задания по физической культуре. Практическое задание 1. Задание Раскройте краткую историю развития и современное состояние биомеханики

• Название: Задание Раскройте краткую историю развития и современное состояние биомеханики
• Анкор: задания по физической культуре
• Дата: 02.02.2023
• Размер: 135.95 Kb.
• Имя файла: Практическое задание 1.docx
• Тип: Документы; #917100

Задание 1. Раскройте краткую историю развития и современное состояние биомеханики.

Биомеханика – одна из самых старых ветвей биологии. Её истоками были работы Аристотеля и Галена, посвящённые анализу движений животных и человека. Но только благодаря работам одного из самых блистательных людей эпохи Возрождения – Леонардо да Винчи (1451 – 1519) – биомеханика сделала свой следующий шаг. Леонардо особенно интересовался строением человеческого тела (анатомией) в связи с движением. Он описал механику тела при переходе из положения сидя к положению стоя, при ходьбе вверх и вниз, при прыжках.

Ко второй половине XVII века были накоплены довольно обширные знания по механике: Уже были известны многие законы статики, Г. Галилей (1564 – 1642 гг.) провёл свои знаменитые опыты в области механики. Первой научной книгой, от которой ведёт своё начало биомеханика, было сочинение итальянского математика и врача Д. А. Борели (1608 – 1679 гг.), которое было опубликовано в 1679 г. и называлось «О движении животных».

Исаак Ньютон (1643 – 1727), гениальный английский физик, механик, астроном и математик. В 1687 г. вышел главный труд И. Ньютона – «Математические начала натуральной философии», в котором сформулированы три основных закона классической механики: закон инерции, закон пропорциональности приложенной к телу силы и вызванного действием силы ускорения тела и закон равенства действия и противодействия. Здесь же был высказан закон всемирного тяготения.

В XIX и начале XX века большой вклад в развитие биомеханики (прежде всего методов исследования) внесли американский учёный Е. Майбридж, французский исследователь Э. Марей. Немецкие биомеханики В. Брауне и О. Фишер, разработали совершенную методику регистрации движений, детально изучили динамическую сторону перемещений конечностей и общего центра тяжести (ОЦТ) человека при нормальной ходьбе.

Возникновение и развитие отечественной биомеханики связано с именами выдающихся учёных. Физиолог И. М. Сеченов (1829 – 1905гг.) опубликовал книгу «Очерк рабочих движений человека», в которой впервые рассмотрел некоторые вопросы биомеханики, А.А. Ухтомский (1875 – 1942 гг.) разработал учение о доминанте.

П. Ф. Лесгафтом (1837 – 1909гг.) была создана биомеханика физических упражнений, разработанная на основе динамической анатомии. В 1877 г. П. Ф. Лесгафт начал читать лекции по этому предмету на курсах по физическому воспитанию.

Большой вклад в изучение физиологии двигательного аппарата внёс Н. Е. Введенский (1852 – 1922гг.). Им выполнены исследования процессов возбуждения и торможения в нервной и мышечной тканях. Его работы о физиологической лабильности живых тканей и возбудимости систем имеют огромное значение для современной физиологии спорта. Большую ценность представляют также его работы о координации движений.

По определению А. А. Ухтомского (1875 – 1942гг.), биомеханика исследует «каким образом полученная механическая энергия движения и напряжения может приобрести рабочее применение». Им показано, что сила мышц зависит от их поперечного сечения. А. А. Ухтомский открыл важнейшее физиологическое явление – доминанту в деятельности нервных центов, в частности, при двигательных актах. Большое место в его работах отведено вопросам физиологии двигательного аппарата.

Вопросы физиологии спорта разрабатывал А. Н. Крестовников (1885 – 1955). Они были связаны с выяснением механизма мышечной деятельности, в частности, координации движений, формирования двигательных условных рефлексов, этиологии утомления при физической деятельности и другими физиологическими функциями при выполнении физических упражнений.

