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.
|
|
\ 539 ЧАСТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ Пояс верхней конечности движется вместе со свободной верхней конечностью. Его движения становятся более заметными, если ограничить движения рук, заложив их за спину. Если же фиксировать и пояс верхних конечностей и свободные верхние конечности, то увеличатся вращательные движения туловища вокруг вертикальной оси. Движения каждой верхней конечности уменьшают вращения туловища и придают ему более симметричное положение. Мышцы верхней конечности вовремя ходьбы работают при проксимальной опоре, сохраняя возможность производить разнообразные движения. Число шагов в минуту при обычной ходьбе равно приблизительно 100-120, те. один шаг длится примерно '/ 2 с. При быстрой ходьбе возможно увеличение числа шагов до 170 в минуту. При темпе 190- 200 шагов в минуту обычная ходьба переходит в бег. Длина шага у взрослых составляет 76-79 см (у мужчин больше, чему женщин. У детей до 9 лет длина шага в 2,5 раза больше длины стопы, от 9 до 14 лет - в 2,75, а в более позднем возрасте - в три с лишним раза. Увеличение длины шага при ходьбе увеличивает поперечное вращение таза, сгибание бедра передней ноги вовремя опоры на пятку и разгибание в коленном суставе задней ноги. Скорость обычной ходьбы у мужчин составляет в среднем 1,5 мс, ау женщин - 1,47 мс. От скорости ходьбы зависит продолжительность отдельных фаз движения. В частности, чем ходьба медленнее, тем длительнее периоддвойной опоры. Положение тела и его частей при ходьбе, продолжительность отдельных ее фаз, особенности моторики у каждого человека индивидуальны и этим определяют характер его походки. Особенности походки формируются в детском возрасте, в основном к 4-му году жизни правда, отдельные элементы движений в это время еще слабо выражены) . Характер походки изменяется в процессе старения организма. Имеется несколько разновидностей ходьбы, при которых движения, выполняемые отдельными частями тела, и работа мышц различны. К числу этих разновидностей можно отнести такие, как ходьба при гибным шагом, спортивная ходьба, ходьба назад, ходьба с преодолением сопротивления (например, встречного ветра, ходьба по наклонной плоскости или по лестнице вверх и вниз, ходьба на носках и др. Ходьба пригибным шагом. Этот вид ходьбы отличается тем, что туловище сильно наклонено вперед, ноги находятся в полусогнутом положении почти во всех фазах, кроме заднего шага опорной ноги, когда в момент толчка нога выпрямляется. При сильном наклоне тела вперед сила тяжести в наибольшей мере используется для поступательного движения, а для предотвращения падения тела приходится делать более длинные 540 АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА шаги. При ходьбе пригибным шагом высота верхушечной точки над опорой уменьшается примерно на см более низко расположен ОЦТ тела более параллельно (без разворота носков) и ближе к средней линии ставятся стопы, причем сразу на всю подошвенную поверхность больше длина шага, выше темп и меньше колебания ОПТ тела. Более низкое расположение ОЦТ тела, связанное с изменением расположения массы тела, увеличивает степень его устойчивости, облегчая работу мышц для сохранения равновесия. Наклон туловища, низкое расположение таза позволяют дальше вынести ногу вперед, удлиняя шаг. Разгибание стопы, сгибание в коленном и тазобедренном суставах вызывают растягивание ведущих групп мышц, возникновение в них ретракционных сил, способствующих усилению отталкивания. Оно происходит под более острым углом, что также увеличивает длину шага и эффективность толчка для движения тела вперед, так как вертикальная составляющая силы реакции опоры становится относительно меньше, а горизонтальная увеличивается. Приземление на всю подошвенную поверхность стопы, а не только на пятку способствует амортизации переднего толчка и уменьшает противоотдачу, не вызывая сильного замедления движения О ЦТ тела. Параллельная постановка стоп позволяет в большей мере использовать для отталкивания мышцы подошвенной поверхности, а более близкое расположение стоп к средней линии уменьшает колебания ОЦТ тела в стороны, делает его движения более прямолинейными. Поэтому считают, что ходьба пригибным шагом экономичнее