8. Анализ положений и движений

Анатомический анализ физических упражнений, положений и движений спортсмена помогают глубже понять сущность упражнения, оценить качество его выполнения, определить особенности функционирования двигательного аппарата, наметить пути совершенствования выполнения упражнений, определить эффективность воздействия их на организм, обеспечивая оптимизацию учебно-тренировочного процесса и совершенствование спортивной техники. Для этого необходимы сведения, касающиеся опорно-двигательного аппарата: оси вращения в суставах, плоскости движения, сложение и разложение сил, правило параллелограмма сил, равенство моментов сил при анализе рычагов двигательного аппарата и др.

Особое внимание, прежде всего, необходимо обратить на последовательность анатомического анализа положений и движений, а также их краткую характеристику. Исследование проводится по следующему плану:

I. Морфология положения или движения. На основании визуального ознакомления с выполняемым упражнением, положением тела или фазой движения определяется поза – расположение тела и его отдельных звеньев в пространстве, симметричность, наличие и вид опоры.

II. Механика положения тела. Рассматриваются:

1. анализируемое упражнение с точки зрения законов механики, что важно для понимания работы двигательного аппарата;

1. действующие силы;

2. общий центр тяжести (ОЦТ) тела и центры тяжести его отдельных звеньев;

3. площадь опоры;

4. виды равновесия;

1. условия равновесия;

2. степень устойчивости тела;

3. центр объёма и удельный вес тела.

Каждое движение, производимое человеком, и любое положение, в котором он находится, обусловлены взаимодействием ряда сил. Силы, действующие на тело человека, разделяются на внешние и внутренние.

Внешние силы приложены к человеку извне или возникают при его взаимодействии с внешними телами (противником, спортивными снарядами и др.). Наибольшее значение для анатомического анализа положений или движений человека имеют сила тяжести, сила реакции опоры и сила сопротивления среды. Каждая из этих сил характеризуется величиной, направлением и точкой приложения.

Сила тяжести равна массе тела, приложена; в месте положения ОЦТ тела и направлена отвесно вниз. При выполнении упражнения с отягощением (штангой, ядром) необходимо учитывать силу тяжести системы «спортсмен – снаряд».

Сила реакции опоры представляет собой противодействие опорной поверхности при давлении на нее. Сила реакции опоры при вертикальном положении тела равна силе тяжести (действие равно противодействию), но противоположна ей по направлению. При ходьбе, беге, прыжках в длину с места сила реакции опоры направлена к телу под углом от опорной поверхности и может быть разложена на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная составляющая силы реакции опоры (сила нормального давления) направлена вверх и взаимодействует с силой тяжести, горизонтальная (сила трения) влияет на перемещение тела.

Сила сопротивления среды действует на тело человека при его движениях в воздушной (при сильном ветре или быстром беге) или водной среде (плавание). Она зависит от площади лобовой поверхности сопротивления тела, скорости движения и плотности среды. С уменьшением лобовой поверхности (например, при низкой посадке велосипедиста) сопротивление среды уменьшается.

Внутренние силы возникают внутри тела человека при взаимодействии частей тела. Внутренние силы разделяются на пассивные и активные. К пассивным внутренним силам относятся: сила эластической тяги мягких тканей (связок, суставных сумок, фасций, мышц и др.), которая возникает при их растяжении, сила сопротивления костей, хрящей, определяемая их физико-химическими свойствами, а также сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости, находящейся в полости суставов.

Основной активной внутренней силой является сила сокращения мышц. Величина силы сокращения мышц зависит от анатомических и физиологических условий. Направление ее определяется равнодействующей. Точкой приложения силы сокращения мышц является центр фиксации мышцы на подвижном (перемещаемом) звене.

Если силы, действующие на тело, уравновешены, то оно находится в покое; если же их равнодействующая не равна нулю, то тело перемещается в направлении этой равнодействующей. Каждая из сил может быть движущей или тормозящей (сила тяжести при движении вниз является движущей силой, а при движении вверх – тормозящей, сила попутного ветра, – движущая сила, а сила встречного ветра – тормозящая).

