Главная страница
Навигация по странице:

  • Тема 5. Биомеханика физических качеств человека.

  • Двигательное (физическое) качество

  • Курс лекций по дисциплине Биомеханика для обучающихся специальности (шифр) 0103000Физическая культура и спорт


    Скачать 0.72 Mb.
    НазваниеКурс лекций по дисциплине Биомеханика для обучающихся специальности (шифр) 0103000Физическая культура и спорт
    Дата01.10.2020
    Размер0.72 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаlektsii.docx
    ТипКурс лекций
    #140519
    страница3 из 7
    1   2   3   4   5   6   7
    Тема 4. Методы биомеханических исследований и контроля в физическом воспитании и спорте.

    1.Организация биомеханического исследования.

    2. Этапы организации исследования.

    3. Тесты в биомеханике.

    4.Методы обследования.

    5.Автоматизация биомеханического контроля.

    Двигательная функция человека относится к числу наиболее важных. Опорно-двигательный аппарат как исполнительная система, непосредственно ее реализующая, обеспечивает оптимальные условия взаимодействия его организма с внешней средой. Поэтому, очевидно, что любое более или менее значительное отклонение в параметрах функционирования опорно-двигательного аппарата, как правило, приводит к снижению двигательной активности, нарушению нормальных условий взаимодействия организма с окружающей средой и, как следствие этого, к нарушениям в состоянии здоровья человека

    При естественном развитии и совершенствовании двигательной функции школьников в сложных современных условиях их биологического и социального взаимодействия с окружающей средой возникает необходимость постоянного контроля состояния их организма. Необходимость в таком контроле ощущается с еще большей остротой, в тех условиях, когда организм школьника подвергается каким-либо искусственным направленным воздействиям с целью реализации тех или иных социальных, биологических, физических или других программ. Первые движения из стартового положения, которые обеспечивают прирост скорости и переход к последующему стартовому разгону называются стартовые движения. Вектор силы характеризуется

    величиной действия, линией действия, точкой приложения и направлением.

    Одним из ключевых элементов управления является система биомеханических измерений, обеспечивающая обратную связь о выраженности и характере влияния комплекса воздействий на организм в процессе занятий физическими упражнениями. Специально организованная система таких измерений с использованием современных контактных и бесконтактных методов, двигательных тестов и др., в процессе физического воспитания обозначается как биомеханический мониторинг.

    Как отмечают многие авторы пространственная организация тела является одним из важнейших показателей физического развития, соответственно и здоровья школьников.

    Термин пространственная организация тела человека характеризует расположение его многочисленных биозвеньев, биопар и биокинематических цепей в пространстве в различные моменты времени. При этом тело человека рассматривается не как точка или система точек, а как целостный макроскопический объект.

    При исследовании закономерностей развития моторики (физического развития) детей школьного возраста, большинство авторов основное внимание уделяют психофизиологическому или морфологическому аспектам, пространственная организация тела школьников, как правило, остается без внимания специалистов. В тоже время данные ряда авторов свидетельствуют, что нарушения пространственной организации тела относятся к предпатологическим состояниям, могут стать одной из серьезных причин перегрузки различных отделов опорно-двигательного аппарата у школьников, что в дальнейшем приводит к возник-

    новению заболеваний как самого опорно-двигательного аппарата, так и внутренних органов.

    С биологических позиций для реализации управления процессом физического воспитания необходимо знать не только особенности пространственной организации тела школьников, но и средства, позволяющие достигнуть высокого уровня здоровья, развития физических качеств и совершенства двигательной функции занимающихся.

    Формулирование целей работы.

    Цель работы - разработать технологию биомеханического контроля пространственной организации тела школьников в процессе физического воспитания.

    Результаты исследования и их обсуждение.

    При организации биомеханического контроля мы придерживались существующей классификации, которая предложена в работах различных специалистов, в соответствии с поставленными задачами, организацией его проведения, используемых методов. Контроль может быть предварительным, оперативным и итоговым.

    Направленность и основное содержание предварительного биомеханического контроля. При организации биомеханического контроля важен предварительный контроль, так как все последующие измерения и анализ проводят с учетом полученных результатов на основе первичного материала. От качества его проведения зависит достоверность получаемой информации и организация целенаправленных педагогических воздействий.

