Пропорции тела человека и спортивная специализация

Пропорции тела могут изменяться под влиянием занятий спортом. Этому влиянию в значительной мере подвержены обхватные признаки, а также поперечный и передне-задний размеры груди. Продольные же размеры тела мало изменяются под влиянием спортивной тренировки. Изучение пропорций тела у спортсменов в связи со спортивной специализацией позволяет установить характерные черты строения тела, которые могут способствовать достижению высоких спортивных результатов. Так, например, Дж. Таннер (1964) указывает, что в борьбе за высокие спортивные результаты (на уровне международного класса) разница в строении тела спортсменов может быть при определённых условиях решающей.

Материалы о пропорциях тела спортсменов могут помочь более правильному отбору для занятий спортом, а также выбрать специфические упражнения для устранения недостатков в пропорциях тела, индивидуализировать спортивную тренировку.

В настоящее время установлено, что, например, метатели по сравнению с бегунами и пловцами имеют наибольшую длину тела, длину ноги и руки, ширину плеч и ширину таза, т.е. по первым двум признакам они относятся к долихоморфному, а по двум последним – к брахиморфному типу пропорций тела.

У пловцов есть признаки как долихоморфии (длинные ноги, короткое туловище, относительно узкий таз), так и брахиморфии (средней ширины плечи, относительно короткие руки). Хорошо развитая мускулатура пояса верхних конечностей и грудной клетки, узкий таз и длинные ноги обусловливают своеобразную каплевидную форму тела пловцов, уменьшающую вихревое сопротивление воды и способствующую удлинению «шага» при плавании. Относительно короткие руки оказывают влияние на качество гребка (меньше плечо силы сопротивления, меньший момент инерции руки при переносе и т.п.).

Тяжелоатлетам свойственны преимущественно черты мезо- и брахиморфии; долихоморфия у них отсутствует. Наряду с этим тяжелоатлеты различных весовых категорий характеризуются неодинаковыми пропорциями тела. Спортсмены наилегчайшей и полулёгкой весовых категорий – коротконогие и широкоплечие; тяжелоатлеты лёгкой и полулёгкой весовых категорий – средненогие и широкоплечие; представители всех остальных весовых категорий имеют длинные ноги и широкие плечи, т.е. относятся к гигантоидному типу.

У баскетболистов преимущественно длинные ноги и узкие плечи, т.е. долихоморфный тип пропорций тела. Для гимнастов характерен мезоморфный тип с некоторой тенденцией к долихоморфии и гармоноидный (средней длины ноги и плечи). У борцов в большинстве случаев отмечается мезоморфный тип с тенденцией к брахиморфии.

Если сопоставить размеры сегментов верхней конечности, то можно отметить, что у гимнастов самое короткое плечо и предплечье, но самая длинная кисть (важно для захвата снаряда). Для баскетболистов характерна самая большая длина плеча при средней длине предплечья и кисти. У волейболистов – длинные плечо и (особенно) предплечье с относительно короткой кистью. Что касается сегментов нижней конечности, то у гимнастов большая длина бедра, у баскетболистов – голени, а у волейболистов – стопы. Ширина таз по отношению к ширине плеч у гимнастов составляет 67,4%, у баскетболистов – 71,27%, а у волейболистов – 69,74%. Поперечный диаметр груди по отношению к ширине плеч у гимнастов составляет 72,5%, у баскетболистов – 71,39%, у волейболистов – 71,92%, а передне-задний диаметр по отношению к поперечному у гимнастов – 66,46%, у баскетболистов – 69,87% и у волейболистов – 69,62%.

Соответственно классификации В.В. Бунака, среди гимнастов, баскетболистов и волейболистов встречаются спортсмены с различным типом пропорций тела, при этом наиболее часто отмечается гигантоидный тип (табл. 16).

Английский учёный Дж. Таннер (1950), обследуя тяжелоатлетов – чемпионов мира, установил положительные зависимости между особенностями строения тела спортсмена и его достижениями. Так, между весом тела и результатом в жиме коэффициент корреляции составил 0,85, между весом тела и результатом в рывке – 0,85, между весом тела и результатом в толчке – 0,80. Если длина тела и достижения в жиме имеют отрицательную связь (r = - 0, 65), то длина тела и достижение в рывке и толчке – положительную связь (r = 0,75 и 0,81). Значит, высокорослость на результат в жиме влияет отрицательно.

