 |
Сведения об опорно-двигательном аппарате человека
|
|
|
|
Введение
Актуальность темы исследования связана с поиском наиболее эффективных средств подготовки спортсмена в пауэрлифтинге.
В процессе обучения и тренировки спортсмены, помимо соревновательных, используют большое количество вспомогательных упражнений. Применяют их для развития отдельных групп мышц, совершенствования техники, разминки, всесторонней физической подготовке пауэрлифтера и активного отдыха. В первую очередь они преимущественно тренируют те мышцы, сила которых способствует достижению высоких результатов в конкретном виде упражнении. Так, например, для приседаний нужны сильные мышцы ног, а для жима лежа мышцы плечевого пояса. По мнению Б.И. Шейко необходимо разработать систему вспомогательных упражнений. [19]
Таким образом, проблема исследования: каким образом можно систематизировать специальные вспомогательные упражнения в пауэрлифтинге?
Цель исследования: систематизировать специальные вспомогательные упражнения в пауэрлифтинге.
Объект исследования: система физических упражнений, практикуемых в пауэрлифтинге.
Предмет исследования: система специальных вспомогательных упражнений в пауэрлифтинге.
Задачи исследования:
. Изучить систему органов опоры и движений человека
. Определить вспомогательные упражнения для приседания, жима лежа и тяги становой.
Метод исследования - анализ научно-методической литературы.
Сведения об опорно-двигательном аппарате человека
Всем известно, что способность человека к передвижению реализуется за счет специализированной мышечной ткани. В процессе мышечного сокращения химическая энергия наиболее продуктивно преобразуется в механическую работу. Кроме того, мышцы, сокращаясь под управлением центральной нервной системы, оказывают формообразующее влияние не только на кости, связки, суставы, но и на сердечно-сосудистую систему и внутренние органы, в которых они вызывают усиление обмена веществ.
|
|
|
В организме есть скелетные (поперечнополосатые), гладкие и сердечная мышцы. Мы рассмотрим подробнее первую группу. Поперечнополосатые мышечные волокна имеют длину от 150 мкм до 12 см. У мужчин масса мышечной ткани составляет 36% массы тела, у женщин-32%. У тренированных лиц этот параметр может достигнуть 50%. Рост происходит за счет утолщения волокон. У новорожденных диаметр волокна 7-8 мкм, в 2 года-10-14 мкм, в 5 лет-15-20 мкм, у взрослого-10-100 мкм.
Каждое волокно содержит миофибриллы толщиной 1-2 мкм, которые состоят из протофибрилл диаметром 20 нм, отвечающих за сократительную деятельность. Миофибриллы заключены в малодифференцированную саркоплазму, содержащую ядерно-протоплазматические образования. В зависимости от количества миофибрилл и саркоплазмы выделяют белые и красные мышечные волокна. В белых волокнах относительно меньше саркоплазмы и больше миофибрилл, чем в красных волокнах. Их функциональная особенность заключается в том, что они сокращаются быстрее, но с меньшей силой (язык, мимические мышцы и др.). Красные волокна сокращаются медленнее, но развивают большую силу.
Чтобы правильно представить механизм сокращения, необходимо знать химический состав мышечной ткани. В ее формировании принимают участие растворимые и нерастворимые в воде белки. Растворимые белки составляют структуру саркоплазмы, состоящей из ферментов гликолиза и миоглобина. Нерастворимые белки актин и миозин участвуют в построении саркомеров миофибрилл. Считается, что процесс сокращения заключается в сближении нитей актина, которые проскальзывают в пространство между волокнами миозина.
|
|
|
Мышцы имеют нервы, как чувствительные, так и двигательные. Количественная двигательная иннервация варьируется в зависимости от точности и скорости выполняемых движений. Например, в глазных мышцах одно нервное волокно иннервирует примерно 19 мышечных волокон, в икроножной мышце-227, а в задней большеберцовой мышце-430.