Большой вклад в познание взаимодействия уровней регуляции движений внёс Н. А. Бернштейн (1899 – 1966гг.). Им дано теоретическое обоснование процессов управления движениями с позиций общей теории больших систем. Нейрофизиологические концепции Н. А. Бернштейна послужили основой формирования современной теории биомеханики движений человека.

М. Ф. Иваницкий (1895 – 1969) разработал функциональную (динамическую) анатомию применительно к задачам физической культуры и спорта.

Бурное развитие спорта в СССР послужило основанием развития биомеханики спорта. С 1958 г. во всех институтах физической культуры биомеханика стала обязательной учебной дисциплиной.

Как учебный предмет биомеханика выполняет несколько ролей. Во-первых, с её помощью студент вводится в круг важнейших физико-математических понятий, которые необходимы для расчёта скорости, ускорений, углов отталкивания, расположении ОЦТ тела и его роли в технике выполнения спортивных движений. Во-вторых, эта дисциплина имеет самостоятельное применение в спортивной практике, потому что представленная в ней система двигательной деятельности с учётом возраста, пола, массы тела, длины тела, телосложения позволяет выработать рекомендации для работы тренера, учителя физической культуры.

Биомеханические исследования позволили создать новый тип спортивной обуви, спортивного инвентаря, оборудования и техники управления ими (велосипеды, коньки, горные и прыжковые лыжи, гоночные лыжи, лодки для гребли и многое другое).

Изучение гидродинамических характеристик рыб и дельфинов дало возможность создать специальные костюмы для пловцов, изменить технику плавания, что способствовало повышению скорости плавания.

Биомеханику преподают в высших физкультурных учебных заведениях во многих странах мира. Создано международное общество биомехаников, проводятся конференции, симпозиумы, конгрессы по биомеханике.

Задание 2. Дайте определение следующим понятиям кинематики:
Время - непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая. В качестве основы измерения используется некая, обычно периодическая, последовательность событий, которая признаётся эталоном некоторого промежутка времени.

Положение тела - координаты точки на координатной плоскости, положение тела определяется радиус-вектором - это вектор, соединяющий начало отсчета с положением точки в любой момент времени.

Траектория - это линия, которую описывает тело при своем движении.

Перемещение - это вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением за данный промежуток времени.

Путь - это длина участка траектории, пройденной телом или точкой тела за выбранный промежуток времени.

Скорость - это векторная величина, отношение пройденного пути ко времени, за который он пройден, показывающее, как быстро изменяется положение тела в пространстве и в каком направлении движется тело или точка тела.

Ускорение - это векторная величина, равная отношению изменения скорости движения тела к длительности промежутка времени, за которое это изменение скорости произошло.

Тангенциальное ускорение - компонента ускорения, направленная по касательной к траектории движения. Характеризует изменение модуля скорости, в отличие от нормальной компоненты, характеризующей изменение направления скорости.

Задание 3. Раскройте морфологические особенности телосложения человека.

К основным морфологическим признакам, лежа­щим в основе определения внешней формы тела человека, от­носятся: тотальные, или общие размеры, пропорции, телосложе­ние и осанка.

Любому морфологическому признаку тела свойственна из­менчивость. Форма, степень выраженности и направление из­менчивости у разных признаков различны и определяются влия­нием таких факторов, как возраст, пол, социальная среда, осо­бенности биохимической жизнедеятельности организма.

Важное значение придается изучению физического развития человека, т. е. процессу изменения размеров, форм тела и функций организма человека на протяжении его жизни. Физическое раз­витие проходит ряд последовательных периодов и зависит от возраста человека. В период становления организма наблюдается нарастание всех признаков физического развития. Период зре­лости характеризуется стабилизацией большинства морфологи­ческих признаков. С началом старения ряд признаков регресси­рует (уменьшается).
I. Тотальные (общие) морфологические признаки.

К тотальным признакам относятся наиболее крупные размерные признаки тела, являющиеся наиболее важными признаками физического развития; длина тела (рост) и периметр (обхват) груди, а также масса .

Длина тела. У новорожденных она равна в среднем 50,5— 51,5 см. В первые годы жизни дети усиленно растут. Наибольший прирост длины тела у детей (равный в среднем около 25 см) на­блюдается в первый год жизни. Затем темпы роста постепенно замедляются, вновь возрастая у девочек в период 10—12 лет, а у мальчиков — 13—14 лет.

Окончательной длины тело девушек достигает в среднем к 17—18, а юношей — к 18—20 годам. До 45—50 лет у человека наблюдается период стабильной длины тела. У людей старше этого возраста происходит постепенное уменьшение длины тела, что объясняется уплощением межпозвоночных хрящевых дисков в связи с утерей упругости и эластичности, а также усилением изгибов позвоночника (сутуловатости). У взрослых женщин сред­няя длина тела на 11—12 см меньше, чем у мужчин. Считают, что длина тела для всего человечества равна в среднем 165 см у мужчин и 154 см у женщин.

Периметр (обхват) груди. Обхват груди к концу первого года жизни равен в среднем 49 см у мальчиков и 48 см у девочек. Увеличение обхвата груди по годам происходит неравномерно: максимальный прирост обхвата груди (5—6 см) достигается у де­вочек в возрасте 11—12 лет, у мальчиков — 13—14 лет. К 15— 16 годам средний периметр грудной клетки у мальчиков оказы­вается большим, чем у девочек. Увеличение обхвата груди у де­вушек заканчивается к 16—17, у юношей — к 17—20 годам. Стабильности обхвата груди у взрослых не наблюдается, так как с возрастом обычно происходит интенсивное возрастание обхват груди вследствие увеличения подкожно-жирового слоя.

Масса тела. Масса тела новорожденного мальчика равна в среднем 3,5 кг, девочки 3,4 кг. В течение всего ростового периода масса тела непрерывно увеличивается: у женщин примерно до 20 лет, у мужчин — до 25, но неравномерно по годам Возраст 25—40 лет соответствует периоду относительной стабильности массы тела. После 40 лет наблюдается увеличение масса в среднем на 1—1,5 кг за пятилетие за счет усиления жирового слоя.

В качестве средних значений массы тела взрослых у мужчин в мире называют цифру 64 кг, у женщин — 56 кг.

II. Пропорции тела.

Пропорциями тела человека называют соотношения размеров его отдельных частей (имеются в виду так на­зываемые проекционные размеры тела). Пропорции изменяются в зависимости от возраста, пола; они различны у людей даже в пределах одной половозрастной группы.

В. В. Бунак выделяет три основных типа пропорций тела, достаточно часто встречающихся как среди мужчин, так и среди женщин (рисунок 1).:

1. Долихоморфный — с относительно длинными конечностями и узким коротким туловищем;

2. Брахиморф­ный — с относительно короткими конечностями и длинным широким туловищем;

3. Мезоморфный (средний) — зани­мает промежуточное положение между долихоморфным и брахи­морфным типами.



Рисунок 1. Типы пропорций взрослого населения.

Разница в росте людей в основном зависит от длины нижних конечностей. Поэтому долихоморфный тип более характерен для людей высокого роста, брахиморфный — низкого.

Пропорции тела человека существенно изменяются в зависи­мости от возраста (рисунок 2.).



Рисунок 2. Изменение пропорций тела человека от рождения до взрослого состояния: а – новорожденный, б – 2 года, в – 6 лет, г – 12 лет, д – 25 лет.

Изменения происходят в основном из-за умень­шения относительных размеров головы и туловища и увеличения относительной длины конечностей. Изменение пропорций отдельных размеров детей в процессе роста происходит нерав­номерно по годам. Поэтому одежда для детей по своим размерам не может быть ни уменьшенной копией одежды для взрослых, ни одинаковой по своим пропорциям для детей различных возрастов.

III. Телосложение.

Понятие о конституции и телосложении.

Консти­туция (от лат. constitucio — построение) — это сложная ха­рактеристика индивидуальных физиологических и анатомиче­ских особенностей человека.

Понятие конституции основыва­ется на взаимосвязи формы тела, функций организма и высшей нервной деятельности.

Телосложение человека — это конституция человека в более узком понимании.

Телосложение характеризуется комплексом только структурных признаков тела и лишь частично функцио­нальных.

Основные признаки, определяющие телосложение. Тело­сложение определяется сочетанием ряда признаков и прежде всего степени развития мускулатуры и жироотложений.

Различная степень развития этих признаков обусловлена биохимическими особенностями организма, и в первую очередь, обменом веществ — метаболизмом, а также наследственными факторами и влиянием внешней среды.

К категории признаков, определяющих телосложение, в мор­фологии относят также форму грудной клетки и грудной об­ласти, форму живота и спины. Различают следующие варианты этих признаков.

Степень развития мускулатуры. Степень развития мускула­туры в антропологии и медицине определяют на пяти участках: плечевом поясе, груди, спине, руке и ноге. Для каждого из этих участков различают пять степеней развития мускулатуры: сла­бое, среднее, сильное и два промежуточных типа (среднеслабое, среднесильное).

Степень развития жироотложений. Развитие подкожной жировой клетчатки характеризуют величиной семи жировых складок: на внутренней стороне плеча и предплечья, на бедре, голени, под лопаткой, на груди (на уровне десятого ребра), на животе (на уровне пупочной точки). Степень раз­вития жироотложений может быть слабой, средней и обиль­ной.

Слабым считается такое жироотложение, при котором рельеф костей плечевого пояса (лопаток, ключиц), а также рельеф сочленений запястья, колена, ступни ясно различимы под кожей.

При среднем жироотложении рельеф костей ясно не вы­ражен.

Обильное жироотложение характеризуется сглаженным костным рельефом в плечевом поясе и сочленениях конечностей и округленностью всех контуров тела.

Толщина слоя подкожной жировой клетчатки у женщин в два раза больше, чем у мужчин, и составляет в сред­нем у женщин —24 мм, у мужчин —12 мм. Развитие и распределение жироотложений зависит от возраста человека, пола, а также от образа жизни.

Среднее количество жироотложений у взрослых людей ко­леблется в больших пределах: от 3—4 кг до 27—29 кг. У жен­щин подкожный жировой слой располагается преимущественно в области грудных желез, в верхнем отделе бедер, на ягодицах и в плечевой области. У мужчин типичное место отложения жира — верхний отдел передней брюшной стенки. При кон­струировании нельзя не считаться с изменениями формы фи­гуры, обусловленными чрезмерным жироотложением.

Изменчивость жироотложений и мускулатуры влечет за со­бой изменение других признаков телосложения: формы грудной и брюшной области, туловища, а также спины. Так, с повыше­нием степени жироотложений грудная область приобретает конусообразную форму, брюшная область округляется и прини­мает округленно-выпуклую форму. С понижением степени раз­вития мускулатуры и жироотложений грудная область уплоща­ется, а брюшная область приобретает впалую форму.

Форма грудной области. Форма грудной области определя­ется в основном формой грудной клетки. Различают плоскую, цилиндрическую и коническую форму грудной клетки.Пло­ская грудная клетка вытянута в продольном направлении, сдав­лена с боков и в сагиттальном направлении, ребра сильно опу­щены, подгрудинный угол острый. Цилиндрическая груд­ная клетка имеет форму цилиндра с умеренным наклоном ре­бер, подгрудинный угол близок к прямому. Коническая грудная клетка имеет форму усеченного конуса с основанием внизу и вершиной вверху, наклон ребер умеренный, подгрудин­ный угол больше прямого.