обычной ходьбы более чем в два раза. Вместе стем ходьба пригибным шагом имеет и недостатки Мышцы при этом виде ходьбы нагружены гораздо больше, чем при обычной ходьбе. Особенно большую работу выполняет четырехглавая мышца бедра. Она оказывается сокращенной в течение всего периода опоры (впервой, второй и третьей фазах, выполняя работу удерживающего и преодолевающего характера, предупреждая сгибание ноги в коленном суставе, которое легко может произойти под влиянием силы тяжести. Когда свободная нога выносится вперед (в четвертой, пятой и шестой фазах, в движении участвует не вся четырехглавая мышца, а только прямая мышца бедра, в то время как бедренные головки (широкие мышцы бедра) растягиваются в результате одновременного сгибания ноги в коленном суставе. Сокращение прямой мышцы бедра, а также подвздошно-поясничной, портняжной, напрягателя широкой фасции способствует значительно более энергичному выносу бедра вперед, чем при обычной ходьбе. В шестой фазе ходьбы пригибным шагом четырехглавая мышца не выполняет баллистической работы, так как разгибание голени в этой фазе заторможено ив момент приземления ноги происходит не полностью. ЧАСТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ Большая ягодичная мышца при ходьбе пригибным шагом выполняет более интенсивную работу, так как со своими синергистами удерживает таз и вместе сними все туловище, находящееся в положении наклона вперед, от дальнейшего сгибания и падения. Задняя группа мышц бедра производит при выносе ноги вперед большее, чем при обычной ходьбе, сгибание в коленном суставе. Мышцы туловища, верхней конечности и шеи также работают более интенсивно. Длительная ходьба пригибным шагом приводит к утомлению основных групп мышц, выполняющих это движение. Особенно большая нагрузка падает на мышцы-разгибатели туловища и четырехглавую мышцу бедра, а также на заднюю группу мышц голени, которая в связи с приземлением на всю подошвенную поверхность стопы не испытывает предварительного растяжения перед отталкиванием. На основании изучения костей ископаемого человека можно предполагать, что наши предки ходили пригибным шагом. Известно также, что при больших пеших переходах, особенно с грузом, вид ходьбы приближается к пригибному шагу. Этот вид имеет преимущества вскорости движения. Хорошо тренированный человек может идти со скоростью 10 км/ч. По некоторым наблюдениям, через три месяца систематического обучения ходьбе пригибным шагом можно проходить 20 км в течение, всего лишь 1 ч 50 мин. При такой большой скорости движения пригибной шаг переходит в бег. Ходьба пригибным шагом выгодна приношении груза, при передвижении по рыхлому снегу, по неровной местности. Ее используют в тренировке бегунов и лыжников. Спортивная ходьба Особенность этого вида ходьбы заключается в том, что нижние конечности почти все время разогнуты в коленных суставах, хотя некоторое сгибание для свободной ноги неизбежно. Приземление происходит с пятки на выпрямленную ногу. Поэтому в качестве рессорного аппарата нога используется в меньшей мере, чем при других видах ходьбы. Туловище выпрямлено без наклона вперед, голова несколько откинута назад, пояс верхней конечности приподнят, плечи отведены. Период двойной опоры минимальный. Длина шага в этом виде ходьбы может быть больше метра, достигая иногда 130 см. Частота шагов зависит от их длины, от силы мышц и особенностей техники выполнения. У лучших скороходов темп ходьбы может достигать 200-210 шагов в минуту. При ходьбе на большие расстояния можно передвигаться со скоростью приблизительно 15 км/ч. Скорость движения растет за счет увеличения длины и частоты шагов. При спортивной ходьбе в момент вертикали таз несколько опускается на стороне свободной ноги, что увеличивает нагрузку на мышцы, отводящие бедро. Напряжение их при нижней опоре препятствует этому наклону. 