Общим центром тяжести тела человека называется точка прило­жения равнодействующей всех сил тяжести составляющих его частей (звеньев тела). Каждая часть тела человека при определенной массе и специфическом расположении ее имеет собственный центр тяжести.

Звенья тела человека даже при обычном вертикальном его положении (а особенно при движениях) не располагаются строго вертикально друг над другом, между ними в области соединений образуются углы. Поэтому вертикаль ОЦТ тела проходит на некотором расстоянии от центра любого сустава и возникает момент вращения (произведение величины силы тяжести на длину плеча ее действия). Чем больше момент вращения, тем большее напряжение испытывает группа мышц, противодействующая силе тяжести. ОЦТ тела служит показателем распределения массы тела в организме человека, определяя в той или иной мере его телосложение. При одинаковых линейных размерах количество массы, может быть неодинаково (в зависимости от разного удельного веса тканей и органов). Чем выше расположен ОЦТ тела, тем масса верхней половины тела больше (у гимнастов он расположен выше, чем у легкоатлетов-бегунов), так как возникают различия в распределении мышечных масс.

Удельный вес тела человека характеризует плотность тела и представляет собой его массу, приведенную к единице объема. Это один из важных показателей физического развития и состояния здоровья человека, зависящий от многих факторов.

Динамика удельного веса определяет изменения компонентов массы тела: нарастание удельного веса характеризует увеличение мышечной (активной) массы тела, и наоборот, снижение его – увеличение жирового компонента.

Площадь опоры определяется площадью опорных поверхностей тела и величиной пространства, заключенного между ними. Площадь опоры всегда учитывается при анатомическом анализе физических упражнений. От нее зависит устойчивость тела: она тем больше, чем больше площадь опоры.

Виды равновесия определяются по соотношению площади опоры с положением ОЦТ тела. Если площадь опоры расположена ниже ОЦТ тела, то равновесие неустойчивое или ограниченно устойчивое. Если площадь опоры находится выше ОЦТ тела, равновесие устойчивое (тело, выведенное из этого положения, может без участия внутренних сил прийти в исходное).

В зависимости от вида равновесия действующие силы ведут себя различно. Так, сила тяжести при неустойчивом или ограниченно устойчивом равновесии оказывает сдавливающее влияние на отдельные звенья тела, при устойчивом – растягивающее (на разрыв).

3. Работа двигательного аппарата. Рассматривается состояние пассивной и активной частей опорно-двигательного аппарата. При характеристике пассивной части опорно-двигательного аппарата необходимо учитывать:

1. положение звеньев в суставах (сгибание, разгибание, приведение, отведение, пронация, супинация);

2. расположение вертикали действия силы тяжести по отношению к осям вращения в суставах. В зависимости от её смещения вперёд, назад или в стороны возрастает напряжение противоположной группы мышц.

При анализе состояния активной части опорно-двигательного аппарата необходимо:

1. представить направление и расположение равнодействующей силы мышцы или группы мышц по отношению к осям вращения в суставах;

2. определить функциональные группы мышц, обеспечивающие данное положение или движение;

3. установить состояние мышцы или группы мышц (напряжена, расслаблена, растянута, укорочена);

4. проанализировать характер опоры мышц (проксимальная или дистальная);

5. дать характеристику работы, выполняемой отдельными группами мышц (преодолевающая, уступающая, удерживающая, баллистическая).

Следовательно, для правильного понимания работы двигательного аппарата необходимо предварительно выяснить условия движения с учетом равенства действия противодействию, проявлений инерции, сохранения момента количества движений и других закономерностей.

3. Особенности механизма внешнего дыхания. Можно рассматривать лишь при нарушении нормального состояния компонентов данного механизма внешнего дыхания (грудной клетки и диафрагмы), при этом отмечают:

1. состояние грудной клетки (сдавлена, растянута);

2. состояние межреберных мышц;

3. положение и экскурсию диафрагмы;

4. состояние мышц живота (при напряженных мышцах движения диафрагмы при вдохе затруднены).

5. тип дыхания: грудной, брюшной, смешанный.