Форма живота. Различают три формы живота:впалый, прямой и округленно-выпуклый.

Форма спины. Форма спины может быть нормальная (с умеренными изгибами всех отделов позвоночника), суту­лая (с увеличенным грудным кифозом) и прямая (со сгла­женными изгибами всех отделов позвоночника).

Все перечисленные признаки телосложения определяют ви­зуально (на глаз). Различные сочетания этих признаков обра­зуют различную внешнюю форму тела человека. Соответственно этому выделяют различные типы телосложения.

Типы телосложения.Разработаны различные схемы типов телосложения. Одни из них применимы к форме тела мужчин, другие — женщин, третьи — детей.

Типы телосложения мужчин. В. В. Бунак выделяет семь типов телосложения мужчин, три из которых считаются основ­ными — грудной, мускульный и брюшной.

Грудной тип (рис. 3, а) характеризуется слабым жиро­отложением и мускулатурой, плоской грудной клеткой, впалым животом и сутулой спиной.



Рисунок 3.16. Типы телосложения мужчин (по данным В. В. Бунака).

Мускульный тип (рис. 3, б) отличается умеренным жироотложением, средней или сильной мускулатурой, цилиндри­ческой грудной клеткой, нормальной или прямой спиной.

Брюшной тип (рис. 3, в) характеризуется обильным жироотложением, средней или слабой мускулатурой, конической грудной клеткой, округленно-выпуклым животом, сутулой или нормальной спиной.

Типы телосложения мужчин, по схеме В. В. Бунака, можно представить на примерах телосложения спортсменов. Наиболее характерные типы телосло­жения для спортсменов некоторых видов спорта: баскетболисты — грудной и грудно-мускульный, гимнасты — мускульный и мускульно-грудной, тяжело­атлеты тяжелого веса — брюшной, брюшно-мускульный и мускульно-брюшной типы.

Однако у спортсменов сочетания отдельных признаков телосложения не­редко выходят за пределы указанной схемы. Например, можно встретить плоскую грудную клетку и сутулую спину в сочетании с сильной мускулату­рой или коническую грудную клетку при хорошо развитой мускулатуре без каких-либо признаков брюшного типа.

Типы телосложения женщин. Схемы телосложения женщин разработаны хуже, чем у мужчин. Некоторые исследователи строят схемы типов телосложения женщин только на основании характеристики степени развития и распределения жироотложе­ний на отдельных участках тела без учета изменчивости осталь­ных признаков телосложения.

Такова, например, схема типов телосложения, предложенная югославским исследователем Б. Шкерли.

Б. Шкерли выделяет три основных и одну дополнительную группы телосложения (рис. 4):




Рисунок 4. Типы телосложения женщин по Шкерли.

/ группа — с равномерным распределе­нием жировых отложений по всему телу. Степень жироотложе­ния может быть слабой, средней и обильной.

Соответственно этому выделяются три типа (варианта) телосложения: L — лептозомный (от гр. leptos — тонкий), N — нормальный, R — рубенсовский;

// группа — с неравномерным распреде­лением жироотложений. Она включает два типа: S — верхний (от лат. superior — верхний), характеризующийся повышенным

жироотложением в верхней части тела (выше талии), и / — нижний (от лат. inferior — нижний), характеризующийся повы­шенным жироотложением в нижней части тела.

/// группа — также с неравномерным распределением жироотложений преимущественно на туловище или конечностях. При повышенном жироотложении на туло­вище выделяется тип Тг (от лат. trunsus — туловище), при по­вышенном жироотложении на конечностях — тип Ех (от лат. extremitas — конечность).

IV группа (дополнительная)— дополни­тельные типы телосложения с повышенным жироотложением на отдельных участках тела, например на груди — тип М (от лат. mamma — женская грудь), на бедрах, в области так называе­мых вертелов,— тип Т (от лат. trochanter — вертел).

