ПЛАН ЛЕКЦИИ:. ПЕРВЫЙ ВОПРОС. Брауне и Фишер (кон. 19 в.) - экспериментально на неживых объектах определили относительную массу частей тела человека и положение центра тяжести этих частей.

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1. Определение динамической анатомии, история развития.

2. Внешние и внутренние силы, действующие на организм спортсмена.

3. Понятие о площади опоры и общем центре тяжести.

4. Виды равновесия. Степень и угол устойчивости.

5. Классификация положений и движений.

6. План анатомического анализа положений и движений.

ПЕРВЫЙ ВОПРОС

Динамическая анатомия - это наука, изучающая анатомическую основу движений и положений тела человека, а так же дающая анатомический анализ работы пассивной и активной частей опорно-двигательного аппарата и оценивающая при этом состояние всех органов и систем тела.

Динамическая анатомия тесно связана с функциональной анатомией; возрастной, конституциональной и спортивной морфологией; биомеханикой.

История развития динамической анатомии

Гален (130-201г. г. ). Экспериментально доказал, что движения в суставах производят мышцы, которые напрягаются под контролем сознания. Ввёл понятие о тонусе (непроизвольном напряжении мышц), об антогонистических группах мышц.

Авиценна (980-1037г. г. ) – доказал, что положения и движения человека подчиняются законам механики.

Борели (1608-1779г. г. ) – создал классификацию локомоторных движений, выделив 3 основных их вида: 1) по способу отталкивания от опоры – ходьба, бег, прыжки; 2) по способу отталкивания от окружающей среды – плавание; 3) по способу подтягивания к опорной поверхности – лазание по канату.

Брауне и Фишер (кон. 19 в. ) - экспериментально на неживых объектах определили относительную массу частей тела человека и положение центра тяжести этих частей.

Лесгафт П. Ф. (кон. 19 в нач. 20 в) - книга “Теория телесных движений”(1874г. ). Основоположник курса “Биомеханика физических упражнений”.

Иваницкий М. Ф. - 1928 г. - “Записки по динамической анатомии ”, 1938 г. – “Движения человеческого тела ”. Эти разработки положены в основу учебников по анатомии для институтов и техникумов физической культуры.

При изучении костной системы, мы рассматривали ее участие в простых движениях отдельных частей тела. Однако, деятельность человека связана с многообразными и сложными движениями, которые совершаются в трудовых процессах, при выполнении физических упражнений, при перемещении в пространстве, при эмоциональных двигательных реакциях.

Все сложные движения человека – это совокупность простых движений в различных суставах, обусловленные координированной работой скелетных мышц и осуществляемые целостной системой – двигательным аппаратом.

Движения человека совершаются в неразрывной взаимосвязи с внешней средой и определяются внешними силами этой среды, действующими на организм. Внешним силам при этом противодействуют внутренние силы, развиваемые двигательным аппаратом.

Анализируя внутренние и внешние силы, можно дать анатомическую характеристику работы двигательного аппарата в целом при выполнении движений тела. Это имеет важное значение для тренеров и преподавателей физической культуры и спорта для оценки качества выполнения упражнений и для повышения мастерства выполнения этих упражнений спортсменами.

Двигательный аппарат постоянно совершает определённую работу – абсолютного покоя не существует. При относительном покое, когда отсутствует видимое внешнее движение нашего тела в пространстве, отдельные звенья аппарата движения находятся в рабочем состоянии, т. к. для обеспечения этого положения необходимо напряжение определённых групп мышц, противодействующих внешним силам, действующим на тело человека.

ВТОРОЙ ВОПРОС

Различают внешние и внутренние силы, оказывающие действие на организм человека.

К внешним силам, действующим на организм спортсмена относят:

1) силу тяжести,

2) силу реакции опоры,

3) силу сопротивления,

3) силу сопротивления среды,

4) силу инерции,

5) силу трения,

6) силу давления.

Различают активные и пассивные внешние силы. Активные – могут изменять скорость и направление движении. Пассивные – не влияют на скорость и направление движения.

1) Сила тяжести(вес тела) – носит статический или динамический характер. В момент движений вес увеличивается, т. к. возникает ускорение, приводящее к увеличению массы тела – это динамический вес. При этом меняется способ управления телом.

При соскоках сила тяжести является движущей, а при прыжках вверх – тормозящей. Она может быть нейтральна, если действует под углом 90 гр. Сила тяжести по величине равна весу тела, приложена в его центре тяжести и всегда направлена строго вниз, перпендикулярно площади опоры.

2) Сила реакции опоры – это пассивная сила (не влияет на скорость и направление движения). Эта сила уравновешивает силу тяжести и направлена в противоположную сторону. От взаимодействия этих двух сил зависит состояние равновесия тела человека.

R=F

R- сила реакции опоры.

F – сила тяжести.

Взаимодействие этих двух сил (R и F), при котором они направлены по одной прямой, обуславливает нахождение тела в состоянии относительного покоя (или равновесия).

При ходьбе, беге, прыжках в длину сила реакции опоры (R) направлена под некоторым углом от площади опоры и может быть разложена на 2 составляющие: вертикальную и горизонтальную.

Вертикальная составляющая силы реакции опоры (сила нормального давления) направлена вверх и взаимодействует с силой тяжести.

Горизонтальная составляющая (сила трения) – это сила, которая способствует перемещению тела. При отсутствии трения ходьба, бег, прыжок были бы невозможны, т. к. нога скользила бы.

3) Сила сопротивления среды (воздуха, воды). Эта сила может тормозить движения или способствовать ему. Для уменьшения тормозящего влияния силы сопротивления среды используются наиболее выгодные (обтекаемые) позы. Для увеличения силы сопротивления, способствующей движению, увеличивают поверхность, которой производят отталкивание (кисть пловца, ласты).

4) Сила инерции (активная сила) – это сила сопротивления массы тела силам, стремящимся изменить его положение. Эта сила действует, преимущественно при поступательных и вращательных движениях, особенно при неравномерных движениях: при разгонах она тормозит движения, при остановке тела является движущей силой (метание молота, поднятие штанги).

5) Сила трения зависит от поверхности опорной площади. Если поверхность гладкая, то сила трения незначительная, а если шероховатая, то сила трения увеличивается. Силу трения можно увеличивать (“шиповки”) или уменьшать в лыжном спорте) для наилучшего выполнения движения.

6) Сила давления (сила упругости, деформации), например, гимнастика, хоккей, др.

Внутренние силы возникают в организме и постоянно противодействуют внешним силам. Они подразделяются на пассивные и активные силы.

К пассивным внутренним силам относят:

1) силу эластической тяги мягких тканей (связок, фасций, мышц).

2) силу сопротивления костей, хрящей.

3) силу молекулярного сцепления синовиальной жидкости, находящейся в суставе.

К активным внутреннимсилам относят силу тяги мышц.

Это управляемая сила и по нашему желанию её можно уменьшитьили увеличить. Сила тяги мышц (как и любая другая сила) имеет величину, направление и точку приложения.

Величина силы тяги мышц зависит от анатомических и физиологических условий (количества и направления мышечных волокон, количества нервных импульсов и др. ).

Направление силы тяги мышц определяется ходом равнодействующей, а точкой приложения является центр фиксации мышц на подвижном костном звене.

Взаимодействие внешних и внутренних сил обеспечивает положение и движение тела человека.

Если внешние силы изменяют положение тела в пространстве, то внутренние силы изменяют позу человека и вызывают перемещение отдельных частей тела относительно друг друга.

Так, при совпадении силы мышечной тяги с направлением силы реакции опоры, они противодействуют силе тяжести. А если эти силы уравновешены, то тело находится в состоянии относительного покоя. В тех случаях, когда сила тяги мышц совпадает с направлением силы тяжести, то они по величине превосходят силу реакции опоры и в результате этого нарушается равновесие тела и происходит движение.

ТРЕТИЙ ВОПРОС

При анатомическом изучении положений и движений тела человека наряду с внутренними силами всегда учитывается сила тяжести, которая приложена в общем центре тяжести (ОЦТ).

ОЦТ - это точка приложения равнодействующей силы тяжести всех звеньев тела.

Каждая часть тела имеет определённый вес (массу):

Масса головы- 7% от веса тела, туловища- 46, 4%, плеча- 2, 6%, предплечья- 1, 8%, кисти- 0, 7%, бедра- 12, 2%, голени-4, 6%, стопы- 1, 4%;

Зная вес тела, можно определить и вес отдельных частей тела.

Так, при весе тела 70 кг, вес головы составляет: 70*7/100 = 490/100 = 4, 9кг.

Каждое звено тела имеет свой центр тяжести, т. е. свою точку приложения действия силы тяжести данного звена.

Центр тяжести головы расположен на 7 мм сзади турецкого седла; туловища - отстоит от головного конца на 3/5 его длины и находится спереди 1 поясничного позвонка; бедра, голени, плеча и предплечья- находится в точке, которая делит длину каждого из этих отделов на части, относящиеся как 4: 5, т. е. несколько ближе к проксимальному концу; кисти – находятся на 1 см проксимальнее головки 3 пястной кости; стопы – на 0, 44 длины стопы от её заднего края.

Зная центр тяжести звена, можно определить плечо силы по отношению к суставам и вычислить момент вращения.

Момент вращения силы тяжести – это произведение силы тяжести на длину плеча её действия (М = F*L)

Чем больше момент вращения силы тяжести, тем большее напряжение испытывает группа мышц, противоположная действию этой силы тяжести.

Таким образом, ОЦТ тела является показателем распределения массы тела, определяющим телосложение человека. ОЦТ позволяет установить вид равновесия и получить представление о степени устойчивости тела в том или ином положении.

Траектория ОЦТ тела при движениях позволяет изучать скорости, ускорения, усилия, испытываемые телом.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЦТ:

1. Метод Борелли – основан на принципе рычага 1 рода.

2. Метод десятичных весов – по принципу рычага 2 рода.

3. Метод Абалакова – по фотографии или рисунку на специальной

уравновешивающейся платформе.

