|
|
превышающую максимальную скорость сокращения
мышцы.
|
135
|
Чему равна сила тяги предварительно растянутой мышцы
|
При возбуждении предварительно растянутой мышцы суммарная сила тяги активной мышцы равна сумме сил, которые проявляют: а)
контрактильный компонент мышцы и параллельный упругий компонент
|
136
|
Явление баллистической работы возникает ...
|
когда мышцы посредством которых выполняется движение, сокращаются, находясь перед этим в сильно растянутом состоянии. Ошибочно думать, что предварительное растягивание мышцы должно осуществляться ее антагонистом. Растягивать мышцу должна сила для данного сочленения внешняя. Например, сила тяжести, при амортизации, сила инерции звена, возникающая при движении в других сочленениях, работа по разгону этого звена, проделанная в предыдущей фазе (замах, обгон
снаряда при метаниях).
|
137
|
Какова зависимость между силой тяги мышцы и скоростью ее сокращения.
|
Зависимость была установлена экспериментальным путем А.В.Хиллом. Во сколько раз быстрее сокращается мышца, во столько раз меньшую силу она может развить. Графически эта зависимость изображается квадратической гиперболой. Эта зависимость справедлива лишь в режиме преодолевающей работы мышцы при ее активной укорочении.
Зависимость “сила - скорость” мышцы
- режим активного укорочения мышцы при преодолевающей работе,
- режим растягивания (удлиненная) активной мышцы при уступающей работе,
Рив и Рин - верхняя и нижняя границы предельного изометрического напряжения мышцы
Д=(Рив - Рин) - интервал предельных напряжению мышцы в изометрическом режиме Д 0,2 Рин
В режиме же выступающей работы при растягивании активной мышцы взаимосвязь “сила - скорость” иная: чем с большей скоростью
растягивается мышца, тем большую силу она
|
|
|
проявляет (кривая II, рис.). Пример сказанному: из исходного положения “вис” на перекладине подтянуться (преодолевающий режим работы мышц), проявляя большую силу мы можем только медленно. Медленно же опуститься в вис (уступающий режим) значительно труднее, чем быстро, так как в уступающем режиме большую силу развить можно только при большей скорости.
Анализ зависимости показывает: если статическому (изометрическому) режиму работы непосредственно предшествовал преодолевающий (кривая 1), то развиваемая мышцей максимальная изометрическая сила не превышает величину Рин, если же статическому режиму предшествовал уступающий (кривая 2), то мышца развивает усилие Рив. Пример сказанному: если гимнаст из исходного положения “упор” на кольцах опускается в положение “крест”, то его мышцы для удержания положения “крест” могут развивать усилие Рив (статическому режиму работы мышц предшествовал уступающий). Если же гимнаст выполняет “крест” из положения “вис” на кольцах, то статическому режиму работы мышц будет предшествовать преодолевающий, и мышцы гимнаста для удержания положения “крест” смогут проявить усилие только Рин, то есть меньше, чем в
предыдущем случае.
|
138
|
Из чего складывается полная механическая энергия мышцы
|
Полная механическая энергия мышцы, идущая на совершение работа по перемещению звеньев нашего тела, складывается из энергии сократительного процесса (происходящего с потреблением энергии
от организма) и энергии упругой деформации мышц (практически “бесплатной” для организма).
|
139
|
Опишите модель энергетически рациональной структуры движения на примере выполнения циклических движений.
|
В циклических движениях, движения
биомеханических звеньев носят возвратно - вращательный характер. Возвратное движение характеризуется сменой направления движения на противоположное (туда - обратно). Например, движение маховой ноги при прыжках в длину, Обычно и прямое, и возвратное движение состоят из двух фаз: а) прямое - разгон и торможение звена; б) обратное - вновь разгон и торможение. Наиболее характерными фазами большинства наших суставных движений являются торможение прямого движения и разгон обратного. Между этими фазами существует граничная поза, то есть положение звена, при котором происходит смена направления движения (смена направления скорости).
1. Прямое движение. Сгибание бедра - разгон. происходит стимуляция сократительного процесса мышц сгибателей бедра с потреблением энергии от организма. Эта энергия совершает работу по разгону
звена. Как только скорость звена достигнет скорость
|
|
|
сокращения мышцы, дальнейший разгон звена осуществляет релаксирующий последовательный упругий компонент за счет превращения накопленной потенциальной энергии упругой деформации в кинетическую энергию движения звена. Это дополнительная порция сообщаемой звену энергии, а значит, и скорости. Стимуляция сократительного процесса должна прекратиться, так как не дает механического эффекта. Мышцы антагонисты (разгибатели бедра) не возбуждены. В конце фазы разгона начинается постепенное растягивания невозбужденного антагониста (разгибателя бедра).