    Цель предварительного биомеханического контроля: определение количественных и качественных характеристик исходного состояния пространственной организации тела школьников.

    Предварительный биомеханический контроль пространственной организации тела школьников рекомендуется проводить ежегодно, начиная с 1-гокласса, в начале первой четверти учебного года и, по-нашему мнению, должен включать:

    1. оценку функционального состояния опорно-двигательного аппарата.

    2. оценку морфологического статуса;

    При оценке функционального состояния

    опорно-двигательного аппарата целесообразно исследовать следующие показатели:

    - экспресс-контроль пространственной организации биозвеньев тела;

    - подвижность позвоночного столба;

    - силовую выносливость мышц туловища. Способность человека выполнять работу длительное время без снижения работоспособности называется выносливость.

    В оценку морфологического статуса входит определение соматотипа, а также определение пропорциональных особенностей тела школьников. Легкоатлеты-стайеры (или лыжники-гонщики) в сравнении с тяжелоатлетами обладают большей выносливостью в беге на длинные дистанции.

    Для определения показателей пространственной организации биозвеньев тела в сагиттальной и фронтальной плоскостях, используя резуль-

    таты исследований ряда авторов ,нами была модифицирована карта экспресс контроля пространственной организации тела школьников.

    На основании анализа научно-методической литературы, а также собственных исследований нами были выделены 25 показателей пространственной организации тела. Чтоб удостовериться, что выбранные показатели адекватно характеризуют пространственную организацию тела, была определена их надежность и информативность. Неинформативные показатели были исключены.

    На основе полученных данных, для оценки пространственной организации биозвеньев тела детей школьного возраста, мы рекомендуем учитывать следующие показатели:

    - относительно сагиттальной плоскости - положение головы, состояние грудного кифоза, положение туловища относительно вертикальной оси, форму живота, состояние поясничного лордоза, угол в коленных суставах;

    - относительно фронтальной плоскости - положение головы, расположение плеч, треугольники талии, расположение нижних углов лопаток, расположение гребней подвздошной кости, положение стоп. Способность человека выполнять движения с большей или меньшей по величине предельной амплитудой называется гибкость.

    В современных взглядах на состояние опорно-двигательного аппарата большое значение придается изменениям подвижности позвоночного столба, которая зависит от особенностей расположения суставных отростков в отделе позвоночного столба, состояния межпозвоночных дисков, связочного аппарата и мышц туловища.

    Для измерения амплитуды движений позвоночного столба относительно различных плоскостей используются различные тесты: наклон туловища вперед и назад из положения стоя, для определения подвижности в различных отделах позвоночного столба тест «Шобера»; для определения гибкости нижней части спины и подколенных сухожилий тест «сесть и дотянуться» (Ноeger, Hopkins, 1992); для определения подвижности позвоночного столба относительно вертикальной оси тест «Fleiscmann» (1964).

    Поскольку выпрямителям туловища (глубоким мышцам спины), а также сгибателям туловища (прямая мышца живота) отводится основная роль в биомеханике позвоночного столба, контроль пространственной организации тела школьников должен включать оценку функционального состояния «мышечного корсета» учащихся. Для этого используется педагогическое тестирование (силовая выносливость мышц-разгибателей спины оценивается по времени удержания на вису верхней половины туловища в положении лежа на животе, статическая выносливость мышц брюшного пресса определяется по времени удержания на вису прямых ног поднятых под углом 45° в положении лежа на спине, динамическая выносливость мышц брюшного пресса - числом переходов из положения лежа на спине в положение сидя за 1 минуту).

    Для оценки мышц, сгибающих и разгибающих пальцы стопы, используют специальный двигательный тест, основанный на выполнении неоднократных подъемов на носках на одной ноге вплоть до утомления. Для удержания равновесия исследуемый упирается кончиками пальцев ладони о стену. Если исследуемый не может выполнить более чем 10-15 подъемов, это указывает на снижение функциональности мышц.

    При оценке функционального состояния опорно-двигательного аппарата основным критерием физической подготовленности, по нашему мнению, должно считаться состояние здоровья школьников, динамика изучаемых показателей в ходе регулярных занятий и тренировок, а не только количественные показатели специальных тестов.