IV. Осанка.

Под осанкой понимают индивидуальные особенности конфигурации тела человека при вертикальном естественном стоянии и прямохождении, требующем минимальной затраты мышечной энергии для поддержания равновесия тела.

В жизни встречаются люди, имеющие различные индивидуаль­ные особенности конфигурации тела, т. е. различную осанку. При любой осанке тело человека находится в равновесии, что дости­гается посредством приспособления различных его частей. Каждая осанка характеризуется определенной формой позвоночника и туловища, положением головы и нижних конечностей . Основ­ным фактором, определяющим тип осанки, считают форму туло­вища, и в первую очередь форму позвоночника. Исходя из этого тип осанки определяют обычно по форме его сагиттальных из­гибов.

Применительно к целям конструирования одежды к основ­ным признакам осанки относят также форму спинного и перед­него контуров туловища, а в качестве дополнительных — при­знаки, определяющие наклон плечевых скатов, положение и форму рук. Высота плеч, хотя и не является характеристикой осанки в общепринятом смысле, служит важным параметром, определяю­щим форму верхней опорной поверхности тела человека и боковой баланс конструкции одежды. Форма и положение в пространстве рук оказывают существенное влияние на конструкцию рукава и характер сопряжения его с проймой.

Ввиду многообразия условий, влияющих на индивидуальные особенности конфигурации тела человека, осанка имеет большую вариацию (изменчивость). Исследованию вариаций осанки по­священ ряд работ, выполненных в теоретической и прикладной антропологии (в том числе касающихся швейного производства), создающих реальные предпосылки для промышленного изготов­ления одежды с учетом индивидуальных особенностей телосло­жения и осанки потребителей.

В швейном производстве различают три типа осанки: сутулую, нормальную и перегибистую (рисунок 5).

Сутулая фигура характеризуется плоской грудью, несколько наклоненным вперед корпусом (плечами и руками), округлой и расширенной длинной спиной с резко выступающими лопатками, чаще всего слабым развитием мускулатуры, увеличенными по сравнению с нормальной фигурой значениями измерений спины и уменьшенными значениями измерений груди. Высшая (наиболее выступающая) точка грудной железы смещена вниз.



Рисунок 5. Типы осанки: а – нормальная, б – перегибистая, в - сутулая.

Прегибистая фигура характеризуется широким разворотом груди и плеч, плоской, слегка наклоненной назад спиной без выступа лопаток, несколько отклоненным назад корпусом, увеличенным выгибом талии по спине и выступающими ягодицами, увеличенными по сравнению с нормальной фигурой значениями измерений груди и уменьшенными значениями измерений спины. Высшая точка грудной железы смещена вверх.

Для установления принадлежности фигуры к тому или иному типу осанки используется один из признаков, определяющих изгиб верхней части туловища, — положение корпуса Пк.Второй признак — высота плеч. По высоте плеч выделяют фигуры низкоплечие, нор­мальные и высокоплечие.

На изменение осанки одного и того же человека влияют раз­личные факторы: возраст, состояние нервной системы, степень и характер распределения мышечной ткани и жироотложений, вид трудовой деятельности, время суток, вид используемой обуви и т. п.

Так, в утренние часы осанка человека обычно более выпрямленная, чем вечером. От постоянной позы, нагнувшись, у школьников и студентов разви­вается сутулость, характеризуемая сгорбленной спиной, опущенными плечами, слегка наклоненной вперед головой. У женщин, носящих обувь на высоком каблуке, фигура становится более выпрямленной. Такие изменения осанки женских фигур необходимо учитывать, прежде всего, при конструировании одежды для торжественных случаев или повседневной одежды на фигуры среднего и малого роста, при носке которой женщины, как правило, используют обувь на высоком каблуке. При индивидуальном изготовлении одежды примерки следует выполнять на заказчицах в обуви с высотой каблука, соответствующей условиям эксплуатации одежды данного назначения.