|
|
Анатомия ФК ++Оригинал. Программа дисциплины Анатомия человека
Введение в курс общей динамической морфологии.
Динамическая анатомия (морфология) (от греч. dynamis - сила) - наука, изучающая анатомическую основу движений и положений тела человека (соотношение его частей, их взаиморасположение), дающая анатомический анализ работы пассивной и активной частей опорно-двигательного аппарата и оценивающая при этом состояние всех органов и систем тела. Динамическая морфология развивает основные принципы функциональной анатомии в их приложении к изучению движений тела. Динамическая морфология в своем общем разделе выполняет подготовительные (пропедевтические) функции для биомеханики. Вместе с тем биомеханика дает сведения, необходимые для совершенствования частного отдела динамической морфологии. При анализе положений и движений человека двигательный аппарат рассматривается как целостное образование в связи с системами его обеспечения и регулирования. Если при изучении строения костей, их соединений, мышц и других органов основным является метод анализа, то в динамической морфологии ведущую роль играет метод синтеза, обобщения.
Частная динамическая морфология рассматривает анатомическую характеристику движений и положений тела в связи с потребностями спортивной, профессиональной, педагогической, бытовой и других видов практики. Эти данные необходимы для совершенствования спортивной техники, решения задач эргономики (более рационального, с учетом возможностей человека планирования рабочих мест и пультов управления), эргономического обоснования вопросов производственной и бытовой техники, успешной разработки новых тренажерных устройств в спорте и т.п. Рассматривая с позиций анатомии какое-либо положение или движение тела, необходимо хорошо знать технику выполнения и ясно представлять себе целевую направленность данного упражнения. Частная динамическая морфология входит в каждую спортивно-педагогическую дисциплину, открывая перспективы совершенствования техники и спортивного мастерства
Характеристика положения или движения тела с позиций законов механики необходима для понимания работы двигательного аппарата. Биомеханическое осмысление формы и структуры движения или положения тела человека для морфолога не самоцель, а, лишь очень важная предпосылка детального анатомического разбора движения или положения тела. При этом рассматриваются:
— действующие силы;
— положение центра тяжести (масс) тела человека и его отдельных звеньев;
— положение центра объема тела человека;
— величина удельного веса тела человека;
— состояние площади опоры;
— вид равновесия;
— условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости.
Действующие силы.
Каждое движение, производимое человеком, и любое положение, в котором он находится, обусловлены взаимодействием ряда сил. Силы, действующие на тело человека, разделяются на внешние и внутренние.
Внешние силы приложены к человеку извне или возникают при его взаимодействии с внешними телами (противником, спортивными снарядами и др.). Наибольшее значение для анатомического анализа положений или движений человека имеют сила тяжести (сила гравитации), сила реакции опоры и сила сопротивления среды. Каждая из этих сил характеризуется величиной, направлением и точкой приложения.
Сила тяжести (сила гравитации) равна массе тела, приложена в месте положения ОЦТ тела и направлена отвесно вниз. При выполнении упражнения с отягощением (штангой, ядром) необходимо учитывать силу тяжести системы «спортсмен — снаряд».
Сила реакции опоры представляет собой противодействие опорной поверхности при давлении на нее. Сила реакции опоры при вертикальном положении тела равна силе тяжести (действие равно противодействию), но противоположна ей по направлению. При ходьбе, беге, прыжках в длину с места сила реакции опоры направлена к телу под углом от опорной поверхности и может быть разложена по правилу параллелограмма сил на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная составляющая силы peaкции опоры (сила нормального давления) направлена вверх и взаимодействует с силой тяжести, горизонтальная (сила трения) влияет на перемещение тела. Если бы не существовало трения, человек не мог бы ходить и бегать: нога, которой производится отталкивание, скользила бы назад и перемещение тела было бы невозможно (нечто подобное наблюдается при ходьбе по скользкому льду).
Сила сопротивления среды действует на тело человека при его движениях в воздушной (при сильном- ветре или быстром беге) или водной среде (плавание). Она зависит от площади лобовой поверхности сопротивления тела, скорости движения и плотности среды. С уменьшением лобовой поверхности (например, при низкой посадке велосипедиста) сопротивление среды уменьшается.
Внутренние силы возникают внутри тела человека при взаимодействии частей тела. Внутренние силы разделяются на пассивные и активные. К пассивным внутренним' силам относятся: сила эластической тяги мягких тканей (связок, суставных сумок, фасций, мышц и др.), которая возникает при их растяжении, сила сопротивления костей, хрящей, определяемая их физико-химическими свойствами, а также сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости, находящейся в полости суставов.
Основной активной внутренней силой является сила сокращения мышц. Величина силы сокращения мышц зависит от анатомических и физиологических условий (см. стр. 114). Направление ее определяется равнодействующей. Точкой приложения силы сокращения мышц является центр фиксации мышцы на подвижном (перемещаемом) звене.
Если силы, действующие на тело, уравновешены, то оно находится в покое; если же их равнодействующая не равна нулю, то тело перемещается в направлении этой равнодействующей. Каждая из сил может быть движущей или тормозящей. Например, сила тяжести при движении вниз является движущей силой, а при движении вверх — тормозящей. При движении по горизонтали силу тяжести условно считают нейтральной. Сила попутного ветра, например, при ходьбе — движущая сила, а сила встречного ветра — тормозящая.
Центр тяжести тела человека. Следует различать общий центр тяжести (центр масс) тела (ОЦТ тела) человека и центры тяжести отдельных частей тела.
Общим центром тяжести тела человека называется точка приложения равнодействующей всех сил тяжести составляющих его частей (звеньев тела). Каждая часть тела человека при определенной массе и специфическом расположении ее имеет собственный центр тяжести. Так, центр тяжести головы находится сзади спинки турецкого седла примерно на 7 мм; центр тяжести туловища — на 0,44 расстояния от плечевого сустава до тазобедренного, спереди от верхнего края 1-го поясничного позвонка; центр тяжести плеча — на 0,47, предплечья — на 0,42, бедра — на 0,44; голени — на 0,42 расстояния от своего проксимального конца; центр тяжести кисти с несколько согнутыми пальцами приблизительно на 1 см проксимальнее головки 3-й пястной кости; центр тяжести стопы — на ее продольной оси и отстоит от ее заднего края на 0,44 длины стопы.
Поскольку звенья тела человека даже при обычном вертикальном его положении (а особенно при движениях) не располагаются строго вертикально друг над другом, между ними в области соединений образуются углы. Поэтому вертикаль ОЦТ тела проходит на некотором расстоянии от центра любого сустава и возникает момент вращения (произведение величины силы тяжести на длину плеча ее действия). Чем больше момент вращения, тем большее напряжение испытывает группа мышц, противодействующая силе тяжести.
Таким образом, ОЦТ тела служит показателем распределения массы тела в организме человека, определяя в той или иной мере его телосложение. Ведь ни обхваты, ни линейные размеры, обычно употребляемые в антропометрической практике, не являются достаточным показателем того количества массы, которое соответствует этим размерам. При одинаковых линейных размерах количество массы, определяемое ими, может быть неодинаково (в зависимости от разного удельного веса тканей и органов).
