Утомление и его биомеханические проявления

Топография силы

Соотношение максимальной силы действия разных мышечных групп получило название топографии силы. Чтобы получить относительно полное представление о топографии силы у какого-либо человека, надо измерить силу воз можно большего числа его мышеч ных групп.
У людей, не занимающихся спортом, обычно лучше всего раз виты мышцы, противодействую­щие силе тяжести (так называемые антигравитационные мышцы): раз гибатели спины и ног, сгибатели РУК.
У спортсменов топография силы
зависит от спортивной специализации. Во многих видах спорта обнару жена прямая зависимость между показателями топографии силы и спортивными результатами

Выбор положения тела при тренировке силы
При выборе силовых упражнений прежде всего необходимо убе диться в том, что в них будут активны именно те мышцы, силу которых надо увеличить. При этом следует иметь в виду, что подчас даже небольшие изменения положения тела могут привести к тому, что активными станут совершенно иные мышечные группы

Если, например, спортсмен выполняет приседание со штангой 50 кг на плечах и нахо дится в одной из поз. показанных на рис. 47, то моменты силы, действующие в отдельных суставах, будут совершенно различны (табл. 4), хотя сила действия везде одинакова — 50 кг. Кроме величины силовых моментов меняется и направление их действия — сгибание вместо разгибания. Так, например, работают мышцы коленного сустава в позе Г: хотя в суставе происходит разгибание, активны в этот момент мышцы-сгибатели. Они препят ствуют излишне быстрому разгибанию. Если бы активность их внезапно прекратилась, то произошло бы резкое разгибание в коленных суставах, поскольку в этой позе совмест ное действие сил тяжести штанги и вышележащих сегментов тела (туловища с головой и руками, бедер), а также силовых моментов мышечной тяги в тазобедренных суставах создает в коленных суставах вращательный момент силы, действующий в направлении разгибания.

15. Наблюдая движения человека, можно заметить, что мно­гие их особенности все время изменяются. Изменяется поло­жение звеньев тела, скорости движения и многое другое. Осо­бенности (или признаки) движения позволяют разделить слож­ное движение на составные части, заметить, как они влияют одна на другую, как помогают достичь цели. Для этого и изу­чают характеристики движений человека.

Характеристики движений человека - это те особен­ности, или признаки, по которым движения различаются меж­ду собой.

Различают качественные и количественные характеристики.

Качественные характеристики - характеристики, описы­ваемые только словами и не имеющие точной количественной меры (например: напряженно, свободно, плавно, мягко и др.).

Количественные характеристики - характеристики, которые измеряют или вычисляют, они имеют количествен­ную меру.

16.Скорость изменения силы (градиент силы)

Слово «скорость» употребляется для обозначения не только быс­троты изменения положения тела или его частей в пространстве, но и быстроты изменения других показателей (например, можно говорить о скорости -изменения температуры). Сила действия, которую прояв­ляет человек в одной попытке, непрерывно изменяется. Это вызывает необходимость изучения скорости изменения силы — градиента силы. Градиент силы особенно важен при изучении движений, где необходимо проявлять большую силу в возможно короткое время — «взрывом». Математически градиент силы равен первой производной от силы

17.Биомеханические аспекты двигательных реакций

Различают простые и сложные двигательные реакции. Про­стая реакция — это ответ заранее известным движением на заранее известный (внезапно появляющийся) сигнал. Примером может быть скоростная стрельба из пистолета по силуэтам, старт в беге и т. п. Все остальные типы реакций — когда заранее не известно, что именно надо делать в ответ на сигнал и каким будет этот сигнал, — называются сложными. В двигательных реакциях различают: а) сенсорную фазу — от момента появления сигнала до первых признаков мышечной активности (обычно они регистрируются по ЭМГ, т. е. по появлению электрической активности в соответству­ющих мышечных группах); б)премоторную фазу (электромеханический интервал — ЭМИ) — от появления электрической активности мышц до начала движения. Этот компонент наиболее стабилен и составляет 25—60 мс; в) моторную фазу — от начала движения до его завершения (например, до удара по мячу). Сенсорный и премоторный компоненты образуют латентное время реагирования. С ростом спортивного мастерства длительность как сенсорного, так и моторного компонента в сложных реакциях сокращается. Однако в первую очередь сокращается сенсорная фаза (спортсмену нужно меньше времени для принятия решения), что позволяет более точно, спокойно и уверенно выполнить само движение. Вместе с тем, как бы она ни сокращалась, нужно иметь возможность наблюдать объект реакции (мяч, противника и т. п.) достаточное время. Когда движу­щийся объект попадает в поле зрения, глаза начинают двигаться, как бы сопровождая его. Это движение глаз происходит автоматически и не может быть произвольно заторможено или ускорено (правда, на спортсменах высокого класса такие исследования пока не проводились:

быть может, они и умеют это делать). Приблизительно через 120 мс после начала прослежива­ющего движения глаз происхо­дит опережающий поворот голо­вы примерно в то место прос­транства, куда передвигается объект и где он может быть «пе­рехвачен». Поворот головы про­исходит также автоматически (даже у людей, плохо умеющих ловить мяч), но при желании может быть заторможен. Если поворот головы не успевает про­изойти и вообще если время наблюдения за движущимся объектом мало, успешность ре­акции уменьшается

18. Биомех. Гибкости

Гибкостью называется способность выполнять движения с большой амплитудой. Слово «гибкость» используется обычно как более общий термин. Применительно к отдельным суставам говорят о подвижности в них. Для точного измерения гибкости (подвижности в суставах) надо измерить угол в соответствующем сочленении в крайнем возможном положении между сочленяющимися звеньями. Измерение углов дви жений в суставах, как известно, называется гониометрией (от греч. «гони» — угол и «метр» — мера). Поэтому говорят, что для измерения гибкости используются гиниометрические показатели (рис. 60, А). Наи более детальный способ измерения гибкости — так называемый глобографический (рис. 60, Б ). При этом поверхность, очерчиваемая в пространстве дистальной точкой движущейся кости, рассматривается как «глобус», на котором определяют предельные значения «мери дианов» и «параллелей». В спортивной практике для измерения гибкости нередко используют не угловые, а линейные меры (рис. 60, В). В этом случае на результате измерения могут сказаться размеры тела, например длина рук (при наклоне вперед или выполнении выкрута с палкой), длина туловища (при измерении расстояния между руками и ногами во время выполнения гимнастического моста). Поэтому линейные меры менее точны, и, применяя их, следует вводить поправки, устраняющие нежелательное влияние размеров тела

19. Выносливость – это способность совершать работу заданного характера в течение возможно более длительного времени .Одним из основных критериев выносливости является время в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности. Пользуясь этим критерием, выносливость измеряют прямым и косвенным способами

20.Эргометрией - называется совокупность количественных методов измерения физической работоспособности человека.
Когда человек выполняет какое-либо достаточно длительное дви­гательное задание можно говорить о трех основными переменными:

1. Интенсивность выполняемого двигательного задания. Словами «интенсивность двигательного задания» обозначается одна из трех механических величин:

а) скорость спортсмена (например, в беге; единица измерения — м/с);
б) мощность (например, при педалировании на велоэргометре; единица измерения — ватты);
в) сила (например, при статическом удержании груза; единица измерения — ньютоны).

2. Объем выполненного двигательного задания. Этими словами обозна­чается одна из следующих трех механических величин:

а) пройденное рас­стояние (например, в беге; единица измерения—метры);
б) выполненная работа (в физическом смысле, например, при вращении педалей велоэргометра; единица измерения — джоули);
в) импульс силы(при статическом усилии; единица измерения—ньютон-секунды).

3. Время выполнения (единица измерения—секунды).

Утомление и его биомеханические проявления

Утомлением называется вызванное работой временное снижение работоспособности.

Существуют, как известно, несколько основных типов утомления: умственное, сенсорное, эмоциональное, физическое (вызванное мы­шечной деятельностью). В биомеханике рассматривается только фи­зическое утомление.

Утомление при мышечной работе проходит через две фазы:

1) фазу компенсированного утомления — в ней, несмотря на возра­стание затруднения, спортсмен сохраняет интенсивность выполнения двигательного задания например, сжиристь плавании; на прежнем уровне;

2) фазу декомпенсированного утомления — в ней спортсмен, не­смотря на все старания, не может сохранить необходимую интенсив­ность выполнения задания.

