Тема: Учение о движении человеческого тела. Анатомическая характеристика положения стоя. Ходьба. Бег

План:

1.Анатомическая характеристика положений тела человека.

2.Понятие о ходьбе, как о сложном, разновременно - симметричном, циклическом движении.

3.Фазы ходьбы.

4.Работа мышц в различные фазы ходьбы.

5.Характеристика бега, примеры из спортивной практики.

После изучения строения и функции отдельных звеньев двигательного аппарата мы переходим к рассмотрению положений и движений всего тела, т.е., к изучению всего активного двигательного аппарата как целого образования.

В центре внимания всякого анатомического исследования находится живой человек. Он является основным объектом изучения, в то время как все другие, т.е., неживые объекты, имеют лишь подсобное значение. Это в наибольшей мере относится к анатомическому изучению положений и движений всего человеческого тела. В этом разделе анатомии, являющемся заключительной частью всего учения о двигательном аппарате, исследование начинается и заканчивается изучением живого человека.

Достаточно полный анатомический анализ возможен лишь после того, как будут усвоены принципы соединения костей, оси вращения и плоскости движения в суставах, места начала, прикрепления и функции отдельных мышц и мышечных групп, приложение силы мышц, работы мышц и т.п. Полученные при этом знания Вы должны уметь использовать для решения практических вопросов в области физического воспитания и спорта, научиться производить анатомический анализ встречающихся в спортивной практике положений, в которых находится человек, и производимых им движений. Этот анализ помогает оценивать качество выполнения упражнений, выявить недостатки в их выполнении, наметить пути устранения этих недостатков, определить эффективность влияния того или иного упражнения на организм человека и, в конечном итоге, определить, как они способствуют совершенствованию спортивной техники. Анатомическая характеристика, таким образом, должна помогать пониманию техники движений тела.

Рассматривая с точки зрения анатомии какое-либо положение тела, взятое из физкультурной или спортивной практики, мы неизбежно используем также данные других, смежных с анатомией дисциплин. Так, например, необходимо хорошо знать технику выполнения разбираемого положения или движения и ясно представлять себе их целевую направленность. Нельзя также обойтись без использования основ теоретической механики, необходимых для объяснения того или иного положения или движения с точки зрения общих физических законов. Без такого объяснения будет непонятным соотношение между внутренними и внешними силами, действующими на тело при данном положении или движении. В задачу анатомического анализа положений и движений тела как раз входит определение этих соотношений и специальное изучение, главным образом, его внутренних сил.

Анализируя с точки зрения функциональной анатомии трудовые, спортивные или физкультурные положения или движения, мы должны придерживаться определенной последовательности. Рекомендуем схему анатомического анализа, предложенную нашим отечественным ученым М.Ф. Иваницким, принятую в настоящее время при анатомических исследованиях:

1. Краткое описание изучаемого положения или движения, т.е., их морфология.

2. Характеристика положения или движения тела с точки зрения механики.

З. Характерные особенности работы двигательного аппарата.

4. Анатомические особенности внешнего дыхания при данном положении или движении.

5. Влияние положений и движений тела на организм.

6.Выводы и практические рекомендации.

Рассмотрим более подробно содержание пунктов этой схемы.Раскрывая содержание первого вопроса данной схемы визуально – по фотографии, по кинограмме или по схеме позы, кратко описывается данное положение, обязательно указывается положение как всего тела, так и его отдельных звеньев в пространстве и, наконец, указывается, чем тело опирается, и какова площадь опоры. Ввиду того, что движения всего тела очень сложны, в них необходимо предварительно выделять наиболее типичное, подразделив каждое сложное движение на отдельные части. В дальнейшем описание касается главным образом этих отдельных частей движения, в наибольшей мере характеризующих все выполняемые упражнения. Такими частями движения могут быть циклы, периоды, фазы, моменты движений. Описывая форму движения, указывают, простое оно или сложное, цикличное или ацикличное, поступательное или вращательное. Кроме того, необходимо определить условие движения тела по отношению к окружающей среде, т. е., связано ли движение с отталкиванием от площади опоры или отталкиванием от окружающей среды, с подтягиванием и т. д.

