Биомеханические особенности упражнений со штангой.
(М.Т.Лукьянов – Ленинградский институт ФК им. П.Ф.Лесгафта).



В течение ряда лет в институте ФК им. П.Ф.Лесгафта велось комплексное исследование техники классических и вспомогательных упражнений со штангой среди атлетов различной квалификации.
Синхронно регистрировались тензографическая запись вертикальных усилий, приложенных к грифу штанги и биотоки основных групп мышц, расположенных на поверхности тела.
По киноматериалам изготовлялись циклограммы, которые в дальнейшем подвергали обработке и анализу.
В связи с тем, что процесс обучения и совершенствования протекает в первую очередь и больше всего с использованием малых и средних отягощений, мы исследовали технику выполнения классических упражнений со штангой, начиная с 50% и заканчивая субмаксимальными и максимальными весами.
В некоторых случаях нами были использованы данные, полученные другими специалистами (Р.А.Романа, В.Г.Пахомова и др.).
Целью комплексного исследования было не только уточнение кинематических и динамических параметров техники, но и в первую очередь внесение рациональных коррективов в методику обучения и совершенствования.
Мы касаемся некоторых биомеханических особенностей тяжелоатлетических упражнений, которые либо не получили освещения в издаваемой литературе, либо излагались разноречиво и очень мало.

Стабилизация внешних динамических и кинематических параметров техники, по мнению одних исследователей, начинается примерно с веса, составляющего 89% в толчке и 93% в рывке предельного тренировочного результата. По мнению других, она начинается уже тогда, когда атлеты поднимают вес 80%.

Изучение техники тяжелоатлетических упражнений со штангой разного веса с помощью комплексной методики выявило большую вариативность внешней и особенно внутренней структуры (в электромиографических показателях). Внешнее сходство (амплитуда, направление, скорость, прилагаемые усилия к штанге и т.д.) отнюдь не говорит об адекватности выполняемых упражнений. Только при поднимании предельного веса, когда атлет умеет каждый раз с максимальной эффективностью реализовывать свои двигательные возможности и физические качества , вариативность будет приближаться к единице.

Иными словами, как бы мы ни стремились к стабильности в технике при поднимании штанги разного веса, полной адекватности выполняемых упражнений добиться невозможно. Поэтому в процессе обучения и совершенствования приходится отыскивать варианты, наиболее близкие к технике поднимания предельного веса.

Еще до того, когда были найдены и использованы наиболее выгодные современные пространственно-временные и динамичесике параметры техники, длительное время считалось, что при выполнении классических упражнений целесообразно выбирать строго вертикальное направление подъема штанги. Обработка довоенных киноматериалов, запечатлевших сильнейших атлетов того времени, подтвердила эту точку зрения. Только следует не забывать, что вертикальное прямолинейное поднимание штанги в классических упражнениях было характерно для атлетов довоенного времени. У них также не была отчетливо выражена асинхронность в динамической работе разгибателей ног и туловища в тяге, часто отсутствовал акцентированный подрыв. Четко выраженная асинхронность в работе мышц ног и туловища в тяге и акцентированнный подрыв получили всеобщее признание у ведущих атлетов в конце 40-х г.г. Целый ряд специалистов по тяжелой атлетике установили оптимальные траектории движения штанги и звеньев тела спортсмена в современном исполнении классических упражнений.

Параметры траектории штанги и тела спортсмена во всех фазах исполняемых упражнений строго согласованы. Спортсмены высокого класса поднимают штангу в рывке, толчке и вспомогательных упражнениях, как правило, на предельно близком расстоянии от тела, что возможно при сохранении минимального плеча силы относительно общего центра тяжести тела (о.ц.т.т.) и работающих суставов.

Однако в процессе поднимания в каждый отдельно взятый момент плечо силы между о.ц.т.т. и штангой (о.ц.т.ш.) изменяется в широких диапазонах. До подрыва, по нашим данным, оно находится в пределах 6+-2 см, в подрыве – 17+-3 см, при точном попадании на грудь и выпрямлении рук над головой в любом способе поднимания штанги общее плечо силы близко к нулю. Можно сказать, что плечо силы между о.ц.т.т. и о.ц.т.ш. зависит от поперечных размеров туловища и изменяется в одинаковой степени у каждого спортсмена, если штанга каждый раз поднимается на предельно близком расстоянии от тела. Сокращение общего плеча силы возможно лишь во время тяги до подрыва при неблагоприятных опорных условиях с вынесением проекции общего центра тяжести системы спортсмен – штанга (о.ц.т.с.) в сторону плюсно-фаланговых суставов.