Мышечные волокна обильно снабжаются кровью. В расслабленной мышце большинство капилляров функционирует, но кровоснабжение работающей мышцы увеличивается в 30 раз. Также в мышцах хорошо развита лимфатическая система.
В зависимости от расположения волокон выделяют мышцы с перистым, параллельным и веретенообразным расположением волокон. Различие в строении мышц объясняется тем, что филогенетически они развивались так, как это требовало их анатомическое положение. Так, мышцы перистого строения приспособлены к развитию напряжения большей силы, а мышцы с параллельными и веретенообразными волокнами - к более быстрым, ловким и размашистым движениям [14].
По форме мышцы разделяются на длинные, короткие и широкие. У человека есть мышцы квадратной, ромбовидной, треугольной, пирамидальной, зубчатой и других форм.
По отношению к суставам они разделяются на односуставные, двусуставные и многосуставные. Все мышцы разделяются по функциям на сгибатели, разгибатели, отводящие, приводящие, пронаторы, супинароры, сжиматели.
Поперечнополосатые мышечные волокна с помощью соединительных оболочек объединены в отдельные мышцы. Эти оболочки непосредственно участвуют в формировании сухожилия. Последнее состоит из прочных соединительно-тканевых волокон, которые прикреплены к мышце и кости. Сухожилие снабжается кровью значительно меньше, чем мышечные волокна. При травмах оно не рвется, поскольку может выдержать очень большую нагрузку, а отрывается от мышцы или кости. Например, сухожилие четыреглавой мышцы выдерживает нагрузку 600 кг.
К вспомогательным аппаратам мышц относятся фасции, межмышечные перегородки, синовиальные влагалища и сумки, фиброзные каналы, сесамовидные кости и блоки.
Фасция построена из коллагеновых и эластиновых волокон, расположенных в виде тонкослойной пластинки на поверхности мышцы (поверхностная фасция) или в глубине под мышцами (глубокая фасция). На концах мышцы фасции срастаются с сухожилиями и костями.
|
|
|
Каждая мышца имеет соединительный футляр, который изолирует ее от окружающих тканей и мышц и не допускает смещения кожи при сокращении мышцы или целой группы мышц. Межмышечные перегородки прикрепляются к надкостнице. Они служат началом для мышечных пучков, что обеспечивает более экономную работу.
Синовиальные влагалища связаны с сухожилиями. Особенно хорошо они развиты в тех сухожилиях, которые соприкасаются с костями или с соединительно-тканевыми утолщениями, где возникает трение. Синовиальные сумки встречаются между мышцами и сухожилиями. При физической нагрузке увеличивается не только их число, но и объем. Многие сумки сообщаются с полостью суставов.
Фиброзные каналы вместе с окружающими связками и костями формируют широкий канал, вмещающий все сухожилия групп сгибателей или разгибателей.
Сесамовидные кости встречаются в толще некоторых сухожилий у места прикрепления к костям. Они увеличивают угол подхода сухожилия к кости, что существенно меняет условия момента вращения данной мышцы.
Блоки мышцы возникают в тех случаях, когда сухожилие меняет направление, опираясь на кость или фиброзную ткань.
Активная двигательная сила, возникающая при сокращении мышцы, характеризуется степенью этого сокращения. В состоянии возбуждения такая мышца в состоянии удержать груз до 4-6 кг на 1 квадратный см поперечника. Величина силы зависит от исходной длины мышечных волокон, поэтому наибольших значений она может достигнуть в широких и веретенообразных мышцах. Мышца может сократиться на 50-57% первоначальной ее длины, но, ввиду ограничения степеней свободы суставов, она сокращается, как правило, на 35%.