Пропорции тела борцов определяют не столько результативность, сколько индивидуальные особенности техники. Так, двукратный чемпион мира С. Рыбалко и чемпион мира А. Саядов имеют почти одинаковый рост, но различные размеры сегментов конечностей (у С. Рыбалко длиннее предплечье). Поэтому первый наибольшее число побед получил в основном за счёт бросков через спину и переводов рывком, второй – за счёт бросков вертушкой и переводов нырком. Отсюда ясно, что при выборе индивидуальной техники надо учитывать длину конечностей и их сегментов (Э.Г. Мартиросов, 1968).

При выполнении преодолевающей работы (преодоление силы противника), по-видимому, в лучших условиях будут находиться борцы с короткими конечностями, так как эффективность в данном случае будет зависеть от относительной величины силы мышц (отношение силы мышц к весу тела). Борцам, имеющим длинные конечности, легче выполнять приёмы, связанные с моментом скручивания, сгибания, т.е. такие, в которых результат в основном зависит от умения создать противнику условия неустойчивого равновесия. Длинные конечности способствуют созданию большего момента вращения и снижают эффективность защитных действий противника с меньшими абсолютными размерами тела. Длинной голенью и стопой легче выполнить обвив голени противника, а длинная стопа помогает удержать противника в этом положении. Чем длиннее кисть, тем удобнее осуществлять захват конечностей и их удержание. Установлено также, что большая длина тела и ног отрицательно влияет на частоту бросков чучела, вместе с тем имеется положительная связь между числом бросков чучела и величиной отношения длины руки к длине ноги. Чем выше этот индекс, тем больше бросков выполняется за минуту.

С точки зрения законов механики, целесообразно, чтобы у тела, которое нужно перемещать, была меньшая масса, а у тела, с которым она взаимодействует, - большая. Поэтому для бегуна (особенно на сверхдлинные дистанции) и прыгуна (особенно в высоту) выгоднее иметь относительно меньшую массу тела, а для метателя – бoльшую.

У легкоатлетов-десятиборцев отмечается положительная связь тела с результатами во всех видах метаний и отрицательная с результатами в беге, прыжках в длину и прыжках в высоту. С результатами в спринте коррелирует комплексный показатель, включающий рост сидя, длину стопы, вес тела, а с результатами в беге на средние дистанции – показатель, включающий соотношение длины руки, длины ноги и их сегментов, показатель отношения обхвата плеча и бедра к плечевому и тазовому диаметрам и показатель отношения роста и веса. У прыгунов в длину технические результаты коррелируют с длиной бедра (r = 0,53), шириной плеч (r = 0,43).

Для легкоатлетов-метателей при отборе важно учитывать отношение между длиной плеча и длиной предплечья. Эта группа спортсменов отличается сравнительно высоким ростом при большом размахе рук. Длинные рычаги увеличивают время приложения силы к снаряду, а следовательно, его начальную скорость и дальность полёта. Достижения в метаниях зависят от размеров тела тем больше, чем тяжелее снаряд.

Приведённые данные позволяют говорить о том, что размеры тела и их соотношения, если не определяют, то во многом содействуют достижению спортивных результатов.

Компоненты массы тела человека. Изменение под действием физических нагрузок.

В составе массы тела вычисляют 3 компонента:

-мышечный

-жировой

-костный

Мышечный и жировой компоненты достаточно лабильны(изменчивы) и замещают друг друга при изменении физических нагрузок.

При снижении и мышечного и жирового компонентов в тренировочном процессе можно говорить о перетренированности, которая функционально еще не фиксируется.

При показании наилучших результатов наблюдается оптимальное соотношение между этими компонентами. На это соотношение можно ориентироваться, корректируя тренировочный процесс. Т.о. мышечный и жировой компоненты служат экспресс-диагностикой физических кондиций спортсмена.

Костный компонент на 60% и более генетически обусловлен. Этот компонент не меняется по этапам тренировочного цикла, его массивность может увеличиться только после интенсивных и продолжительных физических нагрузок.

Эукариотами называют клетки со сформировавшимся ядром, а прокариотами – с не сформировавшимся. К прокариотам относятся бактерии (архебактерии и цианобактерии), объединенные общим термином “дробянки”. Клетка обычных дробянок покрыта целлюлозной оболочкой. Дробянки занимают определенное место в круговороте веществ в природе:

- цианобактерии – синтезируют органические вещества;

- бактерии – минерализируют органические вещества.

Многие бактерии играют важную роль в медицине и ветеринарии как возбудители инфекций.

К эукариотам относятся грибы, животные и растения. Эукариоты поделили на одноклеточные и многоклеточные организмы. Кроме прочего, эукариоты принято подразделять по типу питания организма:

- царство животных – гетеротрофное питание

- царство растений – автотрофное питание.

