ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ АНАТОМИИ И БИОМЕХАНИКИ.

Автор: Кучерявый Всеволод Владимирович.
ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ АНАТОМИИ И
БИОМЕХАНИКИ.
(курс лекций для техникума физической культуры).
Основные разделы курса.
1. Работа мышц.
2. Положения тела.
3. Движения тела.
4. Пропорции тела.
Раздел 1. Работа мышц.
Основные темы раздела.
1. Работа мышц туловища.
2. Мышцы, производящие движения верхней конечности.
3. Мышцы, производящие движения нижней конечности.
1. РАБОТА МЫШЦ ТУЛОВИЩА.
1.
2.
3.
4.
5.
Основные вопросы лекции и семинарского занятия.
Типы работы мышц.
Скелет человека как система рычагов.
Механизм движений туловища и головы. Движения позвоночного столба и
головы.
Мышцы, удерживающие позвоночный столб и производящие его движения.
Мышцы, принимающие участие в дыхательных движениях.
1. Типы работы мышц.
Работа, осуществляемая мышцами, происходит за счет основного свойства
мышечной ткани – сократимости. Скелет человека, как и скелеты многих
животных, можно представить как систему рычагов, соединенных суставами.
Мышцы, действующие на сустав в противоположном направлении,
называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении,
называются синергистами. Например, мышцы, действующие при сгибании
кисти, являются синергистами при выполнении данного движения. По
отношению к мышцам, производящим разгибание кисти данные мышцы
являются антагонистами.
Работа, осуществляемая мышцами, может быть трех видов: преодолевающая,
уступающая и удерживающая.
Преодолевающая работа выполняется в том случае, если сила сокращения
мышцы изменяет положение части тела, конечности или её звена с грузом или
без него, преодолевая сопротивление.
1
Уступающая работа – это работа, при которой сила мышцы уступает
действию силы тяжести части тела или конечности и удерживаемого ею груза.
При этом мышцы не укорачиваются, а удлиняются.
Преодолевающая и уступающая работа по типу являются динамической
работой.
Удерживающая работа выполняется, если силой мышечных сокращений
тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения в
пространстве. По типу эта работа является статической.
2. Скелет человека, как система рычагов.
Применительно к организму животного, кости которого рассматриваются как
рычаги, выделяют рычаги двух родов:
 рычаг первого рода – рычаг равновесия,
 рычаги второго рода – рычаг силы и рычаг скорости.
В любом рычаге различают точку опоры А, точку приложения силы – Б и
точку сопротивления – В.
1. Рычаг равновесия. Например, соединение позвоночника с черепом.
Схема № 1. Рычаг равновесия.
В
Б
А
А – точка опоры – соединение черепа с позвоночным столбом,
Б – точка приложения силы – мышцы шеи и спины,
В – точка сопротивления – сила тяжести.
2.
Рычаг силы. Наблюдается в том случае, когда плечо приложения
мышечной силы длиннее плеча сопротивления (силы тяжести). Например,
система голеностопного сустава.
Схема № 2. Рычаг силы.
Б
А
А – головки костей плюсны.
Б – трехглавая мышца голени, пяточная кость,
В – голеностопный сустав.
2
В
3. Рычаг скорости. Плечо приложения мышечной силы короче, чем плечо
сопротивления, где приложена противодействующая сила, сила тяжести.
Точка приложения силы тяжести отстоит на значительном расстоянии от
точки вращения. В описанном случае происходит выигрыш в скорости и
размахе движения более длинного рычага (точка сопротивления) и выигрыш
в силе, действующей в точке приложения этой силы.
Схема №3 Рычаг скорости.
В
Б
А
А – локтевой сустав,
Б – мышцы, участвующие в сгибании предплечья,
В – кисть с грузом.
3. Движения позвоночного столба и головы.
Все мышцы туловища и шеи можно подразделить на мышцы передней и
задней поверхности тела. Из мышц передней поверхности выделяются мышцы
грудного и брюшного отделов. Функция мышц туловища и шеи заключается в
следующем:
1. удержание в вертикальном положении позвоночного столба и обеспечение
возможности его активных движений;
2. регулирование внутрибрюшного давления и поддержание внутренних
органов полостей туловища, брюшной и грудной;
3. участие в дыхательных движениях.
Позвоночный столб, а вместе с ним все туловище, шея и голова, могут
производить следующие основные движения:
 разгибание и сгибание (общий размах 170 - 240˚);
 наклон в ту или иную сторону (вокруг сагиттальной оси около 55˚);
 скручивание туловища вокруг оси, проходящей в вертикальном направлении
в правую и левую стороны (около 90˚);
 круговые движения верхнего и нижнего отдела туловища
(первое движение происходит при относительно неподвижном тазе, а второе
– при закрепленном верхнем отделе туловища).
Движения позвоночного столба подобны изменениям положения и формы
упругого стержня, вместе с тем все движения позвоночного столба
контролируются и управляются его суставами, а в грудном отделе значительно
ограничиваются ребрами.
3
Наиболее подвижным является шейный, нижнегрудной и верхнепоясничный
отделы позвоночника.
Движения головы могут быть классифицированы следующим образом:
 сгибание и разгибание, определяемое скользящей подвижностью шейного
отдела позвоночного столба;
 вращение вокруг вертикальной оси, в котором принимают участие лишь
атлантно-затылочные и атлантно-осевые суставы;
 боковые наклоны головы, определяемые, суставами двух верхних шейных
позвонков;
 круговые движения, происходящие в суставах нижних шейных позвонков.
4. Мышцы, удерживающие позвоночный столб и производящие его
движения.
Основная функция мышечного аппарата, связанного с движениями в
позвоночном столбе состоит в удержании позвоночного столба в вертикальном
положении, а также осуществление движений: сгибание, разгибание, боковые
наклоны, круговые вращения.
Удержание тела в равновесии при выпрямленном его положении
осуществляет большинство мышц туловища. Главная роль в этом принадлежит
напряжению подвздошно-бедренной связки и сокращению ягодичных мышц.
Разгибание позвоночного столба осуществляют:
 трапециевидная мышца;
 мышца, поднимающая лопатку;
 верхняя и нижняя зубчатые мышцы;
 пластырная или ременная мышца головы и шеи;
 мышца, выпрямляющая туловище или крестцово-остистая мышца.
Сгибание позвоночного столба, а вместе с этим наклон туловища, шеи и
головы кпереди, производят мышцы, расположенные на передней поверхности
шеи и туловища. К наиболее крупным сгибателям позвоночного столба
относятся:
 грудино-ключично-сосцевидная мышца;
 лестничные мышцы шеи;
 длинные мышцы шеи и головы;
 прямая мышца живота;
 косые мышцы живота – наружная и внутренняя;
 подвздошно-поясничная мышца.
Движения позвоночного столба в сторону происходит при одновременном
сокращении мышц сгибателей и мышц разгибателей одной стороны тела.
Скручивание позвоночного столба осуществляют мышцы, имеющие
относительно этой оси косые направления волокон: грудино-ключичнососцевидная мышца, верхняя часть трапециевидной мышцы, лестничные
мышцы, мышца, поднимающая лопатку, косые мышцы живота, глубокие
мышцы спины.
В круговом движении позвоночного столба участвуют все мышцы
туловища и шеи при их поочередном сокращении.
4
5. Мышцы, принимающие участие в дыхательных движениях.
Дыхательные мышцы – это мышцы, сокращения которых изменяют объем
грудной клетки. К этому типу мускулатуры относят мышцы, берущие начало от
головы, шейного отдела позвоночника, межреберные мышцы, соединяющие
ребро с ребром, а также некоторые мышцы груди, спины и даже рук.
При дыхании происходит попеременное увеличение и уменьшение грудной
полости. Её изменение идет в трех направлениях: вертикальном, фронтальном и
сагиттальном. Расширение в вертикальном направлении происходит, главным
образом, за счет сокращения диафрагмы, а также отчасти за счет разгибания
грудной части позвоночного столба. Увеличение фронтального и сагиттального
размеров грудной полости происходит за счет движений ребер вверх и кнаружи
при вдохе.
