1

М ІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. М.П. ДРАГОМАНОВА

Інститут фізичного виховання та спорту

Кафедра біологічних основ фізичного виховання та спортивних дисциплін

Архипов О.А.

Біомеханічний аналіз

Рекомендовано міністерством освіти і науки України

як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

Київ 2014

Гриф надано міністерством освіти і науки України

№ 1/11-7364 від 4.08.2010 р.

Рецензенти:

доктор педагогічних наук, професор

Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова

Арзютов г.М.

доктор педагогічних наук, професор

Київського національного університету внутрішніх справ

Пліско В.І.

доктор педагогічних наук, професор

Чернігівського національного педагогічного університету Зайченко І.В.

В посібнику викладено практичний аспект вивчення фахових дисциплін: “Біомеханіка. Біомеханічний аналіз. Вікова біомеханіка” на основі сучасних знань та технологій про рухову діяльність людини. Концепція автора базується на теоретичних положеннях видатних вчених в галузі біомеханіки та на матеріалах власних досліджень.

Призначено студентам спеціалізованих ВНЗ ІІІ-ІV рівнів акредитації, а також науковим працівникам, тренерам, викладачам, фахівцям з: фізичного виховання та спорту, фізичної реабілітації, адаптивної фізичної культури, атлетизму, оздоровчого фітнесу та аеробіки.

ISBN	© НПУ імені М.П. Драгоманова, 2010 © Архипов О.А., 2010

ЗМІСТ

МОДУЛЬ І	НАЙВАЖЛИВІШІ НАПРЯМКИ РОЗВИТКУ СУЧАСНОЇ БІОМЕХАНІКИ	4-14
МОДУЛЬ ІІ	БІОМЕХАНІЧНА КЛАСИФІКАЦІЯ ОПОРНО-РУХОВОГО АПАРАТУ ТІЛА ЛЮДИНИ	15-32
МОДУЛЬ ІІІ	БІОСТАТИЧНИЙ АНАЛІЗ РГР № 1 РГР № 2 РГР № 3	33-50 39-44 45-46 47-50
МОДУЛЬ ІV	БІОКІНЕМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ РГР № 4	51-68 58-68
МОДУЛЬ V	БІОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ	69-139
Тема 5.1.	Біодинаміка РГР № 5	69-79 80-85
Тема 5.2.	Механічна робота та збереження енергії при локомоціях РГР № 6	86-92 93-101
	ЗАКЛЮЧЕННЯ	101-103
	ДОДАТКИ	104-151
	СЛОВНИК ОСНОВНИХ ТЕРМІНІВ, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ У БІОМЕХАНІЧНОМУ АНАЛІЗІ	152-169
	ЛІТЕРАТУРА	170-174

Модуль № 1 найважливіші напрямки розвитку сучасної біомеханіки План

1. Головні поняття біомеханіки. Характеристика розділів.

2. Біомеханічний аналіз. Класифікація кількісних біомеханічних характеристик.

3. Тіло людини, як біомеханічна система.

Література:

1. підручник: Архипов О.А. «Біомеханічний аналіз».- НПУ, 2010, с. 4-14.

2. підручник: Лапутин А.М., Гамалій В.В., Архипов О.А. "Біомеханіка спорту", Київ:» ОЛ», 2005, розділи 1-3.

3. монографія: Носко М.О., Архипов О.А. «Бііометрія рухових дій людини». ».- Київ, «Слово», 2011, с. 4-14.

4. монографія: Архипов О.А. «Біомеханічні технології у фізичній підготовці студентів».- Київ, НПУ, 2012.- 520с.

І. Головні поняття біомеханіки. Характеристика розділів.

Біомеханіка у широкому науковому плані вивчає просторові рухи живих біологічних макро- та мікрооб'єктів. Сучасна біомеханіка розподіляється на загальну та часткову.

Загальна біомеханіка вивчає закономірності будови рухових систем та закономірності їх рухів.

Часткова біомеханіка має конкретний практичний напрям у галузі рухової діяльності людини. На сьогодні вивчаються такі галузі часткової біомеханіки:

1. біомеханіка у фізичній реабілітації та кінезіотерапії;

2. біомеханіка космонавтики та військової справи;

3. ергономічна біомеханіка;

4. дидактична біомеханіка;

5. біомеханіка тренажерів;

6. біомеханіка фізичного виховання та спорту.