Сохранение минимальной величины плеча силы в каждый момент поднимания штанги в значительной мере сокращает вариативность внешних форм и позволяет полноценнее реализовать силовые возможности. С изменением веса штанги плечо силы относительно о.ц.т.т. и работающих суставов практически не изменяется. Однако с увеличением веса поднимаемой штанги условия равновесия могут значительно меняться. Бесспорно, что рациональная техника требует оптимальных условий равновесия во всех фазах упражнения.

Сохранение минимальной величины общего плеча силы, а также оптимальных условий равновесия в рывке, поднимании на грудь и тягах достигается совместным компенсаторным горизонтальным колебанием тела атлета и штанги. С увеличением веса снаряда наклон всей системы в сторону спортсмена увеличивается. В этом случае траектория штанги (на участках подрыва и безопорной части подседа) больше приближается к вертикали. Однако траектория о.ц.т.т., наоборот, уменьшает крутизну и отдаляется от вертикали. По мере увеличения веса штанги (точнее, по мере увеличения отношения веса штанги к весу тела спортсмена) смещение о.ц.т.т. от вертикали во время подрыва возрастает и имеет вполне конкретную оптимальную величину. Об изменении амплитуды движения можно судить по разности координат любой части тела в конце подрыва при различном отношении веса штанги и веса спортсмена (Рм/Ра) в условиях примерно одинакового динамического режима. Например, при изменении этих величин от 0,5 до 2,0 при стандартном росте амплитуда плечевых суставов возрастает по горизонтали в среднем на 13 см, а тазобедренных уменьшается соответственно на 2 и 1,5 см.

Надо заметить, что при выполнении подрыва плечевой пояс отклоняется не в самый последний момент перед уходом в подсед, а на протяжении всей финальной части тяги, постепенно, без резких колебаний в горизонтальной плоскости.

Углы наклона тела по отношению к помосту в конечном положении подрыва в таких случаях следующие: отношение Рш/Ра в покое и соответствующий этому угол (град.)
• 0,25 / 87%
• 0,5 / 85%
• 1,0 / 82%
• 1,5 / 81%
• 2,0 / 80%
• 2,5 / 79%

Следует еще раз заметить, что углы наклона тела по отношению к помосту в момент окончания подрыва, зафиксированные относительно Рш/Ра в покое, изменяются, таким образом, лишь в том случае, если кривая вертикальной скорости подрыва при поднимании штанги любого веса остается более или менее одинаковой. Однако если делать подрыв, когда вес штанги составляет, к примеру, 50% или 60% с установкой на максимально быстрое выполнение (допустим, это будет соответствовать Рш/Ра в покое 0,5), то указанные показатели будут уменьшаться. В этом случае пространственная структура подрыва становится почти такой же, как при поднимании предельного или околопредельного веса.

Разумеется, нерациональные варианты выполнения упражнения, в результате которых в конце подрыва положение атлета становится неустойчивым, мы не рассматриваем.

Приведенные примеры позволяют сказать, что при соответствующем изменении динамики выполнения упражнения можно сужать вариативность упражнений. Такое управление вариативностью позволяет ускорить процесс обучения и совершенствования в технике.

Различные кинематические вариации тяжелоатлетического и любого другого упражнения – это прежде всего следствие взаимодействия внутренних и внешних сил.

Невозможно мгновенно приложить к грифу штанги соответствующее ее весу усилие, чтобы она начала двигаться вверх. Для создания необходимого усилия требуется определенное время. Ощутимое воздействие на штангу до ее отделения от помоста начинается в среднем за 0,4-0,5 сек. Но самое резкое нарастание силы происходит за последние 0,1-0,2 сек. Это время не должно быть меньше времени полупериода свободного колебания грифа. У квалифицированных атлетов оно обычно стабильно. В такой момент часть усилий неизбежно уходит на преодоление собственного веса. При рациональном распределении усилий перед началом тяги вначале начинает перемещаться тело атлета, набирая кинетическую энергию, а затем штанга. И даже во время амортизации при подседе, когда требуется за очень короткое время остановить движение всей системы, все же прежде всего тормозится движение тела, а потом штанга. Наибольшую кинетическую энергию тело атлета набирает во время тяги, перед подрывом. При этом вертикальная скорость о.ц.т.т. в конце тяги достигает примерно половины скорости штанги. В подрыве положение меняется. Усилие относительно о.ц.т.т., а вслед за ним вертикальная скорость и кинетическая энергия тела снижаются до нуля, а снаряд, наоборот, набирает необходимую вертикальную скорость и кинетическую энергию.
Вертикальные усилия, прилагаемые относительно грифа штанги (при поднимании предельных и околопредельных весов), по нашим данным, находятся в диапазоне 125-130% ее веса в покое (по данным Н.П.Жекова, они могут достигать 160% поднимаемого веса).
Когда разговор идет о динамической работе в классических упражнениях и тягах, мы считаем удобным для анализа тягу разделять на три части: тяга ногами, тяга спиной (подведение коленей) и подрыв (одновременное разгибание ног и туловища).
Как известно, во время тяги ногами разгибатели туловища работают в уступающем и изометрическом режимах. В результате некоторого уступающего движения туловища увеличивается наклон его к помосту. Особенно это выражено в рывке и рывковых тягах. Кстати говоря, и первое снижение величин усилия, приложенного к штанге, непосредственно связано с увеличением наклона туловища к помосту. Создание максимального усилия в этой части тяги следует адресовать к разгибателям ног, которые выполняют работу при оптимальных углах сгибания. Однако создание максимального усилия в абсолютном значении при асинхронной двигательной структуре тяги противоречит логике, так как на этом участке разгибатели туловища работают не в преодолевающем динамическом режиме, а значит, и не в полную силу.

