Морфология положения или движения тела

Морфология положения или движения тела изучается на основе зрительного образа, возникшего по данным визуального ознакомления с выполняемым упражнением, а также при использовании фото- и кинодокументации. При этом обращается внимание на симметричность положения или движения, наличие и вид опоры, взаимное расположение частей тела.

Морфология движения включает его общую характеристику, разделение на отдельные фазы и рассмотрение их.

Характеристика положения или движения тела с позиций законов механики необходима для понимания работы двигательного аппарата. Биомеханическое осмысление формы и структуры движения или положения тела человека для морфолога не самоцель, а лишь очень важная предпосылка детального анатомического разбора движения или положения тела. При этом рассматриваются:

- действующие силы;

- положение центра тяжести (масс) тела человека и его отдельных звеньев;

- положение центра объема тела человека;

- величина удельного веса тела человека;

- состояние площади опоры;

- вид равновесия;

- условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости.

Действующие силы. Каждое движение, производимое человеком, и любое положение, в котором он находится, обусловлены взаимодействием ряда сил. Силы, действующие на тело человека, разделяются на внешние и внутренние.

Внешние силы приложены к человеку извне или возникают при его взаимодействии с внешними телами (противником, спортивными снарядами и др.). Наибольшее значение для анатомического анализа положений или движений человека имеют сила тяжести (сила гравитации), сила реакции опоры и сила сопротивления среды. Каждая из этих сил характеризуется величиной, направлением и точкой приложения.

Сила тяжести (сила гравитации) равна массе тела, приложена в месте положения ОЦТ тела и направлена отвесно вниз. При выполнении упражнения с отягощением (штангой, ядром) необходимо учитывать силу тяжести системы «спортсмен-снаряд».

Сила реакции опоры представляет собой противодействие опорной поверхности при давлении на нее. Сила реакции опоры при вертикальном положении тела равна силе тяжести (действие равно противодействию), но противоположна ей по направлению. При ходьбе, беге, прыжках в длину с места сила реакции опоры направлена к телу под углом от опорной поверхности и может быть разложена по правилу параллелограмма сил на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная составляющая силы реакции опоры (сила нормального давления) направлена вверх и взаимодействует с силой тяжести, горизонтальная (сила трения) влияет на перемещение тела. Если бы не существовало трения, человек не мог бы ходить и бегать: нога, которой производится отталкивание, скользила бы назад и перемещение тела было бы невозможно (нечто подобное наблюдается при ходьбе по скользкому льду).

Сила сопротивления среды действует на тело человека при его движениях в воздушной (при сильном ветре или быстром беге) или водной среде (плавание). Она зависит от площади лобовой поверхности сопротивления тела, скорости движения и плотности среды. С уменьшением лобовой поверхности (например, при низкой посадке велосипедиста) сопротивление среды уменьшается.

Внутренние силы возникают внутри тела человека при взаимодействии частей тела. Внутренние силы разделяются на пассивные и активные. К пассивным внутренним силам относятся: сила эластической тяги мягких тканей (связок, суставных сумок, фасций, мышц и др.), которая возникает при их растяжении, сила сопротивления костей, хрящей, определяемая их физико-химическими свойствами, а также сила молекулярного сцепления синови­альной жидкости, находящейся в полости суставов.

Основной активной внутренней силой является сила сокращения мышц. Величина силы сокращения мышц зависит от анатомических и физиологических условий. Направление ее определяется равнодействующей. Точкой приложения силы сокращения мышц является центр фиксации мышцы на подвижном (перемещаемом) звене.

Если силы, действующие на тело, уравновешены, то оно находится в покое; если же их равнодействующая не равна нулю, то тело перемещается в направлении этой равнодействующей. Каждая из сил может быть движущей или тормозящей. Например, сила тяжести при движении вниз является движущей силой, а при движении вверх – тормозящей. При движении по горизонтали силу тяжести условно считают нейтральной. Сила попутного ветра, например, при ходьбе – движущая сила, а сила встречного ветра – тормозящая.

