Біомеханіка

                                               Біомеханіка

                                                 Варіант 2

1. Біомеханічні якості м’язів.
2. Біомеханіка силових та швидкісних якостей. Взаємозв’язок цих рухових якостей.
3. Просторово-часові характеристики руху людини.

1)Біомеханічні  якості м’язів.

           Біомеханіка - це розділ біофізики , в якому вивчаються механічні властивості тканин , органів і систем живого організму і механічні явища, що супроводжують процеси життєдіяльності. До останнього часу основні дослідження в галузі біомеханіки були пов'язані з вивченням рухів людини і тварин. Однак сфера докладання цієї науки прогресивно розширюється ; зараз вона включає в себе також вивчення дихальної системи , системи кровообігу , спеціалізованих рецепторів і т. д. Цікаві дані отримані при вивченні еластичного і нееластичного опору грудної клітини , рухів газів через дихальні шляхи. Робляться спроби узагальненого підходу до аналізу руху крові з позицій механіки суцільних середовищ, зокрема , вивчаються пружні коливання судинної стінки своїх транспортних функцій. Отримані знання про деформаційних властивостях тканин допомагають вирішенню деяких практичних завдань, зокрема , вони використовуються при створенні внутрішніх протезів (клапани, штучне серце , судини і пр. ) . Особливо плідно застосовується класична механіка твердого тіла у вивченні рухів людини . Часто під біомеханікою розуміють саме це її додаток . При вивченні рухів біомеханіка використовує дані антропометрії , анатомії , фізіології нервової та м'язової систем. Тому часто , в навчальних цілях в біомеханіку ОДА включають його функціональну анатомію , а іноді і фізіологію нервово -м'язової системи , називаючи це об'єднання кінезіології. Живий організм - складна , постійно змінюється , розвивається цілісна система, що знаходиться в постійному зв'язку з зовнішнім середовищем і утворює з нею нерозривну єдність. Довільна мускулатура складає значну частину тіла людини ( у дорослої до 40 %) і представлена ​​у вигляді окремих м'язів , розташованих у певному порядку і виконують певні рухи .М'язові тканини характеризуються тим , що елементи їх здатні до скорочення. Форма м'язів досить різноманітна. Залежно від розташування м'язів , їх форми , напрямки м'язових волокон , відносини до суглобів виділяють поверхневі і глибокі , медіальні і латеральні , зовнішні і внутрішні м'язи . Форма м'язів пов'язана з їх функцією. Розрізняються м'язи довгі, широкі і короткі ; останні зустрічаються у великій кількості в глибоких шарах спини між окремими хребцями , а також між ребрами ; їх розмір у довжину лише дещо більше їх поперечного перерізу. Широкі м'язи розташовуються переважно на тулубі (особливо вони розвинені на грудях , животі , в поверхневих шарах спини) ; вони мають вигляд пластів. Довгих м'язів , особливо веретеноподібної форми , більше всього на кінцівках. М'язові пучки формують черевце , що переходить у сухожильну частину. Проксимальний відділ м'язи - її головки - починається від однієї кістки , дистальний кінець - сухожилля (хвіст ) - прикріплюється до іншої кістки. Початок м'язи знаходиться проксимальніше , ніж точка її прикріплення , яка розташовується дистальніше . Сухожилля різних м'язів відрізняються між собою Так , м'язи кінцівок мають вузькі і довгі сухожилля. Широке і плоске сухожилля - сухожильно розтягнення , або апоневроз , характерно для м'язів , що беруть участь у формуванні стінок порожнин тіла. Черевце деяких м'язів розділене проміжним сухожиллям , наприклад , двубрюшная м'яз . Якщо протягом м'язи є кілька проміжних сухожиль , то їх називають сухожильними перемичками. Сухожилля мало розтяжно , володіє значною міцністю і витримує величезні навантаження . Так , наприклад , сухожилля чотириголового м'яза стегна здатне витримувати розтягування силою в 600 кг , сухожилля триголовий м'язи гомілки ( сухожилля п'яти ) - 400 кг. Це досягається завдяки будові щільною оформленої сполучної тканини, з якої утворені сухожилля. Сухожилля складаються з паралельних пучків колагенових волокон , між якими розташовані фіброціти і невелика кількість фібробластів. Сухожилля зовні покрито перітеноніем - футляром з щільної волокнистої сполучної тканини. У сполучнотканинних прошарках проходять судини і нерви.