Форма.

Прокариоты.Одноклетчатые или нитчатые

Эукариоты. Одноклеточные,нитчатые или истино многоклеточные

Генетический материал.

Прокариоты.Кольцевая ДНК находится в цитоплазме и ничем не защищена. Нет ядра или хромосом.нет ядрышка

Эукариоты. Линейные молекулы ДНК связанны с белками и РНК и образают хромосомы внутри ядра.Внутри ядра находится ядрышко

Синтез белков.

Прокариоты. 70-s рибосомы. Синтез характеризуется и многими другими особенностями, в том числе чувствительностью к антибиотикам.

Эукариоты.80-s рибосомы. Рибосомы могут быть прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму.

Органеллы

Прокариоты.Органелл мало.

Ни одна из них не имеет оболочки (двойной мембраны). Внутренние мембраны встречаются редко, если они есть, то на них обычно протекают процессы дыхания и фотосинтеза

Эукариоты.Органелл много.

Некоторые органеллы окружены двойной мембраной, например, ядро, митохондрии, хлоропласты.

Большое число органелл ограничено одинарной мембраной, например, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, микротельца, эндоплазматический ретикулум и др.

Клеточные стенки.

Прокариоты.Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий компонент - муреин.

Эукариоты.У зеленых растений и грибов клеточные стенки жесткие и и содержат полисахариды. Основной упрочняющий компонент клеточной стенки растений - целлюлоза, у грибов - хитин.

Жгутики

Прокариоты.Простые, микротрубочки отсутствуют, находятся вне клетки (не окружены плазматической мембраной).

Диаметр 20 нм.

Эукариоты.Сложные, с расположением микротрубочек. Располагаются внутри клетки (окружены плазматической мембраной).

Диаметр 200 нм.

Дыхание

Прокариоты.У бактерий происходит в мезосомах,у сине-зеленых водорослей - в цитоплазматической мембране.

Эукариоты.Аэробное дыхание происходит в митохондриях.

Фотосинтез.

Прокариоты.Хлоропластов нет. Происходит в мембранах, не имеющих специфической упаковки.

Эукариоты.В хлоропластах, содержащих специальные мембраны,

Конституция человека это его внешние особенности строения, которые тесным образом связанны с биохимическими и физиологическими механизмами жизнедеятельности, это отражает закон единста и взаимосвязи, форм и функции или строение и содержание. Тип конституции в большем количестве конституциональных схем оценивается визуально.

Признаки,по которым производтся оценка,называются *конституциональные признаки*. Эти признаки относятся к качественным или антропоскопическим признаком.Они осуществляются по 3-х бальной шкале.

Конституциональные признаки

1)Форма грудной клетки.

Оценка по углу Шарпи.

1 - балл.Угол острый.Уплащенная форма грудной клетки.

2 - балл.Угол прямой.циллиндрическая гр.к

3 - балл.Угол тупой.коническ.гр.к

2)Форма спины.

1 - балл.Плоская

2 - балл.Нормальная

3 - балл.Круглая

3)Форма живота.

1 - балл.впалый

2 - балл.прямой

3 - балл.выпуклый

4)Развитие жироотложения.

1 - балл.Пониженное

2 - балл.среднее

3 - балл.повышенное

5)Развитие мускулатуры.

1 - балл.Пониженное

2 - балл.среднее

3 - балл.повышенное

6)Развитие костяка.

1 - балл.грацильный

2 - балл.средний

3 - балл.массивный

7)Форма ног.

Параллельные

О-образные

Х-образные

Дети и взрослые оцениваются по разным конституциям (exemam)

Схема Штефко-Островского(для детей)

Схема Галанта(для женщин)

1)Лептосомные конституции

2)Мезосомные конституции

3)Мегалосомные конституции

Половое созревание детей быстрее происходит в странах умеренного климата, а на

севере и у экватора сроки его более поздние. Климатические факторы почти не

оказывают влияния на рост и развитие, если условия обитания не являются

экстремальными (тропическая зона и высокогорье). Так, негры-нилоты в любом

возрасте имели сравнительно меньший вес по отношению к длине тела, чем жители

умеренного и холодного климата. Для высокогорья характерны замедленные процессы

роста и развития.

Связь телосложения с климатом может быть, но может и не быть генетической.

