АНАЛИЗ ШАГОВОГО ЦИКЛА СПОРТСМЕНОВ ТЕННИСИСТОВ

В настоящее время большой теннис - один из самых динамично развивающихся видов спорта. Федерация тенниса России объединяет 52 региональных федерации и отделения, 5 краевых и окружных, 25 областных, 7 городских и 9 региональных отделений ФТР. Ежегодно в стране проводится более тысячи соревнований самого различного ранга - от любительских до крупных международных. Тем не менее теннис является достаточно травматичным видом спорта. Сильные ударные нагрузки, возникающие при систематической активной игре на жестких кортах, могут привести к серьезным повреждениям опорно-двигательного аппарата. За рубежом врачи спортивной медицины активно используют анализ биомеханики движений спортсмена для принятия решений о восстановлении и реабилитации утраченных двигательных функций.
Появление современных диагностических средств позволяет сделать этот процесс наиболее точным. Большинство западных теннисных академий, таких как академия «Санчеса-Касаля», академия «Evert», академия «Mouratoglou», академия «Saviano High Perfomance Tennis Academy», академия «Saddlebrook на протяжении уже более 10 лет исследуют биомеханику движений спортсменов на системах захвата и анализа движения (motion capture).
Заграницей изучать биомеханику движений спортсмена во время игры в теннис начали в 1960-х годах. В 1986 году Джэк Л. Гроппель опубликовал статью «The Biomechanics of Tennis: An Overview», в которой дал общий анализ значимости биомеханики при исследовании движений в большом теннисе и рассказал о положительных результатах, достигнутых в процессе исследования спортсменов за период 1965-1986 годы [4]. В 2005 году доктор Дэвид Бойд опубликовал работу «Технологии в профессиональном теннисе». Он изучал принципы взаимодействия теннисиста с ракеткой и мячом [3]. В 2008 году Тияна Иванцевич и соавторы в журнале «Физическое образование и спорт» опубликовали статью «Биомеханический анализ движения при подаче и движения мяча и их аналогия с подачей в гандболе». В своей работе ученые дали биомеханический анализ основных технических действий: подач, подборов и ударов [5]. В 2009 году А. Ахмади, Д. Ровлэндс и Д. Джэймс опубликовали работу «Получение данных о ротации предплечья при помощи системы Vicon для усиления первой подачи в теннисе в «Журнале науки и спортивной медицины». В этой статье представлен векторный метод и стандартный плагин Vicon вместе с геометрическими расчетами и сопоставлением пространства для вычисления ротации предплечья [2].
Лаборатория изучения биомеханики движений человека Астраханского государственного университета проводит исследования шагового цикла ведущих теннисистов Астраханской области при помощи системы захвата движения Vicon. Технической базой для работы системы являются инфракрасные камеры, которые позволяют записывать движения со скоростью 200 кадров в секунду. Они получают информацию от специальных светоотражающих датчиков - маркеров, которые в определенной последовательности закрепляются на теле человека. Стоит сказать, что количество и месторасположения этих маркеров играет существенную роль в проведении самого исследования [1]. Система состоит 10 инфракрасных камер, 2-x высокоскоростных видео камер, программного обеспечения Vicon Nexus, Vicon Polygon, коммутатора обработки данных Vicon Giganet, динамометрической платформы компании AMTI и 16 канального беспроводного электромиографа MYON 320.
Была использована модель Plug-in-Gait Full body с 32 маркерами. Инфракрасные камеры считывают отраженный свет с маркеров и передают его в коммутаторы, в дальнейшем оператор получает трехмерную индивидуальную модель пациента, которая заносится в базу программного модуля. Для получения качественной индивидуальной скелетной модели замеряются антропометрические данные спортсмена и вносятся в специальное поле программного обеспечения. В это же время поступает информация с динамометрических платформ для получения кинетических параметров движения спортсмена.
Было обследовано 23 человека (11 девочек и 12 мальчиков) в возрасте 12-14 лет, приблизительно одного роста и веса, без очевидной патологии опорно-двигательного аппарата со стажем занятий большим теннисом 5-6 лет. По результатам исследования была составлена база данных. В Табл.1 и Табл.2 представлены показатели шагового цикла в сравнении. Мы сравниваем показатели нормы (здоровых детей в возрасте 12 – 14 лет), с показателями нашей группы испытуемых.
                                                                                                                            Таблица 1

Показатели шагового цикла

                                                                                                                       Таблица 2
Показатели шагового цикла

В результате исследования выявлены изменения показателей исследуемой группы от нормы: Увеличение скорости походки, длинны полушага и шага;
уменьшение времени двойной поддержки и увеличении времени одиночной поддержки, то есть увеличение времени фазы переноса ноги;
снижение каденции (темпа) и увеличении скорости походки;
увеличение времени отрыва контрлатеральной ноги от опоры, связанное с увеличением длинны полушага; показатель индекса хромоты свидетельствует о наличии скрытой хромоты в исследуемой группе.
Выводы.
Увеличение скорости походки и длинны шага, а также сопутствующие и зависящие от них другие перечисленные временные и пространственные показатели шагового цикла, свидетельствуют об увеличении вертикальной составляющей перемещения центра масс. Это неизбежно приводит к повышенной нагрузке на мышцы, ответственные за перемещение центра масс из нижнего положения в верхнее. Поскольку эффективность ходьбы связана с минимизацией вертикального перемещения центра масс, то можно сделать вывод о ее снижении в исследуемой группе.
Отклонение показателя индекса хромоты от нормы в исследуемой группе может свидетельствовать о наличии скрытых форм нарушения функции опорно-двигательного аппарата в исследуемой группе. Учитывая специфику нагрузки на нижние конечности спортсменов теннисистов, это является показанием для углубленного изучения состояния их опорно-двигательного аппарата ортопедом-травматологом.
Применение технологии захвата и анализа движения помогает оценить эффективность движений спортсменов и выявить скрытые формы нарушения локомоции.

Список литературы

1. Воронцова О.И. История развития и современное состояние исследований походки человека. XXV Международная научно-практическая конференция «Современная медицина: актуальные вопросы», Новосибирск 2013, СИБАК. С. 37- 39.
2. Ahmadi A., Rowlands D., James D. Deriving upper arm rotation from Vicon to enhance the first serve in tennis. – Journal of science and medicine in sport, 2009. – p. 55-69.
3. Boyd D. Тechnology in professional tennis. – Valdosta State University, 2005. –p.12-23.
4. Groppel L. The Biomechanics of Tennis: An Overview. – International journal of sport biomechanics, 1986. – p. 24- 113.
5. Ivančević T., Jovanović B., Đukić M., Marković S., Đukić S. Biomechanical analysis of shots and ball motion in tennis and the analogy with handball throws. – Physical Education and Sport, 2008. – p. 21-29.