Чем выше расположен ОЦТ тела, тем масса верхней половины тела больше. Например, у гимнастов он расположен выше, чем у легкоатлетов-бегунов, так как большие физические нагрузки у гимнастов приходятся на мышцы верхних конечностей, а у бегунов — на мышцы нижних конечностей. Возникают различия в распределении мышечных масс.
Когда говорят «центр тяжести человеческого тела» и имеют в виду живого человека, то подразумевают не геометрическую точку, а лишь сферу, в которой эта точка расположена. В зависимости от особенностей кровообращения, дыхания, пищеварения и пр. в каждый момент времени внутри тела происходит перераспределение его массы, что сказывается и на положении ОЦТ: он постоянно несколько перемещается в ту или иную сторону. Ориентировочно можно считать, что диаметр сферы, внутри которой происходит перемещение ОЦТ тела при спокойном положении тела, равняется 5—10 мм.
Для установления местоположения ОЦТ тела необходимо определять его в трех плоскостях: фронтальной, горизонталь ной и сагиттальной. При любом симметричном положении тела его ОЦТ расположен в медианной плоскости, поскольку правая и левая половины тела весят приблизительно одинаково (хотя масса внутренних органов, расположенных справа, примерно на 500 г больше, чем расположенных слева, в связи с тем что в правой половине находится большая часть такого массивного органа, как печень).
Впервые положение ОЦТ тела определил Борелли в 1679 г., отметив, что в выпрямленном состоянии тела он находится между ягодицами и лобком. Для определения ОЦТ тела использовался метод уравновешивания, основанный на принципе рычага первого рода: лежащего на доске человека уравновешивали на острие клина; положение клина показывало расположение ОЦТ тела (рис. 159).
Для определения положения ОЦТ тела использовался также метод Шейдта, основанный на принципе рычага второго рода (рис. 160); величина длины тела испытуемого, умноженная на полученный в эксперименте вес, равняется естественной массе испытуемого, умноженной на расстояние от подошвенной поверхности стопы до положения ОЦТ тела.
М. Ф. Иваницкий определил местоположение ОЦТ тела в горизонтальной плоскости у 650 испытуемых. Относительно продольной оси тела положение его обозначено индексом: отношением расстояния от центра тяжести до подошвенной поверхности стопы к длине тела, умноженным на тысячу. Наиболее часто значение индекса составляет 555—565, т. е. ОЦТ тела находится несколько выше середины тела. Другим показателем положения ОЦТ тела является его проекция на позвоночный столб и на брюшную стенку. Наблюдения М. Ф. Иваницкого показывают, что ОЦТ тела может находиться в пределах 1—5-го крестцового позвонков. Положение его относительно продольной оси тела и позвоночного столба зависит от многих факторов: пола, возраста, развития мускулатуры, массивности скелета, выраженности жироотложения и пр. Возможны и суточные колебания положения ОЦТ тела, связанные с деформациями, которые тело испытывает при больших физических нагрузках. Индивидуальные колебания его положения относительно позвоночного столба более заметны, чем относительно длины тела. На переднюю поверхность тела ОЦТ проецируется выше лобкового симфиза.
Каждому типу телосложения соответствуют свои особенности положения ОЦТ тела. При долихоморфных пропорциях тела он располагается относительно ниже, чем при брахиморфных. При преимущественном отложении подкожного жирового слоя в области таза и бедер (у женщин) ОЦТ тела находится ниже, чем при более равномерном его распределении.
Особенности пропорций тела и распределения мышечной массы у спортсменов различных специализаций также обусловливают различия в положении ОЦТ тела. У пловцов более высокое расположение его, чем у теннисистов, а у велосипедистов более низкое; у хоккеистов более низкое, чем у баскетболистов.
При анатомическом анализе движений важно знать траекторию центра тяжести. Без этого невозможно определить ни скорость, ни ускорение, ни усилие, испытываемые телом или его отдельными звеньями при выполнении движения.
Для определения траектории ОЦТ тела при движении необходимо, пользуясь фотоотпечатками или рисунками с кинограммы человеческой фигуры, определить последовательно положения ОЦТ тела в каждый момент данного движения. Линия, соединившая полученные точки, и будет траекторией ОЦТ при выполнении данного движения. Более подробно методы оценки траектории ОЦТ изучаются в курсе биомеханики.
Центр объема тела человека.
Сведения о центре объема тела человека имеют особенно большое значение для анатомического анализа движений при плавании, для оценки гидродинамических качеств пловца. Центром объема тела называется место (точка) приложения всех сил давления воды на его поверхность. Центр объема тела человека располагается несколько выше, чем ОЦТ тела. Это подтверждается тем, что человек с вытянутыми вдоль тела руками, ложась в воде на спину, обычно переходит из горизонтального положения в вертикальное, так как нижний конец его тела опускается. Лишь немногие могут не двигаясь сохранять такое горизонтальное положение в воде. Удержать равновесие в воде можно лишь в том случае, когда вертикаль ОЦТ тела совпадает с вертикалью центра его объема.
Для определения проекции центра объема в горизонтальной плоскости применяется метод вытеснения воды телом в градуированном резервуаре. Регистрируется уровень воды, налитой в резервуар, затем определяется уровень воды при полном погружении человека и уровень воды, равный половине данного объема (объем верхней части тела должен соответствовать объему нижней части тела). После этого испытуемому предлагается постепенно погружаться в воду до тех пор, пока вода не доходит до намеченного уровня, характеризующего положение центра объема тела. Как правило, он отстоит на 2— 6 см от уровня ОЦТ тела. При вдохе общий центр объема будет располагаться выше, чем при выдохе.
Удельный вес тела человека.
Удельный вес характеризует плотность тела и пред¬ставляет собой его массу, приведенную к единице объема (1 см3). Это один из важных показателей физического развития и состояния здоровья человека, зависящий от многих факторов. В частности, он связан с дыхательными движениями: в период вдоха уменьшается, а в период выдоха увеличивается. У взрослых мужчин при длине тела 165 см и массе тела 64 кг удельный вес составляет 1,044. Мужчины высокого роста имеют удельный вес меньший, чем мужчины низкого роста. У лиц с хорошо развитыми мышцами удельный вес больше, чем у тех, кто имеет слабое развитие мускулатуры. Удельный вес тела женщин меньше, чем у мужчин, за счет большего жироотложения.
По динамике удельного веса можно следить за изменением компонентов массы тела: нарастание удельного веса говорит об увеличении мышечной (активной) массы тела, и наоборот, снижение его — об увеличении жирового компонента.
Площадь опоры.
Площадь опоры определяется площадью опорных поверхностей тела и величиной пространства, заключенного между ними. Площадь опоры всегда учитывается при анатомическом анализе физических упражнений. От нее зависит устойчивость тела: она тем больше, чем больше площадь опоры. Так, устойчивость тела в стойке ноги врозь больше, чем в стойке ноги вместе; в стойке на двух ногах — чем в стойке на одной ноге; на лыжах — чем на коньках; в стойке фехтовальщика или боксера при расставленных ногах — чем в обычном положении стоя (поэтому и маневренность движений без потери равновесия в спортивном поединке достаточно велика).