Оценка механизма внешнего дыхания и состояния систем регулирования движений включает определение формы грудной клетки (растянута она или сдавлена), состояния межреберных мышц (степень фиксации их в местах прикрепления), положения и экскурсии диафрагмы (имеется ли смещение диафрагмы, нет ли препятствий для ее движений), состояния мышц живота (напряжены или расслаблены; при напряженных мышцах живота опускание диафрагмы на вдохе затруднено).

Для определения состояния систем обеспечивающих механизм внешнего дыхания при выполнении физических упражнений отмечаются особенности расположения, строения и функции внутренних органов, состояния сердечно-сосудистой системы применяются инструментальные методы исследования, а также функциональные пробы.

5. Особенности расположения и функции различных органов и систем организма.

6. Влияние рассматриваемого упражнения на организм:

1. на скелет,

2. на мышцы,

3. на внутренние органы,

4. на координацию движений,

5. на сердце,

6. на осанку и рессорные свойства стопы.

Физические упражнения влияют на костную систему, подвижность в суставах, развитие мышц, осанку тела, состояние стопы, а также на другие органы и системы. Анатомический анализ положений и движений человека, а также выполняемых физических упражнений способствует оптимизации методов физического воздействия ни организм человека: в спортивных и в лечебных целях, для реабилитации, эффективного и экономичного использования резервных возможностей организма, совершенствования спортивной техники и гармоничного развития организма человека.

5. Выводы и практические рекомендации по применению упражнений для развития отдельных групп мышц, подвижности в суставах; недостатки в выполнении упражнений и методы их устранения.

Для унификации методического подхода отмечают положения и движения тела, действующих сил и т. д. Каждую силу характеризуют по её величине, направлению и месту приложения. В каждом движении выделяют силы, способствующие движению (направление действия которых совпадает с направлением движения), тормозящие движение и нейтральные, а при анализе упражнений – установить действие силы тяжести на отдельные звенья тела (сдавливание их в упражнениях с нижней опорой и растягивание – действие на разрыв – при упражнениях с верхней опорой), местоположение ОЦТ тела. Определяют примерное расположение ОЦТ и направление его вертикали по отношению к осям вращения в крупных суставах конечностей, что важно для последующего анализа работы двигательного аппарата. Так, если вертикаль ОЦТ тела проходит сзади поперечной оси вращения в суставе, напряжены будут связки и мышцы спереди, и наоборот, если вертикаль ОЦТ совпадает с осью сустава, то в одинаковой мере будут напряжены и сгибатели, и разгибатели, действующие на данный сустав.

Расположение ОЦТ по отношению к площади опоры объясняет степень устойчивости тела. Приближение вертикали ОЦТ к краю площади опоры уменьшает устойчивость тела в этом направлении, поскольку угол устойчивости уменьшается; при большем угле устойчивости степень устойчивости больше, т. е. можно производить движения внутри площади опоры без потери равновесия.

Положения тела характеризуются его ориентацией в пространстве (вертикальное, горизонтальное, наклонное, головой вниз и т. д.), позой (расположением отдельных звеньев тела по отношению друг к другу) и отношением к опоре.

Положения тела относят к статическим, когда внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) взаимно уравновешены. Условия равновесия зависят от взаимного расположения звеньев тела и площади опоры. Сохранение любого положения требует напряжения мышц. При этом, чем больше момент силы тяжести звеньев тела, тем большая нагрузка падает на мышцы, сохраняющие их в определенном положении. В зависимости от распределения нагрузки на правую и левую половины тела положения тела разделяют на симметричные и асимметричные. При симметричных положениях тела работа двигательного аппарата на правой и левой половинах тела одинакова, что обеспечивает гармоничность его развития. Асимметричные положения (например, стойка боксера, фехтовальщика) характеризуются неодинаковым участием в работе двигательного аппарата правой и левой половин тела, что может приводить к дисгармоничности в его строении и развитии.

В зависимости от характера опоры внешние силы могут действовать на сжатие, на разрыв, на изгиб и на скручивание, что обусловливает определенные особенности в работе двигательного аппарата, в функционировании внутренних органов, сердечно-сосудистой и других систем организма.

Имеются общие для всех видов спорта положения тела, а именно – при нижней опоре (стояние), верхней опоре (вис на перекладине или на кольцах) и смешанной опоре (упор на брусьях).