Центр тяжести тела человека. Следует различать общий центр тяжести (центр масс) тела (ОЦТ тела) человека и центр тяжести отдельных частей тела.

Общим центром тяжести тела человека называется точка приложения равнодействующей всех сил тяжести составляющих его частей звеньев тела. Каждая часть тела человека при определенной массе и специфическом расположении ее имеет собственный центр тяжести. Так, центр тяжести головы находится сзади спинки турецкого седла примерно на 7 мм; центр тяжести туловища – 0.44 расстояния от плечевого сустава до тазобедренного, спереди от верхнего края 1-го поясничного позвонка; центр тяжести плеча – на 0.47. предплечья – на 0.42. бедра – на 0.44; голени – на 0,42 расстоянии от своего проксимального конца; центр тяжести кисти с несколько согнутыми пальцами приблизительно на 1 см проксимальнее головки 3-й пястной кости; центр тяжести стопы – на ее продольной оси и отстоит от ее заднего края на 0,44 длины стопы.

Поскольку звенья тела человека даже при обычном вертикальном его положении (а особенно при движениях) не располагаются вертикально друг над другом, между ними в области соединений образуются углы. Поэтому вертикаль ОЦГ тела проходит на некотором расстоянии от центра любого сустава и возникает момент вращения (произведение величины силы тяжести на длину плеча ее действия). Чем больше момент вращения, тем большее напряжение испытывает группа мышц, противодействующая тяжести.

Зная положение центра тяжести звена, можно определить плечо действия силы тяжести по отношению к суставам и вычис­лить момент вращения. Величина массы отдельных звеньев тела составляет: головы — 7 % массы тела, туловища — 46,4 %, плеча — 2,6 %, предплечья — 1,8 %, кисти — 0,7 %, бедра — 12,2 %, глени — 4,6 %, стопы — 1,4 %. Отсюда при общей массе (весе) тела 70 кг голова весит:

(70х7)/100=490/100=4,9 кг.

Таким образом, ОЦТ тела служит показателем распределения массы тела в организме человека, определяя в той или иной мере его телосложение. Ведь ни обхваты, ни линейные размеры, обычно употребляемые в антропометрической практике, не являются достаточным показателем того количества массы, которое соответствует этим размерам. При одинаковых линейных разметах количество массы, определяемое ими, может быть неодинаково (в зависимости от разного удельного веса тканей и органов).

Чем выше расположен ОЦТ тела, тем масса верхней половины тела больше. Например, у гимнастов он расположен выше, чем у легкоатлетов-бегунов, так как большие физические нагрузки у гимнастов приходятся на мышцы верхних конечностей, а у бегунов – на мышцы нижних конечностей. Возникают различия в распределении мышечных масс.

Когда говорят «центр тяжести человеческого тела» и имеют в виду живого человека, то подразумевают не геометрическую точку, а лишь сферу, в которой эта точка расположена в зависимости от особенностей кровообращения, дыхания, пищеварения и пр. в каждый момент времени внутри тела происходит перераспределение его массы, что сказывается и на положении ОЦТ: он постоянно несколько перемещается в ту или иную сторону. Ориентировочно можно считать, что диаметр сферы, внутри которой происходит перемещение ОЦТ тела при спокойном положении тела, равняется 5-10 мм.

Для установления местоположения ОЦТ тела необходимо определять его в трех плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной. При любом симметричном положении тела его ОЦТ расположен в медианной плоскости, поскольку правая и левая половины тела весят приблизительно одинаково (хотя масса внутренних органов, расположенных справа, примерно на 500 г больше, чем расположенных слева, в связи с тем, что в правой половине находится большая часть такого массивного органа, как печень).

