21 Силы, внешние относительно тела человека . Силы, внутренние относительно тела .

Силы внутренние относительно тела человека возникают вслед­ствие взаимодействия частей биомеханической системы тела. Они проявляются, в частности, как силы притягивания и от­талкивания внутри тела. В абсолютно твердом теле такие силы взаимно уравновешены, деформации и напряжения не возникают. В теле человека внутренние силы могут действовать статически, вызывая только напряжения в деформированных тканях, и дина­мически, вызывая движение звеньев и изменяя позу.

Различают внутренние силы активного действия (мы­шечная работа) и пассивные механические силы (пас­сивного взаимодействия).

Силы мышечной тяги, приложенные к костям скелета, служат источниками энергии движения, сохраняют необходимые позы, управляют движениями, изменяют взаимодействие тела человека с окружающими физическими объектами (среда, опора, снаряды и другие люди). Управляя своими движениями, человек учится управлять (в известных пределах) и внешними силами, а значит, эффективно управлять своими движениями в конкретных условиях внешнего ок­ружения. Силы мышечной тяги правильно также называть усилиями.

Силы пассивного взаимодействия в отличие от сил мышечной тяги не вызваны непосредственно физиологической актив­ностью, биологическими процессами, хотя в некоторой степени и зависят от них. При наличии опоры звенья тела человека всегда своим весом действуют на удерживающие их соседние звенья. При ускорениях звеньев к статическому весу прибавляются (или вычитаются из него) силы инерции звеньев. Как противодействие статическому и динами­ческому весу имеются соответствующие реакции опоры. Вследствие упругих деформаций возникают упругие силы, преимущественно в мягких тканях. Наконец, имеются и силы трения, обусловленные взаимным смещением органов и тканей в местах их контакта, в суставах,"между мышцами, внутри мышц и т. п.

Силы веса, статических реакций опоры и трения невелики по сравнению с силами мышечной тяги, хотя статические моменты (например, в спортивной гимнастике, особенно на снарядах) и могут быть значительными. Зато силы инерции и упругой деформации могут быть очень большими.

В статике встречаются все перечисленные силы, кроме сил инерции. В движениях силы инерции обусловливают увеличение динамических весов, опорных реакций, упругих сил и трения. Поскольку все эти силы есть проявление механических реакций системы звеньев тела, Н. А. Бернштейн назвал их условно «реактивными» силами в теле человека. В форме давления, толчков, рывков, отдачи «силовые волны» проходят по звеньям тела, сотрясают их, отражаются, сталкиваются, взаимно усиливаясь или угасая. Эти «волны» не могут быть пред­усмотрены, бывают очень велики, вносят большие помехи в управление движениями. Однако по мере совершенствования управления они входят в основную динамическую структуру и способствуют ее стабилизации (см. гл. VI), появлению динамической ус­тойчивости движений.

22 Пространственные и временные элементы системы движений . Виды структур в системе движения

23 Геометрия масс тела . Общий центр масс тела , его возрастные ,половые и индивидуальные особенности расположения

Геометрия масс тела (распределение масс тела) характеризуется такими показателями, как вес (масса) отдельных звеньев тела, положение центров масс отдельных звеньев и всего тела, моменты инерции и др.

Общий центр масс тела человека – Вес отдельных звеньев тела зависит от веса тела в целом. Приближенные величины относительного веса звеньев тела. относительный вес отдельных звеньев тела не постоянен. Например, если человек, весивший 60 кг, затем, поправившись, стал весить 90 кг, то это не означает, что все звенья его тела, в частности стопы, кисти, голова, стали тоже в 1,5 раза тяжелее. Более точно можно определить вес отдельных звеньев тела, использовав уравнения регрессии, приведенные в табл. 2

Центр масс твердого тела является вполне определенной фиксированной точкой, не изменяющей своего положения относительно тела. Центр масс системы тел может менять свое положение, если изменяются расстояния между точками этой системы.

В биомеханике различают центры масс отдельных звеньев тела (например, голени или предплечья) и центр масс всего тела.

У человека, стоящего в основной стойке, горизонтальная плоскость, проходящая через ОЦМ, находится примерно на уровне второго крестцового позвонка. В положении лежа ОЦМ смещается в Сторону головы примерно на 1%; у женщин он расположен в среднем на 1–2% ниже, чем у мужчин; у детей-дошкольников он существенно выше, чем у взрослых (например, у годовалых детей в среднем на 15%).

При изменении позы ОЦМ тела, естественно, смещается и в некоторых случаях, в частности при наклонах вперед и назад, может находиться вне тела человека.

Чтобы определить положение ОЦМ тела, используют либо экспериментальные, либо расчетные методы.