13

Лекция 5

Биомеханика физических качеств

1. Понятие о физических качествах

2. Биомеханическая характеристика силовых качеств

3. Биомеханическая характеристика скоростных качеств

4. Биомеханическая характеристика выносливости

5. Биомеханическая характеристика гибкости

6. Биомеханическая характеристика координационных способностей

1. Понятие о физических качествах

Каждый человек обладает определенными возможностями, и они у каждого человека различны (пробежать дистанцию за определенное время, поднять вес). Совокупность двигательных возможностей принято называть моторикой.

Двигательными (физическими) качествами принято называть отдельные качественно различные стороны моторики человека.

Понятие двигательное качество объединяет стороны моторики, которые:

1) проявляются в одинаковых характеристиках движения и имеют одни и те же единицы измерения;

2) имеют аналогичные физиологические и биомеханические механизмы и требуют проявления сходных свойств психики.

Поэтому методики развития определенного качества в различных видах спорта приблизительно одинаковые, отличия накладывает особенности выполнения соревновательного упражнения.

2. Биомеханическая характеристика силовых способностей

Сила действия человека – воздействие его на внешнее физическое окружение, передаваемая через рабочие точки свого тела (давление на опору).

Классификация силовых качеств:

1. Собственно силовые способности – наибольшая сила, которую мышца или мышечная группа способна проявить.

2. Скоростно-силовые способности – способность мышцы или мышечной группы сообщить определенной массе ускорение.

3. Силовая выносливость – способность мышцы или мышечной группы противостоять утомлению при многократном мышечном сокращении.

Сила мышцы зависит от следующих условий:

1. механических: величины нагрузки, закрепление звеньев, соотношения сил, начальных условий движения (положения тела), величина и направление приложения силы (изменение суставных углов меняют условия тяги мышц, наибольшая сила проявляется под углом 90⁰);

2. скорости выполнения упражнения. Связь «сила действия - скорость» будет находиться в обратно пропорциональной зависимости (чем больше скорость выполнения упражнения, тем меньшую силу проявляет мышца). Такая зависимость отражается в уравнении Хилла.

3. анатомических: анатомического и физиологического поперечника, длины мышцы, плеча и угла тяги относительно костного рычага;

4. физиологических: степени возбуждения, утомления

Различают статическую и динамическую работу, которая характеризуется изменением длины и напряжения мышцы.

При статической (изометрической) работе активно напряженные мыш­цы уравновешивают действие сил, стремящихся изменить по­ложение тела или его частей. При этом мышцы длительно и постоянно напряжены, но не изменяют своей длины (т.е. не сокращаются и не растягиваются). Напряжение поддерживается благодаря непрерывному притоку нервных импульсов.

По величине статиче­ская работа может быть определена силой и длительностью напряжения мышц.

По Д.Д.Донскому, следует различать три разновидности статической работы. При первой из них — удерживающей работе — мышцы действуют своим моментом тяги против мо­мента силы тяжести (рычаг). При второй — укрепляющей работе — мышцы, напрягаясь, сопротивляются разрыву, который мог бы произойти под влиянием внешней силы. Наконец, при третьей — фиксирующей работе — мышцы производят на­пряжения против действия мышц-антагонистов, чем достигается фиксация суставов.

При динамической работе (изотонической, анизометрической) моменты активных мы­шечных сил и моменты внешних механических сил, действую­щих на организм человека, не уравновешивают друг друга, в результате чего происходит движение.

Различают преодолевающую, уступающую и баллистическую динамические виды работы.

Для баллистической работы мышц характер­ны следующие три особенности:

1) мышца перед работой рас­тягивается, кинетическая энергия гашения движения переходит в потенциальную мышечную энергию,

2) из растянутого состояния мышца резко сокра­щается,

3) после резкого сокращения мышца выключается из работы раньше конца движения

Примерами баллистической работы являются мета­ние с предварительным замахом, маховые упражнения на гим­настических снарядах и др.

Все мышцы проявляют свою силу не в изолированных суставах, а в кинематических цепях, не по одиночке мышцы работают, а группами и происходит групповое взаимодействие мышц. Различают мышцы антагонисты и синергисты.

Мышцы-синергисты перемещают звенья тела в одном направлении. Например, при сгибании руки в локтевом суставе участвуют двуглавая мышца плеча, плечевая и плече-лучевая мышцы и т.д. Результатом синергического взаимодействия мышц служит увеличение результирующей силы действия. При наличии травмы, а также при локальном утомлении какой-либо мышцы ее синергисты обеспечивают выполнение двигательного действия.

Мышцы-антагонисты имеют, наоборот, разнонаправленное действие. Так, если одна из них выполняет преодолевающую работу, то другая – уступающую. Существованием мышц-антагонистов обеспечивается высокая точность двигательных действий и снижение травматизма.

Представление о топографии силы создается при измерении силы большего числа мышечных групп.

При выборе силовых упражнений необходимо убедиться, что действовать будут необходимые группы мышц. С биомеханической точки зрения применяемые упражнения должны отвечать принципу динамического соответствия: соответствовать соревновательному упражнению по амплитуде, направлению, величине, режиму и акцентируемому участку рабочей амплитуды движения и методу сопряженного воздействия – одновременному совершенствованию техники движения и развитию физических качеств.