Изложив базовые сведения о мышцах, отметим некоторые важные для нас моменты, касающиеся костного скелета. Опорой для позвоночного столба служат кости тазового пояса, которые могут выдержать силу давления до 2000 кг. От этих костей нагрузка передается через тазобедренные суставы на нижние конечности - бедренные кости - от них через коленный сустав - на большеберцовые кости и далее через голеностопный сустав - на стопу. Большеберцовые кости выдерживают силу на сжатие до 1600 кг. Стопа, как и позвоночник, является опорным и рессорным аппаратом человека. Благодаря сводчатому строению, стопа может пружинить.
|
|
|
Мышцы вместе с костным скелетом выполняют функцию машины, и это дало основание И.М. Сеченову (вслед за Леонардо да Винчи) высказать мысль, что механические движения человека могут быть подвергнуты математическому анализу и выражены формулой. Первые попытки в этом направлении, предпринятые Брауне, Фишером, братьями Вебер, были блестяще продолжены Н.А. Бернштейном [5]]. Последний в 30-е -40-е годы обосновал механизм управления двигательными действиями человека (на стадии формирования новых двигательных навыков). Затем П.К. Анохин разработал теоретическое положение о функциональной системе, которые объясняют действие данного механизма [3].
Итак, мышцы выполняют функцию машины, причем, это единственная в мире машина, где химическая энергия, выделяющаяся за счет органических белковых соединений, непосредственно преобразуется в механическую без промежуточного образования тепла. Коэффициент полезного действия (КПД) скелетных мышц равен 50%, а КПД двигательного аппарата человека значительно меньше КПД двигателя внутреннего сгорания, равного 35%.
Конечно «живую машину» (выражение, которым широко пользовались Сеченов, Павлов, Ухтомский, Амар, Хилл, Шеррингтон и многие другие) следует представить себе не в качестве механического агрегата с постоянными раз и навсегда установленными рабочими константами, а в качестве системного образования, выполняющего многообразные рабочие функции. Следует добавить, что живая машина отличается от своего механического аналога еще и тем, что меняет свои рабочие константы в зависимости от ситуации и внешнего воздействия и способна накапливать и анализировать опыт, связывающий ее прошлое, настоящее и будущее [9].
Изучение двигательного аппарата как рабочей машины является частью биомеханики - науки, которая изучает движения, выполненные опорно-двигательным аппаратом, с точки зрения приложения законов механики и устанавливает прочность и механические свойства различных тканей с учетом анатомо-физиологических особенностей. Биомеханика позволяет установить условия, при которых наиболее эффективно выполняется полезная работа в процессе сокращения мышечных групп.
Если излагать работу двигательного аппарата человека с позиции общих законов механики, его надо будет представить в виде системы рычагов. Рычагом называется всякое твердое тело, способное совершать вращательные движения около оси, на плече которого действует две противоположные силы: движущая сила (мышечные сокращения) и сила сопротивления. В зависимости от величины движущей силы и силы сопротивления возможно равновесие или движение рычага. Плечом рычага называют расстояние оси вращения до точки приложения силы. Плечом силы называют кратчайшее расстояние - перпендикуляр от оси вращения до вектора силы или его продолжения.
|
|
|
Участие каждой мышцы в выполнении движений зависит не только от величины подъемной силы, но также от величины плеча рычага, что определяется моментом силы. Моментом силы называется произведение силы на ее плечо. Таким образом, условие для равновесия рычага достигается тогда, когда сумма моментов сил, действующих на него относительно оси вращения, равна нулю. Если равенство моментов сил нарушается, то рычаг начинает вращаться в направлении той силы, момент которой больше. Момент силы является непостоянной величиной, обусловленной положением одних костей по отношению к другим, образующих данное сочленение.
Итак, с позиции биомеханики работа мышцы определяется в том случае, когда она производит перемещение части тела на какое-либо расстояние. В действительности же мышца выполняет работу, начиная с малейшего напряжения, и работа эта бывает статической и динамической.
При статической работе часть мышц, напрягаясь, стремиться уравновесить момент силы тяжести или силу сопротивления, что наблюдается при выравнивании или сохранении положения тела или его частей. При этом мышца не укорачивается, не удлиняется, а только напрягается. Такая работа мышц необходима для сохранения вертикального положения тела или определенной позы. Выделяют три ее вида: удерживающую, укрепляющую и фиксирующую.