    Специальными исследованиями доказано, что специфика заболеваний, динамика физического развития во многом зависит от типа телосложения ребенка. Тип телосложения в детском возрасте, является показателем большого прогностического значения. Проведенные нами ранее исследования позволили обнаружить взаимосвязь нарушений осанки с некоторыми индексами телосложения. Все это предопределило включить в технологию контроля пространственной организации тела школьников определение их соматотипа и индексов телосложения..

    Соматотипирование целесообразно проводить по методу НеаШ-СаПег [19], который дает количественную характеристику содержания трех компонентов тела с оценкой каждого из них по семибалльной шкале: кости, мышцы и жировая ткань. Соотношение костного, мышечного и жирового компонентов, рассчитанное по специальным формулам, определяет телосложение школьников.

    Направленность и основное содержание оперативного биомеханического контроля.

    Оперативный биомеханический контроль рекомендуется проводить на протяжении всего учебного процесса. Это позволит получить необходимую информацию об объекте на любом этапе процесса обучения и выявить особенности влияния средств и методов физического воспитания на организм учащихся, оценить эффективность воздействий специально организованных занятий по физическому воспитанию на пространственную организацию тела школьников.

    Цель оперативного биомеханического контроля: оценить эффективность воздействий специально организованных занятий по физическому воспитанию на пространственную организацию тела школьников.

    Так как оперативный контроль предполагает получение необходимой информации об измерении изучаемых характеристик после физических нагрузок с минимальными временными затратами, мы рекомендуем исследовать следующие показатели:

    - экспресс-контроль пространственной организации биозвеньев тела;

    - подвижность позвоночного столба;

    - силовая выносливость мышц туловища.

    Направленность и основное содержание итогового биомеханического контроля. Итоговый контроль позволяет интегрально, целостно оценить изучаемый процесс в рамках завершенного цикла или этапа. Он предполагает получение, обработку и анализ полученных данных, отражающих завершенный временной этап или цикл, на основании, которых, определяется необходимая направленность последующих действий.

    Цель: комплексная оценка состояния пространственную организацию тела детей школьного возраста на заключительном этапе или цикле.

    Такой подход позволит педагогу не только объективно оценить эффективность своей педагогической деятельности, но и при необходимости изменить пути дальнейшей направленности всего физкультурно-оздоровительного процесса.

    Проведенные педагогические эксперименты убедительно показали, что использование предложенной технологии биомеханического контроля пространственной организации тела детей школьного возраста, позволяет объективно оценивать уровень физического развития учащихся и на основании полученных данных вносить коррекции в процесс физического воспитания.

    Выводы

    1. Пространственная организация тела школьников должна рассматриваться как взаимосвязанная и взаимообусловленная совокупность биогеометрических, биодинамических и морфофункциональных компонентов их тела. При этом здоровье школьников с системных позиций оценивается как определенная гармония взаимосвязанных пространственных характеристик их тела.

    2. Биомеханический контроль является одной из важных составляющих частей управления процессом физического воспитания, который должен включать: экспресс-контроль пространственной организации биозвеньев тела, определение функционального состояния позвоночного столба, а также морфологический статус.

    3. Разработанная нами технология биомеханического контроля пространственной организации тела школьников позволяет осуществлять доно-зологическую диагностику пространственной организации тела школьников, выделять учащихся групп риска, которые требуют углубленного обследования, способствует внедрению в практику учебных заведений технологий корригирующих и сберегающих здоровье школьников в процессе физического воспитания, а также дает возможность проводить отбор и ориентацию в видах деятельности, сопряженных с физическими нагрузками (профессиональный и спортивный отборы).

    Дальнейшие исследования предполагается провести в направлении изучения других проблем биомеханического контроля пространственной организации тела школьников в процессе физического воспитания. Способность достижения цели определенным образом называется методом.
    Тема 5.Биомеханика физических качеств человека.

    1.Понятие о моторике человека, двигательные качества качественно различные стороны моторики человека.

    2.Биомеханика силовых, скоростных, и скоростно-силовых качеств.

    3.Биомеханические основы выносливости.

    4.Утомление и его биомеханические проявления.

    5.Биомеханические основы экономизации спортивной техники.

    6.Биомеханические основы гибкости.