Приведём примеры. Механизм формирования пигмеоидности ("карликовости")

тропических племён может различаться: невосприимчивость рецепторов ростовых зон

к действию Соматотропного гормона(роста) как результат мутации (Rimoin et al., 1968) или секреции ИФРI(инсулино подобный фактор роста)

(Meremee et al., 1987). Дети пигмеев не отличаются от контроля по показателям

линейного роста и концентрации ИФРI и ИФРII в сыворотке, но у подростков

содержание ИФРI составляет лишь одну треть контроля при одинаковой стадии

полового развития, тогда как ИФРII не различается в обеих группах. Именно в это

время у пигмеев задерживается линейный рост. Другой интересный пример: невысокий уровель

холестерина у потомков древнейшего населения крайнего Севера - нганасан

Красноярского края, питающихся жирным мясом оленей и рыбой. Это объясняется

высокой активностью липазы, благодаря чему усвоение жирной пищи происходит у них

в 2-3 раза быстрее, чем в контрольной группе. Региональные адаптивные реляции

изучаются на клеточном, молекулярном и субмолекулярном уровнях. Например, у

коренных жителей высоких широт (якутов) антиоксидантная активность липидов

эритроцитарных мембран значительно выше, чем у приезжего населения или чем в

средних широтах; предложено даже использовать этот показатель (как и уровень

перекисного окисления липидов) в качестве критерия отбора для работы в условиях

Крайнего Севера.

По мере того как наш подвид распространялся по

всему миру, разные группы людей оказывались в

различных климатических зонах. В ходе естествен-

ного отбора люди физически приспособились к раз-

ичным природным условиям. Вследствие этого по-

явились люди с черной, белой и желтой кожей. Цвет

кожи отнюдь не означает принадлежности к той или

иной расе (т. е. к биологической группе людей, свя-

занных общим происхождением). И у негров, и у

меланезийцев черная кожа, по они столь же мало

связаны родством друг с другом, как и с людьми,

имеющими белую или желтую кожу. И разумеется,

все люди принадлежат к одному и тому же подвиду.

Рассмотрим вкратце влияние, которое оказывал

жаркий или холодный климат на кожу, развитие

телосложения людей черной, белой и желтой кожи

и на появление существенных различий между ними.

Возьмем для начала цвет кожи. У людей с белым

цветом кожи от сильного тропического солнечного

излучения она начинает шелушиться и покрываться

волдырями, а интенсивное ультрафиолетовое излу-

чение может вызвать даже рак кожи. У чернокожих

людей кожа, окрашенная темным пигментом мела-

нином, защищена от этих вредных воздействий. Но

в расположенных за пределами тропиков странах,

где небо чаще покрыто облаками, более светлый

цвет кожи является преимуществом, так как он по-

зволяет поглощать достаточное количество слабого

ультрафиолетового излучения, необходимого для

выработки организмом витамина D, который спо-

собствует здоровому росту костей. В прохладных,

туманных странах чернокожие дети часто

Экологические правила Аллена и Бергмана применительно к разным этническим группам.

Некоторые морфологические адаптации вошли в ранг экологических правил. Они носят статистический характер и обычно имеют исключения.

Правило Бергмана. Если два систематически близких вида теплокровных животных отличаются размерами, то более крупные живут в более холодном, а малые — в более теплом климате. Поскольку потеря тепла происходит через поверхность тела, то чем больше размерами тела животное, тем меньше отношение — поверхность/объем.

В геометрических фигур, имеющих одинаковый объем, наименьшую поверхность имеет шар. Животным выгодно иметь массивное тело, приближающийся к шару. Например: крупнейшие по размерам пингвины (императорский пингвин, высота 1,2 м, вес 34 кг) обитают в Антарктиде. Самый маленький, 50 см высотой, живет на Галапагосских островах под самым экватором. Правило Бергмана имеет исключения, виды различаются другими приспособлениями к терморегуляции.

Правило Аллена. У млекопитающих, обитающих в районах с холодным климатом, наблюдается значительное уменьшение частей тела, выступающие (уши, хвост, шея, лапы, тело становится более приземистым. Например: сравните по внешнему виду лисичку — фенька (живет в пустынях и полупустынях), руду лисицу (живет в наших широтах) и песца (живет на севере). Песец имеет более короткие уши, лапы, хвост.

Правило Бергмана — экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г немецким биологом Карлом Бергманном. Правило гласит, что в пределах одного вида эндотермных (теплокровных) животных наиболее крупные формы (подвиды или географические расы) встречаются в условиях более холодного климата — в высоких широтах или в горах. Если существуют близкие виды (например, виды одного рода), которые существенно не отличаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды также встречаются в условиях более сурового (холодного) климата. Правило это Бергман основывал на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объема тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объем тела растет быстрее, чем его поверхность. Экспериментально это правило впервые было проверено на собаках разного размера. Оказалось, что теплопродукция у мелких собак выше на единицу массы, но независимо от размера она остается практически постоянной на единицу площади поверхности [1].