Виды равновесия.
Вид равновесия определяется по соотношению площади опоры с положением ОЦТ тела. Если площадь опоры расположена ниже ОЦТ тела, то равновесие неустойчивое или, по определению Д. Д. Дон ского, ограниченно устойчивое. Если площадь опоры находится выше ОЦТ тела, равновесие устойчивое (тело, выведенное из этого положения, может без участия внутренних сил прийти в исходное).
В зависимости от вида равновесия действующие силы ведут себя различно. Так, сила тяжести при неустойчивом или ограниченно устойчивом равновесии оказывает сдавливающее влияние на отдельные звенья тела, при устойчивом — растягивающее (на разрыв).
Условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости. Равновесие тела в том или ином положении сохраняется при условии, если вертикаль ОЦТ тела проходит внутри площади опоры. Если же она выходит за пределы границ площади опоры, равновесие нарушается — тело падает. Степень устойчивости тела при выполнении упражнения зависит от высоты расположения ОЦТ тела и от величины площади опоры. Чем ниже расположен ОЦТ тела и больше площадь опоры, тем устойчивость больше. Количественной характеристикой степени устойчивости тела является угол устойчивости. Он образован вертикалью, опущенной из ОЦТ тела, и линией, проведенной из него к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем устойчивость тела больше. Величина угла устойчивости определяет возможности перемещения тела без потери равновесия.
Для правильной анатомической трактовки работы двигательного аппарата необходимо предварительно выяснить условия движения с учетом равенства действия противодействию, проявлений инерции, сохранения момента количества движений и других закономерностей.
Работу двигательного аппарата характеризуют:
— положение или движение отдельных звеньев тела в суставах;
— мышечные группы, обеспечивающие это положение или движение;
— состояние и характер работы мышц.
ТЕМА ЛЕКЦИИ №7: Введение в курс частной динамической морфологии.
Анатомическая характеристика положения тела
Положения тела характеризуются его ориентацией в пространстве (вертикальное, горизонтальное, наклонное, головой вниз и т. д.), позой (расположением отдельных звеньев тела по отношению друг к другу) и отношением к опоре.
Положения тела относят к статически м, когда внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) взаимно уравновешены. Условия равновесия зависят от взаимного расположения звеньев тела и площади опоры. Поскольку обычно звенья тела находятся не в одной плоскости, а между ними образуются углы и возникают моменты сил, то сохранение любого положения требует напряжения мышц. При этом, чем больше момент силы тяжести звеньев тела, тем большая нагрузка падает на мышцы, сохраняющие их в определенном положении. Б зависимости от распределения нагрузки на правую и левую половины тела положения тела разделяют на симметричные и асимметричные.
При симметричных положениях тела работа двигательного аппарата на правой и левой половинах тела одинакова, что обеспечивает гармоничность его развития. Асимметричные положения (например, стойка боксера, фехтовальщика) характеризуются неодинаковым участием в работе двигательного аппарата правой и лев ой половин тела, что может приводить к дисгармоничности в его строении и развитии.
По отношению к опорной поверхности различают положение тела с ни жней опорой (положения стоя, мост, шпагат), верхней опорой (висы, за исключением виса прогнувшись) со смешанной опорой (упор на параллельных брусьях) ` По виду равновесия положения тела разделяются на положения неустойчивого равновесия и ограниченно устойчивого равновесия.
В зависимости от характера опоры внешние силы могут действовать на сжатие, на разрыв, на изгиб и на скручивание, что обусловливает определенные особенности в работе двигательного аппарата, в функционировании внутренних органов, сердечнососудистой и других систем организма.
При положениях с нижней опорой сила тяжести действует сдавливающим образом на нижележащие звенья тела, на которых уравновешиваются вышележащие. Поэтому чем ниже расположено звено, тем большая сила на него действует и тем больше должны напрягаться мышцы.
При положениях тела с верхней опорой, наоборот, мышцы нижележащих звеньев тела напрягаются меньше, чем мышцы вышележащих. Так, в положении стоя мышцы голеностопного сустава уравновешивают вес всего тела, в висе эти же мышцы уравновешивают вес лишь одной стопы. В разных положениях с верхней опорой степень подвижности тела различна (в зависимости от расстояния ОЦТ тела до опоры и величины площади опоры). Подвижность тем меньше, чем меньше расстояние от ОЦТ до опоры и чем больше площадь опоры. Перемещения звеньев тела при положениях, как с нижней, так и с верхней опорой сопровождаются дополнительными (компенсаторными) движениями в других звеньях, в других суставах. Например, для сохранения тела в равновесии при удержании груза перед собой туловище отклоняется назад, при удержании груза в правой руке - влево; подтягивание на перекладине вызывает компенсаторное перемещение ног.
Положение стоя
Положение стоя - это естественное, привычное для человека положение тела, выработанное в процессе длительной эволюции. Оно может являться рабочей позой, исходным и конечным положением для движений и физических упражнений. При стоянии тело занимает вертикальное положение, руки опущены вдоль туловища, голова держится прямо, ноги соприкасаются с опорной поверхностью подошвенной стороной стоп. Сила тяжести направлена вниз и действует сдавливающим образом на звенья : тела. Чем ближе звено к опорной поверхности, тем больше момент силы тяжести. Поэтому наибольшую нагрузку испытывают нижние конечности, особенно стопа. Сила реакции опоры равна силе тяжести, но направлена противоположно.
Одним из условий сохранения равновесия тела человека в положении стоя является расположение ОЦТ тела непосредственно над площадью опоры. Если вертикаль этого центра выходит за пределы площади опоры, то равновесие нарушается и тело падает. Кроме того, положение стоя можно сохранить только тогда, когда подвижные друг относительно друга звенья,, входящие в состав тела, удерживаются при помощи напряжения мышц и связок в закрепленном состоянии.
Стояние относится к положениям тела с нижней опорой. Площадь опоры образуется площадью подошвенной поверхности стоп и площадью пространства, заключенного между ними. Главными местами опоры стопы является нижняя поверхность пяточного бугра и головок плюсневых костей, а также (возможно) и пальцев. Площадь опоры с сомкнутыми пятками бывает большей в том случае, когда стопы располагаются друг относительно друга под некоторым углом. Она составляет примерно 250-350 см.
В положении стоя давление приходится в большей мере на пятку и в меньшей - на область головок плюсневых костей, преимущественно 2-й и 3-й. На задний отдел стопы падает примерно 3/а тяжести тела, на передний - 1/4. Если в положении стоя отвести туловище назад или же, наоборот, вывести вперед, то сила давления на площадь опоры переднего и заднего отделов стопы будет изменяться. В первом случае давление переднего отдела стопы уменьшится, а заднего - увеличится, а во втором - наоборот. Кроме того, вертикаль ОЦТ тела приближается то к заднему, то к переднему краю площади, опоры, в связи с чем нагрузка га мышцы изменяется,. Так называемая действующая опорная поверхность стопы значительно меньше той поверхности, которая видна на отпечатках. Это объясняется тем, что мягкие части стопы не могут служить достаточной опорой для тела.
