaepen A .J., Portuin J.M., Willems E J. Comparison of the movements of the center of gravity and of the center of pressure in stabilometric studies. Comparison with Fourier analysis // Agressologie. 1979. - 20-B. - P. 115-116.

115. Spaepen A J., Peeraer L., Willems E J. Center of gravity and center of pressure in stabilometric studies. A comparison with film analysis // Agressologie. 1979. -20-B.-P. 117-118.

116. Starkes J.L., Riach J.C., Clarke B. The effect of eye closure on postural sway: converging evidence from children and a parksonian patient // Proteau L. and Elliott D., eds. Vision and Motor Control. Amsterdam, 1992. - P. 353-373.

117. Taub E. Movement In nonhuman primates deprived of somatosensory feedback // Exercise and Sport Sciences Reviews. 1974. - V. 4. - P. 335-374.

118. Thomas D.P., Witney R.J. Postural movements during normal standing in man // J. Anatomy. 1959. - № 93. - P. 524-539.

119. Valk-Fai T. Analysis of the dynamical behaviour of the body whilst 'Standing Still' // Agressologie- 1973. - № 14. - P. 21-25.

120. Van de Mortel P.J., Massen C.H., Kodde L. Stabilograms and horizontal forces //Agressologie. 1979. - 20-B. - P. 105-106.

121. Werness S.A.S., Anderson D.J. Parametric analysis of dynamic postural responses //Biol. Cybern. 1984. - № 51. - P. 155-168.

122. Wilson D.M. The central nervous control of flight In a locust // J. Exp. Biol. -1961.-V. 38.-P. 471-490.

123. Winter D.A., Patia A.E., Frank J.S. Assessment of balance control in humans // Med. Prog. Tech. 1990. - № 16. - P. 31-51.

124. Woodworth R.S. The accuracy of voluntary movement // Psychol. Rev. (Monogr. Supplement). 1899. - V. 3. - P. 1-114.

125. Yoneda S., Tokumasu K. Frequency analysis of body sway in the upright posture. Statistical study in cases of peripheral vestibular disease // Acta Otolaryngology. 1986. - № 102. - P. 87-92.

126. Zatsiorsky V.M., King D.L. An algoritm for determining gravity line location from posturographic recordings // J. of Biomechanics. 1998. - № 31. - P. 161164.1. АКТвнедрения результатов научных исследований в практику

127. Где внедрено Эффект от внедрения

128. Экспериментальные дан- В учебном про-ные, раскрывающие ме- цессе на кафе-ханизмы управления по- дре биомеханики ложением тела в зада- РГАФК ниях разной степени трудности и отсутствия внешних возмущающих воздействий.

129. Совершенствование содержания обучения курса биомеханики по разделу "Сохранение положения тела и движения на месте"

130. Представитель кафедры биомеханики заведующий кафедрой биомеханики к. п. н., . юфессор1. Салманов Ан.А.1. Представитель заказчикапроректор по учебнойоцент Матыцын 0. В.