Правило Бергмана действительно нередко выполняется как в пределах одного вида, так и среди близких видов. Например, амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Северные подвиды волка в среднем крупнее южных. Среди близкий видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах (белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а наиболее мелкие виды (например, очковый медведь) — в районах с теплым климатом.

В то же время это правило нередко подвергалось критике; отмечалось, что оно не может иметь общего характера, так как на размеры млекопитающих и птиц влияют многие другие факторы, кроме температуры [2]. Кроме того, адаптации к суровому климату на популяционном и видовом уровне часто происходят не за счет изменений размеров тела, а за счет изменений размеров внутренних органов (увеличение размера сердца и легких) или за счет биохимических адаптаций [3].

Действительно, из этого правила известно много исключений. Так, наиболее мелкая раса шерстистого мамонта известна с заполярного острова Врангеля; многие лесные подвиды волка крупнее тундровых (например, исчезнувший подвид с полуострова Кенай; предполагается, что крупные размеры могли давать этим волкам преимущество при охоте на крупных лосей, населяющих полуостров).

В отношении человека правило в определенной степени применимо (например, племена пигмеев, видимо, неоднократно и независимо появлялись в разных районах с тропическим климатом); однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.

Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общим происхождением, строением и выполняемыми функциями. Строение тканей живых организмов изучает гистология. Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы.

В организмах животных и человека выделяют следующие виды тканей:

• эпителиальная

• соединительная

• нервная

• мышечная

Эпителий (лат. epithelium, от др.-греч. ???- — сверх- и ???? — сосок молочной железы), или эпителиальная ткань — слой клеток, выстилающий поверхность (эпидермис) и полости тела, а также слизистые оболочки внутренних органов, пищевого тракта, дыхательной системы, мочеполовые пути. Кроме того, образует большинство желёз организма.

Соединительная ткань — это ткань живого организма, не отвечающая непосредственно за работу какого-либо органа или системы органов, но играющая вспомогательную роль во всех органах, составляя 60—90 % от их массы. Выполняет опорную, защитную и трофическую функции. Соединительная ткань образует опорный каркас (строму) и наружные покровы (дерму) всех органов. Общими свойствами всех соединительных тканей является происхождение из мезенхимы, а также выполнение опорных функций и структурное сходство.

Нервная ткань — ткань эктодермального происхождения, представляет собой систему специализированных структур, образующих основу нервной системы и создающих условия для реализации её функций. Нервная ткань осуществляет связь организма с окружающей средой, восприятие и преобразование раздражителей в нервный импульс и передачу его к эффектору. Нервная ткань обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем организма и их регуляцию.

Нервные ткани образуют нервную систему,входят в состав нервных узлов, спинного и головного мозга. Они состоят из нервных клеток — нейронов, тела которых имеют звездчатую форму, длинные и короткие отростки. Нейроны воспринимают раздражение и передают возбуждение к мышцам, коже, другим тканям, органам. Нервные ткани обеспечивают согласованную работу организма.

Мышечными тканями (textus muscularis) называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность становится главной функцией.

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей: удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.

Специальные сократительные органеллы — миофиламенты или миофибриллы обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина — при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).

\

Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями

В более широком смысле, адаптациями в биологии называют возникновение и развитие определенных, конкретных морфофизиологических свойств, значения которых для организма связаны с теми или иными общими или частными условиями его абиотической и биотической среды..

Адаптация, как адаптационный ответ, может осуществляться на различных уровнях:

1. на уровне клетки в виде функциональных или морфологических изменений;

2. на уровне органа или группы клеток, имеющих одинаковую функцию;

3. на уровне организма как морфологического так и функционального целого, представляющего собой совокупность всех физиологических функций, направленных на сохранение витальных функций и самой жизни.

С учетом этого H. Hensel выделяет различные уровни адаптационных процессов [4]:

1. привыкание - начальный процесс адаптации под влиянием кратковременного воздействия стрессора,

2. функциональную адаптацию - продолжительное состояние, возникающее под влиянием определенных раздражителей, приводящих к физиологическим изменениям гомеостаза человека,

3. трофо-пластическую адаптация - является дальнейшей ступенью адаптационных процессов и не принадлежит к терапевтической области реабилитационной медицины, так как при ней наступают морфологические изменения органов и систем человеческого организма.