Мышцы, участвующие в дыхательных движениях можно подразделить на две
группы: производящие вдох и производящие выдох.
Производящие вдох мышцы:
 диафрагма, наружные межреберные мышцы – подниматели ребер, задняя
верхняя зубчатая мышца, лестничные мышцы шеи, а также задняя нижняя
зубчатая мышца, грудино-ключично-сосцевидная мышца, большая и малая
грудные мышцы.
Производящие выдох мышцы:
 прямая мышца живота, наружная косая мышца живота, внутренняя косая
мышца живота, а также внутренние межреберные мышцы, подреберные
мышцы, поперечная мышца грудной полости.
2. МЫШЦЫ, ПРОИЗВОДЯЩИЕ ДВИЖЕНИЯ ВЕРХНЕЙ
КОНЕЧНОСТИ.
Основные вопросы лекции и семинарского занятия.
1. Мышцы, осуществляющие движения в плечевом поясе.
2. Мышцы, производящие движения в плечевом суставе.
3. Мышцы, производящие движения в локтевом, лучезапястном суставах и
суставах кисти.
4. Обзор функций верхней конечности.
1. Мышцы, производящие движения плечевого пояса.
В плечевом поясе возможны следующие основные движения:
 вперед – назад;
 поднимание плечевого пояса и опускание его;
 вращение лопатки, при котором её нижний угол движется кнаружи или
внутрь;
 круговые движения плечевого пояса.
5
К мышцам, производящим движения плечевого пояса вперед относятся:
большая грудная мышца, малая грудная мышца и, главным образом,
передняя зубчатая мышца.
В движении плечевого пояса назад участвуют следующие мышцы:
трапециевидная, малая и большая ромбовидные мышцы и широкая мышца
спины, действующая на плечевой пояс через плечевую кость.
Поднимание
плечевого
пояса
осуществляют:
верхняя
часть
трапециевидной мышцы, мышца, поднимающая лопатку, частично
ромбовидные мышцы и грудино-ключично-сосцевидная мышца.
Движение плечевого пояса вниз осуществляют мышцы: малая грудная
мышца, нижняя часть трапециевидной мышцы, нижние зубцы передней
зубчатой мышцы, подключичная мышца. (Уступающая работа).
Вращение лопатки лучше всего может быть прослежено по движению её
нижнего угла кнаружи или внутрь.
 Вращение лопатки нижним углом кнаружи осуществляют: верхняя и
нижняя части трапециевидной мышцы, нижние зубцы передней
зубчатой мышцы, а также при фиксированной руке этому движению
способствуют большая круглая мышца и трехглавая мышца плеча.
 Вращение лопатки нижним углом внутрь производят: малая грудная
мышца, нижний участок большой ромбовидной мышцы.
Круговые движения осуществляют все описанные мышцы поочередно.
2. Мышцы, производящие движения в плечевом суставе.
Все движения плечевой кости в плечевом суставе можно свести к движениям
в трех взаимно перпендикулярных осях вращения:
 отведение и приведение вокруг сагиттальной оси;
 сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси;
 пронация и супинация вокруг вертикальной оси;
 круговые движения.
Отведение плечевой кости осуществляют: дельтовидная и надостная мышцы.
Приведение осуществляют: большая грудная мышца, широкая мышца спины,
подостная мышца, малая круглая мышца, большая круглая мышца,
подлопаточная мышца, длинная головка трехглавой мышцы, клювоплечевая
мышца.
Сгибание плечевой кости производят: большая грудная мышца, передняя
часть дельтовидной мышцы, клювоплечевая мышца, двуглавая мышца плеча.
Разгибание плеча осуществляется задней частью дельтовидной мышцы.
широкой мышцей спины, малой круглой и большой круглой мышцами.
Пронация плеча осуществляется: подлопаточной, дельтовидной, большой
круглой, большой грудной, клювоплечевой мышцами, а также широкой мышцей
спины.
Супинация плеча производится: подостной, малой круглой мышцами, задней
частью дельтовидной мышцы.
Круговые движения плечевой кости осуществляются поочередно всеми
упомянутыми мышцами.
6
3. Мышцы, производящие движения в локтевом, лучезапястном суставах и
суставах кисти.
В локтевом суставе возможны следующие движения:
сгибание и разгибание;
пронация и супинация.
Сгибание предплечья осуществляют: двуглавая мышца плеча, плечевая мышца,
плечелучевая мышца и квадратный пронатор.
Разгибание предплечья производят: трехглавая мышца плеча, локтевая
мышца.
Пронация предплечья: круглый пронатор, квадратный пронатор и, отчасти,
плечелучевая мышца.
Супинация предплечья осуществляется: двуглавой мышцей плеча, мышцей
супинатором и, отчасти, плечелучевой мышцей и длинным разгибателем
большого пальца.
В лучезапястном суставе возможны следующие движения:
 сгибание и разгибание вокруг поперечной оси,
 приведение и отведение вокруг сагиттальной оси;
 круговые движения;
Эти движения сопровождаются движениями в суставах кисти: межпястных,
пястно-фаланговых, межфаланговых.
Сгибание осуществляют: длинная ладонная мышца, лучевой сгибатель
запястья, локтевой сгибатель запястья, поверхностный сгибатель пальцев,
глубокий сгибатель пальцев, длинный сгибатель большого пальца.
Разгибание кисти производят: длинный лучевой разгибатель запястья,
короткий лучевой разгибатель запястья, локтевой разгибатель запястья,
общий разгибатель пальцев, собственный разгибатель указательного пальца,
собственный разгибатель мизинца, длинный разгибатель большого пальца.
Приведение кисти осуществляют: локтевой сгибатель запястья, лучевой
разгибатель запястья.
Отведение кисти: лучевой сгибатель и длинный и короткий лучевые
разгибатели запястья, длинная мышца, отводящая большой палец, короткий и
длинный разгибатели большого пальца.
Движения в кисти осуществляются тремя группами мышц: возвышения
большого пальца, возвышения мизинца и средней группой мышц.


4. Обзор функций верхней конечности.
Верхняя конечность наиболее подвижный орган тела. Её движения очень
разнообразны и характеризуются высокой степенью координации.
Основных функций, выполняемых верхней конечностью семь:
1. Приближение к туловищу каких-либо предметов. При фиксированном
плечевом поясе происходят одновременные движения в плечевом,
локтевом, а также иногда в лучезапястном суставах. Все мышцы в этом
случае, как говорят, работают в верхней опоре.
2. Отталкивание от туловища каких-либо предметов (толкание ядра, жим
штанги), то есть движения обратные, описанным в пункте 1.
3. Удары по противнику ( бокс, восточные единоборства).
4. Увеличение радиуса действия вращения и скорости того движения, которое
при метании сообщается снаряду. Работа некоторых мышц верхней
7
конечности при таких движениях обычно происходит после того, как они
были предварительно растянуты. Такая работа мышц называется
баллистической.
5. Выполнение опорной функции. Наибольшее значение в этих случаях имеет
трехглавая мышца плеча, а также мышцы плечевого пояса.
6. Отдаление и приближение туловища к площади опоры. (упражнения на
перекладине, упражнения «упор лежа спереди»). При этих упражнениях
работают одни и те же мышцы. Разница лишь в том, что они поочередно
выполняют то преодолевающую, то уступающую работу.
7. Отталкивание от окружающей среды (как это бывает, например при
плавании).
3. МЫШЦЫ, ПРОИЗВОДЯЩИЕ ДВИЖЕНИЕ НИЖНЕЙ
КОНЕЧНОСТИ.
Основные вопросы лекции и семинарского занятия.
1. Мышцы,. производящие движения в тазобедренном суставе.
2. Мышцы, осуществляющие движения в коленном, голеностопном суставе и
движения пальцев ног.
