Контрольные работы для студентов по курсам 8 страница
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. Например, сила тяжести при движении вниз является движущей силой, а при движении вверх — тормозящей. При движении по горизонтали силу тяжести условно считают нейтральной. Сила попутного ветра, например, при ходьбе — движущая сила, а сила встречного ветра — тормозящая.
Центр тяжести тела человека. Следует различать общий центр тяжести (центр масс) тела (ОЦТ тела) человека и центры тяжести отдельных частей тела.
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. Так, центр тяжести головы находится сзади спинки турецкого седла примерно на 7 мм; центр тяжести туловища — на 0,44 расстояния от плечевого сустава до тазобедренного, спереди от верхнего края 1-го поясничного позвонка; центр тяжести плеча — на 0,47, предплечья — на 0,42, бедра — на 0,44; голени — на 0,42 расстояния от своего проксимального конца; центр тяжести кисти с несколько согнутыми пальцами приблизительно на 1 см проксимальнее головки 3-й пястной кости; центр тяжести стопы — на ее продольной оси и отстоит от ее заднего края на 0,44 длины стопы.
|
|
|
Поскольку 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.
Таким образом, ОЦТ тела служит показателем распределения массы тела в организме человека, определяя в той или иной мере его телосложение. Ведь ни обхваты, ни линейные размеры, обычно употребляемые в антропометрической практике, не являются достаточным показателем того количества массы, которое соответствует этим размерам. При одинаковых линейных размерах количество массы, определяемое ими, может быть неодинаково (в зависимости от разного удельного веса тканей и органов).
Чем выше расположен ОЦТ тела, тем масса верхней половины тела больше. Например, у гимнастов он расположен выше, чем у легкоатлетов-бегунов, так как большие физические нагрузки у гимнастов приходятся на мышцы верхних конечностей, а у бегунов — на мышцы нижних конечностей. Возникают различия в распределении мышечных масс.
|
|
|
Когда говорят «центр тяжести человеческого тела» и имеют в виду живого человека, то подразумевают не геометрическую точку, а лишь сферу, в которой эта точка расположена. В зависимости от особенностей кровообращения, дыхания, пищеварения и пр. в каждый момент времени внутри тела происходит перераспределение его массы, что сказывается и на положении ОЦТ: он постоянно несколько перемещается в ту или иную сторону. Ориентировочно можно считать, что диаметр сферы, внутри которой происходит перемещение ОЦТ тела при спокойном положении тела, равняется 5—10 мм.
Для установления местоположения ОЦТ тела необходимо определять его в трех плоскостях: фронтальной, горизонталь ной и сагиттальной. При любом симметричном положении тела его ОЦТ расположен в медианной плоскости, поскольку правая и левая половины тела весят приблизительно одинаково (хотя масса внутренних органов, расположенных справа, примерно на 500 г больше, чем расположенных слева, в связи с тем что в правой половине находится большая часть такого массивного органа, как печень).
|
|
|
Впервые положение ОЦТ тела определил Борелли в 1679 г., отметив, что в выпрямленном состоянии тела он находится между ягодицами и лобком. Для определения ОЦТ тела использовался метод уравновешивания, основанный на принципе рычага первого рода: лежащего на доске человека уравновешивали на острие клина; положение клина показывало расположение ОЦТ тела (рис. 159).
Для определения положения ОЦТ тела использовался также метод Шейдта, основанный на принципе рычага второго рода (рис. 160); величина длины тела испытуемого, умноженная на полученный в эксперименте вес, равняется естественной массе испытуемого, умноженной на расстояние от подошвенной поверхности стопы до положения ОЦТ тела.