Приводим примеры симметричных и асимметричных движений, совершаемых при выполнении тех или иных спортивных упражнений:

1. Симметричные движения:

а) Цикличные, одновременно- цикличные.

Например: плавание способом брасс, обычная гребля;

б) Разновременно – цикличные.

Например: обычная или спортивная ходьба, бег.

в) Ацикличные.

Например: прыжок в длину с места, сальто, прыжки в воду с вышки.

2. Асимметричные движения:

а) Цикличные.

Например: барьерный бег.

б) Ацикличные.

Например: прыжки в высоту, метание копья, толкание ядра, движения при фехтовании, теннисе.

Помимо этого можно классифицировать движения, применяемые в спорте, основываясь на других признаках, выделяя движения в упражнении на скорость, точность, выносливость, гибкость, силу, равновесие; из упражнений с партнером и со снарядом (штанга).

Следует добавить, что многие упражнения одновременно характеризуются несколькими особенностями. Например, упражнения на скорость могут одновременно являться и упражнениями на точность и т. д.

Оценка положений и движений с точки зрения механики во многих случаях может быть дана уже на основании одного только визуального изучения морфологии движений. В качестве дополнительных методов могут использоваться приборы, такие, как тензометрическая, динамографическая и шарикоподшипниковая платформы, и другие приборы, в создании которых у нас особенно много сделано В. М. Абалаковым. При характеристике положений или движений с точки зрения законов механики рассматривают вначале основные силы, действующие на тело человека. Надо уяснить, что эти силы делятся на внешние и внутренние силы, и что всякое положение и движение обусловлено взаимодействием этих сил.

По отношению к человеческому телу, взятому в целом, внешними силами, то есть силами, приложенными к нему извне, являются, прежде всего, сила тяжести, сила реакции опоры, сила трения и сила сопротивления окружающей среды.

Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести.

Q – центробежная (переносная) сила инерции учитывающей эффект суточного вращения Земли.

; m – масса частицы, h - ее расстояние от земной оси, w – угловая скорость вращения Земли.

; G - гравитационная постоянная (6,67 х 10^-11 НМ²/кг²), М – масса Земли, R – радиус Земли, m – масса тела.

Земля несколько сплюснута вдоль своей оси. Сила тяготения на экваторе на 0,2% меньше, чем на полюсах. Сила тяжести (Р)- постоянно действующая сила, в любых положениях и во всех движениях тела. Она приложена к его центру тяжести. Эта сила всегда направлена отвесно, т. е. перпендикулярно к горизонтальной плоскости.

Как только тело получает опору, тотчас возникает другая сила, называемая силой реакции опоры. Она действует на тело со стороны площади опоры и направлена прямо противоположно силе тяжести и равна ей. Если давление тела на опорную поверхность происходит под некоторым углом к ней, то ответная сила, сила реакции, может быть разложена по правилу параллелограмма сил на две составляющие, из которых одна — сила нормального давления – направлена вертикально вверх, а другая – горизонтально. Эта составляющая и называется силой трения, являющейся также внешней силой. Сила, препятствующая скольжению тел друг относительно друга, называется силой трения. Она направлена по касательной к поверхности соприкосновения тел, противоположной скорости скольжения данного тела (трение, скольжение).

F_тр. = KN;

К – коэффициент трения. Он зависит от рода веществ и качества обработки трущихся поверхностей, а также от относительной скорости скольжения и внешних условий (температуры, влажности). Имеются специальные таблицы, где приведены коэффициенты трения для определенных веществ.

N – сила нормального давления соприкасающихся тел.

В случаи скольжения тела по горизонтальной поверхности, сила нормального давления равна весу тела.

