- •Введение в предмет. История развития Биомеханики. Лекция №1
- •Лекция №2 история развития биомеханики
- •П.Ф. Лесгафт н.Е. Введенский
- •Н.А. Бернштейн а.А. Ухтомский
- •И.М. Сеченов а.Н. Крестовников
- •Тема № 2 (2 лекции) Предмет, цель, задачи, содержание биомеханики. Лекция №3
- •Лекция № 4
- •Лекция № 5. Понятие метода исследования.
- •Лекция № 6
- •Тема № 4 (1 лекция) Двигательный аппарат человека, соединение звеньев и степени свободы. Лекция № 7.
- •Лекция № 9. Динамика движений человека.
- •Звенья тела как рычаги и маятники
- •Механические свойства костей и суставов
- •Биомеханические свойства мышц
- •Тело человека как биомеханическая система Лекция № 10.
- •1. Механические свойства звеньев и их соединений
- •1.1. Виды нагрузок и характер их действия
- •1.2. Упругие деформации
- •2. Соединения звеньев
- •2.1. Кинематические пары
- •2.2. Кинематические цепи
- •2.3. Степени свободы движений
- •2.4. Геометрия движений
- •Лекция № 11.
- •3. Звенья как рычаги
- •3.1. Виды рычагов в теле человека
- •3.2. Условия сохранения положения звеньев и их движения как рычагов
- •3.3. «3Олотое правило» механики1 в движениях человека
- •4. Биомеханические свойства мышц
- •4.1. Механические свойства мышц
- •4.2. Режимы работы мышц
- •Лекция № 12.
- •5. Механическое действие мышц
- •5.1. Величина и направление тяги мышцы
- •5.2. Результат тяги мышцы
- •5.3. Виды и разновидности работы мыши,
- •6. Групповые взаимодействия мышц
- •6.1. Рабочие и опорные напряжения
- •6.2. Взаимодействующие группы мышц
- •6.3. Взаимодействие групп мышц при разных сопротивлениях
- •Разгибатель
- •6.4. Перераспределение напряжений мышц
- •Тема № 7 () биодинамика двигательных качеств Лекция № 13.
- •1.Биологические и физиологические механизмы развития
- •2.Характеристика двигательных (локомоторных) качеств
- •Вопрросы
- •Лекция № 14.
- •3.Сила. Силовые качества
- •4.Развитие силы и ее измерение
- •Вопросы
- •Лекция № 15.
- •4.Развитие силы и ее измерение
- •5.Методика развития (тренировка) силы мышц
- •Вопросы
- •Лекция № 16.
- •Лекция № 17.
- •9.Развитие ловкости
- •11.Развитие гибкости
- •Тема основы биомеханики физических упражнений Лекция № 18.
- •Лекция № 19.
- •Лекция № 20.
Лекция № 19.
1.Состав системы движения.
С позиции системно - структурного подхода и теории структурности биомеханика рассматривает двигательные действия как системы, состоящие из иерархически соподчиненных подсистем низшего порядка. Система в целом и ее подсистемы имеют свои структуры.
В двигательных действиях как системах выделяют пространственные, временные и динамические образующие элементы, представляющие собой состав системы, ее сопоставляющие части, а также системообразующие связи, которые отражают взаимодействие и субординации (соподчиненность) образующих систему элементов. Системообразующие связи составляют структуру системы (см. схему) .
Образующие элементы системы движений в двигательном действии обеспечивают решение определенной двигательной задачи и имеют свои отличительные особенности - характеристики и их меры.
В системе движений пространственные, временные и динамические элементы объединяются в подсистемы высшего порядка и системы.
Пространственные образующие элементы - это положения тела, позы и суставные движения, которые обеспечивают решение простой двигательной задачи.
Положения тела определяют по взаимному расположению линии отсчета, проведенной на теле (линия, соединяющая проекции головок плечевой и тазобедренной костей) , и осей системы прямоугольных координат в инерциальной системе отсчета, т.е. по отношению к линии горизонта.
Положения тела разделяют на вертикальные: стойки (основная на лопатках, на голове и руках), висы и упоры; горизонтальные (лежа на животе, на спине горизонтальные равновесия);наклонные (упор лежа сзади, наклонный выпад и др.) .
Позу тела определяют по взаимному расположению его биозвеньев относительно друг друга в соматической системе отсчета.
Различают позы: прогнувшись; согнувшись; в группировке; широкая стойка ноги врозь; выпад с наклоном; основная стойка руки в стороны, вперед, на пояс и др.
Некоторые физические упражнения исполняются без изменения положения и позы при произвольном сохранении неподвижного состояния тела в соматической системе отсчета (стойка в прямолинейном движении при спусках на лыжах, равновесия, положение тела при спрыгивании с высоты и др.)
При исполнении большинства физических упражнений положение тела и позы непрерывно изменяются. При этом могут изменяться только положения при сохранении заданной позы (прямое тело при махе назад на перекладине, сохранение группировки при исполнении серии акробатических кувырков и др.); изменяется только поза при сохранении положения (при-седание
и вставание, ходьба, равномерный бег по прямой и др.); изменяются и положения и позы (исполнение длинного кувырка; прыжок в высоту способами перекат, перекидной; подъем разгибом на брусьях; стартовый разгон и др.) .