М. Ф. Иваницкий определил местоположение ОЦТ тела в горизонтальной плоскости у 650 испытуемых. Относительно продольной оси тела положение его обозначено индексом: отношением расстояния от центра тяжести до подошвенной поверхности стопы к длине тела, умноженным на тысячу. Наиболее часто значение индекса составляет 555—565, т. е. ОЦТ тела находится несколько выше середины тела. Другим показателем положения ОЦТ тела является его проекция на позвоночный столб и на брюшную стенку. Наблюдения М. Ф. Иваницкого показывают, что ОЦТ тела может находиться в пределах 1—5-го крестцового позвонков. Положение его относительно продольной оси тела и позвоночного столба зависит от многих факторов: пола, возраста, развития мускулатуры, массивности скелета, выраженности жироотложения и пр. Возможны и суточные колебания положения ОЦТ тела, связанные с деформациями, которые тело испытывает при большихфизических нагрузках. Индивидуальные колебания его положения относительно позвоночного столба более заметны, чем относительно длины тела. На переднюю поверхность тела ОЦТ проецируется выше лобкового симфиза.
|
|
|
Каждому типу телосложения соответствуют свои особенности положения ОЦТ тела. При долихоморфных пропорциях тела он располагается относительно ниже, чем при брахиморфных. При преимущественном отложении подкожного жирового слоя в области таза и бедер (у женщин) ОЦТ тела находится ниже, чем при более равномерном его распределении.
Особенности пропорций тела и распределения мышечной массы у спортсменов различных специализаций также обусловливают различия в положении ОЦТ тела. У пловцов более высокое расположение его, чем у теннисистов, а у велосипедистов более низкое; у хоккеистов более низкое, чем у баскетболистов.
При анатомическом анализе движений важно знать траекторию центра тяжести. Без этого невозможно определить ни скорость, ни ускорение, ни усилие, испытываемые телом или его отдельными звеньями при выполнении движения.
Для определения траектории ОЦТ тела при движении необходимо, пользуясь фотоотпечатками или рисунками с кинограммы человеческой фигуры, определить последовательно положения ОЦТ тела в каждый момент данного движения. Линия, соединившая полученные точки, и будет траекторией ОЦТ при выполнении данного движения. Более подробно методы оценки траектории ОЦТ изучаются в курсе биомеханики.
Центр объема тела человека.
Сведения о центре объема тела человека имеют особенно большое значение для анатомического анализа движений при плавании, для оценки гидродинамических качеств пловца. Центром объема тела называется место (точка) приложения всех сил давления воды на его поверхность. Центр объема тела человека располагается несколько выше, чем ОЦТ тела. Это подтверждается тем, что человек с вытянутыми вдоль тела руками, ложась в воде на спину, обычно переходит из горизонтального положения в вертикальное, так как нижний конец его тела опускается. Лишь немногие могут не двигаясь сохранять такое горизонтальное положение в воде. Удержать равновесие в воде можно лишь в том случае, когда вертикаль ОЦТ тела совпадает с вертикалью центра его объема.
Для определения проекции центра объема в горизонтальной плоскости применяется метод вытеснения воды телом в градуированном резервуаре. Регистрируется уровень воды, налитой в резервуар, затем определяется уровень воды при полном погружении человека и уровень воды, равный половине данного объема (объем верхней части тела должен соответствовать объему нижней части тела). После этого испытуемому предлагается постепенно погружаться в воду до тех пор, пока вода не доходит до намеченного уровня, характеризующего положение центра объема тела. Как правило, он отстоит на 2— 6 см от уровня ОЦТ тела. При вдохе общий центр объема будет располагаться выше, чем при выдохе.
Удельный вес тела человека.
Удельный вес характеризует плотность тела и представляет собой его массу, приведенную к единице объема (1 см3). Это один из важных показателей физического развития и состояния здоровья человека, зависящий от многих факторов. В частности, он связан с дыхательными движениями: в период вдоха уменьшается, а в период выдоха увеличивается. У взрослых мужчин при длине тела 165 см и массе тела 64 кг удельный вес составляет 1,044. Мужчины высокого роста имеют удельный вес меньший, чем мужчины низкого роста. У лиц с хорошо развитыми мышцами удельный вес больше, чем у тех, кто имеет слабое развитие мускулатуры. Удельный вес тела женщин меньше, чем у мужчин, за счет большего жироотложения.
По динамике удельного веса можно следить за изменением компонентов массы тела: нарастание удельного веса говорит об увеличении мышечной (активной) массы тела, и наоборот, снижение его — об увеличении жирового компонента.
Площадь опоры.