542 АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА Убольишнстюскороходовотмечается небольшое перегжз ноги в коленном суставе, что, по мнению Н. Г. Озолина, может создать некоторое подобие заднего толчка за счет выпрямления этой ноги. Меньшие вертикальные колебания ОЦТ тела при спортивной ходьбе отличают ее от обычной ходьбы и способствуют большей скорости передвижения. В момент вынесения вперед свободной ноги происходит поворот таза и выдвижение вперед области тазобедренного сустава, что способствует удлинению шага. Однако чрезмерное увеличение его длины нежелательно, так как сопряжено с возрастаниемтормозящего действия силы реакции опоры в фазе переднего шага опорной ноги (рис. 180). Руки при спортивной ходьбе согнуты в локтевых суставах, амплитуда их движений больше, чем при других видах ходьбы. В момент вертикали руки менее согнуты, чем при переднем и заднем шаге. Работа мышц при спортивной ходьбе отличается большей, чем при обычной ходьбе, интенсивностью. Для вынесения вперед выпрямленной ноги требуется большая эластичность задней группы мышц бедра. Если она недостаточна, могут возникать, особенно у малотренированных людей, боли в этих мышцах. Ходьба назад Этот вид ходьбы имеет некоторые особенности в работе двигательного аппарата. Туловище вовремя ходьбы сильно наклонено впереди качания тела в переднезаднем направлении происходят в значительно большей мере, чем при обычной ходьбе. Приземление на стопу происходит нес пятки, ас носка, обычно с большого пальца. Подъем стопы начинается также нес пятки, ас носка, те. перекатывание стопы совершается сноска на пятку. Период двойной опоры удлинен, скорость ходьбы уменьшена. В период движения свободной ноги назад сокращается задняя группа мышц бедра. В момент вертикали происходит полное разгибание в коленном суставе. В отличие от обычной ходьбы в ходьбе назад в фазе переднего шага отсутствует баллистическая работа четырехглавой мышцы бедра, что уменьшает время ее отдыха. Ходьба с преодолением сопротивления (на примере сопротивления в виде встречного ветра. Этот вид ходьбы часто встречается в естественных условиях жизни человека. Тело при этом виде ходьбы наклонено вперед, так что вертикаль его ОЦТ проходит вне площади опоры, поэтому, если бы сопротивление было внезапно устранено, тело должно было бы упасть. Вовремя периода двойной опоры в такой ходьбе имеется момент, когда обе стопы всей своей подошвенной поверхностью касаются опорной поверхности, чего нет при обычной ходьбе. Весь период двойной опоры удлинена период одиночной опоры укорочен, что приводит к уменьшению длины шага. Кроме 543 ЧАСТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ того, уменьшены вертикальные колебания ОЦТ тела, что снижает и затраты мышечной энергии. Сильный наклон тела вперед позволяет использовать массу (вес) тела для преодоления сопротивления. Свободная нога приземляется согнутой в тазобедренном и коленном суставах. После этого начинается ее разгибание, которое кончается не раньше, чем пройден момент вертикали. В течение всего заднего шага 9 10 11 1 2 Рис. 180. Спортивная ходьба 1, 2, 3, 12- передний шаг опорной ноги и момент вертикали опорной ноги- 5 0,7- задний шаг опорной ноги 8 - задний шаг свободной ноги 10, 11 - передний шаг свободной ноги 2, 7 — периоды двойной опоры 544 АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА нога находится в разогнутом положении. Стопа, в частности ее носок, оказывает сильное давление на опорную поверхность, что возможно только при наличии значительного трения между стопой и этой поверхностью. При ходьбе с сопротивлением мышцы выполняют большую работу, чем при обычной ходьбе. Особенно большая нагрузка падает на переднюю группу мышц бедра, заднюю и латеральную группы мышц голени и подошвенные мышцы стопы, аиз мышц туловища—на разгибатели позвоночного столба, удерживающие тело отпадения вперед. Ходьба вверх по лестнице или по наклонной поверхности имеет много общего. Период двойной опоры увеличен. Свободная нога перемещается в согнутом положении, опорная нога выпрямляется только после момента вертикали. При этом виде ходьбы особенно велико значение четырехглавой мышцы бедра. Она выполняет преодолевающую работу в период одинарной опоры только благодаря ее сокращению бедро разгибается в коленном суставе и все тело приподнимается. Мышцы-разгибатели бедра в тазобедренном суставе большая ягодичная, большая приводящая, полусухожильная, полу перепончатая и двуглавая) способствуют не только разгибанию бедра, но и разгибанию таза, а вместе сними всего туловища, колебания которого вперед незаднем направлении более значительны, чем при обычной ходьбе (рис. 181). При подъеме по наклонной