Суставные движения - это простые движения двух биозвеньев относительно друг друга в одном суставе, направленные на решение простой двигательной задачи.
Движения в суставах ограничены суставными сумками, связками, сухожилиями, мышцами и происходят по дугам окружностей вокруг суставных осей. Поэтому в каждом суставе количество простых двигательных задач, решаемых суставными движениями, зависит от количества степеней свободы движений. В одноосных суставах (межфаланговые) с одной степенью свободы происходит сгибание и разгибании; в двуосных (лучезапястный, локтевой, голеностопный, коленный) с двумя степенями свободы возможны сгибание и разгибание, отведение и приведение, пронация и супинация; в трехосных суставах (плечевой, тазобедренный) с тремя степенями свободы решаются задачи сгибания и разгибания, отведения и приведения, пронации и супинации или исполнения круговых движений.
Пространственные образующие элементы объединяются в пространственные подсистемы высшего порядка, что положительно сказывается на возможности людей совершать различные движения. Так в двигательной деятельности человека суставные движения объединяются в группы одновременных, ряды последовательных и поочередных движений. Благодаря этому объединению количество степеней свободы биозвеньев тела увеличивается и этим обеспечивается возможность решения любых двигательных задач.
Одновременные движения используются в разных суставах в одно и то же время. Например, движение в суставах маховой ноги и рук при отталкивании в прыжках в длину с разбега.
Последовательные движения характеризуются тем, что исполнение последующего движения биозвеньев в одних суставах начинается тогда, когда предыдущие движения биозве¬ньев в других суставах еще не закончены. Например, для создания непрерывной тяги при плавании кролем, гребковые движения руками исполняются последовательно, "наслаива¬ясь" одно на другое.
Поочередные движения происходят в разных суставах, следуют поочередно одно за другим. Например, при исполне¬нии подъема разгибом на брусьях, разгибание в тазобедрен¬ных суставах из положения упора на руках согнувшись, при¬тормаживание ног и разгибание рук в плечевых суставах при выходе в упор происходят поочередно.
С возрастанием количества участвующих в двигательной деятельности человека суставных движений, количество степе¬ней свободы подвижных звеньев его тела может увеличивать¬ся до ста и более. Это обуславливает практически неограни¬ченные двигательные возможности человека. Мерами простран¬ственных образующих элементов являются пространственные характеристики (координата, перемещение, траектория).
К временным образующим элементам относятся фазы, периоды, циклы.
Фаза — это наименьший временной элемент, обеспечива¬ющий решение определенной двигательной задачи.
Например, при отталкивании прыжка в длину с разбега в фазе амортизации решается задача подготовки к отталкива¬нию за счет изменения направления скорости и наращивание силы упругой деформации растягивающихся мышц. В фазе отталкивания решается задача сообщения предельного уско¬рения ОЦМ тела ученика в направлении вылета путем пре¬одоления моментов инерции ускоряемых биозвеньев быстрым сокращением ранее растянутых мышц.
В движениях человека фазы объединяются во временные подсистемы движений: периоды и циклы.
Периоды - это объединения фаз, имеющих общие особен¬ности. Например, периоды опоры и периоды полета при беге, периоды скольжения и стояния лыжи в попеременных ходах, периоды использования потенциальной и накопления кине¬тической энергии в движении снизу вверх во время исполне¬ния оборотов на перекладине и др.
Цикл - это повторность периодов. Например, повторность периодов одиночной и двойной опоры в ходьбе, опоры и полета в беге и др.
За цикл принимают и одноактные двигательные действия. Например, метание, прыжок, подъем, спад, переворот, оборот и др.
Для оценки временных образующих элементов и подсистем движений в педагогической практике используют меры их измерения: момент времени, длительность движения, темп и ритм.
Динамические образующие элементы - это движения в пространстве и времени, которые направлены на решения задач накопления механической энергии ускоряемыми био¬звеньями, биокинематическими цепями и всем телом челове¬ка и ее передачи от одного биозвена к другому, от одной био¬кинематической цепи к другой и всему телу, а также связан¬ными с ним внешним телом.
По двигательным задачам динамические образующие элементы разделяют на фазыэнергообеспечиваюцих и энер-гокорректирующих движений.
Энергообеспечивакщие движения решают задачу накоп¬ления механической энергии биозвеньями, биокинематичес¬кими цепями и всем телом человека в биодинамической ос¬нове двигательного действия.
Энергокорректирукщие движения обеспечивают пере¬дачу механической энергии одного биозвена, биокинематичес¬кой цепи или всего тела другому биозвену, другой биокинема-тической цепи, всему телу или связанному с ним внешнему телу. Энергокорректирующие движения проявляются в био¬динамической основе (которую они составляют вместе с энер-гообеспечивающими движениями) , а также обуславливают эффективность завершающих движений двигательного дей¬ствия (цикла, периода)•
Мерами взаимодействия энергообеспечивающих и энер-гокорректирующих движений будут количество движения (в поступающем движении) и кинетический момент (во враща¬тельном движении).
Вопросы
1.Что такое пространственные образующие элементы элементы?
2.Что такое суставные движения?
3.ПРивидите примеры в каких случаях используются одновременные движения в разных суставах.
4.Дать определение понятию фаза.
5.Динамические образующие элементы – это?