Если человек стоит в обуви, особенно в жестких ботинках, «бездействующая» поверхность стопы больше, чем без обуви, так как в первом случае мягкие ткани края стопы оказывают большее сопротивление действию силы тяжести.
При симметричном стоянии масса тела распределяется равномерно на обе стопы и вертикаль ОЦТ тела проходит приблизительно в середине площади опоры. Но равновесие может быть нарушено, если эта вертикаль выйдет за границу площади опоры. В связи с этим положение стоя относят к ограниченно устойчивому виду равновесия.
В зависимости от расположения вертикали ОЦТ тела ближе к заднему или к переднему краю опоры различают три вида: положения стоя :
1) антропометрическое,
2) спокойное,
3) напряженное.
Антропометрическим положением считается такое, которое служит исходным, для различных измерений (обычно для определения длины тела деревянным ростомером). При этом тело выпрямлено и несколько отведено ' назад. ОЦТ тела находится приблизительно в той же фронтальной плоскости, в которой лежат поперечные оси главных суставов конечностей (плечевого, локтевого, тазобедренного, коленного и голеностопного) и центры тяжести отдельных звеньев тела (головы, туловища и конечностей). Антропометрическое положение мало удобно, так как площадь опоры сзади от фронтальной плоскости очень невелика и достаточно небольшого действия внешних сил, чтобы вызвать падение тела. Кроме того, неодинаковое развитие мышц, расположенных спереди и сзади поперечных осей вращения в суставах, приводит к быстрому утомлению тех, которые недостаточно сильны (например, мышц передней поверхности голени). В некотором напряжении должны быть как те мышцы, которые расположены спереди от поперечных осей суставов, так и те, которые находятся сзади этих осей т. е. сгибатели и разгибатели.
Спокойное положение характеризуется тем, что все тело находится в непринужденном состоянии (например, при положении по команде «Вольно!»). Располагаясь симметрично, верхняя часть тела несколько отведена на назад, а таз, наоборот, вперед. Фронтальная плоскость, проведённая через ОЦТ тела, проходит сзади поперечной оси тазобедренного сустава, спереди осей коленного и голеностопного суставов, приблизительно через середину площади опоры. Углы устойчивости спереди и сзади, как и боковые, одинаковы. В этом положении человек может выполнять движения в пределах площади опоры без потери равновесия.
Поскольку плечи силы тяжести в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах небольшие, как и их моменты, то спокойное положение стоя связано с минимальным напряжением мышц. При этом движение тела назад (под влиянием силы тяжести) предупреждается натяжением подвздошно-бедренной связки, хотя мышцы-сгибатели бедра, удерживающие таз, в некоторой мере напрягаются.
Укреплению коленного сустава, по отношению к поперечной оси которого вертикаль ОЦТ тела проходит спереди, способствует натяжение связок, расположенных на его задней поверхности и внутри сустава. Укрепление голеностопного сустава обеспечивается устройством самого сустава Блок таранной кости спереди несколько шире, чем сзади, поэтому, когда голень наклонена кпереди, он укрепляется между лодыжками костей голени лучше, чем при антропометрическом положении. При спокойном положении, когда туловище несколько откинуто назад, для укрепления как тазобедренного, так и коленного сустава требуется не значительное напряжение мышц.
По отношению к поперечной оси атлантозатылочного сустава вертикаль ОЦТ тела проходит спереди, так что голову от наклона вперед удерживают своим напряжением мышцы выйной области. Верхняя часть туловища удерживается от наклона вперед мышцами спины, из которых Наибольшее значение имеет мышца-выпрямитель позвоночника. Ввиду того что продолженная вверх вертикаль ОЦТ тела проходит довольно близко от поперечных осей соединений головы и туловища, требуется сравнительно небольшое мышечное напряжение, чтобы удержать в равновесии эти части тела. Связочный аппарат в этом также играет существенную роль.
Напряженное положение тела характеризуется тем, что туловище выпрямлено и несколько выведено вперед, так что вертикаль ОЦТ тела проходит вблизи передней границы площади опоры, спереди поперечных осей всех главных суставов нижней конечности: тaзo6eдренного, коленного и голеностопного. Таким образом, мышцы, расположенные на задних поверхностях этих суставов, должны постоянно находиться в сокращенном состоянии, чтобы предохранить тело от падения.
При напряженном положении основная нагрузка падает на мышцы, находящиеся на стороне, противоположной той, где проходит вертикаль ОЦТ тела и туловище удерживаются мышцами.
Вис на прямых руках
При висе на прямых руках тело находится в вертикальном положении, руки фиксированы к гимнастическому снаряду (кольцам, перекладине), голова держится прямо, туловище разогнуто, ноги прямые В тазобедренном и коленном, суставах разгибание, в голеностопном , суставе и суставах стопы - сгибание.
Руки могут быть пронированы, когда большие пальцы обращены друг к другу, или супинированы, когда они обращены в разные стороны.
Площадь oпopы в висе на прямых руках представлена площадью опорных поверхностей ладоней, соприкосающихся со снарядом и площадью пространства, заключенного между ними. Сила тяжести, направленная сверху вниз, действует г на разрыв, стремясь отделить нижележащие части тела от вышележащих. Этому препятствуют мышцы, нагрузка на которые тем больше, чем выше они расположены.
Тело расположено ниже площади опоры, поэтому равновесие в данном положении устойчивое.
Наибольшая нагрузка падает на мышцы верхней конечности.
Вис на стопах
При висе на стопах местом опоры являются их тыльные поверхности Для удержания стоп и пальцев в разогнутом положении необходимо сильное напряжение передней группы мышц голени и, мышц тыльной поверхности стопы. Требования, предъявляемые к мышцам разгибателям стопы чpeзвычайно велики, так как эти мышцы (передняя большеберцовая, длинный разгибатель большого пальца, длинный разгибатель пальцев, а тем бoлее короткие разгибатели пальцев расположенные на тыльной стороне стопы) являются сравнительно слабыми для удержания тяжести всего тела. К тому же эта сила в данном положении имеет большее плечо силы мышц-разгибателей г стопы Можно сказать, ч что нет другого гимнастического упражнения, при котором этим мышцам приходилось бы испытывать столь 6oльшую нагрузку. Поэтому выполнение данного виса удается лишь людям очень хорошо развитым мышцами нижней конечности, особенно голени.
Вис на согнутых ногах
Для удержания тела в висе на согнутых ногах тpeбуется сохранять согнутое положение голени примерно под прямым углом по отношению к бедру. Это не представляет затруднений, так как мышцы-сгибатели голени чрезвычайно мощная группа мышц, включающая не только мышцы задней поверхности бедра, но и икроножные мышцы. Подъемная сила этих мышц около 500 кг.