4. Метод Иваницкого - уравновешивание живого человека на платформе с последующим определением проекции ОЦТ на позвоночный столб рентгенологическим путём.

Площадь опоры – площадь опорных поверхностей и площадь пространства, заключённого между ними.

От соотношения положения ОЦТ и площади опоры зависит вид равновесия.

ЧЕТВЕРТЫЙ ВОПРОС

Вид равновесия определяется по соотношению площади опоры с положением ОЦТ тела.

Различают два вида равновесия: устойчивое и неустойчивое.

При устойчивом равновесии ОЦТ располагается ниже площади опоры (например, положение «ВИС»).

При неустойчивом равновесии ОЦТ находится выше площади опоры (например, положение «МОСТ»).

При любом положении тела равновесие сохраняется в том случае, когда вертикаль ОЦТ проходит внутри площади опоры. В зависимости от величины площади опоры и высоты расположения ОЦТ, устойчивость в разных положениях тела различна (например, стойка ноги вместе, стойка ноги врозь, выпад при фехтовании, др. ).

Для определения степени устойчивости пользуются углом устойчивости.

Угол устойчивости – это угол, образованный вертикалью, опущенной из ОЦТ и прямой, которая соединяет ОЦТ с краем площади опоры. Чем больше площадь опоры, чем ниже расположен ОЦТ, тем угол устойчивости больше и тем более устойчиво данное положение.

Для анализа движений в плавании нужно иметь понятие о центре объёма.

Центр объёма – это место приложения всех сил давления воды на тело человека.

Общий центр объёма у человека

ПЯТЫЙ ВОПРОС

Положения тела условно относятся к статическим положениям, при которых взаимно уравновешиваются основные внешние силы: силы тяжести и сила реакции опоры.

Условия равновесия в этих положениях зависят:

1) от взаимного расположения звеньев тела относительно друг друга.

2) от расположения звеньев тела относительно площади опоры.

Поскольку оси отдельных звеньев тела не располагаются в одной плоскости и между ними образуются углы, создаются моменты сил, то сохранение любого положения тела обеспечивается напряжением мышц. При этом, чем больше момент силы тяжести звеньев, тем большая нагрузка падает на мышцы, сохраняющие эти звенья в данном положении.

ВСЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА МОЖНО КЛАССИФИЦИРОВАТЬ:

1) В зависимости от действия нагрузок на правую и левую части тела:

а) симметричные (стойка вратаря)

б) асимметричные (стойка боксёра, фехтовальщика – неравномерное

участие в работе правой и левой частей тела).

2) По отношению к опорной поверхности:

а) положения с нижней опорой (стойка мост).

б) положения с верхней опорой (висы).

в) положения со смешанной опорой (на параллельных брусьях).

3) По виду равновесия:

а) положения неустойчивого равновесия (стойка, упор, мост).

б) положения устойчивого равновесия (висы).

УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ: вертикаль ОЦТ не выходит за площадь опоры.

СТЕПЕНЬ УСТОЙЧИВОСТИ: (для тела, находящегося в неустойчивом равновесии) определяется:

А) величиной площади опоры,

Б) высотой расположения ОЦТ,

В) величиной угла устойчивости.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ:

1) По участию в движении звеньев тела:

А) простые – движения в одном суставе, вокруг одной оси;

Б) сложные – это движения всего тела, в нескольких суставах, вокруг нескольких осей.

2) По участию в движениях половин тела:

А) симметричные – обе половины тела одновременно совершают одинаковые движения (прыжок)

Б) асимметричные – половины тела совершают неодинаковые движения (ходьба, толкание, метание).

3) По чередованию фаз движений (по структуре движения):

А) цикличные - движения состоят из повторяющихся фаз (бег, ходьба, плавание);

Б) ацикличные – представляют законченный сложный двигательный акт (прыжок, сальто).

4) По отношению к среде и площади опоры:

А) без перемены места – сгибание рук в упоре, подтягивание в висе, поднимание тяжести;

Б) с переменой места – локомоторные движения.

5) По характеру движений, по перемещению точек тела:

А) поступательные – точки тела описывают параллельные линии (ходьба, бег);

Б) вращательные – точки тела описывают параллельные дуги (сальто с места);

В) комбинированные – сальто с разбега.

ШЕСТОЙ ВОПРОС

План анатомического анализа:

1. Краткое описание изучаемого положения тела или движения.

2. Характеристика положения или движения тела с точки зрения механики:

А) действующие силы,

Б) место положения общего центра тяжести тела,

В) характеристика площади опоры,

Г) вид равновесия тела и степень его устойчивости.

3. Работа двигательного аппарата:

А) положение отдельных звеньев тела в суставах,

Б) функциональные группы мышц, обеспечивающие данное положение или движение в суставах,

В) характеристика работы мышц (преодолевающая, удерживающая, уступающая, баллистическая).

4. Особенности механизма внешнего дыхания:

А) изменение формы и размеров грудной клетки,

Б) изменение положения и подвижности диафрагмы,

В) типы дыханий (грудное, брюшное, смешанное).

5. Влияние на организм:

А) на кости и их соединения,

Б) на мышцы,

В) на другие органы.