плоскости для вынесения ОЦТ тела вперед туловище также наклоняется вперед, нога ставится на более высоко расположенную опору согнутой в коленном суставе. Длина шага и степень сгибания ноги в коленном суставе зависят от крутизны наклонной плоскости чем круче поверхность, тем больше сгибание ноги. Стопа ставится не на пятку, а на всю подошвенную поверхность стопы или на носок (при очень крутых подъемах. Передний толчок уменьшен, момент вертикали опорной ноги и задний толчок более выражены. Преодоление силы тяжести (подъем тела) осуществляется в основном за счет работы мышц коленного сустава, а продвижение тела вперед — преимущественно за счет мышц голеностопного сустава. При ходьбе вверх по лестнице или по наклонной плоскости колебания таза вокруг переднезадней оси тазобедренного сустава опорной ноги значительно больше, чем при обычной ходьбе. Значительно больше и колебательные движения в стороны позвоночного столба, а вместе сними туловища, в связи с чем резко возрастает работа мышц, производящих эти движения, что приводит к быстрому утомлению. Ходьба вниз по лестнице или по наклонной плоскости При ходьбе вниз по лестнице или по наклонной плоскости сила тяжести является силой, 545 ЧАСТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ Рис. 181. Ходьба вверх по лестнице I, 2, 3, 4 — передний шаг опорной ноги (левой 5 — момент вертикали опорной левой) ноги и свободной (правой 6, 7, 8, 9, 10 — задний шаг свободной ноги II, 12 — передний шаг свободной ноги способствующей движению. Из фаз опорной ноги наиболее выражены момент вертикали и передний шаг. Для сохранения равновесия тела туловище и руки отведены назад. Нога ставится на опору в выпрямленном положении, но при ходьбе вниз по наклонной плоскости - на пятку, а АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА Рис. 182. Ходьба вниз по лестнице 1,2,3— передний шаг опорной (левой) ноги 4 — момент вертикали опорной (левой) и свободной (правой) ноги 5, 6, 7, 8, 9 — задний шаг опорной ноги 10 — момент вертикали опорной (правой) и свободной (левой) ноги 11, 12 — передний шаг свободной ноги вниз по лестнице - на носок. Под действием силы тяжести и инерции движения она затем сгибается в коленном и тазобедренном суставах. Опорная нога несет большую нагрузку, удерживая тяжесть тела во всех фазах. Четырехглавая мышца бедра, а также задняя и латеральная груп- 547 ЧАСТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ пы мышц голени выполняют уступающую работу, растягиваясь под влиянием силы тяжести и силы инерции. Передние мышцы туловища выполняют статическую работу, удерживая туловище отпадения назад. Вовремя ходьбы вниз по лестнице стопа в полной мере используется как рессорный аппарат, так как приземление на нее происходит сноска. Мышцы-сгибатели пальцев и всей стопы выполняют при этом уступающую работу (рис. 182). При небольшом наклоне опорной поверхности стопа движется, как обычно, в переднезаднем направлении. В том же случае, когда наклон велики подвижность в голеностопном суставе не позволяет использовать всю подошвенную поверхность стопы для опоры с целью увеличения опорной поверхности, пользуются медиальным или латеральным краем стопы. Благодаря подвижности в подтаранном, таранно- пяточно-ладьевидном и пяточно-кубовидном суставах стопа принимает пронированное на одной и супинированное на другой стороне положение, что увеличивает нагрузку на соответствующие группы мышц (мышцы, пронирующие стопу, и мышцы, супинирующие ее. Наглядное представление об особенностях ходьбы вверх и вниз по наклонной плоскости дает следующая таблица. Ходьба на носках. При этом виде ходьбы все тело находится в напряженном выпрямленном положении, голова держится прямо, грудной ки фоз уменьшена поясничный лордоз и наклон таза увеличены. Стопа в положении крайнего сгибания в голеностопном суставе и суставах самой стопы как бы сжата в направлении своей продольной оси между опорной Табл. 14. Основные параметры ходьбы Ходьба по наклонной плоскости Основные параметры ходьбы вверх вниз Направление движения ОЦТ тела вперед-вверх вперед-вниз Действие силы тяжести препятствует движению способствует движению Положение туловища наклонено вперед наклонено назад Расположение вертикали ОЦТ тела по отношению к площади опоры у