Упор на параллельных брусьях
При упоре на параллельных брусьях тело находится в вертикальном положении, руки выпрямлены, расположены вдоль туловища и фиксированы к спортивному снаряду. Вместе с ними закреплен и пояс верхних конечностей. Это упражнение относится к упражнениям со смешанной опорой. Площадь опоры верхних конечностей нижняя и представлена площадью опорных поверхностей кистей и площадь пространства между ними. Голова, туловище и нижние конечности нижние конечности имеют верхнюю опору -- пояс верхних конечностей ОЦТ тела по отношению к верхним конечностям расположен выше площади опоры, обусловливая и ограниченно устойчивый вид равновесия. По отношению к остальной части тела он находится ниже площади опоры.
Сила тяжести и области верхних конечностей оказывает сдавливающее влияние увеличиваясь сверху вниз. В области туловища она действует на разрыв, как при висе, стремясь отделить нижележащие звенья тела от вышележащих, и увеличивается, при этом снизу вверх (самая большая нагрузка падает на мышцы пояса верхней конечности.
Работа двигательного аппарата при выполнении упора на параллельных брусьях сводится г:лавным образом к противодействию влиян4+ю силы тяжести и удержанию рук в вытянутого .положении, а, пояса верхней конечности - укреплённым по отношению к туловищу.
Кисть находится в разогнутом положении, что происходит совершенно пассивно под действием силы тяжести. При этом мышцы-сгибатели пальцев растягиваются, их напряжение повышается и увеличивается сила захвата места опоры. Наиболее «ответственными» местом кисти, с которого передается тяжесть на брусья, является запястье и основание пясти.
Лучезапястный сустав укрепляют мышцы, окружающие его, при этом движение рук в стороны предотвращают мышцы сгибатели и разгибатели кисти и пальцев, а движение вперед и назад - мышцы, отводящие и привозящие кисть.
В локтевом суставе плечо под влиянием силы тяжести стремится согнуться по отношению к предплечью. Препятствием к сгибанию служит напряжение трехглавой мышцы плеча, которая находится в сокращенном состоянии. Иногда у людей со слаборазвитой мускулатурой (особенно у женщин) возможно некоторое переразгибание в локтевом суставе. чрезмерное разгибание плеча и повреждение локтевого сустава предотвращают мышцы идущие со стороны его передней поверхности (двуглавая плеча, плечевая, плечелучевая, круглый пронатор и др.).
Пояс верхней конечности при выполнении данного упражнения опирается на головку плечевой кости. В укреплении плечевого сустава участвуют мышцы, окружающие его, особенно те, которые приводят плечевую кость (большая грудная, широчайшая мышца спины, подлопаточная, подосная, круглые, длинная головка трехглавой мышцы плеча).
Опусканию туловища под действием силы тяжести по отношению к поясу верхней конечности препятствуют мышцы, опускающие пояс вepxнeй конечности. К ним относятся: малая грудная, нижняя часть.
При выполнении yпopa на параллельных брусьях большая нагрузка падает на нижние части большой грудной мышцы и широчайшей мышцы спины, так как они способствуют подтягивают туловища кверху, уменьшая тем самым действие его массы, передаваемое через лопатку на головку плечевой кости.
Грудная клетка при упоре находится в несколько растянутом состоянии; т. е. в положении вдоха, благодаря тому, что напряжены крупные мышцы, поднимающие ребра. Дыхание происходит преимущественно за счет движения диафрагмы, для работы которой в данном положении нет значительных затруднений.
Если упор выполняется не на брусьях, а на кольцах, то нагрузка на мышцы значительно возрастает, так как они должны одновременно препятствовать расхождению колец в стороны. Мышцами, тормозящими отведение рук от туловища, являются все те, которые приводят плечо. Из них наибольшее значение имеют большая грудная и широчайшая мышца спины. Работая совместно, они образуют своего рода параллелограмм сил с равнодействующей, направленной на приведение плеча.
Если гимнаст постепенно разводит кольца, переходя в положение «крест», то напряжение мышц, препятствующих этому движению, еще больше возрастает. По мере отведения рук увеличивается плечо силы тяжести тела и возрастает ее момент вращения. Поэтому сохранение такого положения возможно лишь при исключительно хорошо развитой мускулатуре пояса верхних конечностей.
Упражнение «упор» развивает мышцы пояса и свободной верхней конечности, а также мышцы спины, предотвращая нарушения осанки тела.
Гимнастический мост
В положении «мост» тело представляет собой изогнутую дугообразную фигуру с большим или меньшим радиусом кривизны. Из внешних сил значение имеет не только сила тяжести, но и сила трения, от величины которой зависят напряжение мышц и возможность выполнения самого упражнения. Площадь опоры представлена площадью соприкосновения ладонной поверхности кистей и подошвенной поверхности стоп с опорной поверхностью, а также площадью пространства между ними (рис.
ОЦТ тела расположен выше площади опоры, вне тела, несколько ниже позвоночного столба, приблизительно над серединой площади опоры.
Равновесие ограниченно устойчивое, передний, задний и боковой углы устойчивости большие, степень устойчивости значительная.
Расположение звеньев тела таково, что в голеностопном и коленном суставах происходит сгибание, в тазобедренном суставе и суставах позвоночного столба - разгибание. Грудной кифоз уменьшен, поясничный и шейный лордозы увеличены. Межпозвоночные диски в поясничном отделе спереди растянуты, а сзади сплюснуты.
При выполнении этого упражнения на скользкой поверхности величина изгибов позвоночного столба значительно меньше и мост ниже, чем на обычной, несколько шероховатой поверхности (на полу, ковре, мате и др.). На горизонтально укрепленной лестнице мост может быть выполнен с большим прогибом позвоночного столба, чем на полу. На очень скользкой поверхности удержать положение «мост» можно в том случае, если стопы и кисти находятся рядом друг с другом или даже кисти удерживают стопы. Это возможно только при высокой гибкости позвоночного столба и подвижности в тазобедренном суставе.
В положении «мост» пояс верхней конечности смещен к голове, нижний угол лопатки обращен в латеральную сторону, головка плечевой кости упирается в акромион. В плечевых, локтевых и лучезапястных суставах наблюдается предельное разгибание. В крайне растянутом положении находятся мышцы живота (особенно прямая), большие и малые грудные, передняя зубчатая, широчайшая мышца спины, двуглавая мышца плеча, клювовидно-плечевая, сгибатели кисти и пальцев. Несколько меньше растянуты мышцы-разгибатели стопы и четырехглавая мышца бедра. В этих мышцах, а также в межпозвоночных дисках, связках позвоночного столба, подвздошно-бедренной связке возникают упругие силы, стремящиеся отделить друг от друга опорные части тела. Силе тяжести и силе эластической тяги противодействует напряжение мышц, сохраняя тело в данном положении.
Наиболее активно работают мышцы, находящиеся на конечностях и в области позвоночного столба. Причем нагрузка на эти мышцы возрастает от вершины свода к периферии (соответственно нарастанию упругих сил в дугообразном своде).