Другое дело, если бы требовалось поднимать штангу предельного веса только до уровня таза. Тогда уже с самого начала следовало бы синхронизировать максимальные усилия разгибателей ног и туловища. Но поскольку штангу нужно поднимать выше, то тяга ногами является первым и подготовительным этапом для последующих финальных усилий.

Для лучшего использования опоры при поднимании штанги любого веса выгодно, чтобы проекция о.ц.т.с. к моменту подведения коленей под гриф находилась бы спереди и вблизи вертикальной плоскости, проходящей через голеностопные суставы. Амплитуда разгибания ног при поднимании предельных и околопредельных весов, как известно, имеет большой размах (до 165 градусов и более в коленных суставах), что позволяет приближать штангу к телу в среднем на 8-9 см.

При поднимании малого и среднего весов разгибание ног происходит с меньшими амплитудами, а величина приближения штанги в результате в среднем уменьшается на 2- см. Если в этом случае копировать пространственную структуру, соответствующую подниманию большого веса, то во время тяги спиной значительно уменьшится непроизвольное подведение коленей. А это , в свою очередь, создает неблагоприятные условия для оптимального «попадания» звеньев тела в исходное положение перед подрывом. При слепом копировании формы нарушится не только сама форма последующих частей, но и их силовая структура. Снижение же прилагаемого усилия .

Однако уменьшение силы не должно быть слишком стремительным. Темпы его нужно определить для каждого конкретного случая таким коэффициентом, чтобы к началу тяги спиной усилие, приложенное к штанге, равнялось бы ее весу в статическом состоянии. К этому можно добавить, что процесс возрастания до максимума и последующего убывания прилагаемой силы до оптимальных величин подчинен целому ряду закономерностей, которые связаны с положением тела и рычагов. Известно, что на величину силы оказывает влияние уменьшение длины мышц, изменение вращательного момента силы работающего сустава и угла тяги мышц за кость. Взаимодействия этих факторов при выполнении тяги ногами всегда приведут к снижению усилия во второй половине движения (если разгибатели туловища не будут принимать участия в динамической работе). Кроме того, реализация силовых возможностей в динамике зависит и от того, как двигаются по отношению друг к другу тело спортсмена и штанга.

Известно, что силовые возможности наиболее полно реализуются в изометрическом или близком к нему режиме. В динамическом преодолевающем режиме на реализацию силовых возможностей большое влияние оказывает соотношение скоростей штанги, о.ц.т.т. и работающих звеньев тела в каждый отдельно взятый момент. К примеру, во время тяги ногами разность вертикальных скоростей между о.ц.т.т. и поднимаемой штангой в первые 0,2 сек. обычно не превосходит 10 см/сек и на какой-то миг становится нулевой. Такая динамика позволяет атлету быстро и полноценно реализовать свои силы в первой половине тяги ногами. Иначе обстоит дело во второй половине тяги ногами и в начале подведения коленей – здесь разница вертикальных скоростей стремительно возрастает. Это моментально сказывается на реализации последующих усилий. К началу же подрыва возникают благоприятные условия для полноценной реализации силовых возможностей. В результате перегруппировки звеньев тела при подведении коленей мышцы и костные рычаги попадают в оптимальное для скоростно-силовой работы положение. Кроме того, перед началом подрыва вертикальная скорость о.ц.т.т. становится наибольшей; скорость же штанги, наоборот, снижается примерно на 20%, а опорные суставы (тазобедренный и суставы ног) теряют ее совсем. В результате разность вертикальных скоростей между о.ц.т.т. и поднимаемой штангой становится несущественной, а это, в свою очередь, способствует усилению взаимодействия.