Утомление проявляется в специфических субъективных ощущениях, объективных физиологических и биохимических сдвигах (например, в уменьшении систолического выброса, сдвиге рН крови в кислую сторону). Проявляется оно очень заметно и в биомеханических (дви­гательных) показателях.

Биомеханические основы экономизации спортивной техни­ки. Особенности спортивной техники в упражнениях, требующих большой выносливости

С биомеханической точки зрения есть два различных пути повы­шения экономичности движении:

1) снижение величин энерготрат в каждом цикле (например, в каждом шаге);

2) рекуперация энергии, т. е. преобразование кинетической энергии в потенциальную и ее обратный переход в кинетическую.

Что касается первого пути, то он реализуется несколькими ос­новными способами:

а) устранением ненужных движений (например, в вертикальном направлении; ведь каждая работа по подъему тела требует затрат энергии и оправданна лишь постольку, поскольку она абсолютно необходима для продвижения вперед);

б) устранением ненужных сокращений мышц. У квалифицирован­ных спортсменов суммарное время активности мышц меньше, время расслабленного состояния больше, чем у новичков. Это достигается за счет так называемой концентрации активности мышц. Внешне это выражается в легкости и свободе движений;

в) уменьшением внешнего сопротивления (например, уменьшением сопротивления воды в плавании за счет выбора более обтекаемого положения тела);

г) уменьшением внутрицикловых колебаний скорости. Повышение скорости (после ее падения) требует затрат энергии. По возможности такие колебания надо уменьшать, хотя в некоторых видах спорта (плавание брассом, академическая гребля) они поневоле остаются зна­чительными;

д) выбором оптимального соотношения между силой действия и скоростью рабочих движений. В некоторых видах спорта (велосипед­ном, гребле) можно сохранить одну и ту же скорость передвижения при разном соотношении силы действия и скорости отдельных дви­жений (например, в гребле за счет изменения площади лопасти весла). Аналогично в лабораторных условиях можно поддерживать ту же мощность на велоэргометре при разном соотношении силы действия и скорости педалирования. Для каждой заданной скорости передви­жения или мощности существует свое оптимальное соотношение между силой действия и скоростью рабочих движений. Наиболее просто вопрос сохранения его решается в велосипедном спорте, где величина сопротивления задается сменой передачи (можно сделать так, что за один рабочий цикл велосипед будет проезжать разные расстояния). На разных передачах велосипедист будет ехать при одной и той же вели­чине энерготрат с разной скоростью (рис.58);

е) выбором оптимального соотно­шения между длиной и частотой шагов. На рис. 59 показано, как изме­няется расход энергии при ходьбе с одной и той же скоростью, но при разном соотношении длины и часто­ты шагов. На абсциссе этого графи­ка — число шагов в минуту, на орди­нате—длина шага в сантиметрах. Пунктирные дугообразные линии, идущие из верхнего левого угла в правый нижний угол, соответству­ют определенным скоростям, значе­ния которых нанесены сверху. Ос­тальные линии соединяют точки одинаковой затраты энергии

22. Спортивно-техническое мастерство

Техническая подготовленность или иначе техническое мастерство спортсменов характеризуется тем, что умеет делать спортсмен и насколько хорошо он это делает? В первую группу показателей входят: а) объем; б) разносторонность; в) рациональность технических действий которые умеет выполнять спортсмен. Во вторую: а) эффективность; б) освоенность выполнения.

Разносторонность технической подготовленности характеризуется степенью разнообразия двигательных действий, которыми владеет спортсмен или которые он применяет на соревнованиях

Рациональность техники — это характеристика не спортсмена, а способа выполнения движения, используемой разновидности техники. При плавании вольным стилем рациональным оказывается кроль. В прыжках в высоту «ножницами» нельзя показать высокий результат, этот способ нерационален. Рассмотренные три варианта технической подготовленности спортсмена говорят о том, что умеет спортсмен, но не говорят о том насколько хорошо

Объем технической подготовленности определяется числом технических действий, которые умеет выполнять или выполняет спортсмен