Впервые положение ОЦТ тела определил Борелли в 1679 г. отметив, что в выпрямленном состоянии тела он находится между ягодицами и лобком. Для определения ОЦТ тела использовался метод уравновешивания, основанный на принципе рычага первого рода: лежащего на доске человека уравновешивали на острие клина; положение клина показывало расположение ОЦТ тела.

Для определения положения ОЦТ тела использовался также метод Шейдта, основанный на принципе рычага второго рода; величина длины тела испытуемого, умноженная на полученный в эксперименте вес, равняется естественной массе испытуемого, умноженной на расстояние от подошвенной поверхности стопы до положения ОЦТ тела.

М.Ф.Иваницкий определил местоположение ОЦТ тела в горизонтальной плоскости у 650 испытуемых. Относительно продольной оси тела положение его обозначено индексом: отношением расстояния от центра тяжести до подошвенной поверхности стопы к длине тела, умноженным на тысячу. Наиболее часто значение индекса составляет 555-565. т.е. ОЦТ тела находится несколько выше середины тела. Другим показателем положения ОЦТ тела является его проекция на позвоночный столб и на брюшную стенку. Наблюдения М.Ф.Иваницкого показывают, что ОЦТ тела может находиться в пределах 1-5-го крестцового позвонков. Положение его относительно продольной оси тела и позвоночного столба зависит от многих факторов: пола, возраста, развития мускулатуры, массивности скелета, выраженности жироотложения и пр. Возможны и суточные колебания положения ОЦТ тела, связанные с деформациями, которые тело испытывает при больших физических нагрузках. Индивидуальные колебания его положения относительно позвоночного столба более заметны, чем относительно длины тела. На переднюю поверхность тела ОЦТ проецируется выше лобкового симфиза.

У новорожденных ОЦТ тела располагается на уровне 5-6-го грудных позвонков, к двум годам он опускается до уровня 1-го поясничного позвонка и продолжает опускаться до 16-18 лет. постепенно перемещаясь не только вниз, но и кзади. У мужчин ОЦТ тела находится на уровне 3-го поясничного – 5-го крестцового позвонка, а у женщин – на уровне 5-го поясничного до 1-го коп­чикового. Средняя относительная высота ОЦТ тела (по отношению к длине тела) у мужчин составляет 572, а у женщин 559. В пожилом возрасте положение ОЦТ тела зависит, кроме всего прочего, от особенностей осанки.

Каждому типу телосложения соответствуют свои особенности положения ОЦТ тела. При долихоморфных пропорциях тела он располагается относительно ниже, чем при брахиморфных. При преимущественном отложении подкожного жирового слоя в области таза и бедер (у женщин) ОЦТ тела находится ниже, чем при более равномерном его распределении.

Особенности пропорций тела и распределения мышечной массы у спортсменов различных специализаций также обусловливают различия в положении ОЦТ тела. У пловцов более высокое расположение его. чем у теннисистов, а у велосипедистов более низкое; у хоккеистов более низкое, чем у баскетболистов.

При анатомическом анализе движений важно знать траекторию центра тяжести. Без этого невозможно определить ни скорость, ни ускорение, ни усилие, испытываемые телом или его отдельными звеньями при выполнении движения.

Для определения траектории ОЦТ тела при движении необходимо, пользуясь фотоотпечатками или рисунками с кинограммы человеческой фигуры, определить последовательно положения ОЦТ тела в каждый момент данного движения. Линия, соединившая полученные точки, и будет траекторией ОЦТ при выполнении данного движения. Более подробно методы оценки траектории ОЦТ изучаются в курсе биомеханики.