Чем больше вес штанги, тем большее значение приобретает финальная часть тяги – подрыв. При поднимании небольших отягощений в ритме поднимания предельного веса (по данным тензограмм) усилия, приложенные к штанге в процессе всей тяги от старта до подседа, распределяются равномернее, но менее экономно.

Сравним две тензометричекие записи квалифицированного спортсмена, выполняющего поднимание штанги на грудь:
вес 50% -
• среднее усилие в тяге – 130% Рш;
• наибольшее усилие во время тяги ногами – 134% Рш;
• наибольшее усилие в подрыве – 167% Рш;
вес 90% -
• среднее усилие в тяге – 120% Рш;
• наибольшее усилие во время тяги ногами – 125% Рш;
• наибольшее усилие в подрыве – 180% Рш;

Чтобы точнее копировать пространственную и силовую структуру техники поднимания максимального веса, при поднимании веса меньше предельного атлет должен стремиться выполнить подрыв максимально быстро.

Очень часто при выполнении подрыва недооценивается подъем на носки. Надо сказать, что большинство атлетов активно используют это движение, особенно в рывке. Причем траектория о.ц.т.с. к моменту окончания подрыва отклоняется от вертикали по направлению к плюснофаланговым суставам на величину, примерно равную 0,5 длины стопы, независимо от веса штанги. Эффект энергичного поднимания на носки весьма ощутим. Голеностопные суставы работают по принципу скоростного рычага.

Особенно это ценно для второй части подрыва, когда усилие, приложенное к штанге, резко снижается. Активное поднимание на носки позволяет увеличить скорость движения штанги до окончания подрыва. Нельзя допускать в конце подрыва слишком стремительное уменьшение силы, прилагаемой к штанге, ибо это угрожает преждевременным снижением ее скорости.

Соотношение длительности отдельных фаз и частей толчка двумя руками наглядно иллюстрирует его ритм, но при этом следует учитывать не движение штанги, а прежде всего действия самого спортсмена. Поэтому при рассмотрении ритма следует начинать не с тяги, а с усилия до тяги. Изучение длительности фаз толчка, выполняемого сильнейшими атлетами СССР при поднимании предельных и около предельных весов, показало, что ритм в быстро выполняемых фазах стабильный или почти одинаков во всех удачно использованных подходах.

Акцентированные действия атлета при выполнении рывка и поднимании штанги на грудь , как показывают расчеты и тензограммы, приходятся на подрыв и амортизационную часть подседа. При выполнении толчка от груди наибольшие вертикальные усилия, приложенные к грифу штанги, отмечаются во время толчка, а также амортизационной части подседа. Весь подсед под штангу не может быть акцентированным действием, так как безопорная его часть не требует проявления максимальных усилий. С увеличением веса штанги эти акцентированные усилия становятся более значительными и концентрированными.

Таким образом, подъем штанги на грудь для толчка и рывок фактически имеют трехтактный ритм, так как второй акцент (подрыв-подсед) не является единым действием. Между наибольшими усилиями в подрыве и амортизационной частью подседа существует зона переключения и слабого взаимодействия.

Ритм одноименных фаз рывка и толчка, как правило, различен. Однако даже у ведущих атлетов встречаются случаи, когда ритм тяги и ритм подседа в рывке и поднимании штанги на грудь совпадают. У таких спортсменов рывок – отстающее упражнение. Видимо, при чрезмерном увлечении толчком и вспомогательными упражнениями, выполняемыми в динамике толчка, ритм его становится господствующим и переносится на другие упражнения.

Большой вариативностью отличается толчок штанги от груди. Это связано с тем, что почти у каждого атлета потенциальные возможности в толчке от груди всегда больше, чем при поднимании штанги на грудь. Общее плечо силы между о.ц.т.т. и штангой здесь всегда минимально и близко к нулю. Можно сказать, что большинство спортсменов на соревнованиях толкают штангу от груди не максимального, а субмаксимального веса. Однако при толчке от груди, поскольку условия равновесия ухудшаются, повышаются требования к точности и силовой выносливости. Техника толчка штанги от груди с использованием упругих сил грифа наиболее совершенна.

Таким образом, для более быстрого и точного освоения техники классических упражнений в тренировках следует использовать такие упражнения и их варианты, которые ближе соответствуют технике подъема предельного соревновательного веса.