Динамическая морфология (стр. 13 )

Братья Вебер в начале XIX в. экспериментально и довольно детально изучили ходьбу, определив наклон и вертикальные коле­бания туловища, длину и частоту шагов, уменьшение периода двой­ной опоры при повышении скорости ходьбы. Э. Марей с помощью записи движений методом пневмографии (записи колебании возду­ха в воздушных камерах, вмонтированных в обувь) определил наи­более экономичные и скоростные виды ходьбы (ходьба пригибным шагом). Он изучал соотношение периодов опоры и маха в движени­ях каждой ноги при ходьбе и беге, фазы полета при беге и др.

Браун и Фишер в конце XIX в. экспериментально на заморо­женных трупах определили относительную массу частей тела че­ловека и положение их центров тяжести. Этими данными пользу­ются и в настоящее время при анализе положений и движений человека.

в книге «Очерк рабочих движений» (1901) 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 основе усовершенствованного им и 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 -ту и его ученицам — и . В 1874 г. 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» и его последователи читали наря­ду с анатомией слушателям Курсов по физическому воспитанию В 1927 г. возник курс «Теория движений», а затем «Биомеханика физических упражнений». Его возглавила . В 1939 г. было опубликовано учебное пособие, где положения и движения человека она рассматривала не столько с точки 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 , который в 1928 г. опубликовал «Записки по динамической анатомии», а в 1938 г. — «Движения человеческого тела». Разработанные положения отражены во всех изданиях учебника по анатомии для институтов техникумов физической культуры.

1 СХЕМА АНАТОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЛОЖЕНИИ И ДВИЖЕНИИ 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.

Морфология положения или движения тела

Морфология положения или движения тела изучается на основе зрительного образа, возникшего по данным 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 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 реакции 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. 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 центр 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 — 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 расстоянии 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 вертикально друг над другом, между ними в области со­единений образуются углы. Поэтому вертикаль ОЦГ 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 тяжести.

Зная положение центра тяжести звена, можно определить плечо действия силы тяжести по отношению к суставам и 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 %, глени — 4,6 %, стопы — 1,4 %. Отсюда при общей массе (весе) кг голова весит:

(70х7)/100=490/100=4,9 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 разме­тах количество массы, определяемое ими, может быть неодинаково (в зависимости от разного удельного веса тканей и органов).