В области нижних конечностей основную нагрузку выполняют мышцы подошвенной поверхности стопы, задняя и латеральная группы мышц голени, передняя группа мышц бедра (препятствует сгибанию бедра в коленном суставе - приближению бедра к голени) и мышцы задней поверхности тазобедренного сустава, Большие ягодичные мышцы вместе с мышцами-разгибателями позвоночного столба удерживают туловище. Разгибанию бедра в тазобедренном суставе мешает подвздошно-бедренная связка, а также тонус мышц, проходящих спереди поперечной оси тазобедренного сустава (портняжной, прямой мышцы бедра, подвздошно-поясничной, гребенчатой).
Поскольку пояс верхних конечностей закреплен через верхние конечности, то голову и туловище удерживают мышцы, поднимающие его, идущие от костной основы головы и шеи к костям пояса верхних конечностей. Большая грудная мышца и широчайшая мышца спины фиксируют плечевую, кость к поясу верхней конечности. Укрепление положения головки плечевой кости по отношению к суставной впадине лопатки происходит главным образом за счет мышц, окружающих плечевой сустав. Тонкая и просторная суставная сумка не имеет утолщений в виде связок и не может в данном положении играть значительную роль в укреплении плечевого сустава. Наибольшую роль в этом играют трехглавая мышца плеча (своей длинной головкой), широчайшая мышца спины, подлопаточная, подосная и круглые (большая и малая) мышцы.
На плече наибольшую нагрузку несет трехглавая мышца плеча, которая предотвращает сгибание руки в локтевом суставе, т. е. производит не разгибание предплечья в локтевом суставе, а разгибание плеча.
Фиксации костей в локтевом суставе способствует помимо мышц и связок само устройство суставных поверхностей: блоковидная вырезка локтевой кости охватывает блок плечевой кости, а локтевой отросток локтевой кости упирается в одноименную ямку на плечевой кости.
При опоре не на всю подошвенную поверхность стопы, а только на пальцы сильно возрастает напряжение задней группы мышц голени и подошвенной поверхности стопы (трехглавой мышцы голени, задней большёберцовой, длинных сгибателей пальцев и пр.), а также четырехглавой мышцы бедра, так как сокращение икроножной мышцы, увеличивает сгибание ноги в коленном суставе.
Поскольку позвоночный столб сильно разогнут и голова откинута назад, грудная клетка оказывается в растянутом и приподнятом состоянии, межреберные промежутки (особенно нижние) расширены, реберная дуга и нижние ребра сильно выступают, подгрудинный угол увеличен. Грудная клетка находится в положении вдоха, причём увеличению ее вертикального размера несколько способствует выпрямление грудного кифоза. Наиболее подвижными рёбрами оказываются нижние, за счет чёго и происходит дыхание, т. е. увеличение и уменьшение объема грудной клетки. Мышцы живота растянуты и напряжены, что затрудняет движения диафрагмы. Она находится в положении выдоха, оттеснена к голове благодаря давлению на нее органов брюшной полости (печени, желудка, селезёнки), что также ограничивает ее экскурсию. Благодаря высокому стоянию диафрагмы вертикальный размер грудной полости уменьшен, несмотря на растянутость грудной клетки по вертикальной оси.
Упражнение «мост» способствует увеличению подвижности почти во всех звеньях тела. Оно развивает эластические свойства мышц, межпозвоночных дисков и святочного аппарата суставов конечностей, способствует развитию координационных способностей, ориентации в пространстве, является корригирующим упражнением при дефектах осанки, а также оказывает третирующее воздействие на диафрагму.
Анатомическая характеристика поступательных движений тела
Различают два основных вида движений тела или его отдельных звеньев: поступательные и вращательные. При первом виде движений все точки тела описывают параллельные прямые линии, а при втором - дуги около той или иной оси вращения. Почти каждое движение тела человека можно рассматривать как поступательное движение какой-либо одной или нескольких его точек и одновременное вращение вокруг осей, проходящих через эти точки. Лишь в очень редких случаях происходят движения чисто поступательного характера.
Кроме этих двух основных видов движений тела различают движения смешанного характера (поступательно-вращательные), при которых тело, перемещаясь в ту или иную сторону, одновременно вращается вокруг одной из осей.
Поступательные движения тела являются npимepoм локомоций (локомоторных движений) - перемещений тела в пространстве за счёт работы мышц (активной части опорно-двигательного аппарата), а также костей и их соединений (его пассивной части).
По Д.А. Семенову, локомоторные движения классифицируются следующим образом.
Важную роль в жизни человека играют локомоции, осуществляемые посредством отталкивания от плотной среды, к которым относятся ходьба, бег и прыжки.
Ходьба
Ходьба - это сложное циклическое движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности и перемещением его в пространстве. Характерным для ходьбы является постоянное сокращение опоры на одну или обе конечности. В осуществлении этого локомоторного акта участвуют многие звенья опорно-двигательного аппарата, а также системы регуляции (нервная, органы чувств, эндокринные железы) и обеспечения (сердечнососудистая и др.) мышечной деятельности.
Основой ходьбы служат шагательные движения, связанные с сокращением мышц и попеременным отталкиванием от поверхности опоры. При этом тело испытывает толчки, направленные вверх и вперед, из-за сопротивления опорной поверхности и сил трения. Однако движения тела имеют плавный характер благодаря сглаживанию толчков под влиянием инерции тела и действия мышц-антагонистов.
Если из положения стоя вынести одну ногу вперёд и поставить ее на опорную поверхность, это будет простой шаг. Если другая нога при этом не будет приставлена к опорной ноге, а будет выставлена вперед, то человек выполнит одиночный шаг. Таким образом, каждый одиночный шаг может быть подразделён на два простых - задний шаг и передний шаг. Под задним шагом подразумевается та половина одиночного шага, при которой нога движется сзади фронтальной.
Чтобы при ходьбе был проделан полный; цикл движений, необходимо после одиночного шага одной ногой сделать такой же шаг другой ногой. Эти два шага составляют двойной шаг. После каждого двойного шага отдельные звенья тела приходят в исходное по отношению друг к другу положение.
Ввиду того, что при каждом двойном шаге происходит как бы накладывание одного простого шага одной ноги на один простой шаг другой, то каждый двойной шаг по пройденному пространству соответствует длине трех простых шагов, тогда как по выполненным движениям он состоит из четырех простых шагов: двух - проделанных одной ногой и двух - другой.
При ходьбе тело повторяет одни и те же движения, причем движения одной половины тела представляют собой как бы зеркальное изображение движений другой половины. В связи с этим ходьба относится к разновременно-симметричным движениям и при анатомическом анализе ее можно ограничиться рассмотрением движений только одной половины тела.
При ходьбе возникают периоды то двойной, то одинарной опоры.
Ходьба на носках.
При этом виде ходьбы все тело находится в напряжённом выпрямленном положении, голова держится прямо, грудной кифоз уменьшен, а поясничный лордоз и наклон таза увеличены. Стопа в положении крайнего сгибания в голеностопном суставе и суставах самой стопы как бы сжата в направлении cвоeй продольной оси между опорной поверхностью и костями голени, что соответствует увеличению выраженности продольного свода стопы. Однако рессорные свойства ее при ходьбе или беге на носках не мoгут быть полностью использованы из-за сильного напряжения мыши, фиксирующих суставы нижней конечности.
ОЦТ тела занимает более высокое положение, чем при обычной ходьбе, площадь опоры в переднее-заднем направлении незначительна, что уменьшает устойчивость тела. Степень устойчивости зависит от длины пальцев: при сравнительно одинаковой длине пальцев вся тяжесть тела распределяется на большую площадь опоры; если длина медиальной части продольного свода значительно больше длины латеральной части (большой палец стопы очень длинный), нагрузка приходится на ограниченную площадь опоры.
Работа мышц в области коленного, голеностопного суставов и суставов стопы носит преимущественно статический характер. Мышцы голени (передняя большеберцовая и а. длинные разгибатели пальцев стопы) растянуты Нагрузка на заднюю группу мыщц голени возрастает. Большую работу выполняют мышцы тазобедренного сустава, так как все движения ноги происходят главным образом в этом суставе.
Длина шага при ходьбе на носках мала, так как ограничение или даже полное отсутствие подвижности в коленном и голеностопном суставах при крайне небольшой площади опоры затрудняет движения. Небольшая длина шага, а, следовательно и скорость передвижения связаны также с тем, что при этом виде ходьбы нет переката стопы и уменьшена дуга сгибания и тазобедренном суставе. Однако ходьба на носках способствует развитию мышц нижних конечностей, мышц спины, живота, совершенствованию умения сохранять равновесие при ограниченной площади опоры, а также формированию хорошей осанки.
Бег
Бег, как и ходьба - сложное локомоторное, переместительное, разновременно-симметричное движение. Между бегом и ходьбой имеются как черты сходства, так и черты различия. Для бега характерны тот же цикл движений, те же действующие силы и функциональные группы мышц.
Основным отличием бега от ходьбы является отсутствие при беге фазы двойной опоры, и наличие фазы полет а (тело передвигается, не соприкасаясь с опорной поверхностно). Отталкивание в беге выполняется более энергично, быстро и под более острым углом руки движутся более порывисто, сохраняя положение сгибания в локтевых суставах, что способствует уменьшением; момента их инерции. Перекрёстная координация при беге выражена большее, чем при ходьбе. Наклон туловища при беге больше, чем, при ходьбе, и зависит от скорости бега. Угол наклона тела в беге на короткие дистанции равен примерно 55 - 60, в беге на средние дистанции - 70 - 75°, а на длинные - 7.5 - 80°, т.е. чем меньше дистанция и больше скорость, тем больше наклон тела вперед. Вертикаль ОЦТ тела энергично выносится за передний край площади опоры, особенно при встречном ветре. С увеличением сопротивления эта внешняя сила вместе с силой тяжести, действуя под углом, образуют равнодействующую, проходящую в области площади опоры. Ноги при беге, предотвращая падение тела, е большей силой производят отталкивание, с большей быстротой и на большее расстояние выносятся вперед чем при ходьбе.
Движения тела в беге начитаются с выведения вертикали ОЦТ тела за передний край площади опоры, в результате чего тело принимает положение начинающегося падения. Если не вынести ногу вперед, падение произойдет. Так как отталкивание задней ногой выполняется очень резко, тело отделяется от земли далее следует фаза полета, которая соответствует фазе двойной опоры в ходьбе. Затем происходит приземление на «переднюю» ногу, после чего весь цикл движений повторяется.
Вынесенная вперед нога во время приземления на нее несколько согнута в коленном суставе, в результате чего получаемый телом толчок значительно смягчается. Сотрясение тела уменьшается также за счет работы стопы: если при приземлении происходит с пятки, то передняя группа мышц голени н этот момент выполняет уступающую работу и этим амортизирует толчок. В беге на длинные дистанции чаще наблюдается приземление с пятки (хотя бывает и носка), а в беге на короткие и средние дистанции - обычно носка (иногда с латерального края переднего отдела стопы). Различные способы приземления имеют свои положительные и отрицательные стороны. К достоинствам приземления с носка относится большая эластичность движения, большая длина шага и меньшая отдача, получаемая телом; для амортизации толчка используется вся стопа с ее сводами, святочным и мышечным аппаpaтом. Однако такое приземление требует чрезвычайно большого напряжения мышц-сгибателей стопы и пальцев.
Задняя и латеральная группы мышц голени, особенно энергично работающие не только во время приземления, но и в момент толчка, оказываются в сильно сокращённом состоянии. Таким образом, в беге на короткие дистанции большую часть времени наблюдается чрезвычайно сильное напряжение этих мышц. Расслабляются они только во время переноса ноги вперед. Передняя группа мышц голени находится во время приземления в растянутом состоянии.
Приземление с пятки не требует столь энергичного напряжения мышц задней и латеральной поверхностей голени, но вызывает сильный передний толчок.
Приземление с латерального края стопы возможно только в том случае, когда спортсмен в фазе полета успевает расслабить мышцы голени и стопа принимает несколько супинированное положение. Однако сделать это в короткую фазу полета крайне трудно.
Если в положении стоя стопы ног обычно несколько развернуты, а при ходьбе стопы располагаются более параллельно, то при беге они или параллельны друг другу, или даже обращены носками несколько внутрь. Такое положение стоп позволяет в большей мере использовать для толчка заднюю и латеральную группы мышц голени и- подошвенной поверхности стопы.
С этой же целью применяется способ постановки стоп строго одна впереди другой, т. е. на одной прямой. Положительной стороной этого способа является то, что ОЦТ тела движется в основном над площадью опоры и его колебательные движения в поперечном направлении сводятся к минимуму.
Обычно бег характеризуется быстрым темпом движения. Бег в медленном темпе представляет собой ряд последовательных прыжков с одной ноги на другую, вызывая крайне неравномерное поступательное движение тела, связанное с его значительными, главным образом вертикальными, колебаниями.
При беге, как и при ходьбе, различают задний и передний простые шаги, составляющие полный одиночный шаг; два одиночных шага правой и левой ноги составляют двойной шаг.
Некоторое выпрямление ноги согнутой в коленном суставе в момент соприкосновения с землей, происходит приблизительно в положении вертикали, а полное разгибание - и момент отталкивания. После отталкивания, когда нога переходит в четвертую фазу, наблюдается сильное сгибание голени, которая при этом может находиться по отношению к бедру под углом меньше прямого. Такое сгибание способствует значительному уменьшению момента инерции ноги, облегчению и ускорению ее переноса из заднего шага в передний.
Чем бег быстрее, тем период контакта опорной ноги с землей меньше, а продолжительность фазы полета больше.
Туловище при беге производит те же движения, что и при ходьбе. Kpoмe поступательного движения происходят движения и в поперечном направлении. Чем больше скорость бега, тем меньше колебания в поперечном и вертикальном направлении. Движения туловища вращательного характера, наклоны и выпрямления выражены более сильно, чем при ходьбе (в период опоры тело наклоняется вперед, а во время полета выпрямляется).