В положении тела стоя отмечают: антропометрическое, при котором тело несколько отклонено назад и голова расположена так, что наружный слуховой проход и нижний край глазницы находятся на одном уровне; спокойное – близкое к естественному положению тела (осанке); напряженное, при котором грудная клетка несколько выдвинута вперёд. При всех видах стояния изменяется действия силы тяжести на звенья тела, расположение вертикали ОЦТ по отношению к поперечным осям вращения в суставах конечностей.

Анализ работы мышц целесообразно начать со звеньев тела, соприкасающихся с опорной поверхностью, обращая внимание на то, что сила тяжести действует на туловище и нижние конечности сдавливающим образом; мышцы туловища и нижних конечностей функционируют при дистальной опоре, т. е. закрепляют вышележащее звено по отношению к нижележащему.

В положении тела при верхней опоре (вис на прямых руках) действие силы тяжести иное: она стремится отделить нижележащее звено от вышележащего, в связи с чем мышцы в области туловища и нижних конечностей будут работать при проксимальной опоре, а в области верхних конечностей – при дистальной опоре.

С учётом действия моментов сил определяют: мышцы, фиксирующие отдельные звенья нижней конечности (стопу, голень, бедро, таз) к туловищу, туловище вместе с нижними конечностями – к закрепленному поясу верхних конечностей; мышцы, фиксирующие лопатку к позвоночному столбу; мышцы, фиксирующие свободную верхнюю конечность к поясу верхних конечностей и, наконец, звенья верхней конечности – к опоре (перекладине).

В положение тела при смешанной опоре имеются особенности действия силы тяжести, а следовательно, и особенности работы мышц верхних конечностей (мышцы функционируют при дистальной опоре), туловища и нижних конечностей (мышцы работают при проксимальной опоре).

Различают два основных вида движений тела или его отдельных звеньев: поступательные (все точки тела движутся по параллельным прямым линиям) и вращательные (движение по дуге около той или иной оси вращения). Практически каждое движение тела человека можно рассматривать как поступательное движение какой-либо одной или нескольких его точек и одновременное вращение вокруг осей, проходящих через эти точки.

Кроме этих двух основных видов движений тела могут быть движения смешанного характера (поступательно-вращательные), при которых тело, перемещаясь в ту или иную сторону, одновременно вращается вокруг одной из осей.

Поступательные движения тела являются локомоторными движениями, т. е. перемещениями тела в пространстве за счет работы мышц (активной части опорно-двигательного аппарата), а также костей и их соединений (его пассивной части).

Особое место в массовой физической культуре и спорте занимают ходьба и бег, которые анализируются в качестве примера циклических движений.

При анатомическом анализе ходьбы и бега исследуются компоненты цикла ходьбы и фазы двойного шага.

По выполненным движениям двойной шаг равен двум одиночным шагам, или четырём простым, по пройденному пути – трём простым шагам. Вынос ноги вперёд из стойки ноги вместе – это передний простой шаг; перенос ноги назад от вертикали тела – задний простой шаг. Одиночный шаг – это два простых шага, сделанных одной ногой (передний и задний), двойной шаг – два одиночных шага, из которых один сделан правой ногой, другой – левой.

Фазы двойного шага определяются только при движении одной ногой, поскольку каждая нога бывает то опорной, то свободной. В 1-й фазе нога находится впереди тела, происходит перекат с пятки на полную стопу – передний простой шаг опорной ноги; во 2-й фазе нога переводится в одну плоскость с туловищем – момент вертикали опорной ноги; в 3-й фазе туловище переносится вперёд, нога остается сзади, стопа опирается на носок для предстоящего отталкивания – задний шаг опорной ноги; в 4-й фазе после отталкивания нога, бывшая опорной, перемещается к туловищу – задний шаг свободной ноги; в 5-й фазе свободная нога находится в одной плоскости с туловищем – вертикаль свободной ноги; в 6-й фазе свободная нога находится впереди туловища – передний шаг свободной ноги.

Работу двигательного аппарата анализируют соответственно мышцам, относящихся к каждой функциональной группе, с указанием местоположения, вида опоры, а также характера работы (преодолевающая, удерживающая, баллистическая). Анализ работы мышц целесообразно начать с заднего шага опорной ноги, заканчивающегося отталкиванием, когда сильно напрягаются мышцы-сгибатели стопы, разгибатели голени и разгибатели бедра, выполняющие преодолевающую работу. Однако эти мышцы работают при всех видах отталкивания. Затем определяют особенности работы мышц в 1-й и 2-й фазах опорной ноги.

Анализ работы мышц свободной ноги более прост. Для уменьшения момента инерции нога переносится вперёд согнутой в коленном суставе и разогнутой в голеностопном, что осуществляется соответствующими группами мышц. Перенос ноги вперёд в 4-й и 5-й фазах осуществляется мышцами-сгибателями бедра в тазобедренном суставе, и лишь в 6-й фазе к ним присоединяется, резко напрягаясь, четырехглавая мышца бедра (баллистический характер работы), что способствует быстрому переносу голени вперёд.

По схеме анатомического анализа движений исследуется бег, который имеет как черты сходства с ходьбой, так и черты отличия от неё. Черты сходства: тот же цикл движений, те же фазы и перекрестная координация, те же силы действуют на тело человека, те же мышечные группы участвуют в движениях. Черты отличия: отсутствие периода двойной опоры, наличие фазы полёта, более сильное отталкивание, особенности наклона туловища, приземления, постановки стоп, положения рук в локтевых суставах, большая нагрузка на двигательный аппарат.

Важную роль в жизни человека играют локомоторные движения, осуществляемые посредством отталкивания от плотной среды, к которым относятся ходьба, бег и прыжки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная цель учебного пособия – обеспечить будущим тренерам по виду спорта и преподавателям физической культуры определенную сумму знаний, умений и навыков в вопросах: структурных перестроек, происходящих в организме при занятиях физическими упражнениями; правильной оценки изменений в строении организма и использования этих знаний для повышения спортивного мастерства.

Необходимо обратить внимание на последовательность анатомического анализа положений и движений человека, закономерности адаптации организма к физическим нагрузкам, особенности строения систем исполнения, управления и обеспечения движений занимающихся с учётом их пола, возраста, этапов подготовки, специализации, квалификации и т. п. Для совершенствования спортивной техники необходимо использовать анатомические особенности и топографические образования, для дополнительного привлечения к работе группы мышц, которые в привычных двигательных действиях принимают небольшое участие.

Для оптимизации учебно-тренировочного процесса и совершенствования спортивной техники необходимы навыки самостоятельного анатомического анализа физических упражнений, положений и движений спортсмена, определение качества и эффективности его выполнения, особенностей функционирования двигательного аппарата, совершенствование техники выполнения упражнений и воздействия их на организм.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агаджанян, Н. А. Экология человека [Текст] / Н. А. Агаджанян, В. И. Торшин. – М., 1994.

2. Алексеева, Т. И. Адаптивные процессы в популяциях человека [Текст] / Т. И. Алексеева. – М., 1975.

3. Анохин, П. К. Очерки по физиологии функциональных систем [Текст] / П. К. Анохин. – М. : Медицина, 1975.

4. Виру, А. А. Гормональные механизмы адаптации и тренировки [Текст] / А. А. Виру. – Л., 1981.

5. Иваницкий, М. Ф. Анатомия человека (с основами динамической и спортивной морфологии): Учебник для институтов физической культуры. – Изд. 7-е. / Под ред. Б. А. Никитюка, А. А. Гладышевой, Ф. В. Судзиловского. – М.: Олимпия, 2008. – 624 с.

6. Никитюк Б. А., Чтецов В. П. (ред.) – Морфология человека 1990.

7. Платонов, В. Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте [Текст] / В. Н. Платонов. – М.: Советский спорт, 2005. – 820 с.

8. Смирнов, В. М. Физиология физического воспитания и спорта [Текст] / В. М. Смирнов, В. И. Дубровский. – М., 2002.

9. Хрисонфова, Е. Н. Конституция и биохимическая индивидуальность человека [Текст] / Е. Н. Хрисонфова. – М., 1990.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3