3. Характериситика двигательной системы

Теоретический раздел. Тело человека как многозвенная система. Единая система синовиального сустава. Механические свойства скелета (сжатие, растяжение, изгиб, кручение). Статические и динамические упражнения и их влияние на изменение деформации скелета. Роль мягких тканей в изменении подвижности суставов и деформации. Понятие о кинематической паре и кинематической цепи. Открытые и закрытые (замкнутые) кинематические цепи. Степени свободы кинематических цепей. Влияние поверхностей внутри сустава на его подвижность. Характеристика пассивной и активной подвижности в суставах. Кости как рычаги: рычаги первого и второго рода. Упруго-вязкие свойства мышц. Условия проявления силы мышц. Действие мышц в кинематической цепи. Групповые действия мышц (агонисты, синергисты, антагонисты). Геометрия масс тела человека. Массы и моменты инерции звеньев тела человека. Понятие об общем и частном центрах масс тела. Центр объема и центр поверхности тела.

Лабораторный практикум. Схематическое отображение открытых и замкнутых кинематических цепей; рычагов первого и второго рода на примере опорно-двигательного аппарата человека. Определение частных центров тяжести сегментов тела человека. Графическое определение общего центра тяжести (ОЦТ) тела человека. Использование аналитического метода для расчета ОЦТ.

Самостоятельная работа. Оси, плоскости и размах движений. Значение мягких тканей (суставных сумок, связок, мышц) в ограничении движения. Изменение момента силы тяги мышца в зависимости от утла ее приложения к рычагу. Механизмы передаточного действия мышц и центра тяжести тела. Механизмы сопутствующих движений в отдаленных суставах.

Основные знания, умения и навыки. Требуется знать механические свойства скелета, мягких тканей и мышц; понятия и законы движения в кинематической паре и цепи. Уметь определять количество степеней свободы в кинематических цепях и обладать навыками определения частных центров тяжести и общего центра масса тела (графическим и аналитическим методами).

4. Методы исследования в биомеханике

Теоретический раздел. Методологические основы изучения двигательных действий человека. Понятие о двигательном действии, умении и навыке. Роль и место биомеханики в их изучении. «Статическая» и «динамическая» биомеханика. Методы качественного биомеханического анализа. Системно-структурный подход и метод биомеханического обоснования спортивной техники. Система движений, ее состав и структура. Методы механо-математического моделирования движений человека. Эволюция моделей тела человека. Прямая и обратная задачи механики. Метод определения биомеханизмов двигательных действий. Этапы создания теоретических (умозрительных и математических) моделей опорно-двигательного аппарата человека. Инструментальные методики исследования движений: механо-электрические, оптические и оптико-электронные системы, электрофизиологические.

Лабораторный практикум. Качественное описание структуры произвольных движений и поз человека. Использование кинограммы для регистрации механических характеристик движения. Электромиографическая характеристика внутренней структуры движения. Регистрация изменений суставных углов с помощью гониометра. Измерение силовых характеристик с использованием динамометрических и тензометрических систем.

Самостоятельная работа. Метрологические принципы определения добротных методов исследования в биомеханике. Сущность методов исследования движения: гониометрия, акселерометрия, спидометрия, динамометрия, тензометрия, стабилометрия. Назначение биомеханического анализа движения с помощью фото- и киносъемки, видеосъемки, телевизионных систем, лазерных устройств. Качественный и количественный анализ внутренней структуры движения с использованием методов многоканальной интерференционной электромиографии и электроэнцефалографии. Методы комплексной биомеханической оценки движения человека. Биомеханические характеристики силы, скоростных качеств и выносливости.

Основные знания, умения и навыки. Студент должен знать основные биомеханические методы исследования движения. Уметь определять суставные углы, биокинематику разных звеньев тела, частные центры тяжести и их пере мещения. Владеть навыками качественного и количественного анализа движения.