Динамическая морфология (стр. 29 )

Чтобы в момент отталкивания в наибольшей мере исполь­зовать все мышцы-сгибатели пальцев, обычно держат стопы в положении с несколько обращенными внутрь носками. Работа мышц в фазе отталкивания характеризуется резкостью и силой.

В течение короткого времени мышцы сокращаются до максиму­ма, в результате чего тело, подброшенное в воздух, проходит не­которое расстояние. Главными мышцами, работающими при от­талкивании, являются: в области стопы — все мышцы ее подошвенной поверхности; в области голеностопного сустава —-задняя и латеральная группы мышц голени; в области коленного сустава — бедренные головки четырехглавой мышцы бедра: в области тазобедренного сустава — мышцы, расположенные на его задней поверхности; на туловище — мышцы-разгибатели позвоночного столба, а также мышцы, поднимающие пояс верх­ней конечности: в области верхней конечности — мышцы-сги­батели плеча, а также мышцы-разгибатели предплечья. Большин­ство из них, в частности, мышцы, расположенные на нижних конечностях и на туловище, находится в сокращенном состоя­нии и в подготовительном периоде. Но в это время они выполня­ют уступающую работу, а в момент отталкивания — преодолева­ющую.

После того как в суставах произошло почти полное разги­бание, движения в них, как уже говорилось, затормаживаются благодаря кратковременному сокращению мышц-антагонистов, превращающих все тело как бы в одно монолитное целое, что способствует передаче сил толчка на ОЦТ тела и сохранению равновесия во время полета. Роль мышц-антагонистов заклю­чается также в том. что они препятствуют переразгибанию зве­ньев нижней конечности в суставах, предохраняя их от повреж­дения.

Фаза полета характеризуется уже «заданной» траекторией ОЦТ тела. Она может быть изменена только под влиянием каких-либо внешних сил (например, при сильном встречном ветре она будет укорочена, при попутном, наоборот, удлинена). Чтобы она не изменилась под влиянием внешнего фактора, необходимо из­менить угол отталкивания (например, при попутном ветре он дол­жен быть больше, а при встречном — меньше того, который счи­тается нормой при отсутствии внешнего влияния).

Несмотря на то что во время полета изменить его траекторию невозможно никакими дополнительными движениями, можно придать телу такое положение, при котором его отдельные звенья будут в наименьшей мере препятствовать движению. Если во вре­мя полета ноги подогнуть, то приземление произойдет дальше от места отталкивания, чем в том случае, если ноги будут во время полета выпрямлены и опущены.

Во время полета мышцы в значительной мере расслабляют­ся. Движение рук вверх в некоторой мере способствует работе ног. Даже при очень быстром взмахе одних только рук в вертикальном положении тела с выпрямленными ногами может произойти не­большой отрыв тела от опоры. В тот момент, когда тело еще не отделилось от земли, взмах рук вверх способствует повышению ОЦТ тела, что имеет большое значение для фазы полета.

К моменту отталкивания стопы находятся сзади туловища (сзади вертикали ОЦТ тела), но к концу полета конечности выно­сят вперед. Так как толчок передается на таз, то в момент полета может происходить не только поступательное движение тулови­ща, но и его небольшое вращение вокруг поперечной оси, т. е. к концу полета может оказаться, что нижний отдел туловища про­шел вперед больший путь, чем его верхний отдел.

Фаза приземления характеризуется тем, что тело, приходя в соприкосновение с землей, получает площадь опоры, распо­ложенную впереди вертикали ОЦТ тела. Во время приземле­ния максимально используются рессорные свойства нижней ко­нечности, особенно согнутое положение в ее главных суставах Амортизация полученного телом толчка в момент приземления осуществляется также благодаря уступающей работе мышц ниж­них конечностей при сгибании в коленном тазобедренном и (до некоторой степени) голеностопном суставах. Стопа при призем­лении не может полностью проявить свои рессорные свойства, так как приземление происходит обычно не на передний, а на задний ее отдел. Приземление на передний отдел стопы трудно выполнимо, поскольку требует крайне сильного оттягивания носка стопы, чему препятствует натяжение передней группы мышц голени.

Что касается особенностей механизма дыхания при прыжке в длину с места, то следует заметить, что в момент взмаха рука­ми вверх создаются более благоприятные условия для вдоха бла­годаря подниманию ребер. Во время самого полета, который длит­ся крайне ограниченный промежуток времени, дыхание несколько задерживается, и выдох происходит после приземления.

АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА

Вращательные движения тела могут происходить как вок­руг абстрактных (вертикальной, фронтальной и сагиттальной), так и вокруг материальных (перекладина) осей вращения. К враща­тельным движениям вокруг материальной оси можно отнести боль­шой оборот в гимнастике, вокруг абстрактной оси — сальто, пи­руэты, кувырки, различные перевороты и др. Вращательные движения наиболее часто встречаются в гимнастике, фигурном катании на коньках, прыжках в воду и в других видах спорта.

Для выполнения вращательного движения действующая сила должна быть направлена не параллельно оси вращения и не в ОЦТ тела, а на некотором расстоянии от него, создавая момент враще­ния, который равен произведению величины силы на плечо ее дей­ствия (кратчайшее расстояние от оси вращения до точки приложе­ния силы). Чем больше момент вращения, тем большее ускорение сообщается телу поэтому чем дальше точка приложения силы от оси вращения, тем эффективнее ее действие.