1). Біомеханіка у фізичній реабілітації та кінезіотерапії дозволяє покращити відновлення втрачених функцій органів і систем людини завдяки створенню спеціальних програм рухової активності (мал. 1.).

2). Біомеханіка космонавтики та військової справи має за мету зробити якісний відбір по родах військ, поліпшити життєдіяльність людини в умовах космічного корабля та дослідити можливості функціонування організму людини під керуванням свідомості на слідуючих 4-х рівнях:

Мал. 1. Спеціальні програми рухової активності

у фізичній реабілітації

1. Гравітаційний рівень;

2. Рівень органів і систем;

3. Тканевий рівень;

4. Клітинний (біоенергетичному) рівень.

3). Ергономічна біомеханіка вивчає механічну взаємодію людини з навколишнім середовищем, має за мету пристосувати різноманітні спортивні прилади до рухових потреб людини.

4). Дидактична біомеханіка на сьогодні створена як науково-педагогічна дисципліна для викладання у ВНЗ.

Біомеханіка у порівнянні з іншими, молода наука. Перший підручник з біомеханіки вийшов у1970 р. (автори: Д.Д. Донской і В.М. Заціорський). На Україні перший український навчальний посібник «Біомеханіка спорту» вийшов у 2001 році під загальною редакцією професора Лапутіна А.М. (автори: А.М. Лапутін, В.В.Гамалій, О.А. Архипов, В.О. Кашуба,М.О. Носко, Т.О. Хбінець). Перші програми для навчальних закладів створено на Україні в 70-х роках, а вже з 1981р. біомеханіка є обов’язковим фаховим предметом природничо-навчальних дисциплін у ВНЗ.

5). Біомеханіка тренажерів та технічних засобів навчання рухам дозволяє створити якісні технічні засоби завдяки вивченню і порівнянню рухів людини без тренажера та з його використанням створити біомеханічний паспорт тренажера який дає кількісну характеристику рухам на тренажерному пристрої, а також створити умови постійної від’ємної, долаючої механічної роботи.

Останні дослідження дозволяють конструювати тренажерні пристрої за даними його біомеханічного паспорту та по слідуючий класифікації на мал. 2.

6). Біомеханіка спорту та фізичного виховання дозволяє поліпшити якість навчання рухам, та досягти високих спортивних досягнень завдяки методам біомеханіки:

а. біомеханічний аналіз;

б. біомеханічне модулювання;

в. біомеханічне тестування;

г. біомеханічний прогноз.

а. Біомеханічний аналіз.

Головний зміст розділу, як методу наукових досліджень, полягає у тому, що тіло людини розглядається не як матеріальна точка, а як складна біомеханічна система, яка має біоланки, біопари, біоланцюги, які з м'язовою системою та кістковими важелями засновують ОРА, за допомогою якого і виконуються всі рухові дії. Цей напрямок є головним теоретичним розділом, де визначаються головні поняття, кількісні характеристики рухів людини та їх взаємозв'язок.

Головною метою біомеханічного аналізу, як найсучаснішого методу наукових досліджень є визначення впливу головних кількісних біомеханічних характеристик руху, на його ефективність у різних напрямках застосування: в оздоровчому тренуванні; у спортивному тренуванні; у розвитку конкретних рухових якостей; при відновленні після травм; у фізичній реабілітації; у кінезіотерапії.

Біомеханічний аналіз являє собою один із засобів вивчення рухової діяльності людини. Це ефективний логічний прийом вивчення складних і багатомірних систем, за допомогою котрого рухи людини ніби розчленовуються на складові частини (фази), що потім досліджуються диференційовано для більш глибокого їх пізнання як єдиного цілого.

Задачі біомеханічного аналізу :

1. Визначити (виміряти) досліджувані кількісні біомеханічні характеристики (БМХ) рухових дій людини.

2. Виконати біостатичний, біокінематичний, біодинамічний та біоенергетичний аналіз.

3. Визначити за даними БА закон руху (простого чи складного).