Торможение прямого движения - сгибание бедра. Звено начинает тормозиться, когда его кинетическая энергия тратится на работе против сил тяжести звена и на работу против упругих сил растягивающегося антагониста (разгибателя бедра). Возникающие по мере растягивания антагониста все большие и большие упругие силы(нелинейная упругость, переменная жесткость) тормозят прямое движение бедра.
В граничной позе прямое движение останавливается. Скорость звена равняется нулю. Происходит смена направления движения. Вся кинетическая энергия звена израсходована на работу против сил тяжести звена и упругих сил растягивающихся, невозбужденных антагонистов. В каком же состоянии оказываются мышцы в граничной позе к моменту начала второго возвратного движения - разгибания бедра? Сгибатели бедра - расслаблены и возбуждены, они не удерживают сочленение в согнутом положении и не оказывают сопротивления начинающемуся возвратному движению. Разгибатели бедра - не возбуждены, но предельно растянуты (внешней для них силой инерции звена, а не силой тяги мышц - сгибателей бедра). они накопили потенциальную энергию упругой деформации упругого компонента, на приобретение которой не потребовалось затраты химической энергии организма.
Обратное движение бедра. Разгон. Разгибание бедра. Мышцы разгибателя бедра предельно растянуты, упругие силы изменяют направление движения звена на обратное. В этот момент необходимо включение в работу сократительных компонентов разгибателей бедра (должен начаться сократительный процесс как результат возбуждения мышцы). Сила тяги сократительных компонентов будет складываться с силами упругой деформации параллельного упругого компонента. Суммарная
сила тяги мышцы увеличится. И опять
|
|
|
сократительный процесс мышц бедра (с потреблением энергии от организма) должен прекратиться, как только скорость звена достигнет скорости укорочения мышцы. Дополнительную порцию кинетической энергии звено получит от последовательного упругого компонента.
4. Обратное движение. Торможение разгибателей бедра. протекает по тем же закономерностям, как и торможение прямого движения. Силы инерции звена растягивают мышцы антагонисты (сгибатели бедра). Упругие силы растягивающихся мышц сгибателей бедра тормозят движение. К концу фазы торможения, перед моментом вторичного начала прямого движения, наблюдается следующая картина: разгибатели бедра расслаблены и не возбуждены, они не удерживают сочленение в разогнутом положении и не оказывают сопротивление начинающемуся возвратному движению (сгибанию бедра). Сгибатели бедра - не возбуждены, предельно растянуты внешней силой, накопили энергию упругой деформации для
выполнения работы по разгону звена в следующей фазе движения.
|
140
|
Назовите основные условия эффективного использования энергии мышечной системы в скоростно - силовых движениях
|
1. В процессе движения мышца должна работать в диапазонах сильного растягивания, сокращаясь при этом на малую величину.
2, Растягивание должно быть результатом действия внешней силы (инерции), а не силы тяги антагонистов, развиваемой в текущий момент.
Стимуляция мышечного возбуждения (сократительный процесс мышцы) должна начинаться в фазе наибольшего удлинения мышцы.
При стимуляции возбуждения должно особо акцентироваться начало процесса (обеспечиваться возможно большая мощность первого рывка).
Активное сокращение мышцы (возбудительный процесс) должно делаться лишь до тех пор, пока это
дает механический эффект.
|
УПРАЖНЕНИЯ С СОХРАНЕНИЕМ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА
|
141
|
Какие выделяют статические положения тела в зависимости от их роли в решении двигательной задачи
|
Можно сравнить по биомеханическому функциональному значению и роли в решении двигательной задачи следующие статистические положения: стартовые положения в локомоторных движениях, стойки вратарей, стойки волейболистов перед приемом мяча, защитные стойки в баскетболе, удержание упора, виса или стойки в гимнастике или акробатике и т.д. Любая смена направления
движения спортсмена происходит через мгновенную статическую позу.
|
142
|
Какими критериями характеризуется статическое
положение тела
|
Сохранение положения тела (статическое положение) характеризуется: 1) позой, то есть
взаимным относительным положением звеньев тела,
|
|
|
необходимым для выполнения определенной двигательной задачи; 2) ориентацией и местоположением в пространстве; 3) отношением к
опоре.
|
143
|
Равновесие механической системы под действием приложенных к ней сил
|
- это такое состояние, при котором координаты всех точек системы постоянны (неизменяемы во времени) по отношению к неподвижной системе отсчета.