    7.Активная и пассивная гибкость
    В любом человеке заложены некоторые двигательные возможности, которые не могут проявиться иначе как в двигательной деятельности. Двигательные действия человека, особенно в спорте очень разнообразны (локомоторные, ударные, переместительные и др.). Но как сопоставить возможности одного человека, но проявляемые в разных ситуациях, или возможности разных людей, но проявляемые в одинаковых условиях? Необходима некоторая качественная мера и количественные критерии для сравнения и оценки. Из этих потребностей и возникло классификационное деление возможностей человека на двигательные (физические) качества.

    Двигательное (физическое) качество – это некоторая качественная мера проявления физических возможностей человека в различных двигательных ситуациях. Сопоставляемые с этой мерой биомеханические параметры (сила, скорость, время) являются количественной оценкой интенсивности проявления тех или иных качеств. Оказалось, что всю многосторонность двигательных возможностей человека можно охарактеризовать через достаточно ограниченное число следующих двигательных качеств: силовые, скоростно-силовые, быстрота, выносливость, гибкость. В действительности эти качества проявляются не в «чистом» виде, а в некотором комплексном, так как в большой степени взаимозависимы: развитие одного физического качества существенно влияет и на другие (развитие силы ведёт к уменьшению выносливости и гибкости; развитие выносливости – к уменьшению силы и т. д.).

    Сила действия человека

    В биомеханике силой действия человека называется сила воздействия его на внешнее физическое окружение, передаваемая через рабочие точки своего тела. Примером могут быть сила давления на опору, сила тяги за рукоятку станового динамометра и т. п.

    Сила — это мера механического действия одного тела на другое Численно она определяется произведением массы тела на его ускорение, вызванное данной силой:

    Момент силы — это мера вращающего действия силы на тело; от определяется произведением модуля силы на ее плечо

    Сила действия человека (СДЧ), как и всякая другая сила, может быть представлена в виде вектора и определена указанием: 1) направ­ления, 2) величины (скалярной) и 3) точки приложения (рис. 44).

    Сила действия человека зависит от состояния данного человека и его волевых усилий, т. е. стремления проявить ту или иную величину силы, в частности максимальную силу, а также от внешних условий, в частности от параметров двигательных заданий.

    Понятие о силовых качествах

    Силовые качества характеризуются максимальными величинами силы действия ( F mm), которую может проявить тот или иной человек. Вместо термина «силовые качества» используют также термины

    «мышечная сила», «силовые возможности», «силовые способности». Оптимальный выбор в следующей ситуации: гимнастка выступает на соревновании- эстетичность.

    Наиболее распространенной является следующая классификация силовых качеств:

    Силовые качества Условия проявления

    1. Собственно-силовые Статический режим и медленные (статическая сила) движения

    2. Скоростно-силовые:

    а) динамическая сила Быстрые движения

    б) амортизационная сила Уступающие движения

    Сила действия человека и сила мышц

    Сила действия человека непосредственно зависит от сил тяги мышц, т. е. сил, с которыми отдельные мышцы тянут за костные рычаги. Однако между натяжением той или иной мышцы и силой действия нет однозначного соответствия. Это объясняется, во-первых, тем, что почти любое движение происхо­дит в результате сокращения большого числа мышечных групп; сила действия — итог их совмест­ной активности; и, во-вторых, тем, что при изменении суставных углов меняются условия тяги мышц за кость, в частности пле­чи сил мышечной тяги. «Безнагрузочный» метод развития силы мышц разработал А.Н.Анохин.

    Приятие о скоростных качествах

    Скоростные качества характеризуются способностью человека со­вершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. При этом предполагается, что выполнение задания длится небольшое время и утомление не возникает.

    Принято выделять три основные (элементарные) разновидности проявления скоростных качеств:

    1) скорость одиночного движения (при малом внешнем сопро­тивлении);

    2) частоту движений;

    3) латентное время реакции.

    Между показателями скорости одиночного движения, частоты движений и латентного времени реакции у разных людей корреляция очень мала. Например, можно отличаться очень быстрой реакцией и быть относительно медленным в движениях и наоборот. Имея это в виду, говорят, что элементарные разновидности скоростных качеств относительно независимы друг от друга. Способность быстро овладевать новыми движениями и перестраивать двигательную деятельность в соответствии с требованиями внезапно меняющейся обстановки, называется ловкостью.