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. Так, устойчивость тела в стойке ноги врозь больше, чем в стойке ноги вместе; в стойке на двух ногах — чем в стойке на одной ноге; на лыжах — чем на коньках; в стойке фехтовальщика или боксера при расставленных ногах — чем в обычном положении стоя (поэтому и маневренность движений без потери равновесия в спортивном поединке достаточно велика).
Виды равновесия.
Вид равновесия определяется по соотношению площади опоры с положением ОЦТ тела. Если площадь опоры расположена ниже ОЦТ тела, то равновесие неустойчивое или, по определению Д. Д. Дон ского, 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).
Условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости. Равновесие тела в том или ином положении сохраняется при условии, если вертикаль ОЦТ тела проходит внутри площади опоры. Если же она выходит за пределы границ площади опоры, равновесие нарушается — тело падает. Степень устойчивости тела при выполнении упражнения зависит от высоты расположения ОЦТ тела и от величины площади опоры. Чем ниже расположен ОЦТ тела и больше площадь опоры, тем устойчивость больше. Количественной характеристикой степени устойчивости тела является угол устойчивости. Он образован вертикалью, опущенной из ОЦТ тела, и линией, проведенной из него к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем устойчивость тела больше. Величина угла устойчивости определяет возможности перемещения тела без потери равновесия.
Для правильной анатомической трактовки работы двигательного аппарата необходимо предварительно выяснить условия движения с учетом равенства действия противодействию, проявлений инерции, сохранения момента количества движений и других закономерностей.
Работу двигательного аппарата характеризуют:
— положение или движение отдельных звеньев тела в суставах;
— мышечные группы, обеспечивающие это положение или движение;
— состояние и характер работы мышц.
ТЕМА ЛЕКЦИИ №7: Введение в курс частной динамической морфологии.
Анатомическая характеристика положения тела
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 статически м, когда внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) взаимно уравновешены. Условия равновесия зависят от взаимного расположения звеньев тела и площади опоры. Поскольку обычно звенья тела находятся не в одной плоскости, а между ними образуются углы и возникают моменты сил, то 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. Б 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 лев ой половин тела, что может приводить к дисгармоничности в его строении и развитии.
По отношению к опорной поверхности различают положение тела с ни жней опорой (положения стоя, мост, шпагат), верхней опорой (висы, за исключением виса прогнувшись) со смешанной опорой (упор на параллельных брусьях) ` По виду равновесия положения тела разделяются на положения неустойчивого равновесия и ограниченно устойчивого равновесия.
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, сердечнососудистой и других систем организма.
При положениях с нижней опорой сила тяжести действует сдавливающим образом на нижележащие звенья тела, на которых уравновешиваются вышележащие. Поэтому чем ниже расположено звено, тем большая сила на него действует и тем больше должны напрягаться мышцы.
При положениях тела с верхней опорой, наоборот, мышцы нижележащих звеньев тела напрягаются меньше, чем мышцы вышележащих. Так, в положении стоя мышцы голеностопного сустава уравновешивают вес всего тела, в висе эти же мышцы уравновешивают вес лишь одной стопы. В разных положениях с верхней опорой степень подвижности тела различна (в зависимости от расстояния ОЦТ тела до опоры и величины площади опоры). Подвижность тем меньше, чем меньше расстояние от ОЦТ до опоры и чем больше площадь опоры. Перемещения звеньев тела при положениях, как с нижней, так и с верхней опорой сопровождаются дополнительными (компенсаторными) движениями в других звеньях, в других суставах. Например, для сохранения тела в равновесии при удержании груза перед собой туловище отклоняется назад, при удержании груза в правой руке - влево; подтягивание на перекладине вызывает компенсаторное перемещение ног.
Положение стоя
Положение стоя - это естественное, привычное для человека положение тела, выработанное в процессе длительной эволюции. Оно может являться рабочей позой, исходным и конечным положением для движений и физических упражнений. При стоянии тело занимает вертикальное положение, руки опущены вдоль туловища, голова держится прямо, ноги соприкасаются с опорной поверхностью подошвенной стороной стоп. Сила тяжести направлена вниз и действует сдавливающим образом на звенья : тела. Чем ближе звено к опорной поверхности, тем больше момент силы тяжести. Поэтому наибольшую нагрузку испытывают нижние конечности, особенно стопа. Сила реакции опоры равна силе тяжести, но направлена противоположно.