О равновесии можно говорить и в случае сохранения позы в движении, то есть в случае так называемой динамической позы, при которой скорость изменения координат хотя бы одного из звеньев не равна нулю. В случае динамической позы силы, действующие на отдельные звенья тела, не должны изменять их взаимного относительного положения, то есть не должны вызывать движения этих звеньев друг относительно друга. Итак, для сохранения и положения позы тела нам необходимо состояние, при котором выполняется
условие равновесия сил, действующих на биомеханическую систему.
|
144
|
Что изучает статика
|
Изучение условий равновесия механической системы под действием приложенных к ней сил является одной из основных задач раздела общей механики, который называется “Статика твердого тела”. В разделе “Статика” излагаются два основных вопроса: 1) учение о силах и условиях равновесия материальных тел под действием системы сил; 2)
учение об общем центре тяжести тела (ОЦТ).
|
145
|
Сила тяжести
|
На каждую частицу тела, находящегося в поле земного тяготения действует направленная к центру Земли сила, называемая силой тяжести. По величине сила тяжести равна массе тела, помноженной на ускорение свободного падения: P = m*g. Ввиду малого размера тел, с которыми обычно приходится иметь дело, относительно размеров Земли, допустимо считать силы тяжести частиц тела направленными вертикально вниз и параллельными друг другу. Если элементарные силы тяжести, действующие на отдельные частицы тела, есть P1, P2, P3,... Pn , а равнодействующая этих параллельных сил - Р, то модуль этой силы:
|
146
|
Что называется общим центром тяжести твердого тела (ОЦТ)
|
Точка, через которую проходит действие равнодействующей элементарных сил тяжести при любом повороте тела в пространстве, являющаяся
центром параллельных сил тяжести, называется общим центром тяжести (ОЦТ) твердого тела.
|
147
|
Чем определяется ОЦТ тела человека
|
Так как тело человека не является твердым неизменяемым телом, а представляет из себя
систему взаимно подвижных звеньев, то положение
|
|
|
ОЦТ будет определяться главным образом, позой тела человека (то есть взаимным относительным расположением звеньев тела) и изменяться с
изменением позы.
|
148
|
Можно ли повлиять на характеристики ОЦТ тела во время безопорного положения
|
На характеристики движения самого ОЦТ во время безопорного положения мы повлиять не можем, так как программа движения ОЦТ в полетной фазе
задается в процессе взаимодействия спортсмена с опорой.
|
149
|
Что характеризует положение ОЦТ
|
По положению ОЦТ тела спортсмена мы оцениваем статические положения (стартовые, промежуточные, конечные), так как положение ОЦТ характеризует степень устойчивости равновесия. Степень напряжения тех или иных мышечных групп в статическом положении зависит от положения ЦТ звена и вышележащих звеньев. Положение ОЦТ зависит от распределения масс тела (от конструкционных особенностей) и этим определяет
двигательные возможности человека.
|
150
|
Чем обусловлено перемещение ОЦТ тела в статичной позе
|
Говоря об ОЦТ тела человека, следует иметь в виду не геометрическую точку, а некоторую область пространства, в которой эта точка перемещается. Это перемещение обусловлено процессами дыхания, кровообращения, пищеварения, мышечного тонуса и др., то есть процессами, приводящими к постоянному смещению масс тела человека. Ориентировочно можно считать, что диаметр сферы, внутри которой происходит перемещение
ОЦТ, в спокойном состоянии составляет 10 - 20 мм.
|
151
|
Каким образом
рассчитываются координаты ОЦТ тела в движении
|
В процессе же движения смещение ОЦТ может значительно увеличиваться и при этом оказывать влияние на технику выполнения движений. Координаты ОЦТ тела человека по фотографии определяются аналитическим путем на основании формулы:
|
152
|
Какие силы действуют на тело человека в основной стойке
|
1) сила тяжести его тела или других тел (снарядов, партнеров), 2) сила реакции опоры (вес приложен к опоре, реакция опоры - к человеку). Это внешние по отношению к телу человека силы (результат взаимодействия тела человека с другими телами - землей и опорой). Тело человека - не твердое тело, а система подвижно
соединенных звеньев. Для сохранения позы (то есть взаимного относительного расположения
| |
Скачать 0.93 Mb.