Внешней силой является сила сопротивления окружающей среды, т. е. воздуха или воды, если объектом изучения берут движения тела во время плавания. Здесь надо иметь ввиду и то, что для пловца вода не только сила сопротивления, но и та среда, от которой он отталкивается. Внутренние силы - это силы, возникающие внутри тела человека, которые зависят от строения и свойств тканей. Внутренними силами всегда являются силы, которые обуславливают взаимодействие между отдельными звеньями. В большинстве они противодействуют внешним силам. Внутренние силы можно разделить на активные и пассивные. Активные силы - силы мышечной тяги. Пассивные силы - эластичность, упругость, вязкость тканей. Сила сопротивления связок, суставных сумок, костей, хрящей, сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости и др. Если силы, действующие на тело, уравновешены, то оно находится в покое; если же их равнодействующая не равна нулю, то тело перемещается в направлении меньшей равнодействующей. Каждая из сил в данном случае может быть движущей, тормозной и нейтральной. Что касается действия сил мышц, то здесь взаимоотношения сложные. Между мышцами синергистами и антагонистами, т. е. между движущими и тормозными силами, благодаря нервной системе, появляется слаженность в работе движущей и тормозной сил, т. е. мышцы антагонисты своим тонусом координируют действие мышц синергистов.

Для изучения условий равновесия человеческого тела, определение положения его общего центра тяжести (ОЦТ), а также центра тяжести его отдельных звеньев (ЦТ), имеет большое значение. Под общим центром тяжести тела понимают точку приложения равнодействующих всех сил тяжести отдельных частей данного тела. Положение ОЦТ представляет собой функцию распределения массы тела и служит, таким образом, одним из показателей соматических особенностей индивидуума. Когда мы употребляем выражение «ОЦТ человеческого тела», имея ввиду живого человека, то мы подразумеваем не геометрическую точку, а лишь сферу, в которой эта точка расположена даже в спокойном положении человека. Это зависит от постоянно изменяющихся процессов кровообращения, дыхания, пищеварения и других, а также от изменения взаиморасположения отдельных звеньев тела.

Распределение массы и центров тяжести различных звеньев тела человека

ЗВЕНО	ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ВЕС (%)	РАСПОЛОЖЕНИЕ ЦТ ЗВЕНА
Голова		Сзади спинки турецкого седла, примерно на 7 мм, проекция сбоку – на 3,0 – 3,5 см выше наружного слухового прохода
Туловище	43 – 46,4	На 0,44 расстояния от поперечной оси плечевых суставов до оси тазобедренных; измеряют от головы
Плечо	2,6 – 3	На расстоянии 0,47 от длины звена
Предплечье	1,8 – 2	На расстоянии 0,42 от длины звена.
Кисть	0,7 – 1	Пястно-фаланговый сустав третьего пальца.
Бедро	12 – 12,2	На расстоянии 0,44 от длины звена.
Голень	4,6 – 5	На расстоянии 0,42 от длины звена.
Стопа	1,4 – 2	На линии между пяточным бугром и концом второго пальца на расстоянии 0,44 от первой точки.

Из большого количества методов, предложенных для определения ОЦТ тела, мы укажем только на некоторые, не описывая их подробно, так как Вы всегда можете этот вопрос изучить самостоятельно, используя учебник М.Ф.Иваницкого:

1.Метод Борелли - основан на принципе рычага первого рода;

2.Метод Иваницкого - уравновешивание живого человека с последующим определением проекции ОЦТ на позвоночный столб рентгенологическим методом;

3.Метод определения ОЦТ с помощью десятичных весов — по принципу рычага второго рода;

4. Балакова - по модели;

5.Метод определения моментов сил тяжести.

Когда тело человека полностью сохраняет позу, к нему применимы законы равновесия твердого тела. В механике твердого тела различают три вида равновесия: безразличное, устойчивое и неустойчивое.

Безразличное равновесие характерно тем, что при любых отклонениях сохраняется равновесие. Вертикаль центра тяжести тела всегда проходит через точку опоры, т. е. всегда совпадает с направлением действия силы реакции опоры. Эти силы и уравновешивают друг друга. В спортивной технике не встречаются. Устойчивое равновесие характерно возвратом тела в прежнее положение при любом его отклонении, так как в этом случае при сколь угодно малом отклонении вертикаль центра тяжести проходит вне площади опоры, появляется плечо силы тяжести и возникает вращательный момент, возвращающий тело в прежнее положение. Таким образом, сила тяжести тела сама возвращает тело в прежнее состояние. Например, гимнаст в висе на кольцах. Неустойчивое равновесие характерно тем, что сколько угодно малое отклонение вызывает еще большее отклонение, и тело само в прежнее положение вернуться не может. Таково положение при нижней опоре, когда тело имеет точку или линию опоры. Неустойчивое равновесие в природе практически почти не осуществимо. В физических упражнениях чаще всего встречается еще один вид равновесия при нижней опоре, которое можно назвать «ограниченно - устойчивым равновесием». При незначительном отклонении тела центр тяжести опускается, и появляется момент устойчивости. Сила тяжести вернет его в прежнее положение. Но это продолжается лишь при отклонении до определенных границ, пока линия тяжести не дойдет до края площади опоры. В этом положении уже возникают условия неустойчивого равновесия: при дальнейшем отклонении тело опрокидывается; при малейшем отклонении в обратную сторону – возвращается в прежнее положение. Показателем устойчивости твердого тела служит угол устойчивости, причем, чем больше угол, тем большая устойчивость. Угол устойчивости образован вертикалью ОЦТ и прямой, соединяющей ОЦТ с соответствующим краем площади опоры.

Из этого следует, что устойчивость тела можно увеличить двумя способами:

1.Снижением ОЦТ.

2.Увеличением площади опоры.

Это широко используется в спортивной практике.

Из сказанного выше вытекает, что определение местоположения ОЦТ необходимо для характеристики равновесия тела и степени его устойчивости. С другой стороны, перемещение ОЦТ при движениях дает возможность изменять скорость, усилия, испытываемые телом.

Еще Браун и Фишер установили, что ОЦТ тела человека при стоянии расположен в среднем на 2,5 см ниже мыса крестца и на 4 – 5 см выше поперечной оси тазобедренных суставов. М.Ф. Иваницкий показал, что колебание в положении ОЦТ по отношению к позвоночному столбу довольно велико и колеблется от первого до пятого крестцового позвонка. Г.С.Козырев в 1962 году в своей докторской диссертации подвел итог произведенным им исследованиям по положению ОЦТ. Он нашел, что у новорожденных ОЦТ располагается на уровне 5 – 6 грудных позвонков, к двум годам он спускается до уровня первого поясничного позвонка и продолжает опускаться до 16 – 18 лет, постепенно перемещаясь не только вниз, но и кзади.

Что касается положения центра тяжести отдельных звеньев, то отношение 4:5 является, по Фишеру, почти закономерным для конечностей. Именно изолированное бедро, голень, плечо, предплечье, оказывается, имеют ЦТ в том месте, где отрезки проксимального и дистального концов этих звеньев относятся, приблизительно, как 4:5. Зная положение ЦТ каждой из двух частей тела, сочленяющихся между собой, и их относительные веса, можно вычислить положение общего для них центра тяжести. Он находится на прямой ЦТ каждого из звеньев и делит эту прямую обратно пропорционально их массам.

Тело человека, погруженное в воду, находится под действием двух сил: погружающей, направленной вниз — силы тяжести, приложенной к ОЦТ тела, и выталкивающей, направленной вверх. Выталкивающая сила, по закону Архимеда, равна весу воды в объеме погруженных частей тела. Она возникает вследствие разности давлений воды на нижней и верхней поверхности тел. Плавучесть зависит от удельного веса тела человека. Удельный вес характеризует плотность тела и представляет собой его массу, приведенную к единице объема (1 см³). У мужчин при длине тела 165 см и массе тела 64 кг удельный вес составляет 1,044. Мужчины высокорослые имеют меньший удельный вес тела, чем мужчины низкого роста. При слабом развитии мышц он меньше, чем у лиц с хорошо развитой мускулатурой. Удельный вес тела женщин меньше, чем у мужчин, за счет большего жироотложения. При динамике удельного веса тела можно следить за изменением компонентов массы тела – мышечной и жировой массы. Известно, что удельный вес тела человека изменяется в связи с вдохом и выдохом. Так, например, удельный вес тела человека при полном вдохе 0,94 - 0,99 см при среднем вдохе 0,96 см – 1,01 см, а при полном выдохе от 1,01 см, до 1,07 см. При вдохе тело человека будет погружаться, а при выдохе - всплывать. Известно, что лишь немногие люди могут, не двигаясь, сохранять горизонтальное положение в воде при вытянутых (по швам) руках. Это объясняется тем, что ОЦТ и центр объема в теле человека не совпадают друг с другом. Доказано (М.Ф.Иваницкий), что расстояние между ОЦТ и ЦО колеблется между двумя и шестью см и зависит от целого ряда привходящих условий. При этом ЦО всегда выше ОЦТ, а раз это так, то возникающий вращательный момент погружающей силы (силы тяжести) вызовет погружение нижней части тела и, в конце концов, тело из горизонтального положения неминуемо перейдет вертикальное, ногами вниз. Все вышеописанное необходимо учитывать во втором пункте схемы анатомического анализа положений и движений.

Анализ работы двигательного аппарата-один из самых важных вопросов. Он может быть произведен лишь только с учетом первых двух пунктов плана. Количество методов анатомического исследования, применяемых для этих целей, велико. В дополнение к тому, что Вам уже известно, можно добавить следующее:

1. Положение отдельных звеньев тела в суставах, вид движений в том или ином суставе (сгибание, разгибание, отведение, приведение, пронация, супинация и др.) и объем движения в суставах могут быть определены путем непосредственного наблюдения на живом человеке, а измерения величины подвижности - при помощи транспортира, гониометра, циркуля или какого-либо специального прибора. Точные данные относительно функций суставов на живом человеке дает рентгенологический метод. Здесь можно и, я бы сказал, необходимо применять фотографирование, а еще лучше – киносъемку положений и движений спортсмена, с последующей зарисовкой с них контурограмм или схем поз.

Для определения участия в положении или движении тех или иных групп мышц применяются следующие методы:

1) Визуальный – позволяет определить форму мышц на живом человеке.

2) Ощупывание (пальпация) мышц с целью определения их консистенции, а стало быть, их состояния;

3) фото- и кинорегистрация, которые протоколируют форму мышц в любой момент движения и делают возможным запечатлеть серии последовательных изменений формы мышц во время движения.

4) Основным объективным методом изучения действия мышц при выполнении тех или иных движений тела является метод регистрации токов действия мышц с помощью многоканального осциллографа. Этот метод в настоящее время широко применяется при изучении движений человеческого тела.

Останавливаясь на работе отдельных мышц или мышечных групп, необходимо обращать внимание на следующее:

а) какова внешняя форма мышцы и ее изменение во время того или иного движения;

б) каково направление тяги мышцы или равнодействующей группы мышц относительно той или иной оси вращения данного сустава;

в) состояние мышц - сокращенное или расслабленное, укорочена ли она, удлинена или находится в среднем положении;

г) при какой опоре происходит работа мышцы – при проксимальной или дистальной;

д) какую работу выполняет мышца – динамического или статического характера, какой является работа – преодолевающая или уступающая, удерживающая, укрепляющая, фиксирующая, баллистическая;

е) каково взаимоотношение между мышцами антагонистами и синергистами;

ж) каким является движение – медленным или быстрым, в горизонтальном или вертикальном направлении, и как эти особенности движений связаны с работой мышц;

з) как в том или ином случае изменяется плечо, а вместе с ним и момент вращения силы мышечной тяги и силы тяжести в связи с изменением положения костных звеньев друг относительно друга;

и) каковы морфологические и функциональные особенности тех мышц, которые участвуют в данном движении, т.е. является ли данная мышца перистой, веретенообразной, многосуставной и пр;

к) как может влиять данное упражнение на морфо-функциональные особенности мышц;

л) как может влиять работа мышц на другие органы.

Следует заметить, что не всегда мы располагаем по поводу каждого из указанных пунктов достаточным материалом, но по большинству из них можно дать вполне точный ответ, изучая на живом человеке выполнение того или иного движения или положения. Еще раз хочу обратить Ваше внимание на то, что почти все это можно сделать только с учетом действия силы тяжести. А для этого в каждом конкретном случае надо знать, где находится в данном положении ОЦТ, как проходит вертикаль ОЦТ по отношению к осям главных суставов тела человека. Так, например, если вертикаль ОЦТ проходит сзади фронтальных осей главных суставов нижних конечностей, то участвующими в работе будут группы мышц, расположенные на передних поверхностях этих суставов, т. е, сгибатели тазобедренного сустава, разгибатели коленного и голеностопного суставов. И еще, при анализе движений рассматриваются положения отдельных частей тела в каждой фазе движения, и только после этого приступают к рассмотрению участвующих в работе мышц, опять-таки, в каждой фазе движения. Описать работу мышц в движении в целом невозможно!

Изучая особенности механизма внешнего дыхания, обращают внимание на изменения в грудной клетке (уплощение, растяжение, сдавливание и т.д.), состояние и работу регулярных и резервных мышц - вдоха и выдоха, определяют тип дыхания (диафрагмальное, грудное, смешанное). При преобладании грудного типа дыхания устанавливают его вид (верхнее грудное или нижнее грудное). Анализируют причины, которые привели к изменению механизма дыхания. Для выполнения этих задач необходимо сопоставлять степень фиксации мест начала и прикрепления дыхательных мышц, в том числе мышц брюшного пресса. При этом используются методы осмотра, ощупывания, фото, кино, рентгенографии. В некоторых случаях используется методика измерений и регистрации движений, производимых ребрами с помощью гониометра, миллиметровой линейки или кимографа. Для решения тех или иных вопросов, касающихся механизма дыхания, иногда применяют также метод эксперимента на трупе и на животных.

Рассматривая влияние упражнения на организм, указывают те полезные качества, которые приобретаются при систематическом выполнении данного упражнения или движения: увеличение подвижности в суставах, развитие определенных мышечных групп, грудной клетки, улучшение осанки, координации движений и пр. Вместе с тем отмечают и отрицательные явления, если они имеют место при выполнении упражнения:

- закрепощение суставов, т.е. ограничение размаха движений в суставах,

- неравномерность развития мускулатуры,

- возможность искривления позвоночника,

- асимметричное развитие мускулатуры,

- необычайные условия для работы органов дыхания, кровообращения и пищеварения, возможность возникновения травм и т.д.

Для определения этих изменений на живом человеке можно пользоваться различными методами антропометрического исследования, а также опять-таки методами кино и фотографирования, рентгенологического изучения, ультразвуковой диагностики (Б.М. Когут, Г.Ю. Санигурский, В.А. Замараев)[*] и пр. Соответственно произведенному анатомическому анализу дают практические рекомендации по применению движений лицами различного возраста и пола, предложения по усовершенствованию техники выполнения движения, разрабатывают комплексы упражнений для увеличения подвижности в суставах и т. п.

В заключение необходимо отметить, что особенностью данного раздела анатомии является изучение положений и движений исключительно на живом человеке. И только как дополнение можно использовать анатомические препараты.

Ходьба представляет собой сложное, разновременно-симметричное, цикличное движение. Ходьба является одним из естественных перемещений тела в пространстве и связана с отталкиванием тела от его опорной поверхности. При этом тело никогда не теряет связь с опорной поверхностью, опора происходит то на одну, то на другую конечность. Время соприкосновения с опорой одной ноги называется одноопорным периодом. Под двухопорным периодом понимают время, в течение которого человек соприкасается с опорой двумя ногами. Движение одной ноги при ходьбе называется одиночным шагом. При ходьбе тело поочередно опирается то на одну, то на другую нижние конечности. Вследствие этого выделяют опорную ногу и свободную ногу. Перемещение тела связано с воздействием внешних и внутренних сил на организм. Рассмотрим действие силы тяжести. При переходе из положения стоя к ходьбе, в первый момент туловище выдвигается вперед, вертикаль ОЦТ выходит за пределы площади опоры, равновесие нарушается, человек начинает падать, и таким образом смещается вперед. Вынесение одной ноги вперед создает новую площадь опоры, равновесие восстанавливается. И в последующем, при ходьбе наблюдается подобная закономерность взаимосвязи ОЦТ, его вертикали и площади опоры. Равновесие при ходьбе неустойчивое. Причем в одноопорный период площадь опоры мала, а в двухопорный – достаточно высока. Это объясняется тем, что в одноопорный период с площадью опоры соприкасается площадь опоры одной стопы, в период двойной опоры - площадь опоры обеих стоп и пространства, заключенного между ними. При ходьбе в двухопорном периоде тело опирается не на всю подошвенную поверхность стоп, а на пятку одной и носок второй. Таким образом, мы с вами выяснили, что при ходьбе площадь опоры периодически изменяется. Важным моментом, облегчающим или, наоборот, препятствующим ходьбе, является реакция опоры. Если силу сопротивления опоры разложить на две составляющие, то вертикальная – соответствует жесткости почвы, горизонтальная — силе трения стопы с опорной поверхностью. Установлено, что существует зависимость между величинами двух составляющих с факторами, облегчающими или затрудняющими ходьбу. При ходьбе с определенной последовательностью постоянно повторяются одиночные шаги. Вследствие этого в ней можно выделить отдельные циклы.

Циклом ходьбы является двойной шаг. Он состоит из двух одиночных шагов правой и левой ноги. После каждого двойного шага все кинематические звенья приходят в исходное положение. Каждый одиночный шаг может быть разделён на фазы (простые шаги). Когда опорная нога находится впереди от вертикали ОЦТ, положение называется передним шагом опорной ноги (или фазой передней опоры). Если опорная нога находится сзади вертикали ОЦТ - задним шагом опорной ноги (фаза задней опоры). Между фазами передней и задней опоры имеется момент вертикали опорной ноги, когда продольная ось опорной ноги совпадает с вертикалью ОЦТ.

Подобные фазы имеются и в движении свободной / переносной/ ноги:

1. задний шаг свободной ноги;

2. передний шаг свободной ноги;

3. момент вертикали свободной ноги.

При движении происходит также движение и верхней конечности. Верхнюю конечность, находящуюся в положении заднего маха, условно называют задней рукой, переднего маха – передней рукой. Когда продольная ось верхней конечности и вертикальная ось туловища совпадают – условно можно выделить момент вертикали.

Работа мышц туловища определяется вертикальным положением тела, а также скручиванием туловища, происходящим вместе с движением верхних конечностей.

В фазе переднего шага опорной ноги происходит поворот туловища в сторону опорной ноги (сокращаются внутренняя косая мышца живота на стороне опорной ноги, наружная косая — на стороне свободной конечности). Для удерживания туловища от наклона вперед на стороне опорной ноги напрягается мышца, выпрямляется туловище. В момент вертикали опорной ноги напрягаются мышцы передней и задней поверхности туловища. При заднем шаге опорной ноги сокращаются мышцы передней стенки живота.

Работа мышц свободной верхней конечности. Верхние конечности движутся в противоположных направлениях. При движении руки вперед сокращаются передние группы мышц плеча и предплечья, при движении кзади – задние группы.

Бег – сложное, разновременно-симметричное, циклическое движение. Действующие силы, цикл движения, фазы движения нижних конечностей, их последовательность, а также движения туловища и верхних конечностей при беге те же, что и при ходьбе. Однако в отличие от ходьбы при беге отсутствует двухопорный период, и имеется фаза полета. При беге опора происходит то на одну, то на другую ногу, в фазе полета тело опоры совсем не имеет.

Взаимодействие внешних и внутренних сил при беге. Сила тяжести оказывает влияние на тело во всех фазах, сила реакции опоры – только в опорные периоды. Площадь опоры при беге меньше. ОЦТ совершает вертикальные колебания. Наиболее высокое колебание – в фазе полета, а наиболее низкое – в момент вертикали опорной ноги. Размах колебаний ОЦТ 10 – 12 см. Сопротивление среды при беге увеличивается. Лобовое сопротивление изменяют наклоном туловища вперед. При беге на короткие дистанции угол наклона туловища составляет около 55—60⁰ , при беге на длинные дистанции – 75 – 80 градусов.

Вопросы для самоконтроля и коррекции знаний:

1. Типы положений тела, охарактеризовать.

2. Дать понятие ходьбы как сложного циклического движения.

3. Фазы ходьбы, охарактеризовать.

4. Дать характеристику бега.

ЛЕКЦИЯ № 8

Тема: Возрастно-половые особенности опорно-двигательного аппарата.

План:

1. Возрастная периодизация.

2. Значение опорно-двигательного аппарата.

3. Скелет туловища в целом, и его возрастные изменения.

4. Развитие мышечной системы (развитие скелетных мышц, изменения то­нуса мышц, нарастание силы мышц).

5. Значение возрастной анатомии в плане всесторонней и полной физи­ческой подготовки и обучения детей.

Критерии возрастной периодизации включают в себя комплекс признаков, расцениваемых как показатели биологического возраста: размеры тела и органов, массу, окостенение скелета, прорезывание зубов, развитие желез внутренней секреции, степень полового созревания, показатели мышечной силы. Биологическим возрастом называют средний для всей популяции возраст, которому соответствует достигнутый индивидуальный уровень морфофункционального развития.

Возрастные периоды:

I. Новорожденный 1 – 10 дней,

II. Грудной возраст – 10 дней – I год

III. Раннее детство – I – 3 года,

IV. Первое детство – 4 – 7 лет,

V. Второе детство – 8 – 12 лет – мальчики,

– 8 – 11 лет – девочки,

VI. Подростковый возраст – 13 – 16 лет – мальчики,

– 12 – 15 лет – девочки,

VII. Юношеский возраст – 17 – 21 лет – юноши,

– 16 – 20 лет – девушки.

К опорно-двигательному аппарату относятся скелет и мышцы, объединенные в единую костно-мышечную систему или так называемую систему органов исполнения движений человека. Функциональное значение этой системы зало­жено в самом ее названии. Скелет и мышцы являются опорными структу­рами организма, ограничивающими полости, в которых расположены внутренние органы. С помощью опорно-двигательного аппарата осущест­вляется одна из важнейших функций организма - движение. Движение – основное внешнее проявление деятельности организма и вместе с тем необходимый фактор его развития. В условиях ограничения движений резко замедляется как физическое, так и психическое развитие. Доказано, что если новорожденных животных лишить возможности сво­бодного передвижения, то уже на первом месяце их масса становит­ся в 3 раза меньше, чем у особей того же помета. Двигательная ак­тивность, в особенности движения рук, является одним из необходи­мых условий нормального развития мозга, его речевой функции и мы­шления. Двигательная активность играет также важнейшую роль в об­менных процессах, положительно влияет на работу всех внутренних органов. Знание возрастных особенностей органов движения и условий, способствующих их нормальному развитию, необходимо для разработ­ки эффективных средств и методов физического воспитания, трудового обучения, организации режима дня.

Развитие скелета в организме человека протекает постепенно и проходит ряд стадий. В период внутриутробного развития скелет закладывается в виде длинного плотного тяжа клеток, идущего от го­ловного до хвостового конца туловища, и носит название спинной струны или хорды. По бокам от хорды имеются локальные скопления мезенхимных клеток (первичной зародышевой соединительной ткани), которые образуют тонкие перепонки между зачатками будущих мышц. Это так называемая стадия перепончатого (или соединительнотканного) скелета.

По мере развития мышц предъявляются более высокие требования к прочностным свойствам скелета. Уже на 2-ом месяце внутриут­робного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью. Формируются хрящевые модели будущих костей. Однако элементы соединительнотканного (мягкого) скелета сохраняются в некоторых отделах. Они располагаются преимущественно на стыках хрящевых моделей костей, образуя первичные непрерывные их соедине­ния. Эта стадия развития скелета носит название хрящевой. Хрящевой скелет отличается большей прочностью, чем перепончатый, однако этого еще недостаточно, так как для интенсивно развивающихся мышц зародыша необходима твердая опора.

На 3-м месяце внутриутробного развития начинается формирова­ние костного скелета. Процесс замены хрящевой и соединительной тканей костной очень длительный и полностью заканчивается лишь к 18-20 годам, когда организм достигает половой зрелости. Развитие костей может протекать непосредственно на основе соединительной ткани - это первичные кости. Они не проходят хрящевой стадии раз­вития. К ним относятся кости крышки черепа, большинство костей лица, ключица и ряд других костей. Кости, развивающиеся на основе хряще­вой ткани, называют вторичными. Хрящевую стадию развития проходит большинство костей человеческого тела.

Формирование костной ткани связано с появлением на месте бу­дущей кости специальных клеток - остеобластов. Остеобласты быстро размножаются, образуя ядро окостенения. Они также участвуют в про­дукции межклеточного вещества, которое богато неорганическими соединениями, что придает прочность развивающейся костной ткани.