При динамической работе движение в суставах происходит в результате несоответствия мышечных и механических сил. Динамическая работа мышц подразделяется на преодолевающую и уступающую. Этот вид работы мышц является необходимым для обеспечения плавности и эластичности движений. Если бы не было этого регулятора, движения были бы толчковыми и малокоординированными. Таким образом, в каждом виде движения на первый план выступает тот или другой вид мышечной работы.
Мышцы человека делятся на группы, противоположные по своему действию, и являются парными, за некоторым исключением.
Их также подразделяют на антагонисты и синергисты. К антагонистам относятся всем мышцы, которые по своей функции действуют в сторону, противоположную другой группе мышц. Например, мышцы-сгибатели плеча являются антагонистами разгибателей плеча [9].
К синергистам относятся все мышцы, которые, сокращаясь, одновременно действуют на сустав, находясь по одну сторону его оси. Примером могут служить сгибатели преплечья и плеча, вызывающие сгибание в локтевом суставе. Функции антагонистов и синергистов могут чередоваться [9].
Активная мышечная сила группы мышц (синергистов и антагонистов) складывается из суммы подъемной силы каждой мышцы, а точка приложения этой силы располагается между местами прикрепления всех длинных мышц. Однако у человека только единичные мышцы занимают параллельное друг другу положение. Большей частью их равнодействующие находятся под определенным углом, образуя параллелограммы сил. Располагаясь под углом друг к другу мышцы тянут кость в различных направлениях. В этом случае движение кости совершается не по равнодействующей одной или второй мышцы, а по диагонали параллелограмма, построенного сокращающимися мышцами. Параллелограммы сил могут формироваться и целыми мышечными группами.
Во всех частях тела мышцы расположены так, что сокращение одной мышцы смещает точку прикрепления другой мышцы, т.е. подготавливает больший угол подхода сухожилия к кости. Это значительно повышает силу мышцы с наименьшей затратой энергии и силы сокращения. Таким образом, благодаря слойному расположению мышц при сравнительно малой величине мышечной ткани, человек может выполнять значительную работу.
В сложном процессе движения принимают участие не только мышцы, но и все органы человека, хотя прямыми исполнителями движений являются кости, суставы, мышцы с нервными и сосудистыми связями. Единство двигательной системы достигается функциональным объединением кости, сухожилия, мышцы, сосудов и нервных рецепторов в целостную систему. Сокращение мышцы возможно только в случае постоянного поступления дозированных нервных импульсов из центральной нервной системы в определенной последовательности, возникающих под влиянием раздражителей внешней среды. Через нервную систему внешняя среда воздействует на двигательную систему. Поэтому правильно дозированный физический труд и упражнения оказывают гармоничное влияние на развитие человека [10].
Нетрудно заметить, что не все мышцы спортсмена развиты одинаково. В первую очередь они преимущественно тренируют те мышцы, сила которых способствует достижению высоких результатов в конкретном виде спорта. Так, например, пауэрлифтерам в первую очередь нужны сильные мышцы ног, спины и плечевого пояса. Чтобы развить определенной мышцы или группы мышц, необходимо увеличить мышечную массу. Но в зависимости от метода ее развития мышца может проявлять силовые, скоростные или скоростно-силовые способности. Поэтому при увеличении мышечной массы небезразлично, с помощью каких физических упражнений она развивалась[11].
Не надо забывать, что нет такого упражнения, которое могло бы дать одинаковую нагрузку всем мышцам одновременно. А ведь без максимальной нагрузки, как теперь известно, мышца не может интенсивно развиваться.
В процессе обучения и тренировки спортсмены, помимо соревновательных, используют большое количество вспомогательных упражнений. Применяют их для развития отдельных групп мышц, совершенствования техники, разминки, всесторонней физической подготовке пауэрлифтера и активного отдыха.
|
|
|
