19.Механизм отталкивания от опоры: взаимодействие опорных и подвижных звеньев; значение маховых движений при отталкивании.

Среди наземных локомоций наибольшее распространение имеют шагательные локомоции, использующие в качестве механизма передвижения отталкивание от опоры. Отталкивание от опоры выполняется посредством: - собственно отталкивания ногами от опоры; - маховых движений свободными конечностями и другими звеньями. Эти движения тесно взаимосвязаны и от их согласованности в значительной степени зависит совершенство отталкивания. При отталкивании опорные звенья неподвижны относительно опоры, а подвижные звенья под действием тяги мышц передвигаются в общем направлении отталкивания. Во время отталкивания от опоры стопа зафиксирована на опоре неподвижно. На стопу, как на опорное звено, со стороны голени действует давление ускоряемых звеньев тела, направленное назад и вниз. Через стопу оно передается на опору. Противодействием этому давлению служит сила реакции опоры. Она приложена к стопе в направлении вперед и вверх. Реакция опоры (R) и давление голени (F) приложены к стопе в противоположных направлениях. Они взаимно уравновешиваются и фиксируют стопу на опоре (рис. 28). Силы мышечных тяг толчковой ноги выпрямляют ее. Так как стопа фиксирована на опоре, голень и бедро передают ускоряющее воздействие отталкивания через таз остальным звеньям тела. При ускоренном движении подвижных звеньев на них воздействуют тормозящие силы (сила тяжести и сила инерции) других звеньев, а также силы сопротивления мышц-антагонистов. Следовательно, звенья тела получают ускорение вследствие того, что имеются движущие силы, действие которых превышает сопротивление тормозящих сил.

Значительную роль в локомоциях играют маховые движения. Маховые движения при отталкивании - это быстрые движения свободных звеньев тела, одинаковые, в основном, по направлению с отталкиванием ноги от опоры. При маховых движениях перемещаются ЦТ звеньев тела в пространстве, следовательно, одновременно осуществляется перемещение ОЦТ всего тела. Если ускорение звеньев тела, выполняющих маховые движения, увеличивается, то увеличивается и ускорение ОЦТ. Таким образом, маховые движения, как и отталкивание ногой, осуществляют перемещение и ускорение ОЦТ. Следовательно, маховые движения нужно считать составной частью отталкивания. В маховых движениях в фазе разгона скорость звеньев увеличивается до максимального, следовательно, увеличивается и скорость ОЦТ. Чем выше скорость маховых звеньев, тем она больше сказывается на скорости ОЦТ. В фазе торможения мышцы-антагонисты, растягиваясь, напрягаются и этим замедляют движения маховых звеньев, совершая отрицательную работу (в уступающем режиме), скорость их уменьшается до нуля. Мышечные тяги перераспределяют скорости звеньев тела - движение внутри системы передается от одних звеньев к другим. Поэтому для достижения более высокой скорости ОЦТ нужно стараться продлить фазу разгона на большей части пути махового перемещения. Ускорения маховых звеньев в фазе торможения направлены к опоре, а силы инерции - от нее, следовательно, нагрузка на мышцы толчковой ноги в это время уменьшается, их сила тяги падает, но быстрота сокращения увеличивается. Сокращаясь быстрее, они могут добавлять скорость в последние моменты отталкивания. Маховые движения способствуют продвижению ОЦТ тела при отталкивании, увеличивают скорость ЦТ, увеличивают силу, удлиняют время отталкивания ногой и создают условия для быстрого отталкивания.