Как известно, каждое тело имеет инерцию, всвязи с чем для выведения его из состояния покоя или для изменения направле­ния его движения необходимо приложить к телу определенную силу. Сила, изменяющая положение или движение тела, встречает сопротивление своему действию. Такое сопротивление при посту­пательных движениях прямо пропорционально массе тела, а при вращательных — моменту инерции тела.

Моментом инерции тела в отношении какой-либо определен­ной оси вращения является величина, характеризующая то сопро­тивление, которое само тело оказывает силе, стремящейся вращать его около этой оси. Радиусом инерции в отношении оси вращения называется расстояние от нее до точки, в которой как бы сосредо­точена вся масса тела. При вращательных движениях момент инер­ции и момент вращения приложенной к телу силы имеют, значе­ния, аналогичные тем, какие при поступательных движениях имеют масса тела и действующая на эту массу сила таким обра­зом, момент инерции вращающейся материальной точки прямо пропорционален произведению ее массы на квадрат радиуса: М-тг2, где М — момент инерции точки, т — масса тела, г — радиус. Момент инерции всего тела можно представить суммой моментов инерции всех точек тела — 8 тг Моменты инерции разных точек тела неодинаковы и зависят от расположения точки по отношению к оси вращения: чем дальше точка (часть тела) уда­лена от оси вращения, тем больше она сопротивляется движению.

Момент инерции всего тела по отношению к продольной оси в стойке «смирно» равняется примерно 1,2 кг/м в стойке на од­ной ноге в гимнастическом положении «ласточка» —- к кг/м2 по отношению к вертикальной оси для человека, находящегося в положении лежа, этот момент равен по отношению к вертикаль­ной оси, проходящей через его ОЦТ тела, — 17 кг/м2.

При выполнении тех или иных упражнений вращательного характера стараются изменять момент инерции всего тела или его звена. Так, при выполнении пируэта, приближая конечности к продольной оси тела, можно уменьшить момент инерции всего тела приблизительно в 7 раз при выполнении сальто — в 3 раза.

Если момент инерции уменьшается в 3 раза, то во столько же раз увеличивается угловая скорость, и наоборот (тело ускоряет вращение или замедляет его). В качестве примера вращательных движений тела можно рассмотреть сальто назад с места.

Сальто назад с места

Это сложное ациклическое вращательное движение, которое заключается в отталкивании тела от опорной поверхности, полете тела с вращением вокруг свободной оси и последующим призем­лении. Все движения при выполнении сальто можно разделить на 4 фазы: первая — подготовительная, вторая — отталкивание, тре­тья — полет, четвертая — приземление. В свою очередь в полете выделяют взлет, группировку, вращение и выпрямление тела. Опи­сываемый иногда при выполнении сальто рывок головой имеет своим началом движение, происходящее при отталкивании. Бла­годаря этому движению инерция массы головы используется для увеличения силы отталкивания. Таким образом, рывок головой — это не самостоятельное движение во время полета, а продолжение движения, начатого во время отталкивания. Данное объяснение логически вытекает из той общей предпосылки, согласно которой самостоятельное выполнение рывка головой во время полета дол­жно было бы вызвать движение, противоположное тому, которое спортсмен стремится выполнить во время сальто.

Первая фаза — подготовительная. Начальным положением тела для выполнения сальто является положение полуприседа (как при прыжке в длину с места). В этой фазе происходит разгибание в голеностопном суставе, сгибание в коленном и тазобедренном суставах, а также сгибание туловища. Руки несколько согнуты в локтевом и разогнуты в плечевом суставе.

Поскольку положение звеньев нижней конечности и туловища обусловлено в основном действием силы тяжести, то работаю­щими мышцами являются антагонисты тех мышц, которые соот­ветствуют движениям в суставах: сгибатели стопы, разгибатели голени и разгибатели бедра. Выполняя вначале уступающую, а затем удерживающую работу, они находятся в растянутом состоя­нии, что способствует возникновению в них сил упругой дефор­мации, подготавливающих эти мышцы к преодолевающей работе во второй фазе.

Вторая фаза — фаза отталкивания. В этой фазе в голенос­топном суставе и суставах стопы происходит подошвенное сгиба­ние. Его выполняют мышцы подошвенной поверхности стопы, задней и латеральной групп мышц голени. Наибольшее значение имеют трехглавая мышца голени (особенно камбаловидная мыш­ца), задняя большеберцовая. длинный сгибатель большого пальца стопы и длинный сгибатель пальцев, а также малоберцовые мыш­цы. Разгибание в коленном суставе выполняет четырехглавая мыш­ца бедра, преимущественно ее бедренные головки (медиальная, латеральная и промежуточная широкие мышцы бедра). Разгиба­ние в тазобедренном суставе производят мышцы, расположенные на его задней поверхности (большая ягодичная, задние части сред­ней и малой ягодичных мышц), и отчасти мышцы задней и меди­альной групп бедра полусухожильная, полуперепончатая, двугла­вая мышца бедра и большая приводящая).