3. Обзор функций нижней конечности.
1. Мышцы, производящие движения в тазобедренном суставе.
Тазобедренный сустав со всех сторон окружен сильными мышцами. Их
участие в движениях бедра можно свести к движениям вокруг трех основных
осей:
 сгибание и разгибание вокруг поперечной оси;
 отведение и приведение вокруг сагиттальной оси;
 супинация и пронация вокруг вертикальной оси;
 круговые движения.
Сгибание бедра осуществляют: подвздошно-поясничная, портняжная,
гребешковая мышца и мышца, натягивающая широкую фасцию бедра.
Разгибание бедра осуществляют мышцы, расположенные на задней части
сустава большая ягодичная мышца, двуглавая мышца бедра, полусухожильная и
отчасти большая приводящая мышца.
Отведение производят: средняя и малая ягодичные мышцы, грушевидная,
внутренняя запирательная мышца и, отчасти, мышцы близнецы.
Приведение бедра осуществляют: нежная, короткая и большая, приводящие
мышцы, а также гребешковая мышца.
Супинация: подвздошнопояничная, большая и, отчасти, средняя, малая
ягодичные мышцы, портняжная мышца, внутренняя запирательная мышца,
мышцы близнецы, грушевидная мышца, квадратная мышца бедра, наружная
запирательная мышца.
Пронация: мышца, напрягающая широкую фасцию бедра, передние пучки
средней и малой ягодичных мышц.
Круговые движения осуществляют все мышцы окружающие тазобедренный
сустав. Степень подвижности бедра зависит от положения голени: чем больше
8
согнута голень, тем подвижность в тазобедренном суставе выше. Это связано с
тем, что расслабляются мышцы задней поверхности бедра.
2. Мышцы, производящие движения в коленном, голеностопном суставах и
суставах стопы.
В коленном суставе возможны, главным образом, сгибание и разгибание
голени, а также супинация и пронация, но при участии большемалоберцовых
суставов.
Сгибание голени осуществляют мышцы расположенные сзади коленного
сустава или, которые крепятся там: двуглавая мышца бедра, полусухожильная,
полуперепончатая, портняжная, нежная, икроножная мышца и подколенная
мышца.
Разгибание голени производит: четырехглавая мышца бедра.
В пронации голени участвуют мышцы, расположенные сзади коленного
сустава: полусухожильная, полуперепончатая, портняжная, нежная,
внутренняя головка икроножной мышцы и подколенная мышца.
В супинации участвуют двуглавая мышца бедра и наружная головка
икроножной мышцы.
В голеностопном суставе возможны сгибание и разгибание, приведение и
отведение стопы, а также пронация и супинация.
Сгибание стопы осуществляют: трехглавая мышца голени, подошвенная
мышца, задняя большеберцовая мышца, длинный сгибатель большого пальца,
длинный сгибатель пальцев, длинная малоберцовая мышца, короткая
малоберцовая мышца.
Разгибание стопы осуществляют передняя большеберцовая мышца, длинный
разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца.
Приведение стопы осуществляется одновременным сокращением передней и
задней большеберцовых мышц. Эти же мышцы осуществляют незначительную
супинацию стопы.
Отведение стопы осуществляется малой и большой малоберцовыми мышцами.
Они же осуществляют пронацию.
Движения пальцев стопы осуществляют три группы мышц: мышцы
большого пальца стопы, мышцы мизинца стопы и средняя группа мышц.
3. Обзор функций нижней конечности.
Нижняя конечность выполняет в основном функцию опорного, рессорного и
локомоторного аппарата тела. Кроме того, при спортивных упражнениях она
может выполнять и другие функции.
1. При стоянии нижняя конечность служит органом опоры для всего тела. В
укреплении ее суставов участвуют не только связки, но и мышцы.
Укрепление голеностопного сустава при обычном стоянии происходит,
главным образом, благодаря тонусу мышц, расположенных на задней и
наружной поверхностях голени. При наклоне туловища
кпереди
сокращаются мышцы задней поверхности в области тазобедренного сустава,
а при наклоне назад – передней поверхности этого сустава.
2. Благодаря своим рессорным свойствам нижняя конечность способствует
уменьшению передачи на туловище толчков и сотрясений, которое
испытывает тело при ходьбе, беге, прыжках и других движениях. Важная
роль при этом принадлежит стопе. Длительные переходы могут вызвать
9
временное плоскостопие, но после отдыха такое временное уплощение
стопы проходит. Во время приземления использование рессорных свойств
стопы в полной мере возможно только при приземлении с носка. При
приземлении на пятки сотрясение испытуемое всем телом, значительно
увеличивается.
3. При некоторых упражнениях (игра в футбол, восточные единоборства)
нижняя конечность производит удары.
4. Нижняя конечность производит отталкивание тела от площади опоры
(прыжок), от окружающей среды (плавание). В первом случае происходит
разгибание в тазобедренном и коленном суставе и сгибание в голеностопном
суставе.
5. Иной характер приобретает работа нижней конечности при висе на носках и
на подколенках. При висе на носках в сильном сокращении находятся как
мышцы передней поверхности голени, так и тыльной поверхности стопы,
разгибающие стопу и пальцы. При висе на подколенках сокращенными
являются мышцы задней поверхности бедра и икроножная мышца. Первое
упражнение значительно сложнее второго из-за более слабого развития
мышц голени.
В большинстве случаев нижняя конечность выполняет асимметричные
движения, в этом случае её функция значительно усложняется по сравнению с
функцией при симметричных положениях и движениях.
При приседании и поднимании на носках происходит попеременное сгибание и
разгибание во всех главных суставах нижней конечности.
Раздел 2. Положения тела.
Основные темы раздела.
1. Общие положения: центр тяжести и биомеханика тренировок.
2. Биомеханическая характеристика положений тела.
1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
1. Анатомическая характеристика положений тела и движений.
2. Центр тяжести и равновесие тела человека.
3. Биомеханика упражнений, тренировок, двигательных действий.
1. Анатомическая характеристика положений тела и движений.
Движения тела подразделяются на простые и сложные. Простые – это
движения, происходящие в соединениях между отдельными костями. Сложные
– это движения, в которых участвует весь двигательный аппарат.
Анатомический разбор того или иного положения тела производят обычно в
таком порядке.
1. Вначале дают краткое описание изучаемого положения или движения. Если
движение сложное, то его подразделяют на отдельные фазы, останавливаясь
на тех моментах этого движения, которые для него наиболее характерны.
2. Для объяснения движения или положения с точки зрения механики
используют её законы. Объяснение движений с точки зрения основных
10
3.
4.
5.
6.
механических взаимоотношений значительно облегчает понимание функции
двигательного аппарата при выполнении изучаемого движения.
Основным разделом анатомической характеристики того или иного
положения или движения тела является описание работы двигательного
аппарата, в частности суставов и мышц.
Самостоятельным разделом анатомической характеристики каждого
упражнения является рассмотрение механизма дыхания при выполнении
этого упражнения, положения или движения тела.
В анатомическую характеристику физического упражнения входит
определение тех изменений, которые происходят в организме при
выполнении этого упражнения, особенно, если оно выполняется
систематически, как это наблюдается у спортсменов, постоянно
занимающихся одним и тем же видом спорта.
Анатомический разбор того или иного физического упражнения позволяет в
известной мере дать общую оценку изучаемому физическому упражнению и
указать на те случаи, когда следует его применять или, наоборот, когда оно
противопоказано.
2. Центр тяжести и виды равновесия тела человека.
Центром тяжести называется точка приложения всех сил тяжести
данного тела. Без определения местонахождения центра тяжести тела нельзя
понять условия его равновесия, а также функции мышц, действующих при том
или ином положении тела или движении.
В отношении тела человека, как и других физических тел, существует три
вида равновесия: устойчивое, неустойчивое и безразличное.