передней границы у задней границы Положение ноги вначале опорной фазы согнута в коленном и тазобедренном суставах прямая Наиболее важные моменты в фазах опорной ноги момент вертикали и отталкивание передний шаги момент вертикали момент вертикали и отталкивание передний шаги момент вертикали Характер работы ведущих групп мышц (разгибателей бедра, голени и сгибателей стопы) в опорной фазе преодолевающая уступающая 548 АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА поверхностью и костями голени, что способствует увеличению выраженности продольного свода стопы. Однако рессорные свойства ее при ходьбе или беге на носках не могут быть полностью использованы из-за сильного напряжения мышц, фиксирующих суставы нижней конечности. ОЦТ тела занимает более высокое положение, чем при обычной ходьбе, площадь опоры в переднезаднем 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 болыпеберцовая и длинные разгибатели пальцев стопы) растянуты. Нагрузка на заднюю группу мышц 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 стем, что при этом виде ходьбы нет переката стопы и уменьшена дуга сгибания в тазобедренном суставе. Однако ходьба на носках способствует развитию мышц нижних конечностей, мышц спины, живота, совершенствованию умения сохранять равновесие при ограниченной площади опоры, атакже формированию хорошей осанки. Бег Бег как и ходьба - сложное локомоторное, переместительное, разно временно-симметричное движение. Между бегом и ходьбой имеются как черты сходства, таки черты различия. Для бега характерны тот же цикл движений, те же действующие силы и функциональные группы мьгшц. Основным отличием бега от ходьбы является отсутствие при беге фазы двойной опоры и наличиефазы полета (тело передвигается, не соприкасаясь с опорной поверхностью. Отталкивание в беге выполняется более энергично, быстро и под более острым углом, руки движутся более порывисто, сохраняя положение сгибания в локтевых суставах, что способствует уменьшению момента их инерции. Перекрестная координация при беге выражена больше, чем при ходьбе. Наклон туловища при беге 549 ЧАСТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ 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, анаддинные—75—80°, те. 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, действуяподуглом, образуют равнодействующую, проходящую в области площади опоры. Ноги при беге, предотвращая падение тела, с большей силой производят отталкивание, с большей быстротой и на большее расстояние выносятся вперед, чем приходьбе. Движения тела в беге начинаются 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 выпал няется очень резко, тело отделяется от земли. Далее следует фаза полета которая соответствует фазе двойной опоры в ходьбе. Затем происходит приземлениеш переднюю ногу, после чего весь цикл движений повторяется (рис. 183). Вынесенная вперед нога вовремя 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 приземление происходит с пятки, то передняя группа мышц голени в этот момент выполняет уступающую работу и этим амортизирует толчок. В беге на длинные дистанции чаще наблюдается приземление с пятки (хотя бывает и сноска, а в беге на короткие и средние дистанции — обычно сноска (иногда с латерального края переднего отдела стопы. Различные способы приземления имеют свои положительные и отрицательные стороны. К достоинствам приземления сноска относится большая эластичность движения, большая длина шага и меньшая отдача, получаемая телом для амортизации толчка используется вся стопа с ее сводами, связочными мышечным аппаратом. Однако такое приземление требует чрезвычайно большого напряжения мышц-сгибателей стопы и пальцев. Задняя и латеральная группы мышц голени, особенно энергично работающие не только вовремя приземления, но ив момент толчка, оказываются в сильно сокращенном состоянии. Таким образом, в беге на короткие дистанции большую часть времени наблюдается чрезвычайно сильное напряжение этих мышц. Расслабляются они только вовремя переноса ноги вперед. Передняя группа мышц голени находится вовремя приземления в растянутом состоянии. 550 АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА 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. 9 10 11 12 Рис. 183. Бег на средние дистанции |