           Сухожилля в більшості випадків є на обох кінцях м'язи , але нерідко у мускула (частіше у початку ) спостерігається безпосереднє приєднання ( до кістки або іншому органу ) м'язових волокон - так зване м'ясисте початок. Іноді початок (або прикріплення ) мускула неоднорідне : частиною сухожильну , частиною м'язове . Як правило , поперечносмугасті м'язи з'єднують частини скелета , володіють відомою рухливістю. Скорочуючи, мускул зближує кістки , причому звичайно одна з них не змінює свого положення і тому місце , де починається мускул , отримало назву укріпленої точки , тут же лежить початок м'язи . На другий кістки , що приводиться скороченням даної м'язи в рух , розташовується рухлива точка ; тут знаходиться прикріплення м'яза. Загалом у м'язів тулуба початок розташоване ближче до серединної площини , прикріплення лежить далі від неї , а у м'язів кінцівок початок знаходиться проксимально , прикріплення - дистально .

2) Біомеханіка силових та швидкісних якостей. Взаємозв’язок цих рухових якостей.

          Рухові якості взаємопов'язані . Повною мірою демонструючи одне з них , ми , як правило , позбавляємося можливості блиснути в іншому. Ця закономірність особливо яскраво виявляється у взаєминах між силою і швидкістю. Наприклад , при киданні снарядів різної маси. важкий снаряд неможливо розігнати до високої швидкості. А при метанні легкого снаряда , навпаки , максимальна швидкість велика, але зате демонстрована сила незначна. Точки на кореляційних полях отримані в результаті численних вимірів , в яких людина метал один і той же снаряд з різною: важка атлетика, боротьба класична, швидкість вильоту ( дальність польоту).

         Залежність між швидкістю вильоту і силою , що прикладається до снаряда при різних величинах маси снаряда ( пунктир - залежність між максимальними величинами швидкості вильоту і сили , що прикладається до снаряда ): штовхання ядра, метання, настільний теніс, швидкість. Деякі спортивні вправи , які стосуються силовим , швидкісно- силовим і швидкісним ; потужність дорівнює добутку сили на швидкість ; заштрихована частина малюнка відповідає найбільшої потужності силою. Величини сили і швидкості вильоту (або дальності польоту) , відповідні кращому результату , з'єднані пунктирною лінією. Важливо усвідомити , що отримана гіперболічна залежність відображає взаємозв'язок між найбільшими , рекордними величинами сили і швидкості: чим вище максимальна сила , тим нижче максимальна швидкість. У той же час при неграничних величинах сили і швидкості має місце інша залежність між ними: чим більше сила , тим більше швидкість вильоту снаряда і дальність його польоту . Взаємозв'язок між демонстрованою силою та швидкістю настільки нерозривна, що часом важко провести чіткі межі між силовими , швидкісно- силовими і швидкісними якостями , а також і вправами , які вимагають прояву цих якостей. Проте з упевненістю можна сказати , що , наприклад , жим штанги і підтягування на перекладині - силові вправи ; штовхання ядра , метання диска , списа та м'яча - швидкісно- силові , а удари в настільному тенісі – швидкісні. Які ж закономірності характерні для вправ цих трьох типів? Сила тяги м'язи залежить в основному від її діаметра . Адже кількість м'язових волокон до кінця першого року життя досягає максимуму і надалі майже не змінюється. Дорослий спортсмен набагато сильніше однорічного немовляти через гіпертрофії м'язів. У результаті фізичних тренувань поперечник м'язового волокна може збільшитися в кілька десятків разів.

       Тренування не тільки сприяють утворенню рельєфної мускулатури , але і створюють можливість більш повної мобілізації рухових одиниць. Завдяки цьому звичайна людина , змагаючись у силі , виявляє не більше 50% максимальної сили , а тренований атлет - до 70 %. Лише в стресовій ситуації , в стані афекту люди виходять за свої межі. І тоді здійснюють « чудеса » : поодинці піднімають вантажівка , що придавив дитини , або рятують із вогню ковану скриню з коштовностями . Для того щоб повною мірою виявити силові якості , потрібна ефективна техніка рухів. Ефективність техніки виконання силових вправ значною мірою залежить від величини кутів у суглобах. За оптимальних суглобових кутах сила тяги м'язів використовується найбільш повно. Наприклад , для утримання одного і того ж вантажу при оптимальному вугіллі в ліктьовому суглобі м'яз повинна розвинути значно меншу силу , ніж при інших величинах суглобового кута.

3) Просторово-часові характеристики руху людини.