А). Устойчивое равновесие – это тип равновесия, при котором центр тяжести
находится ниже площади опоры. Такой тип равновесия присущ телу человека в
положении «вис», а классический пример – это игрушки «неваляшки». В этом
случае при выведении тела из положения равновесия оно все равно в него
возвращается.
Б). Неустойчивое равновесие – общий центр тяжести находится выше площади
опоры. Тело в этом случае в исходное положение не возвращается. Это
положение весьма характерно для тела человека. Можно сказать, что вся наша
жизнь – это борьба с падением.
В). Безразличное равновесие – тело остается в равновесии при любом
положении. Например, – это колесо, сделанное из однородного материала и
надетое на ось. Этот вид равновесия не свойственен человеческому телу.
Для определения вида равновесия необходимо определить положение центра
тяжести и определить площадь опоры тела. Положение центра тяжести зависит
от многих особенностей в строении тела, а также от пола, возраста, типа
сложения и т. д. Положение центра тяжести человеческого тела варьирует от
уровня первого до уровня пятого крестцовых позвонков. У женщин положение
центра ниже, чем у мужчин. Центр тяжести находится несколько выше
середины роста тела. Он проецируется несколько выше верхнего края лобкового
симфиза.
11
3. Биомеханика тренировок, упражнений и двигательных действий.
Механизм управления двигательной деятельностью (на стадии формирования
новых двигательных навыков) был обоснован еще в 30 – 40 гг. ХХ века
профессором Н. А. Бернштейном. Затем академик П. К. Анохин разработал
теоретические положения о функциональной системе, которые объясняют
действие данного механизма. Описать это можно так. Человек при выполнении
нового движения создает себе определенный образ будущего движения По мере
выполнения движения происходит его сличение с программой управления, а
также осуществляются последовательные его коррекции (принцип сенсорных
коррекций).
Механизм управления позволяет выделить три стадии формирования
движения.
1. Формируется общее представление о движении при участии мышц,
осуществляющих движение, мышц-антагонистов и других, так называемых,
модулирующих мышц. На этой стадии выполнение движения происходит
медленно и напряженно. При быстром выполнении упражнения (более 0,2
сек.) коррекция просто невозможна.
2. Исчезает напряженность выполнения движения и возникает достаточно
четкая мышечная координация при выполнении постоянных движений. И
все же, на этой стадии движения не могут происходить свободно и
автоматизировано.
3. На этой стадии используются реактивные силы, силы инерции, движения
становятся экономичными, их выполнение доводится до автоматизма.
Эти три стадии формирования двигательного навыка соответствуют трем
этапам обучения, принятым в ТМФК:
Первый этап – начальное разучивание движения, когда вырабатывается умение
воспроизводить технику в самой общей форме.
Второй этап – углубление, детализированное разучивание движений.
Третий этап – совершенствование двигательного навыка.
В практике спорта обучение и тренировка двигательного навыка
предполагают многократное повторение однотипного движения, при этом
нужно учитывать возраст, пол, природные данные, степень технической
подготовленности. Для этого используют разные методики: технические
средства, метод фиксированного положения.
Важным при обучении и тренировках является учет степени адаптации
организма к физическим нагрузкам. При этом надо учитывать тот факт, что
разные системы организма адаптируются к разным нагрузкам по разному.
12
2.БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛОЖЕНИЙ ТЕЛА.
Основные вопросы лекции и семинарского занятия
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Положение стоя.
Осанка.
Положения лежа и сидя.
Положение «вис».
Положение «упор».
Положение «мост».
1. Положение стоя.
При положении стоя тело находится в состоянии неустойчивого равновесия.
Площадь опоры при симметричной позе образована поверхностью
соприкосновения подошв правой и левой стопы с полом и пространством,
заключенным между этими поверхностями. При симметричном положении стоя
вертикаль центра тяжести проходит в медиальной плоскости тела и попадает
приблизительно в середину опорной поверхности. Главными местами опоры
стопы являются пяточная кость и головки плюсневых костей. Пальцы также
используются в качестве опоры, но лишь в том случае, когда сгибатели пальцев
сокращены.
На стопе принято различать так называемый опорный треугольник. Углы
этого треугольника образованы сзади пяточным бугром, а спереди головками
первой и пятой плюсневых костей. Однако, более «жесткой» частью переднего
отдела опоры являются вторая и третья плюсневые кости, которые оказывают
наибольшее давление на опорную поверхность.
Различают три вида положения стоя:
 антропометрическое («нормальное положение»),
 спокойное («удобная осанка») положение,
 напряженное положение («военная осанка»).
Антропометрическое положение принимается как исходное для различных
измерений. Это такой вид стойки, при котором общий центр тяжести тела и
фронтальная ось тазобедренного сустава лежат в одной плоскости, туловище и
голова выпрямлены, угол наклона таза 50 – 60˚, пятки вместе, носки разведены
под углом 65 - 70˚.
Спокойное положение требует наименьшей работы мышц, так как
укрепление коленного и голеностопного суставов, на которые падает основная
нагрузка, происходит благодаря связочному аппарату. При этом все тело
расслаблено, грудной кифоз увеличен, а поясничный лордоз, наоборот
уменьшен, таз расположен горизонтально, а ребра опущены.
Напряженное положение характеризуется некоторым сдвигом туловища
вперед, при этом наклон таза увеличен до 80 – 90˚ .
В практике физической культуры и спорта принято в качестве исходного
положения среднее между спокойным и напряженным. Туловище наклонено
приблизительно на 70˚. Такая поза характеризуется повышенным тонусом
мышц.
13
2. Осанка.
Важным понятием в биомеханике и анатомии является осанка. Осанка – это
способ держания тела, зависящий от строения скелета, тонуса мышц,
состояния нервной системы и особенности расположения внутренних
органов. Причем, это способ держания тела в спокойной стойке. Между
осанкой и работой организма существует и обратная связь: чем осанка лучше,
тем лучше работа органов. Осанка (по Броуну) бывает четырех видов.
 Очень хорошая осанка: передняя поверхность грудного отдела туловища
выступает кпереди по отношению к передней поверхности живота. К
сожалению, этот тип осанки встречается редко даже у людей активно
занимающихся физической культурой и спортом.
 Хорошая осанка: передняя поверхность грудного отдела туловища и
передняя поверхность живота находятся в одной фронтальной плоскости.
Этот тип осанки встречается чаще.
 Средняя осанка: поверхность живота несколько выступает по
отношению к грудной плоскости. Пожалуй, самый распространенный тип
осанки.
 Плохая осанка: выраженная сутуловатость, большой прогиб кпереди
поясничного отдела позвоночного столба. К сожалению, в наше время
встречается все чаще! Эта осанка чревата снижением тонуса мышц,
ухудшением работы внутренних органов.
Особенно, большое значение для поддержания хорошей осанки имеют мышцы
задней поверхности туловища и, прежде всего, мышца выпрямитель туловища.
Важную роль в поддержании правильной осанки играют и мышцы брюшного
пресса. Тренировка этих мышц способствует развитию хорошей осанки.
3. Положения «лежа» и «сидя».
При положении лежа тело имеет большую опорную поверхность и находится
в наиболее устойчивом равновесии из всех тех положений, при которых центр
тяжести лежит выше площади опоры. Лежание на жесткой опорной
поверхности вызывает болезненные ощущения в тех отделах тела, где костные
выступы наиболее выражены, что обусловлено сдавливанием надкостницы в
этих участках.
Для длительного лежания обычно пользуются таким положением тела, при
котором все его звенья несколько согнуты, в частности имеется несколько
согнутое положение бедра в тазобедренном суставе, голени – в коленном
суставе и т.д. В этом случае связочный аппарат суставов более расслаблен, чем
в при изогнутом положении, когда целый ряд связок натянут. Это в наибольшей
мере касается тазобедренного и коленного суставов.
