Анатомия человека. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Допущен Государственным комитетом РФ по физической культуре и спорту в качестве учебника для высших учебных заведений физической культуры Издание е
 Скачать 14.44 Mb.
|
|
ПРВДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Динамическаяморфология 6 (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. Рассматривая возрастные, половые, соматотипологические особенности положений и движений тела, она связана с возрастной (стр. 358) и конституциональной стр. 382) морфологией, с изучением морфологических проявлений полового диморфизма (стр. Динамическая морфология находится в неразрывной связи с биомеханикой, решая смежные задачи. Динамическая морфология в своем общем разделе выполняет подготовительные пропедевтические) функции для биомеханики. Вместе стем биомеханика дает сведения, необходимые для совершенствования частного отдела динамической морфологии. Динамическая морфология тесно связана со спортивной морфологией (см. стр. 485), одна из задач которой - изучение морфофункциональных перестроек организма в условиях повторяющихся положений и движений тела. Классификация динамической морфологии. Сучетом задач, решаемых этой наукой, ее подразделяют на общую, частную и область, пограничную с биомеханикой. Общая динамическая морфология—результат реализации в учебной и научной анатомии кинезиологического принципа (от греч. kinesis движение, те. принципа изучения органов и структур тела в связи с выполняемыми движениями. Этот принцип подразумевает не столько систематическое (по отдельным системам органов) и не столько топографическое (с учетом расположения этих органов, сколько деятельно При жизни М.Ф. Иваницкого этот раздел морфологии назывался динамической анатомией, однако сейчас в связи сего обогащением новым содержанием предметная комиссия по анатомии Спорткомитета СССР сочла более приемлемым новый термин. 472 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ стное (пронизанное анатомическим истолкованием особенностей двигательной деятельности) изучение строения тела человека на разных структурных уровнях организации—от уровня организма в целом (макроскопического, организменного) доклеточного и внутриклеточного уровней (микро- иультрамикроскопического). 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, тов 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 мести 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 спортив но-педагогическую дисциплину, открывая перспективы совершенствования техники и спортивного мастерства. Область, пограничная с биомеханикой изучает вопросы динамической морфологии, связанные с положением центров тяжести масс) и объема тела, видами и условиями его равновесия и т.п. История динамической морфологии История этой науки неразрывно связана со становлением анатомии, дифференциальной и спортивной морфологии, а также биомеханики. Движения человека интересовали ученых с давних времен. Еще К. Гален (130-201) экспериментально доказал, что движения в суставах производят мышцы, которые напрягаются под контролем сознания человека. Он ввел понятие о тонусе (непроизвольном напряжении мышца также об антагонистических группах мышц. Абу Али Ибн-Сина (Авиценна) (980-1037) много внимания уделял анализу положений и движений человека на основе данных анатомии и механики. Он доказал, что положения и движения человека подчиняются законам механики. 473 ОБЩАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ Значительная роль в изучении движений человека и животных принадлежит Борелли (1608—1779). Он создал классификацию локомоторных движений (от лат. locus — место и motio — движение) — перемещений в пространстве, выделив три основных вида по способу отталкивания от опоры (ходьба, бег, прыжки, по способу отталкивания от окружающей среды (плавание) и по способу подтягивания к опорной поверхности (лазание по канату, шесту. Братья Вебер вначале Х1Хв. экспериментально и довольно детально изучили ходьбу, определив наклони вертикальные колебания туловища, длину и частоту шагов, уменьшение периода двойной опоры при повышении скорости ходьбы. Э. Марей с помощью записи движений методом пневмографии (записи колебаний воздуха в воздушных камерах, вмонтированных в обувь) определил наиболее экономичные и скоростные виды ходьбы (ходьба пригиб ным шагом. Он изучал соотношение периодов опоры и маха в движениях каждой ноги при ходьбе и беге, фазы полета при беге и др. Брауне и Фишер в конце XIX в. экспериментально на замороженных трупах определили относительную массу частей тела человека и положение их центров тяжести. Этими данными пользуются ив настоящее время при анализе положений и движений человека. ИМ. Сеченов в книге Очерк рабочих движений (проанализировал рабочие элементы двигательного аппарата устройство костных рычагов, расположение мышечных тяг, приводящих эти рычаги в движение, инерцию мышечных тяг. Он изучил сложные рабочие движения руки как рабочего органа, ноги как опоры тела. Рассмотрев совместную работу туловища и конечностей, он разработал методические рекомендации по рациональной организации мышечной деятельности. НА. Бернштейн на основе усовершенствованного ими его учениками метода циклографии получил новые данные по биодинамике локомоций. Он раскрыл возрастные особенности локомоций, в частности, ходьбы. В разработке научных основ динамической анатомии и обосновании необходимости этих знаний для специалистов по физическому воспитанию большая заслуга принадлежит ПФ. Лесгафту и его ученицам — А. А. Красуской и Е. А. Котиковой. В 1874 г. ПФ. Лесгафт опубликовал книгу Теория телесных движений, а в 1888 г. — Руководство по физическому воспитанию детей школьного возраста, где показал, что физические упражнения следует выбирать исходя из строения организма человека. Теорию телесных движений ПФ. Лесгафт и его последователи читали наряду с анатомией слушателям 474 СХЕМА АНАТОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЛОЖЕНИЙ И ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА Курсов по физическому воспитанию. В 1927 г. возник курс Теория движений, а затем Биомеханика физических упражнений. Его возглавила Е. А. Котикова. В г. было опубликовано учебное пособие, где положения и движения человека она рассматривала не столько сточки зрения механики, сколько с позиций анатомии. Большая работа в области анатомического анализа положений и движений человека в соответствии с задачами теории и практики спорта была проведена М. Ф. Иваницким, который в 1928 г. опубликовал Записки по динамической анатомии, а в 1938 г. — Движения человеческого тела. Разработанные М.Ф. Иваницким положения отражены во всех изданиях учебника по анатомии для институтов и техникумов физической культуры. СХЕМА АНАТОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЛОЖЕНИЙ И ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА Анатомический анализ положений и движений тела человека целесообразно проводить в определенной последовательности. 1. Описание морфологии положения или движения тела. 2. Характеристика положения или движения тела с позиций законов механики. 3. Характеристика работы двигательного аппарата. 4. Оценка механизма внешнего дыхания и состояния систем обеспечения (дыхания, пищеварения, сердечно-сосудистой и др) и регулирования (нервная, эндокринная) движений. 5. Определение степени и характера влияния на организм рассматриваемого упражнения. Эта задача, традиционная для динамической морфологии, решается сейчас спортивной морфологией (см. стр. Морфология положения или движения тела изучается на основе зрительного образа, возникшего поданным визуального ознакомления с выполняемым упражнением, а также при использовании фото- и кинодокументации. При этом обращается внимание на симметричность положения или движения, наличие и вид опоры, взаимное расположение частей тела. Морфология движения включает его общую характеристику, разделение на отдельные фазы и рассмотрение их. 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 ОБЩАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ очень важная предпосылка детального анатомического разбора движениям 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 вместе 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 иго ризонтальную. Вертикальная составляющая силы реакции опоры сила нормального давления) направлена вверх и взаимодействует с силойтяжести, 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 поверхно- 476 СХЕМА АНАТОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЛОЖЕНИЙ И ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА сти 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 физиологическихусловий (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 неравна 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 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 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 477 ОБЩАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ 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. Зная положение центра тяжести звена, можно определить плечо действия силы тяжести по отношению к суставами вычислить момент вращения. Величина массы отдельных звеньев тела составляет головы - 7% массы тела, туловища - 46,4%, плеча - 2,6%, предплечья - 1,8%, кисти - 0,7%, бедра - 12,2%, голени - 4,6%, стопы - 1,4%. Отсюда при общей массе (весе) тела 70 кг голова весит 70x7 490 1 Q 100 100 — у кг -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, чему легкоатле тов-бегунов, так как большие физические нагрузки у гимнастов приходятся на мышцы верхних конечностей, ау бегунов—на мышцы нижних конечностей. Возникают различия в распределении мышечных масс. Когда говорят центр тяжести человеческого тела и имеют ввиду 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, горизонтальной 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 орга- 478 СХЕМА АНАТОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЛОЖЕНИЙ И ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА нов, расположенных справа, примерно наг больше, чем расположенных слева, в связи стем 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 экспери- Рис. 159. Метод определения положения ОЦТ тела по принципу рычага первого рода прерывистая линия показывает плоскость ОЦТ тела нижняя горизонтальная линия -длина тела человека в положении лежа две вышерасположенные линии — расстояние от подошвенной поверхности стопы и от верхней точки тела до ОЦТ тела. 41 в j — ^ / = Ч - 1 г - — — 1 Ih'i X — +1 Рис. 160. Метод определения положения ОЦТ тела по принципу рычага второго рода © — положение ОЦТ тела X — расстояние от подошвенной поверхности стопы до ОЦТ тела I — длина тела испытуемого в — показатель веса тела на десятичных весах 479 ОБЩАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ менте вес, равняется естествен- С % ной массе испытуемого, умноженной на расстояние от подо- швейной поверхности стопы до положения ОЦТтела. 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, Рис. 161. Положение ОЦТ тела у те Г Г тела находится не- |