    Динамика скорости

    Средствами развития быстроты являются скоростные упражнения. Выполнение скоростной работы с сокращенными интервалами отдыха ведет к развитию скоростной выносливости. Оптимальный выбор в следующей ситуации: человек убегает от преследования - бежать быстро и спастись.

    В спорте существуют два вида заданий, требующих проявления максимальной скорости. В первом случае необходимо показать мак­симальную мгновенную скорость (в прыжках — к моменту отталкива­ния; в метании — при выпуске снаряда и т. п.); динамику скорости при этом выбирает сам спортсмен (например, он может начать движение чуть быстрее или медленнее). Во втором случае необходимо выполнить с максимальной скоростью (в минимальное время) все движение (пример: спринтерский бег). Здесь тоже результат зависит от динамики скорости. Например, в спринтерском беге наилучший результат до­стигается в тех попытках, где мгновенные скорости на отдельных отрезках стартового разгона являются максимальными для данного человека.

    Во многих движениях, выполняемых с максимальными скоростями, различают две фазы: 1) увеличения скорости (стартового разгона), 2) относительной стабилизации скорости (рис. 49). Характеристикой первой фазы является стартовое ускорение, второй — дистанционная скорость.

    5. Биомеханические аспекты двигательных реакций

    Различают простые и сложные двигательные реакции. Про­стая реакция — это ответ заранее известным движением на заранее известный (внезапно появляющийся) сигнал. Примером может быть скоростная стрельба из пистолета по силуэтам, старт в беге и т. п. Все остальные типы реакций — когда заранее не

    известно, что именно надо делать в ответ на сигнал и каким будет этот сигнал, — называются сложными. В двигательных реакциях различают:

    а) сенсорную фазу — от момента появления сигнала до первых признаков мышечной активности (обычно они регистрируются по ЭМГ, т. е. по появлению электрической активности в соответству­ющих мышечных группах);

    б)премоторную фазу (электромеханический интервал — ЭМИ) — от появления электрической активности мышц до начала движения. Этот компонент наиболее стабилен и составляет 25—60 мс;

    в) моторную фазу — от начала движения до его завершения (например, до удара по мячу).

    Сенсорный и премоторный компоненты образуют латентное время реагирования.

    С ростом спортивного мастерства длительность как сенсорного, так и моторного компонента в сложных реакциях сокращается. Однако в первую очередь сокращается сенсорная фаза (спортсмену нужно меньше времени для принятия решения), что позволяет более точно, спокойно и уверенно выполнить само движение. Вместе с тем, как бы она ни сокращалась, нужно иметь возможность наблюдать объект реакции (мяч, противника и т. п.) достаточное время. Когда движу­щийся объект попадает в поле зрения, глаза начинают двигаться, как бы сопровождая его. Это движение глаз происходит автоматически и не может быть произвольно заторможено или ускорено (правда, на спортсменах высокого класса такие исследования пока не проводились:

    быть может, они и умеют это делать). Приблизительно через 120 мс после начала прослежива­ющего движения глаз происхо­дит опережающий поворот голо­вы примерно в то место прос­транства, куда передвигается объект и где он может быть «пе­рехвачен». Поворот головы про­исходит также автоматически (даже у людей, плохо умеющих ловить мяч), но при желании может быть заторможен. Если поворот головы не успевает про­изойти и вообще если время наблюдения за движущимся объектом мало, успешность ре­акции уменьшается (рис. 53). Двигательные действия, выполняемые в минимальный отрезок времени, называются быстротой.

    Большое значение в сложных реакциях приобретает умение предугадывать действия против­ника (например, направление ,и характер удара или броска мяча или шайбы); Подобное умение на­зывают антиципацией, а соответ­ствующие реакции — антици­пирующими.

    Что касается моторной фазы реакции, то продолжительность ее при разных вариантах техни­ческих действий различна. Нап­ример, для того чтобы поймать' мяч, требуется больше времени, чем для того, чтобы его отбить. У вратарей-гандболистов ско­рости движений при защите разных углов ворот различны; различны поэтому и расстояния, с которых они могут успешно отражать броски в разные секторы ворот (табл. 6, Во А. Голуху, переработано). Расстояния, с которых мяч уже не может быть пойман или отражен без антиципации, иногда называют «мертвой зоной».

    Аналогичные закономерности существуют и в других спортивных играх.
    1   2   3   4   5   6   7


    написать администратору сайта