Амплитуда движения рук при беге нe более значительная, чем при ходьбе. Характерным для движений рук является то, что полностью они не разгибаются, как при ходьбе во время заднего маха.
Вся работа мышц при беге более интенсивна. Сильное сокращение бедренных головок четырехглавой мышцы бедра препятствует во время приземления сгибанию бедра в коленном суставе. В начале периода полета сокращаются мышцы-сгибатели бедра: прямая мышца бедра, протяжная и напрягатель широкой фасции. В переносе ноги вперед принимает большое участие, подвздошно-поясничная мышца. Голень свободной ноги перемещается мимо опорной ноги в согнутом состоянии. Стопа свободной ноги несколько разогнута.
Большую роль в беге играют мышцы-разгибатели тазобедренного сустава, в первую очередь большая ягодичная мышца. В момент толчка, как и во время заднего шага свободной ноги (четвертая фаза), эта мышца находится в сокращенном состоянии, в то время как на другой ноге (шестая фаза) она растянута. Таким образом, при беге работают те же мышечные группы, что и при ходьбе, но их работа является гораздо более напряженной.
Бег на длинные дистанции требует преимущественно проявления выносливости, а в беге на короткие дистанции большее значение имеет качество силы. В беге на 400 м для достижения успеха необxoдимo оптимальное соотношение скорости, темпа и длины шагов при высоких, но не максимальных их значениях и достаточной стабильности. Квалификация спортсмена не отражается на темпе бега, но проявляется н длине шага, которая у мужчин-перворазрядников, кандидатов в мастера спорта и мастеров спорта составляет соответственно: 209,2 - 216, - 228,6 см. При утомлении спортсмена длина шага больше снижается, чем темп бега.
Структура движений при беге, как особом виде локомоции, изменяется с возрастом. У детей 5 лет фаза полета при медленном беге нередко отсутствует, а при быстром - непродолжительна. Наиболее подходящий возраст для обучения спортивным локомоциям 7 - 8 лет. Анатомическая характеристика бега взрослых людей при продолжительных занятиях оздоровительной физической культурой мало меняется с возрастом. Для начинающих бегунов роль лимитирующего фактора нередко играет состояние сердечнососудистой системы и суставно-связочного аппарата.
Прыжок в длину с места
Прыжок в длину с места - это, сложное ациклическое, переместительное, одновременно-симметричное движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности, полетом и последующим приземлением.
При прыжке в длину с шеста ОЦТ тела описывает параболу подобную той, которую описывает любое тело, брошенное под острым углом к горизонтальной плоскости. Прыжок - это своего рода бросок тела, во время которого движущей силой является сила мышц самого тела. В прыжке действуют две основные силы - сила толчка и сила тяжести тела. Таким образом, траекторию полета можно определить как регулирующую линию действия этих двух сил, направленных друг к другу под некоторым углом
Для выполнения прыжка необходимо, чтобы отдельные части тела в момент отделения от земли становились друг относительно друга неподвижными... В противном случае сокращение мышц будет воздействовать главным образом на отдельные части нижних конечностей, но не на все тело.
В движении тела при прыжке в длину с места выделяют 4 основные фазы: подготовительную, отталкивания, полета и приземления. Сила тяжести действует во всех фазах прыжка, сила реакции опоры только в 1, 2 и 4-й фазах. Площадь опоры при прыжке меняется: она наибольшая в 1-й фазе, меньше во 2й и в начале 4-й фазы; при этом во 2-й фазе она представлена опорной поверхностью переднего отдела стопы, в начале 4-й фазы - опорной поверхностью заднего отдела стопы с переходом на всю ее подошвенную поверхность.
Подготовительная фаза заключается главным образом в приседании. Во время этой фазы происходит разгибание ноги в голеностопном суставе, сгибание в коленном и тазобедренном суставах. Тело выдвигается вперед, вследствие чего вертикаль его ОЦТ выходит за переднюю границу площади опоры, вместе с чем начинается падение тела.
В фазе отталкивания в момент начинающегося падения тела происходит сгибание в голеностопном, разгибание в коленном и тазобедренном суставах и одновременный взмах руками кверху, что способствует повыше нию положении ОЦТ тела. По законам баллистики полет будет наиболее длинным, если прямая, показывающая направление отталкивания, располагается под углом 45 к горизонтальной плоскости. Теоретически можно считать, что в том случае, когда угол отталкования превысит 45°, полет будет выше и короче. При отталкивании под углом 90° тело взлетает вверх и приземляется на своё исходное место. При угле меньше 45° полет будет ниже и длиннее. Однако для того, чтобы при прыжке в длину с разбега получить угол вылета 45°, необходима скорость подъема центра тяжести равная скорости разбега к моменту прыжка. Ввиду того что прыгуну не хватает «мощности толчка», угол вылета при условии сохранения высокой конечной скорости разбега не бывает больше 30°, а попытки увеличить его влекут за собой потерю скорости вылета.
Чтобы в момент отталкивания в наибольшей мере использовать все мышцы-сгибатели пальцев, обычно держат стопы в положении с несколько обращенными внутрь носками. Работа мышц в фазе отталкивания характеризуется резкостью и силой. В течение короткого времени мышцы сокращаются до максимума, в результате чего тело, подброшенное в воздух, проходит некоторое расстояние. Главными мышцами, работающими при отталкивании, являются: в области стопы - все. мышцы ее подошвенной поверхности; в области голеностопного сустава - задняя и латералная группы мышц голени; в области коленного сустава - бедренные головки четырехглавой мышцы бедра; в области тазобедренного сустава - мышцы, расположенные на его задней поверхности; на туловище - мышцы-разгибатели позвоночного столба, а также мышцы, поднимающие пояс верхней конечности; в области верхней конечности - мышцы-сгибатели плеча, а также мышцы-разгибатели предплечья. Большинство из них, в частности мышцы, расположенные на нижних конечностях и на туловище, находится в сокращенном состоянии и в подготовительном периоде. Но в это время они выполняют уступающую работу, а в момент отталкивания - преодолевающую.
После того как в суставах произошло почти полное разгибание, движения в них, как уже говорилось, затормаживаются благодаря кратковременному сокращению мышц-антагонистов, превращающих все тело как бы в одно монолитное целое, что способствует передаче сил толчка на ОЦТ тела и сохранению равновесия во время полета. Роль мышц-антагонистов заключается также в том, что они препятствуют переразгибанию звеньев нижней конечности в суставах, предохраняя их от повреждения.
Фаза полета характеризуется уже «заданной» траекторией ОЦТ тела. Она может быть изменена только под влиянием каких-либо внешних сил (например, при сильном встречном ветре она будет укорочена, при попутном, наоборот, удлинена). Чтобы она не изменилась под влиянием внешнего фактора, необходимо изменить угол отталкивания (например, при попутном ветре он должен, быть больше, а при встречном - меньше того, который считается нормой при отсутствии внешнего влияния).
ТЕМА ЛЕКЦИИ №8: |
|
|
Скачать 2.99 Mb.