       З позицій біомеханіки у часі рухи характеризуються його моментами, тривалістю і темпом. Змінюючи тривалість виконання вправ (час бігу, тривалість статичних положень та ін.), можна регулювати загальний обсяг навантаження. Під темпом розуміють частоту повторення циклів руху або кількість рухів за одиницю часу. Так, наприклад, ми говоримо про темп ходьби — 120-140 кроків за хвилину, про темп веслування — 30-40 гребків за хвилину. Від ступеня своєчасності й узгодженості рухів у часі залежить виконання рухової дії загалом, її ефективність та зовнішня результативність. Особливо високі вимоги до точності керування рухами в часі висуваються у швидко-плинних фізичних вправах, таких як спринтерський біг, стрибки, метання, швидкісно-силові важкоатлетичні вправи, а також у багатьох швидкісних діях у спортивних іграх, єдиноборствах та ін. Тут помилка на долю секунди може призвести до поразки. Вдосконалення "відчуття часу" і формування вмінь точно регулювати рухи в межах заданих часових параметрів — входять до числа основних завдань навчання рухових дій учнів. 
          До просторово-часових характеристик належить швидкість руху, яка визначається переміщенням тіла у просторі за одиницю часу. Швидкість залежить від темпу й амплітуди рухів. Оскільки ці показники знаходяться в оберненопропорційному зв'язку, то найвищої швидкості в циклічних рухах здатні досягнути ті виконавці, котрі знайшли оптимальний варіант їх поєднання. Якщо швидкість руху однакова в усіх точках шляху, то такий рух називають рівномірним, якщо вона змінюється, — нерівномірним. Зростання швидкості за одиницю часу називається прискоренням. 
Рухи, що здійснюються без різких змін швидкості, називаються плавними. Рухи, які починаються раптово з великих швидкостей, і рухи нерівномірно-прискорені та нерівномірно-сповільнені називаються різкими. Важливо зазначити, що різкі зміни швидкості, зазвичай, ознака погано виконаної або неправильно засвоєної вправи. Під час виконання рухової дії переміщуються як тіло в цілому, так і окремі його частини. При цьому швидкість переміщення всього тіла залежить не тільки від швидкості руху окремих його частин, але й від інших факторів (довжини кінцівок, опору зовнішнього середовища тощо). У вправах циклічного характеру, спрямованих на подолання простору, особливу роль відіграє вміння точно зберігати заздалегідь намічений графік пересування, уміння підтримувати потрібну швидкість на кожному відрізку дистанції (оптимальна швидкість сприяє доцільному розподілу сил у часі, допомагає віддаляти втому і, в результаті цього, продемонструвати максимальну швидкість на всій дистанції). У швидкісних і швидкісно-силових вправах першочергове значення має мобілізація на граничні прискорення у вирішальні моменти дії (наприклад, метання гранати, штовхання ядра та ін.). В усіх наведених прикладах швидкість і прискорення повинні завжди бути під контролем виконавця.

Список літератури:

1. Барков В.А. Динамический рукоход  // Физическая культура в школе.  — 1989.—№4. —С.35-36. 
 
2. Васильков Г.А. Эстафеты на уроке // Физическая культура в школе. — 1985.—№3. —С.23-27. 
 
3. Васильков Г.А., Васильков В.Г. От игры к спорту // Сборник эстафет и игровых заданий.— М.: Физкультура и спорт, 1985. — 80 с. 
 
4. Гелета З.С., Олеха Н.Т. Игровые эстафеты на уроках кроссовой подготовки // Физическая культура в школе. — 1989. — № 9. — С.13. 
 
5. Гуревич И.А. 1500 упражнений для круговой тренировки. — 22-е изд., перераб. и доп. — Минск: Высшейшая школа, 1980. — 256 с. 
 
6. Донской Д.Д. Спортивная техника. — М.: Физкультура и спорт, 1962. 
 
7. Короткое И.М. Подвижные игры детей. — М.. Советская Россия, 1987. 
 
8. Кочкин В.В. Лабиринт и его использование // Физическая культура в школе.— 1983. — № 10. — С.43-45. 
 
9. Рунцов Б.С. Игры с длинной веревкой // Физическая культура в школе. — 1988. — № 10. — С. — 50-51. 
 
10. Синкевич В.Ф. Комплексная система перекладин и брусьев // Физическая культура в школе. — 1981. — № 6. — С.43. 
 
11. Слободкин М.М. Тренажер для мышц ног // Физическая культура в школе. — 1983. — № 5. — С.20-21. 
 
12. Шолих М. Круговая тренировка. — М.: Физкультура и спорт, 1961. 
 
13. Яцкин В.М. Применяя многокомплектные универсальные гимнастические снаряды // Физическая культура в школе. — 1982 — № 2. — С.35-39.