Центр объема тела человека. Сведения о центре объема тела человека имеют особенно большое значение для анатомического анализа движений при плавании, для оценки гидродинамических качеств пловца. Центром объема тела называется место (точка) приложения всех сил давления воды на его поверхность. Центр объема тела человека располагается несколько выше, чем ОЦТ тела. Это подтверждается тем, что человек с вытянутыми вдоль тела руками, ложась в воде на спину, обычно переходит из горизонтального положения в вертикальное, так как нижний конец его тела опускается. Лишь немногие могут, не двигаясь, сохранять такое горизонтальное положение в воде. Удержать равновесие в воде можно лишь в том случае, когда вертикаль ОЦТ тела совпадает с вертикалью центра его объема

Для определения проекции центра объема в горизонтальной плоскости применяется метод вытеснения воды телом в градуированном резервуаре. Регистрируется уровень воды, налитой в резервуар, затем определяется уровень воды при полном погружении человека и уровень воды, равный половине данного объема (объем верхней части тела должен соответствовать объему нижней части тела). После этого испытуемому предлагается постепенно погружаться в воду до тех пор. пока вода не доходит до намеченного уровня, характеризующего положение центра объема тела. Как правило, он отстоит на 2-6 см от уровня ОЦТ тела. При вдохе общий центр объёма будет располагаться выше, чем при выдохе.

Удельный вес тела человека. Удельный вес характеризует плотность тела и представляет собой его массу, приведенную к единице объема (1 см3). Это один из важных показателей физического развития и состояния здоровья человека, зависящий от многих факторов. В частности, он связан с дыхательными движениями, в период вдоха уменьшается, а в период выдоха увеличивается. Мужчины высокого роста имеют удельный вес меньший, чем мужчины низкого роста. У лиц с хорошо развитыми мышцами удельный вес больше, чем у тех. кто имеет слабое развитие мускулатуры. Удельный вес тела женщин меньше, чем у мужчин, за счет большего жироотложения.

В детстве удельный вес тела с возрастом увеличивается, у мальчиков 11 лет он равен 1,019, в 13 лет— 1,026, в 15 лет— 1,033, в 17 дет — 1,040. Это связано с возрастными изменениями компонентов массы тела. У девочек удельный вес тела увеличивается лишь до 13 лет, после чего уменьшается. Различия в возрастной динамике удельного веса тела между мальчиками и девочками объясняются неравномерностью темпов роста и развития организма.

По динамике удельного веса можно следить за изменением компонентов массы тела: нарастание удельного веса говорит об увеличении мышечной (активной) массы тела и. наоборот, снижение его – об увеличении жирового компонента,

Площадь опоры. Площадь опоры определяется площадью: опорных поверхностей тела и величиной пространства, заключенного между ними. Площадь опоры всегда учитывается при анатомическом анализе физических упражнений. От нее зависит устойчивость тела: она тем больше, чем больше площадь опоры. Так, устойчивость тела в стойке ноги врозь больше, чем в стойке ноги вместе в стойке на двух ногах – чем в стойке на одной ноге; на лыжах – чем на коньках; в стойке фехтовальщика или боксера при расставленных ногах – чем в обычном положении стоя (поэтому и маневренность движений без потери равновесия в спортивном поединке достаточно велика).

Виды равновесия. Вид равновесия определяется по соотношению площади опоры с положением ОЦТ тела. Если площадь: горы расположена ниже ОЦТ тела, то равновесие неустойчивое или по определению Д.Д.Донского, ограниченно устойчивое. Если площадь опоры находится выше ОЦТ тела, равновесие устойчивое (тело, выведенное из этого положения, может без участия внутренних сил прийти в исходное).

В зависимости от вида равновесия действующие, силы веса на себя различно. Так, сила тяжести при неустойчивом или ограниченно устойчивом равновесии оказывает сдавливающее влияние на отдельные звенья тела, при устойчивом – растягивающее (на разрыв).

Условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости. Равновесие тела в том или ином положении сохраняетсяпри условии, если вертикаль ОЦТ тела проходит внутри площади опоры. Если же она выходит за пределы границ площади: поры равновесие нарушается – тело падает. Степень устойчивости тела при выполнении упражнения зависит от высоты расположения ОЦТ тела и от величины площади опоры. Чем ниже расположен ОЦТ тела и больше площадь опоры, тем устойчивость больше. Количественной характеристикой степени устойчивости тела является угол устойчивости. Он образован вертикально, опущенной из ОЦТ тела, и линией, проведенной из него к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем устойчивость тела больше Величина угла устойчивости определяет возможности перемещения тела без потери равновесия.