При стоянии туловище через таз опирается на головки бедренных костей, а
при сидении тяжесть тела передается на опорную поверхность, главным
образом, через седалищные бугры. При сидении пользуются обычно
асимметричным положением тела. В частности, можно наблюдать, что при
сидении у школьников появляются боковые изгибы позвоночника, которые при
отсутствии упражнений, способствующих повышению тонуса задней
14
поверхности позвоночного столба, становятся постоянными. При сидении, как
правило, значительно уменьшается поясничный лордоз, увеличивается площадь
опоры и угол устойчивости.
4. Положение «вис».
При положении «вис» тело находится в состоянии устойчивого равновесия,
так как будучи выведено из состояния равновесия и затем предоставленное
самому себе оно возвращается в начальное положение.
Схема 1. Виды положения «вис».
Виды «виса».
на кистях прогнувшись на носках на подколенках на зубах на подбородке
Наибольшее значение для физической культуры имеет вис на кистях т вис
прогнувшись.
«Вис» на кистях чаще всего выполняется в гимнастических упражнениях на
кольцах или перекладине. При этом положении площадь опоры образована
поверхностями соприкосновения кистей с опорным предметом и
пространством, заключенным между этими поверхностями. Различают
активный и пассивный «вис». При пассивном «висе» наблюдается значительно
меньшее сокращение мышц, необходимое для удержания кистей в согнутом
положении. При «висе» на кистях наибольшие требования предъявляются
мышцам верхних конечностей, особенно к сгибателям пальцев. При «висе»
имеются затруднения в выполнении дыхательных движений, в частности для
выдоха при грудном типе дыхания и для вдоха при брюшном типе. Активный
«вис» при увеличении сокращения мышц верхних конечностей переходит в
подтягивание на кистях.
«Вис» прогнувшись. При этом виде «виса» голова обращена книзу, верхние
конечности вытянуты вдоль туловища, причем, кисти играют роль органов
опоры тела. Он характеризуется необычной работой мышц плечевого пояса:
мышцы, которые в вертикальном положении тела поднимают плечевой пояс
(трапециевидная, грудино-ключично-сосцевидная) при «висе» прогнувшись,
поднимают все туловище.
При «висе» прогнувшись, создаются необычные условия для механизма
дыхания: диафрагма находится в положении выдоха.
5. Положение «упор».
Простой упор с вытянутыми вниз руками можно рассматривать как одну из
разновидностей «виса». При этом положении общий центр тяжести всего тела,
включая и верхние конечности, находится несколько выше площади опоры,
образованной поверхностью соприкосновения кистей с брусьями или кольцами
15
и пространством заключенным между ними. Однако, если рассматривать все
тело по отношению к свободным верхним конечностям, то можно считать, что
оно находится в состоянии устойчивого равновесия и может производить
относительно этих конечностей качательные движения. При этом виде
гимнастических упражнений наибольшие требования предъявляются к
мышцам, опускающим плечевой пояс. В отличие от обычного их действия эти
мышцы при упоре поднимают туловище относительно площади опоры.
Упор на кольцах требует значительно большего сокращения мышц, чем упор
на брусьях, так как связан с большим сокращением, мышц, приводящих
верхнюю конечность к туловищу. Это сокращение особенно усиливается в том
случае, когда, упражняясь на кольцах, спортсмен переходит в положение
«крест», при котором сокращение мышц, приводящих плечо, становится
чрезвычайно сильным.
6. Положение «мост».
При положении гимнастический «мост» общий центр тяжести тела находится
выше площади опоры, образованной подошвенной поверхностью стоп,
ладонной поверхностью и пространством, заключенным между ними.
Особенностью этого положения является то, что общий центр тяжести тела
находится вне тела. Поясничный и шейный лордозы при положении «мост»
увеличены, грудной кифоз уменьшен. Степень подвижности костей в
тазобедренном суставе у женщин больше, чем у мужчин.
В отличие от гимнастического «моста» борцовский «мост» характеризуется
более сильным сокращением мышцы выпрямителя туловища. Кроме того,
передней опорой в отличие от гимнастического, в этом типе «моста» являются
не кисти, а голова борца. При борцовском мосте тонус всех мышц туловища,
особенно брюшного пресса, значительно повышен. Дыхательные движения
настолько затруднены, что дыхание может прерываться.
Из мышц нижней конечности наибольшую работу выполняет четырехглавая
мышца бедра ( за исключением прямой головки, которая растянута). Кроме
того, при положении «мост» сокращены мышцы задней стороны
тазобедренного сустава. При борцовском «мосте» основная нагрузка спереди
падает на мышцы шеи. При гимнастическом «мосте» наибольшую работу
выполняет трехглавая мышца плеча. Мышцы передней поверхности предплечья
находятся в растянутом положении.
При положении «мост» функция некоторых органов, в частности легких,
затруднена, равно, как затруднен отток крови от органов головы и шеи. Это
упражнение способствует увеличению подвижности позвоночного столба и
конечностей.
16
Раздел 3. БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА.
Основные темы раздела.
1. Характеристика поступательных движений.
2. Характеристика прыжков и вращательных движений.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА
ЧЕЛОВЕКА.
1.
2.
3.
4.
Биомеханическая характеристика ходьбы.
Виды ходьбы.
Характеристика бега.
Возрастные локомоции.
1. Биомеханическая характеристика ходьбы.
Общее название поступательных движений тела – локомоторные движения
или локомоции.
Ходьба подобно другим локомоторным движениям осуществляется при
участии почти всего двигательного аппарата тела. Благодаря сокращению мышц
тело отталкивается от земли, получая толчки, направленные вверх и вперед. Эти
толчки сглаживаются действием инерции тела, и все движение приобретает
плавный, а не порывистый характер. При отсутствии достаточного
сопротивления со стороны поверхности опоры ходьба невозможна.
Полный цикл движений, который характеризует ходьбу, носит название
двойного шага. При двойном шаге тело выполняет два так называемых
одиночных шага. Одиночный шаг, в свою очередь, состоит из двух простых
шагов, заднего и переднего. Если мы представим себе, что через туловище
проходит фронтальная плоскость, то движения каждой ноги сзади этой
плоскости объединяются под общим названием «задний шаг», а движения
спереди этой плоскости – «передний шаг». При каждом двойном шаге тело по
пройденному пространству перемещается на три простых шага, хотя по
выполненным движениям, производимым
правой и левой ногой тело
перемещается на три простых шага. При ходьбе тело не теряет соприкосновения
с землей: оно опирается на землю то одной, то двумя ногами.
Нога, которая в данный момент опирается о землю, называется опорной ногой,
а другая нога называется переносимой или свободной.
Движения ног при ходьбе строго согласованы. Эти движения осуществляются
по типу перекрестной координации, что способствует уменьшению
вращательных движений туловища вокруг его вертикальной оси. Если человек
при ходьбе не производит движений руками, то вращение туловища
увеличивается, что заметно при быстрой ходьбе.
Перемещение общего центра тяжести (ОЦТ) при ходьбе происходит
волнообразно. Движения каждой ноги можно разбить на 6 фаз:
 фаза приземления и переднего шага опорной ноги;
 фаза вертикали опорной ноги;
17




задний шаг опорной ноги;
задний шаг свободной ноги;
фаза вертикали свободной ноги;
передний шаг свободной ноги.
2. Виды ходьбы.
Существуют разнообразные виды ходьбы. Каждый из этих видов отличается
своими биомеханическими особенностями.
 «Пригибной шаг». Этот вид ходьбы характеризуется наклоном тела
кпереди, из-за чего происходит временное нарушение равновесия тела в
значительно большей степени, чем при обычной ходьбе. Это быстрая
ходьба, используемая для быстрого передвижения по ходам коммуникаций
при боевых действиях. Для нетренированного человека этот вид ходьбы
весьма утомителен, и поэтому его усвоение возможно лишь путем
систематического обучения.
 «Спортивная ходьба». Этот вид ходьбы, позволяет очень быстро
передвигаться, но при этом требует очень сильного сокращения мышц. Одна
из главных особенностей этого типа ходьбы – это приземление на более
выпрямленную, нежели при обычной ходьбе, ногу. При этом коленные
суставы находятся почти все время в разогнутом положении. Движения рук,
отведенных и приподнятых, порывисты. Период двойной опоры при этом
виде ходьбы очень сокращен, но в то же время нет фазы полета.
 Ходьба ощупью. При этом виде ходьбы отсутствует период потери телом
равновесия и сила тяжести тела для продвижения его вперед не
используется. При ходьбе ощупью сперва нащупывают площадь опоры
передней ногой, а уже после этого на неё переносят вертикаль центра
тяжести.
 Ходьба вверх по наклонной плоскости и по лестнице. В данном случае
особенно большая нагрузка падает на четырехглавую мышцу бедра опорной
ноги, которая выполняет преодолевающую работу.
 Ходьба по наклонной плоскости и лестнице вниз. В отличие от других
видов ходьбы приземление в данном виде ходьбы начинается с носка, а не с
пятки. Четырехглавая мышца выполняет уступающую работу.
 Ходьба на пальцах. В данном виде ходьбы стопа предельно согнута в
голеностопном суставе и отчасти в суставах между отдельными костями
самой стопы. Этот вид ходьбы характеризуется большими нагрузками на
брюшной пресс и мышцы спины.
Помимо описанных выше видов ходьбы существуют еще и индивидуальные
особенности походки, черты которой закладываются в детстве. При ходьбе
длина шага зависит от многих причин, одной из существенных является длина
ног (или рост человека), подвижность в тазобедренном и голеностопном
суставах и т. д. Широкая постановка ног и сильный разворот носков
укорачивают длину шага. Длина одиночного шага изменяется приблизительно
от 0,5 до 1 м и при ходьбе в удобном темпе составляет 0,7 – 0,8 м. Исследования
показали, что между частотой и длинной шага при ходьбе существует прямая
зависимость. В то же время на индивидуальные особенности походки
18
накладывает отпечаток и профессиональная деятельность. Например, всем
хорошо известна «кавалерийская» походка или «футбольная» походка.
3. Характеристика бега.
В отличие от ходьбы бег характеризуется тем, что в нем нет периода двойной
опоры. Движения при беге состоят в том, что тело опирается о землю, то одной
то другой ногой, а между этими периодами опоры имеется период полета в
воздухе. Координация движений тела при беге в основном такая же, как и при
ходьбе, но более резко выражена перекрестная координация в движениях
конечностей, верхней и нижней.
Принято различать два основных вида бега: бег, при котором стопа
приземляется с пятки, и бег, при котором приземление происходит с носка.
Первый вид используется при беге на длинные дистанции, а второй вид – при
беге на короткие дистанции. Первый вид бега значительно менее утомителен и
стоит ближе к ходьбе, чем второй.
При беге с приземлением с пятки различают в движениях с каждой ноги те
шесть фаз, которые были описаны в отношении движения ноги при ходьбе.
Этими фазами являются:
 приземление и передний шаг опорной ноги;
 фаза вертикали опорной ноги;
 задний шаг опорной ноги;
 задний шаг свободной ноги;
 фаза вертикали свободной ноги;
 передний шаг свободной ноги, после приземления которой цикл движений
повторяется сначала.
При беге наклон тела увеличивается, так как скорость больше, чем при
ходьбе. Причем, чем быстрее бег, тем больше наклон. Наклон туловища у ряда
выдающихся спринтеров лежал в пределах 12 –20˚ с тенденцией уменьшения.
Движения туловища, в основном, соответствуют движениям при ходьбе.
Нагрузка на мышцы при беге большая, чем при ходьбе. Особенно сильным
является сокращение четырехглавой мышцы бедра, а также задних наружных
мышц голени в момент отталкивания «задней» ноги от земли. В целом бег
характеризуется более интенсивной работой всех мышц.
Факторы, влияющие на скорость бега разнообразны. Например, при беге на
короткие дистанции это поддержание максимальной скоростью бега. А при
беге на длинные дистанции спортсмен бежит со скоростью, которая
обеспечивает ему возможность сохранить достаточно энергии, чтобы закончить
дистанцию.
При беге с определенной скоростью спортсмен выбирает определенную
длину и скорость одиночных шагов, так что комбинация этих двух величин
создает желаемую скорость. Например, если длина шага спортсмена 2 метра, а
частота шагов 3 шага в секунду, его средняя скорость за один шаг будет 6 м/с.
19
4. Возрастные локомоции.
У новорожденных двигательный аппарат имеет определенную степень
зрелости, что позволяет выполнять целый ряд простейших движений.
Нарастание тонуса затылочных мышц позволяет двухмесячному ребенку,
положенному на живот, поднимать голову. К 2,5 – 3 месяцам начинается
развитие движений рук в направлении к видимому предмету, а к 5 – 6 месяцам
ребенок точно протягивает руку к игрушке, с какой бы стороны она не
находилась.
В 4 месяца развиваются движения перевертывания с бока на бок, а в 5
месяцев – на живот и с живота на спину.
В возрасте 4 – 7 месяцев ребенок ползает, в положении на животе поднимает
голову и верхнюю часть туловища.
В 6 – 7 месяцев начинает вставать на четвереньки. С развитием мышц
туловища и таза ребенок в возрасте 6 – 8 месяцев начинает делать попытки
вставать на ноги, стоять и опускаться, придерживаясь руками за опору.
В период подготовки к ходьбе анатомо-физиологические особенности ребенка
затрудняют процесс овладения равновесием: слишком слабы мышцы нижних
конечностей, а ноги коротки и полусогнуты, да и общий центр тяжести
располагается более высоко, чем у взрослого человека, а стопы гораздо
меньше. Поэтому в период обучения ходьбе очень важно помочь ребенку в
поддержании равновесия. К концу первого года ребенок свободно стоит и, как
правило, начинает самостоятельно ходить. Началом самостоятельной ходьбы
можно считать тот день, когда ребенок впервые пройдет несколько шагов. Но и
этот период устойчивость при ходьбе и прямостоянии незначительна.
Равновесие ему удается сохранять, балансируя руками, разведенными в
стороны и широко расставленными ногами.
К 3 – 4 годам совершенствуется координация движений, что позволяет
ребенку при ходьбе и стоя сохранять равновесие, не прибегая к помощи рук.
В возрасте 4 –5лет ребенку доступны разнообразные и сложные по
координации движения: бег, прыжки, гимнастические и акробатические
упражнения, катание на коньках и т д.
К 6 – 7 годам заметно увеличивается сила мышц разгибателей туловища,
бедра и голени. Важнейшим в формировании двигательных факторов является
бег ходьба, игры, сочетание ходьбы с бегом и прыжками.
В возрасте 5 –8 лет заметно увеличивается точность и меткость движений
(метание мяча и других предметов).
В период от 8 до 11 –12 лет продолжается дальнейшее совершенствование
двигательных навыков, особенно в беге, ходьбе, прыжках, метании,
гимнастических и акробатических упражнениях.
Вместе с тем у школьников по сравнению с дошкольниками, увеличивается
время вынужденной неподвижности. Поэтому на данном этапе развития особую
роль могут сыграть уроки физической культуры, как один из основных
факторов здоровья.
20
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЫЖКОВ И ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ.
План лекции и семинарского занятия.
1. Прыжок в длину с места.
2. Виды прыжков.
3. Сальто и другие вращательные движения.
1. Прыжок в длину с места.
Существует большое количество разновидностей прыжка. Наиболее простым
является прыжок в длину с места. Этот вид прыжка характеризуется тем, что
обе половины тела проводят симметричные движения. Из предварительно
согнутого положения нижних конечностей, вследствие сокращения мышц
происходит разгибание звеньев этих конечностей, в результате чего тело
оказывается подброшенным в воздух и описывает своим центром тяжести
параболу, зависящую от угла под которым тело получило толчок.
Существует зависимость между дальностью полета и углом, под которым
произведен полет. Наибольшая дальность полета происходит при толчке 45˚,
хотя при прыжке с разбега угол может быть несколько меньшим. На величину
угла, под которым тело получает толчок, могут влиять такие обстоятельства,
как встречный или попутный ветер.
Весь прыжок можно разбит на четыре фазы: подготовительную фазу, фазу
толчка, фазу полета в воздухе и фазу приземления.
Подготовительная фаза заключается в том, что сначала производится
приседание с одновременным выведением вертикали центра тяжести кпереди за
пограничную линию площади опоры.
Фаза толчка характеризуется тем, что во время неё происходит резкое
разгибание в суставах нижней конечности, благодаря которому толчок
передается на центр тяжести тела и вслед за тем наступает фаза полета. Фаза
толчка требует максимального сокращения всех мышц нижней конечности,
главным образом подошвенных мышц и задних групп мышц голени и бедра.
Фаза полета. При этой фазе траектория центра тяжести является «заданной» и
может быть изменена только под действием какой-то внешней силы. например,
ветра. Однако движениями мышц можно изменить траекторию центра тяжести,
что влияет на длину полета. При этом известное значение могу иметь движения
рук.
Фазой приземления заканчивается прыжок. Во время нее мышцы нижней
конечности производят некоторую уступающую работу, уменьшая то
сотрясение, которое получает тело. Сохранение равновесия во время
приземления возможно лишь в том случае, когда местом приземления является
площадь, расположенная на продолжении траектории центра тяжести. Обычно
при прыжке в длину приземление происходит на пятки, вследствие чего
рессорные свойства стопы не могут быть полностью использованы. Движения
рук кверху, которое происходит в момент толчка, способствует вдоху. Во время
полета наблюдается некоторая задержка дыхания, а момент приземления
обычно связан с выдохом.
21
2. Виды прыжков.
Прыжок в длину с места – это один из самых простых видов прыжков, к
которым способно тело человека. Есть и другие виды прыжка: прыжок в длину
с разбега, прыжок в высоту с места и разбега, прыжки с шестом, прыжки в
воду и другие.
Прыжок в длину с разбега характеризуется, прежде всего, тем, что дальность
прыжка зависит не только от угла полета, но и от скорости разбега. Когда
человек прыгает «с места», каждая из участвующих в этом акте мышц
сокращается один раз. Максимальная сила, развиваемая мышцей,
пропорциональна площади её поперечного сечения. Возможное укорочение
мышцы пропорционально её длине. Следовательно, работа, которую она может
совершить при одиночном сокращении, пропорциональна произведению её
длины на площадь поперечного сечения, то есть её объему. Спортсмен может
прыгнуть в длину с разбега на расстояние до 8 м и выше. Существует формула,
позволяющая определить начальную скорость спортсмен должен оторваться от
земли. При оптимальной угле в 45˚ скорость отрыва будет равняться 885,8
см/сек, а при угле в 55˚ уже – 913 см/сек.
Прыжок в высоту с места. Лучший прыжок, который может выполнить
мужчина, поднимет его центр тяжести приблизительно на 0,6 м. При этом сила
мышц, производящих прыжок приблизительно в 3 раза должна превышать силу
тяжести, действующую на спортсмена.
Прыжок в высоту с разбега. При прыжке в высоту с разбега прыгун должен
поднять свое тело, чтобы преодолеть горизонтальную перекладину. Мировой
рекорд для прыжков этого типа равен 2м 40 см. Общая высота, на которую
прыгун должен поднять центр тяжести, равна 1,50 м. Причем, чем техничнее
прыжок, тем ближе центр тяжести находится к перекладине, а в идеале на
уровне перекладины. Именно поэтому «перекидной» способ прыжка оказался
менее техничным, чем прыжок спиной. При последнем способе центр тяжести
гораздо ближе к перекладине. При прыжке с разбега, как показывают расчеты,
прыгуну нужно перенести менее половины кинетической энергии разбега. Если
довести эту цифру хотя бы до 50%, то рекорд мира стал бы еще выше: 2м 45см
– 2м 50см.
Прыжок с шестом. При этом виде прыжка используется не только
кинетическая энергия разбега, но и упругую потенциальную энергию шеста.
Современные шесты, согласно расчетам, позволяют со значительно большей
эффективностью использовать его потенциальную энергию. Так что рекорд 6 м
20см не предел и может составить 6 м 50 см.
Прыжки в воду. Прыжки в воду относятся к технико-композиционным видам
спорта. Прыжки выполняются из передней или задней стойки, с вращательными
движениями, винтами, прыжки из стойки на кистях и т. д. Главным элементом
техники прыжка является разбег, толчок, фаза полета и вход в воду.
Выполнение всего прыжка зависит от толчка. При этом направлением толчка
определяется последующая траектория полета, которую спортсмен не сможет
изменить в ходе фазы полета.
22
3. Сальто и другие вращательные движения.
При поступательных движениях центр тяжести передвигается кпереди по
траектории того или иного характера, отдельные же точки тела, в частности
точки туловища, описывают приблизительно параллельные линии. Но кроме
поступательных движений возможны ведь и вращательные движения тела, при
которых все тело описывает окружности отдельными точками около некоторой
оси. В норме поступательные движения сочетаются с вращательными.
К числу вращательных движений тела, при которых происходит перемещение
вокруг одной из осей тела, причем чаще всего поперечной, относится сальто.
Наиболее простым вариантом сальто считается сальто назад.
Как и при прыжке в сальто выделяют подготовительную фазу, фазу толчка,
фазу полета и фазу приземления.
Подготовительная фаза во многом напоминает таковую при прыжке.
Фаза толчка характеризуется резким разгибанием нижних конечностей и
туловища и взмахом верхних конечностей, вследствие чего тело получает
толчок. Эта фаза при сальто характеризуется небольшим углом по отношению к
прямой, соединяющей центр площади опоры при толчке и центр тяжести всего
тела. Поэтому тело при толчке получает вращательный импульс.
Фаза полета отличается сложностью. Во время её исполнения спортсмен
после некоторого взлета производит «группировку» тела, то есть придает ему
согнутое положение. Вместе с тем наблюдается значительное уменьшение его
момента инерции. Это приводит к вращению.
Фаза приземления аналогична таковой при прыжке.
Дыхание во время полета при сальто задерживается, причем фаза толчка
благоприятствует вдоху, а группировка – незначительному выдоху.
Для лиц небольшого роста выполнение сальто несколько легче, чем для лиц
высокого роста.
Вращательные движения тела человека могут служить примером закона
сохранения момента импульса. Если суммарный момент внешних сил,
действующих на тело, вращающееся вокруг оси, равняется нулю, то момент
импульса остается постоянным.
Спортсмен, выполняющий сальто, в начальной фазе сгибает колени и
прижимает их к груди, уменьшая тем самым момент инерции и увеличивая
угловую скорость вращения вокруг горизонтальной оси. В конце прыжка его
тело выпрямляется, момент инерции возрастает , угловая скорость уменьшается.
Фигурист, совершая вращение вокруг вертикальной оси, в начале вращения
приближает руки к туловищу, тем самым, уменьшая момент инерции и
увеличивая угловую скорость. В конце вращения происходит обратный
процесс: при разведении рук увеличивается момент инерции и уменьшается
угловая скорость, что позволяет легко остановится.
23
Раздел 4. ПРОПОРЦИИ ТЕЛА.
Основные темы раздела.
1. Строение тела и пропорции.
1.СТРОЕНИЕ ТЕЛА И ПРОПОРЦИИ.
1. Некоторые особенности строения тела.
2. Характеристика пропорций тела представителей некоторых видов спорта.
1. Некоторые особенности строения тела.
Для определения особенностей сложения тела обычно пользуются
различными измерениями. Сравнивая между собой размеры тела, полученные
при измерениях, можно определить относительные величины этих размеров.
Иногда пользуются методом, разработанным художниками и скульпторами.
Суть этого метода состоит в том, что в качестве единицы или модуля берется
длина какой-нибудь части тела, например, среднего пальца кисти
или
позвоночного столба или другая часть тела.
Древнегреческий скульптор Поликлет считал нормальным телосложение, при
котором высота головы укладывается восемь раз в высоте всего тела. Высота
головы вместе с шеей равна длине стопы и составляет 1/6 высоты всего тела. По
Фриду и Карузину за модуль принимается 4 часть позвоночного столба.
Наиболее популярное измерение пропорций тела – это так называемый
квадрат древних:
 ширина распростертых рук равна росту тела,
 длина бедра укладывается четыре раза в высоте тела,
 окружность кулака равняется длине стопы,
 удвоенная окружность шеи равна окружности талии,
 ширина плеч, взятая между акромиальными точками, равна длине оси
бедра, а также четвертой части роста тела,
 удвоенная окружность запястья равна окружности шеи.
Однако, нужно помнить, что у людей высокого и низкого роста пропорции
тела неодинаковы. Пропорции меняются и с возрастом. Например, у
новорожденных высота головы укладывается в росте тела только четыре раза, а
не 7 – 8 раз как у взрослых людей.
Пропорции тела вычисляются в процентах по данным измерения продольных
и поперечных размеров тела. На основании этих вычислений в анатомии
выделяют три основных типа телосложения человека: мезоморфный,
брахиморфный и долихоморфный.
К мезоморфному типу сложения относятся люди, чьи анатомические
особенности приближаются к усредненным параметрам ( с учетом возраста и
пола).
Лица брахиморфного типа телосложения отличаются преобладанием
поперечных размеров, упитанностью, имеют не очень высокий рост. Сердце у
них расположено поперечно, благодаря высоко стоящей диафрагме. Это
приводит к укорочению легких, петли тонкой кишки расположены
преимущественно горизонтально.
24
Лица долихоморфного типа телосложения (астеники)
отличаются
стройностью, легкостью, преобладанием продольных размеров, относительно
более длинными конечностями.
2. Характеристика пропорций тела представителей некоторых видов
спорта.
Каждый здоровый человек может с успехом заниматься любым видом
спорта и иметь хорошие достижения в разных видах спорта. В то же время
можно отметить некоторые особенности сложения тела присущие лицам,
имеющим рекордные результаты в области того или иного вида спота. Эти
спортсмены обладают некоторыми особенностями, касающимися роста,
веса, развития мускулатуры и т.д.
У гимнастов наблюдается хорошее развитие плечевого пояса и мышц
верхних конечностей, хорошо развитая грудная клетка, мышцы нижних
конечностей развиты хуже.
У легкоатлетов-спринтеров отмечается значительная длина бедер. У
бегунов на средние дистанции – высокий рост, слабое развитие подкожного
жирового слоя, хорошо развитая грудная клетка. Марафонцы имеют
небольшой вес при относительно большой окружности грудной клетки и
повышенной ж.е.л., а также хорошее развитие мышц голени.
Для прыгунов характерен высокий рост, значительная окружность бедра и
несколько меньшая, чем у спринтеров длина туловища. Прыгуны в высоту
отличаются тонким строением скелета и относительно небольшим весом.
Для них также характерны более короткие бедра и относительно длинные
голени. Прыгуны в длину по сложению близки к спринтерам ( не даром Карл
Льюис успешно выступал в обеих дисциплинах).
У метателей – высокий рост и большая масса, но относительно меньшая
длина ног при общем хорошем развитии мускулатуры.
Конькобежцы имеют относительно хорошо развитую грудную клетку и
обладают хорошей упитанностью.
Лыжники отличаются средним ростом, хорошо развитой грудной клеткой
и значительной мышечной силой туловища и ног. Их масса относительно
невелика. (При росте 182 см Г. Сван имел вес 62 кг.)
Велосипедисты Имеют средний рост, относительно короткие ноги,
хорошую ж. е. л.
Пловцы имеют как средний, так и высокий рост, обладают хорошей
подвижностью грудной клетки и повышенной ж. е. л. Они имеют
нормальную упитанность и нормальное развитие подкожного жирового
слоя. Для них характерно пропорциональное развитие тела.
Для борцов характерно брахиморфное строение тела, что главным образом
относится к средневесам и тяжелым весовым категориям.
У тяжелоатлетов относительно короткие ноги и длинное туловище,
широкая грудная клетка и хорошая жизненная емкость легких.
Футболисты имеют относительно небольшой вес, среднее развитие
грудной клетки и среднюю длину ног.
У баскетболистов высокий рост, долихоморфное строение тела,
небольшой вес, среднее развитие грудной клетки при хорошей ж. е. л.
25
СОДЕРЖАНИЕ.
Раздел 1. Работа мышц…………………………………………………..стр. 1.
Лекция и семинар 1. Работа мышц туловища……………………………стр. 1.
1. Типы работы мышц…………………………………………………..стр.1.
2. Скелет человека как система рычагов………………………………стр. 2.
3. Движения позвоночного столба и головы…………………………..стр. 3.
4. Мышцы, удерживающие позвоночный столб………………………стр. 4.
5. Мышцы, принимающие участие в дыхании…………………………стр. 5.
Лекция и семинар 2. Мышцы, производящие движения верхней
конечности…………………………………………………………………………стр. 5.
1. Мышцы, производящие движения плечевого пояса………………стр. 5.
2. Мышцы. производящие движения плечевого сустава……………..стр. 6.
3. Мышцы, производящие движения в локтевом, лучезапястном суставах и
суставах кисти…………………………………………………………стр.7.
4. Обзор функций верхней конечности…………………………………стр.7.
Лекция и семинар 3. Мышцы, производящие движения нижней
конечности…………………………………………………………………………стр. 8.
1. Мышцы, производящие движения в тазобедренном суставе………..стр. 8.
2. Мышцы, осуществляющие движения в коленном, голеностопном
суставах и суставах стопы……………………………………………..стр. 9.
3. Обзор функций нижней конечности………………………………….стр. 9.
Раздел 2. Положения тела………………………………………………стр. 10.
Лекция и семинар 1.(4). Общие представления о положениях тела…стр. 10.
1. Анатомическая характеристика положений тела…………………стр. 10.
2. Центр тяжести и равновесие тела…………………………………стр. 11.
3. Биомеханика тренировок и движений……………………………..стр. 12.
Лекция и семинар 2. (5). Биомеханическая характеристика положений
тела………………………………………………………………………………стр.13.
1. Положение «стоя»……………………………………………………стр. 13.
2. Осанка…………………………………………………………………стр. 14.
3. Положение «лежа» и «сидя»…………………………………………стр. 14.
4. Положение «вис»………………………………………………………стр.15.
5. Положение «упор»…………………………………………………….стр. 15.
6. Положение «мост»……………………………………………………..стр.16.
Раздел 3. Биомеханическая характеристика движений тела……стр. 17.
Лекция и семинар 1 (6). Характеристика поступательных движений тела
человека…………………………………………………………………………стр. 17.
1. Биомеханическая характеристика ходьбы…………………………стр. 17.
2. Виды ходьбы…………………………………………………………стр. 18.
3. Характеристика бега…………………………………………………стр. 19.
4. Возрастные локомоции………………………………………………стр. 20.
Лекция и семинар 2 (7). Характеристика прыжков и вращательных
движений…………………………………………………………………………стр. 21.
1. Прыжок в длину с места……………………………………………..стр. 21.
2. Виды прыжков………………………………………………………...стр.22.
3. Сальто и другие вращательные движения…………………………..стр. 23.
26
Раздел 4. Пропорции тела………………………………………………стр. 24.
Лекция и семинар 1(8). Строение тела и пропорции……………………стр.24.
1. Некоторые особенности строения тела…………………………….стр. 24.
2. Характеристика пропорций тела, представителей некоторых видов
спорта…………………………………………………………………стр. 25.
27