Одним из условий сохранения равновесия тела человека в положении стоя является расположение ОЦТ тела непосредственно над площадью опоры. Если вертикаль этого центра выходит за пределы площади опоры, то равновесие нарушается и тело падает. Кроме того, положение стоя можно сохранить только тогда, когда подвижные друг относительно друга звенья,, входящие в состав тела, удерживаются при помощи напряжения мышц и связок в закрепленном состоянии.
Стояние относится к положениям тела с нижней опорой. Площадь опоры образуется площадью подошвенной поверхности стоп и площадью пространства, заключенного между ними. Главными местами опоры стопы является нижняя поверхность пяточного бугра и головок плюсневых костей, а также (возможно) и пальцев. Площадь опоры с сомкнутыми пятками бывает большей в том случае, когда стопы располагаются друг относительно друга под некоторым углом. Она составляет примерно 250-350 см.
В положении стоя давление приходится в большей мере на пятку и в меньшей - на область головок плюсневых костей, преимущественно 2-й и 3-й. На задний отдел стопы падает примерно 3/а тяжести тела, на передний - 1/4. Если в положении стоя отвести туловище назад или же, наоборот, вывести вперед, то сила давления на площадь опоры переднего и заднего отделов стопы будет изменяться. В первом случае давление переднего отдела стопы уменьшится, а заднего - увеличится, а во втором - наоборот. Кроме того, вертикаль ОЦТ тела приближается то к заднему, то к переднему краю площади, опоры, в связи с чем нагрузка га мышцы изменяется,. Так называемая действующая опорная поверхность стопы значительно меньше той поверхности, которая видна на отпечатках. Это объясняется тем, что мягкие части стопы не могут служить достаточной опорой для тела.
Если человек стоит в обуви, особенно в жестких ботинках, «бездействующая» поверхность стопы больше, чем без обуви, так как в первом случае мягкие ткани края стопы оказывают большее сопротивление действию силы тяжести.
При симметричном стоянии масса тела распределяется равномерно на обе стопы и вертикаль ОЦТ тела проходит приблизительно в середине площади опоры. Но равновесие может быть нарушено, если эта вертикаль выйдет за границу площади опоры. В связи с этим положение стоя относят к ограниченно устойчивому виду равновесия.
В зависимости от расположения вертикали ОЦТ тела ближе к заднему или к переднему краю опоры различают три вида: положения стоя :
1) антропометрическое,
2) спокойное,
3) напряженное.
Антропометрическим положением считается такое, которое служит исходным, для различных измерений (обычно для определения длины тела деревянным ростомером). При этом тело выпрямлено и несколько отведено ' назад. ОЦТ тела находится приблизительно в той же фронтальной плоскости, в которой лежат поперечные оси главных суставов конечностей (плечевого, локтевого, тазобедренного, коленного и голеностопного) и центры тяжести отдельных звеньев тела (головы, туловища и конечностей). Антропометрическое положение мало удобно, так как площадь опоры сзади от фронтальной плоскости очень невелика и достаточно небольшого действия внешних сил, чтобы вызвать падение тела. Кроме того, неодинаковое развитие мышц, расположенных спереди и сзади поперечных осей вращения в суставах, приводит к быстрому утомлению тех, которые недостаточно сильны (например, мышц передней поверхности голени). В некотором напряжении должны быть как те мышцы, которые расположены спереди от поперечных осей суставов, так и те, которые находятся сзади этих осей т. е. сгибатели и разгибатели.
Спокойное положение характеризуется тем, что все тело находится в непринужденном состоянии (например, при положении по команде «Вольно!»). Располагаясь симметрично, верхняя часть тела несколько отведена на назад, а таз, наоборот, вперед. Фронтальная плоскость, проведённая через ОЦТ тела, проходит сзади поперечной оси тазобедренного сустава, спереди осей коленного и голеностопного суставов, приблизительно через середину площади опоры. Углы устойчивости спереди и сзади, как и боковые, одинаковы. В этом положении человек может выполнять движения в пределах площади опоры без потери равновесия.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 173; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!