Для правильной анатомической трактовки работы двигательного аппарата необходимо предварительно выяснить условия движения с учетом равенства действия противодействию, проявлений инерции, сохранения момента количества движений и друг и закономерностей.

Работу двигательного аппарата характеризуют:

- положение или движение отдельных звеньев тела в суставах

- мышечные группы, обеспечивающие это положение или движение;

- состояние и характер работы мышц.

Морфологическая характеристика опорно-двигательного аппарата в связи с особенностями двигательной деятельности учитывает положение звеньев тела в суставах, размах и направлена движения, величину углов в суставах, а также положение вертикали ОЦТ тела по отношению к осям вращения в суставах

Движения в суставах могут быть определены путем непосредственного наблюдения на живом человеке и измерения величина подвижности при помощи транспортира, гониометра или какого-либо специального прибора. Более точные данные относительно функции суставов при том или ином движении дают рентгенография и рентгеноскопия, с помощью которых можно получить ясное представлении о положении костей в определенный момент движения.

При характеристике активной части двигательного аппарата необходимо определить: функциональные группы мышц, обеспечивающих данное положение или движение, направление тяги мышц или их равнодействующую относительно той или иной ось вращения в суставе, около которого проходит эта группа мыши

Существенное значение имеют состояние мышц (напряжены расслаблены, укорочены, удлинены), характер работы мышц (статическая, динамическая, преодолевающая, уступающая удерживающая и т.п.), вид опоры мышц (проксимальная, дистальная. верхняя, нижняя), а также особенности моментов сил мышечной тяги.

Методами исследования являются: тонометрия, позволяющая судить о состоянии мышц; фотография, фиксирующая формы мышц: кинография, запечатлевающая серию последовательных изменений формы мышцы во время движения; рентгенография, регистрирующая на рентгеновской пленке форму и движения мышц (например, движения диафрагмы при дыхании), динамометрия и динамография, оценивающие силу мышц, электромиография, дающая запись токов действия мышц, и др.

Оценка механизма внешнего дыхания и состояния систем обеспечения и регулирования движений включает определение формы грудной клетки (растянута она или сдавлена), состояния межреберных мышц (степень фиксации их в местах прикрепления), положения и экскурсии диафрагмы (имеется ли смещение диафрагмы, нет ли препятствий для ее движений), состояния мышц живота (напряжены или расслаблены; при напряженных мышцах живота опускание диафрагмы на вдохе затруднено).

По движениям грудной клетки (среднего и нижнего отделов) определяется тип дыхания (грудной, брюшной, смешанный) Для этой цели используются следующие методы: антропометрия оценивающая размеры и подвижность грудной клетки при дыхании, фото-, кино- и рентгенография и в некоторых случаях регистрация движений, производимых ребрами, с помощью гониометра, миллиметровой линейки или кимографа.

Для определения состояния систем обеспечения механизма внешнего дыхания – особенностей расположения, строения и функции внутренних органов, состояния сердечно-сосудистой системы – при выполнении физических упражнений в числе основных методов исследования применяются рентгенография и рентгенокимография, а также функциональные пробы,

Определение влияния положений или движений тела на организм человека учитывает влияние упражнений на костную систему, подвижность в суставах, развитие мышц, осанку тела, состояние стопы, а также на другие органы и системы.

Таким образом, анатомический анализ положений и движений человека, а также выполняемых физических упражнений должен способствовать оптимизации методов физического воздействия на организм человека (в том числе в лечебных целях и в интересах реабилитации), помогать разработке методических рекомендаций для более эффективного и экономичного использования резервных возможностей организма, содействовать совершенствованию спортивной техники и гармоничному развитию организма человека.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: