"Азбука самомассажа" (карманный тренер для занимающихся самостоятельно) Владимира Дубровского - это иллюстрированная мини-книжка из серии "Библиотечка журнала "Физкультура и спорт", которая содержит рекомендации по технике самомассажа и его использованию в оздоровительных целях.
Биомеханика
Учебник написан в соответствии с новой программой изучения биомеханики в высших учебных заведениях.
Большое внимание уделено биомеханическому обоснованию применения средств физической культуры и спорта на примере различных видов спорта. Отражены современные подходы к оценке воздействия на технику спортсмена различных физических и климатических факторов, дана биомеханическая характеристика различных видов спорта.
Впервые представлены разделы по медицинской биомеханике, биомеханике инвалидов-спортсменов, биомеханическому контролю локомоций и др.
Лечебная физическая культура
Учебник написан в соответствии с новой программой изучения лечебной физкультуры и массажа в высших учебных заведениях. Большое внимание уделено систематизации средств физической культуры, применяемых с профилактической и лечебной целью, а также вопросам гидрокинезотерапии, трудотерапии, различным видам массажа, физиотерапии, мануальной терапии и многим другим методам восстановительной медицины.
Впервые освещены вопросы комплексной реабилитации при многих заболеваниях и синдромах. Учебник рассчитан на студентов факультетов физической культуры университетов и институтов физической культуры, а также студентов медицинских вузов, методистов лечебной физкультуры, реабилитологов, физиотерапевтов, врачей ЛФК и других специалистов.
Лечебный массаж
Описание: Эта книга — одна из многих, написанных этим автором, но, тем не менее, она насыщенна интересной и важной информацией. Работа содержит в себе двадцать глав, которые обобщают многолетний, как теоретический, так и практический опыт применения многих видов массажа с разной целью и в различных условиях.
Описанная здесь информация послужит и будет полезна и новичкам и профессионалам различных лечебно-оздоровительных практик, в частности массажа и комплексной реабилитации.
Практическое пособие по массажу
Массаж является одним из эффективных методов профилактики и лечения различных повреждений и заболеваний.
Предложенные в книге методики массажа помогут снять боль, психоэмоциональное напряжение и физическую усталость, улучшить самочувствие, повысить работоспособность и половую функцию.
Рассчитана на врачей, массажистов и широкий круг читателей, интересующихся практической медициной.
Реабилитация в спорте
Современный спорт предъявляет очень высокие требования к организму спортсмена.
Частые физические перегрузки чреваты перенапряжением опорно-двигательного аппарата и предпатологическими состояниями. Поэтому проблема восстановления в спорте является чрезвычайно важной.
Автор книги рассказывает о причинах и механизме утомления, его диагностике, средствах борьбы с ним. В книге рассматриваются вопросы питания, фармакологии, массажа, спортивного тейпа, физио- и гидротерапии и других средств реабилитации, комплексное применение которых является залогом эффективности тренировочного процесса.
Спортивная медицина
Учебник написан в соответствии с новой программой изучения спортивной медицины в высших учебных заведениях.
Большое внимание уделено анатомо-физиологическому обоснованию применения средств физической культуры и спорта в профилактике и лечении различных травм и заболеваний, методам контроля и диагностики, а также основам общей патологии, оказания первой медицинской помощи, экогигиене физической культуры и спорта и др. Существенно отличается от ранее изданных содержательностью, иллюстрациями и стилем изложения материала.
Учебник рассчитан на студентов факультета физической культуры университетов и институтов физической культуры, медицинских вузов, а также спортивных врачей, тренеров, массажистов и других специалистов.
Точечный массаж
Из глубокой древности пришло к нам описание так называемых «жизненных точек», через которые можно влиять на деятельность определенных органов.
В книжке дана топография этих точек на теле человека, описаны приемы их массажа и самомассажа при ряде заболеваний. Самостоятельный раздел посвящен способам воздействия на биологически активные точки (БАТ) мазями, медью, перцовым пластырем и т. д. Рассчитана на массового читателя.
Физиология физического воспитания и спорта
Учебник написан в соответствии с новой программой изучения «Физиологии физического воспитания и спорта» в различных учебных заведениях. Большое внимание уделено физиологии ЦНС и нервно-мышечной системы, терморегуляции и акклиматизации, биоритмам, гормональной регуляции при физической деятельности, другим вопросам, касающимся физической работы, физиологическим изменениям в функциональных системах и органах под влиянием физических нагрузок; дана характеристика состояния организма при занятиях различными видами спорта и оздоровительной физкультурой.
Учебник рассчитан на студентов колледжей, факультетов физической культуры университетов и институтов физической культуры, медицинских вузов, а также тренеров, спортивных врачей и других специалистов.
Целебное касание. Путь к долголетию
Повышенный интерес людей к массажу и самомассажу не случаен: благодаря воздействию на тело человека специальными приемами стимулируются защитные силы организма, что помогает сохранить и укрепить здоровье, предупредить различные недуги, а в случае заболевания — восстановить здоровье.
Особой популярностью пользуется так называемый точечный массаж, пришедший к нам из глубокой древности. В книжке дана топография «жизненных точек» на теле человека, описаны приемы их массажа и самомассажа при ряде заболеваний, а также для повышения жизненного тонуса организма.
Биомеханика … Орфографический словарь-справочник
БИОМЕХАНИКА - (от греч. bios жизнь и mechane машина, орудие; син.: животная механика, биотехника, физиологич. механика), отдел общей физиологии, изучающий развитие, строение и деятельность двигательного аппарата животных и человека. Сообразно с этими… … Большая медицинская энциклопедия
- (от био... и механика) изучает механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происхождение в них механического явления (при движениях, дыхании и т. д.) … Большой Энциклопедический словарь
БИОМЕХАНИКА, биомеханики, мн. нет, жен. (от греч. bios жизнь и слова механика). 1. Наука о движении животных и человека. 2. Система актерского искусства, основанная на данных этой науки (театр. неол.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935… … Толковый словарь Ушакова
Раздел биологии (биофизики и физиологии), изучающий механич. свойства тканей, органов и организма в целом и происходящие в них механич. явления (движение человека и животных, работа дыхательного аппарата, кровообращение, упругие свойства сосудов … Биологический энциклопедический словарь
Сущ., кол во синонимов: 2 биология (73) нанобиомеханика (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
БИОМЕХАНИКА - раздел (см.), изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические процессы и явления. Термин используют применительно к учению о движениях человека и животных … Большая политехническая энциклопедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Биомеханика (театральная). Биомеханика раздел естественных наук, изучающий на основе моделей и методов механики механические свойства живых тканей, отдельных органов и систем, или организма в… … Википедия
I Биомеханика раздел биофизики, изучающий механические аспекты строения и функционирования биологических систем и их взаимодействия с окружающей средой. Биомеханические исследования охватывают различные уровни организации живой материи:… … Медицинская энциклопедия
- (от Био... и Механика) раздел биофизики (См. Биофизика), изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические явления. Термином «Б.» ранее также называли отрасль эмбриологии… … Большая советская энциклопедия
И; ж. 1. Раздел биофизики, изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом и происходящих в них механических процессов (при движении, дыхании, кровообращении и т.п.). Лаборатория биомеханики. 2. Строение, развитие и… … Энциклопедический словарь
(Реферат)
n1.doc
УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗОВ.
В.И. ДУБРОВСКИЙ, В.Н. ФЕДОРОВА
БИОМЕХАНИКА
Рецензенты:
Доктор биологических наук, профессор А.Г. Максина; доктор технических наук, профессор В.Д. Ковалев;
Кандидат медицинских наук, лауреат Государственной премии СССР
И.Л. Баднин
Рисунки выполнены художником Н.М. Замешаевой
Дубровский В.И., Федорова В.Н.
Биомеханика: Учеб. для сред, и высш. учеб, заведений. - М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. - 672 с.: ил. ISBN 5-305-00101-3.
Учебник написан в соответствии с новой программой изучения биомеханики в высших учебных заведениях. Большое внимание уделено биомеханическому обоснованию применения средств физической культуры и спорта на примере различных видов спорта. Отражены современные подходы к оценке воздействия на технику спортсмена различных физических и климатических факторов, дана биомеханическая характеристика различных видов спорта. Впервые представлены разделы по медицинской биомеханике, биомеханике инвалидов-спортсменов, биомеханическому контролю локомоций и др.
Учебник адресован студентам факультетов физической культуры университетов, институтов физической культуры и медицинских вузов, а также тренерам, спортивным врачам, реабилитологам, занимающимся разработкой и прогнозированием тренировок, лечением и реабилитацией спортсменов и другим специалистам.
© Дубровский В.И., Федорова В.Н., 2003 © «Издательство ВЛАДОС-ПРЕСС», 2003 © Серийное оформление обложки. ISBN 5-305-00101-3 «Издательство ВЛАДОС-ПРЕСС», 2003
ПРЕДИСЛОВИЕ
Любая отрасль человеческих знаний, в том числе такая дисциплина как биомеханика, оперирует некоторым набором исходных определений, понятий и гипотез. С одной стороны, используются фундаментальные определения из математики, физики, общей механики. С другой - биомеханика базируется на данных экспериментальных исследований, важнейшими из которых являются оценка различных видов двигательной деятельности человека, управления ими; определение свойств биомеханических систем при различных способах деформирования; результаты, полученные при решении медико-биологических задач.
Биомеханика находится на стыке разных наук: медицины, физики, математики, физиологии, биофизики, вовлекая в свою сферу различных специалистов, таких как инженеры, конструкторы, технологи, программисты и др.
Биомеханика спорта как учебная дисциплина изучает как движения человека в процессе выполнения физических упражнений, во время соревнований, так и движения отдельных спортивных снарядов.
Существенное значение в современном спорте и физической культуре придается механической прочности, устойчивости тканей опорно-двигательного аппарата, органов, тканей к многократным физическим нагрузкам, особенно при тренировках в экстремальных условиях (среднегорье, высокая влажность, низкая и высокая температура, гипотермия, изменение биоритмов) с учетом телосложения, возраста, пола, функционального состояния человека. Все эти данные могут быть использованы в совершенствовании методики и техники выполнения тех или иных упражнений и тренировочных систем, а также в совершенствовании инвентаря, экипировки и других факторов.
Физическая культура и спорт в нашей стране в последнее десятилетие утратили свое влияние. Это никак не способствует укреплению здоровья человека. Это также сказывается в виде снижения способности противостоять негативным факторам окружающей среды.
Значение спорта во все времена было существенным в предупреждении преждевременного старения, в восстановлении функциональных возможностей организма после болезней и травм.
С развитием науки медицина активно внедряет ее достижения, разрабатывая новые методы лечения, оценки их эффективности, новые методики диагностики. Это, в свою очередь, обогащает спортивную медицину и физическую культуру. В данном учебнике предложены знания физических основ многих вопросов спортивной медицины, которые необходимы преподавателю физкультуры, тренеру, спортивному врачу, массажисту. Эти знания не менее важны, чем знания основ тренировочного процесса. В зависимости от того, как понимается физическая сущность того или иного направления спортивной медицины, в совокупности с медицинскими аспектами можно прогнозировать, дозировать оздоровительный (лечебный) эффект, а также уровень спортивных достижений.
В лечебной физической культуре применяются различные физические упражнения, реализуемые в том или ином виде спорта.
В данном учебнике, по сравнению с ранее вышедшими, впервые для биомеханики спорта изложен материал, показывающий применение законов фундаментальной физики ко многим конкретным направлениям этой дисциплины. Рассмотрены вопросы: кинематика, динамика материальной точки, динамика поступательного движения, виды сил в природе, динамика вращательного движения, неинерциальные системы отсчета, законы сохранения, механические колебания, механические свойства. Представлен большой раздел, показывающий физические основы воздействия различных факторов (механических, звуковых, электромагнитных, радиационных, тепловых), понимание физической сущности которых совершенно необходимо для рационального решения многих задач спортивной медицины.
Профессор В.И. Дубровский и профессор В.Н. Федорова помимо биомеханических методов контроля лиц, занимающихся физкультурой и спортом, представили биомеханические показатели в норме и при патологии (травмы и заболевания опорно-двигательного аппарата, при утомлении и др.), а также при тренировке в экстремальных условиях, у инвалидов-спортсменов и др.
Многие вопросы освещены авторами с учетом развития спорта высших достижений, инвалидного спорта, биомеханики спортивной травмы, различных возрастных периодов развития, с учетом телосложения и техники выполнения тех или иных упражнений в различных видах спорта.
В книге показаны основные направления в развитии биомеханики с использованием современных методов контроля: стационарный и дистанционный контроль за локомоциями; разработка современных технологий инвентаря, экипировки; техники выполнения физических упражнений в различных видах спорта; контроль за выполнением упражнений инвалидами-спортсменами; биомеханический контроль при травмах и заболеваниях опорно-двигательного аппарата и др.
По существу, в каждой главе учебника авторы подчеркивают, что, чтобы успешно выступать на соревнованиях, спортсмен должен владеть рациональной техникой выполнения упражнения, понимая его медико-физическую сущность, должен быть оснащен современной экипировкой, спортинвентарем, должен быть хорошо подготовлен функционально и здоров.
Особое место в учебнике отведено влиянию интенсивных физических нагрузок на структурные (морфологические) изменения в тканях опорно-двигательного аппарата, особенно если несовершенна техника выполнения физических упражнений и методы ее коррекции. Отмечено, что реакция тканей ОДА на физические нагрузки во многом зависит от техники выполнения упражнений, телосложения, возраста, функционального состояния, климато-географических факторов и т. п.
Авторы большое внимание уделяют возможностям использования математических и физических моделей как для различных упражнений, так и для отдельных участков и систем организма человека, в частности, спортсмена, а также тела в целом, для прогнозирования реакций организма на физические нагрузки и различные неблагоприятные факторы воздействия внешней среды. Телосложение, возраст важны для расчетной и модельной оценки пределов переносимости этих воздействий с учетом разнообразных дополнительных факторов.
У нас в стране и за рубежом до сих пор нет учебника, где были бы систематизированы материалы как по теоретическим физико-математическим основам биомеханики спорта, так и по биомеханике в норме и при патологии, с учетом возраста, пола, телосложения и функционального состояния лиц, занимающихся физкультурой и спортом. Особенно это важно при занятии спортом высших достижений, где требования к технике выполнения упражнений исключительные, и малейшие отклонения ведут к травматизму, иногда к инвалидности, снижению спортивных результатов.
Учебник «Биомеханика» отвечает современным требованиям, предъявляемым к учебникам по медико-биологическим дисциплинам, единым для педагогических, медицинских вузов и институтов физической культуры.
Большое количество информационных таблиц, рисунков, схем, однотипное и четкое разделение материала по структуре в каждой главе, выделенные лаконичные определения делают излагаемый материал очень наглядным, интересным, легко воспринимаемым и запоминаемым.
Этот учебник позволит студентам, тренерам, врачам, методистам ЛФК, преподавателям физкультуры лучше познать основы спортивной биомеханики, спортивной медицины, лечебной физкультуры, а следовательно, успешно и активно использовать их в своей работе. Этот учебник может быть рекомендован знатокам прикладной механики, специализирующимся по биомеханике.
Заведующий кафедрой теоретической механики Пермского государственного технического университета,
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации
Ю.И. Няшин
ВВЕДЕНИЕ
Биомеханика движений человека представляет собой одну из частей более общей дисциплины, кратко называемой «биомеханика».
Биомеханика - это раздел биофизики, в котором изучаются механические свойства тканей, органов и систем живого организма и механические явления, сопровождающие процессы жизнедеятельности. Пользуясь методами теоретической и прикладной механики, эта наука исследует деформацию структурных элементов тела, течение жидкостей и газов в живом организме, движение в пространстве частей тела, устойчивость и управляемость движений и другие вопросы, доступные указанным методам. На основе этих исследований могут быть составлены биомеханические характеристики органов и систем организма, знание которых является важнейшей предпосылкой для изучения процессов регуляции. Учет биомеханических характеристик дает возможность строить предположения о структуре систем, управляющих физиологическими функциями. До последнего времени основные исследования в области биомеханики были связаны с изучением движений человека и животных. Однако сфера приложения этой науки прогрессивно расширяется; сейчас она включает в себя также изучение дыхательной системы, системы кровообращения, специализированных рецепторов и т. д. Интересные данные получены при изучении эластичного и неэластичного сопротивления грудной клетки, движений газов через дыхательные пути. Предпринимаются попытки обобщенного подхода к анализу движения крови с позиций механики сплошных сред, в частности, изучаются упругие колебания сосудистой стенки. Доказано также, что с точки зрения механики структура сосудистой системы оптимальна для выполнения своих транспортных функций. Реологические исследования в биомеханике обнаружили специфические деформационные свойства многих тканей тела: экспоненциальную нелинейность связи между напряжениями и деформациями, существенную зависимость от времени и т. д. Полученные знания о деформационных свойствах тканей помогают решению некоторых практических задач, в частности, они используются при создании внутренних протезов (клапаны, искусственное сердце, сосуды и пр.). Особенно плодотворно применяется классическая механика твердого тела в изучении движений человека. Часто под биомеханикой понимают именно это ее приложение. При изучении движений биомеханика использует данные антропометрии, анатомии, физиологии нервной и мышечной систем и других биологических дисциплин. Поэтому часто, может быть, в учебных целях, в биомеханику ОДА включают его функциональную анатомию, а иногда и физиологию нервно-мышечной системы, называя это объединение кинезиологией.
Количество управляющих воздействий в нервно-мышечной системе огромно. Тем не менее, нервно-мышечная система обладает удивительной надежностью и широкими компенсаторными возможностями, способностью не только многократно повторять одни и те же стандартные комплексы движений (синергии), но и выполнять стандартные произвольные движения, направленные на достижение определенных целей. Помимо способности организовать и активно заучивать необходимые движения, нервно-мышечная система обеспечивает приспособляемость к быстро меняющимся условиям окружающей и внутренней среды организма, изменяя применительно к этим условиям привычные действия. Эта вариативность имеет не только пассивный характер, но обладает чертами активного поиска, осуществляемого нервной системой, когда она добивается наилучшего решения поставленных задач. Перечисленные способности нервной системы обеспечиваются переработкой в ней информации о движениях, которая поступает по обратным связям, образованным сенсорной афферентацией. Деятельность нервно-мышечной системы отражается во временной, кинематической и динамической структурах движения. Благодаря этому отражению становится возможным, наблюдая механику, получить информацию о регуляции движений и ее нарушениях. Такой возможностью широко пользуются при диагностике заболеваний, в нейрофизиологических исследованиях с помощью специальных тестов при контроле двигательных навыков и обученности инвалидов, спортсменов, космонавтов и в ряде других случаев.
Любвеобильный братец Индии Казимир не придумал ничего лучшего, как пригласить сестру на... кладбище – хоронили одну из его любовниц, и ловелас опасался мести обманутого мужа. Там к нему подошла парикмахерша покойной Нина Сигуркина и поделилась подозрениями: Машеньку подменили, в гробу совсем другая женщина! Казимир не поверил этому бреду, и напрасно – на следующий день Нину нашли в ближайшей лесополосе, и теперь она вполне могла составить компанию своей клиентке... Неужели парикмахерша была права?
Чабуа Амирэджиби
Чабуа Амирэджиби – известный современный грузинский писатель. Особую популярность Ч. Амирэджиби принес роман «Дата Туташхиа», выдержавший уже несколько изданий в Тбилиси и в Москве, переведенный на ряд европейских языков. Каждое душевное движение героя романа Дата Туташхиа, мятежника, скрывающегося от царских жандармов, свидетельствует об искреннем желании искоренить зло, помочь людям. Своей романтичностью Дата напоминает известных литературных героев – Робина Гуда, Карла Моора, Дубровского. Вместе с тем это сложный динамический образ…
Сезон дождей Илья Штемлер
Однажды утром соседский пес во время прогулки нашел во дворе дома, где жил известный журналист Евсей Дубровский, труп младенца. Начинается расследование, к журналисту обращается милицейский дознаватель. Однако неожиданным образом по ходу дела Дубровский из свидетеля становится подозреваемым… Об этом, а также о страстях библиофилов, о любви и ненависти, о долге и чести, о вечных темах русской литературы читайте в новом романе Ильи Штемлера «Сезон дождей».
Никто, кроме президента Лев Гурский
Расследуя похищение крупного бизнесмена, капитан ФСБ Максим Лаптев внезапно оказывается втянут в круговорот невероятного дела невиданного масштаба. Цель заговорщиков – сам президент России, и в средствах злодеи не стесняются. Судьба страны в очередной раз висит на волоске, но… По ходу сюжета этого иронического триллера пересекутся интересы бывшего редактора влиятельной газеты, бывшего миллиардера, бывшего министра культуры и еще многих других, бывших и настоящих, – в том числе и нового генсека ООН, и писателя Фердинанда Изюмова, вернувшегося…
Адвокат черной королевы Наталья Борохова
Молодой адвокат Лиза Дубровская поначалу ревновала своего жениха Андрея к его подруге детства. Но Алина быстро убедила ее, что между ними ничего нет, и даже предложила Лизе помощь в работе – легкое арбитражное дело о взыскании долга. Лиза это дело быстро выиграла, хотя в глаза не видела своего клиента, Алина просто передала от него доверенность. Но через несколько дней ответчика обнаружили убитым, а клиента, оказывается, вообще не существует в природе, доверенность липовая! В этих преступлениях обвинили Дубровскую, она оказалась в следственном…
Адвокат Казановы Наталья Борохова
Ничто не предвещало неожиданностей в деле, доставшемся молодому адвокату Елизавете Дубровской. Все указывало на то, что известную бизнес-леди Ингу Сереброву убил молодой муж Дмитрий, ее бывший тренер по фитнесу. Елизавета пыталась отыскать новые улики, когда случилось непредвиденное: Дмитрий бежал из-под стражи, и в тот же день погибла маникюрша Серебровой, выступившая против него в суде. Казалось бы, все понятно – убийца избавился от свидетельницы. Но по некоторым мелким деталям Лиза начала догадываться: кто-то пытается обвинить ее подзащитного…
Адвокат на час Наталья Борохова
Это было безнадежное, заведомо проигрышное дело. Подзащитная Лизы Дубровской Анастасия Дроздова вела себя очень странно – сводила на нет все усилия адвоката, словно заранее смирившись с приговором. А ведь ей светило не меньше пятнадцати лет! Настю обвиняли в убийстве известной бизнес-леди Дворецкой, хозяйки преуспевающего холдинга «Жемчужина», где Дроздова возглавляла юридическую службу. Дворецкая настолько приблизила к себе Настю, что поселила ее в своем роскошном особняке, сделав почти членом семьи. И вот во время празднования юбилея бизнес-леди…
Адвокат – невидимка Наталья Борохова
Молодой адвокат Елизавета Дубровская восхищалась своим маститым коллегой Владимиром Лещинским и даже помыслить не могла, что вскоре увидит его на скамье подсудимых! В постели известного ловеласа Лещинского обнаружили задушенную девушку, и все улики указывали – это сделал именно он. Только Дубровская не сомневалась: ее клиента подставили, хотя Лещинский вовсе не интересовался мнением Лизы, считая своего защитника лишь статистом на этом процессе. Но вскоре девушка раскопала в прошлом адвоката нечто, заставившее ее усомниться в его невиновности…
Визитная карточка хищницы Наталья Борохова
Глава преступной группировки Александр Суворов планировал податься в политику, а оказался за решеткой. Так молодому адвокату Елизавете Дубровской досталось очередное малоприятное дело: защищать Ивана Зверева, ближайшего помощника Суворова. Главный адвокат процесса, влиятельный и могущественный Грановский, несмотря на множество доказательств вины его подзащитного, уверенно ведет дело к развалу. А как же иначе, если все свидетели либо подкуплены, либо запуганы и отказались от своих прежних показаний? В этой ситуации от Дубровской требуется…
Досье на адвоката Наталья Борохова
Ласковый тон начальника не сулил ничего хорошего. И предчувствия не обманули Елизавету Дубровскую: ее назначили защитником по делу маньяка-душителя по кличке Чулочник. Лиза была в панике. Ее мало прельщала перспектива появиться на страницах газет и телеэкране в качестве адвоката маньяка. «Чулочница» – вот как ее могут прозвать! Родственники погибших девушек закидают молодого адвоката тухлыми яйцами. А сам убийца, вперив в нее безумный взгляд, будет неоднократно душить ее в своих мечтах белыми кружевными чулками… Чулочник оказался молодым…
Предсказание для адвоката Наталья Борохова
Молодому адвокату Елизавете Дубровской до сих пор доводилось встречаться с преступлениями только на страницах уголовных дел. И вот она сама стала свидетелем преступления, которое, вне всяких сомнений, попадет на первые полосы газет! Эмма, знакомая Лизиного мужа, пригласила их на вечеринку в честь Хэллоуина, устроила экзотическое гадание и намекнула на неблаговидные поступки каждого из присутствующих. Той же ночью Эмму нашли убитой. Значит, какие-то ее слова попали в цель?.. Молодому следователю прокуратуры Майкову эта назойливая адвокатша…
Соблазн для Щелкунчика Наталья Борохова
Молодой адвокат Елизавета Дубровская прозябала в заштатной юридической консультации и только мечтала о громких делах и блистательных победах. В работе у Лизы был один иск – от старушки, увязшей в гудроне. Поэтому, когда к ней обратился директор преуспевающего охранного агентства Полич, девушка не могла поверить – неужели у нее наконец-то будет настоящее серьезное дело? Адвокат понадобился Поличу для сотрудника его агентства Сергея Петренко, обвиняемого в убийстве крупного бизнесмена. В том, что ее подзащитный виновен, никто не сомневается,…
Звездный час адвоката Наталья Борохова
Диана и Ольга дружили всю жизнь, с самого детства. Но закончилась дружба трагически: Ольга Крапивина, опытная альпинистка, погибла – ее сбросили со скалы. А обвинили в убийстве… Диану Данилевскую, ставшую известной писательницей. Упорно ходили слухи, что между закадычными подругами встал мужчина… Адвокат Елизавета Дубровская прилагала все силы, чтобы освободить Диану, но та явно что-то скрывала от своего защитника. Находясь под следствием, Данилевская начала новую книгу – автобиографическую повесть, в которой пообещала раскрыть все тайны.…
Адвокат под гипнозом Наталья Борохова
Молодому адвокату Лизе Дубровской досталось гражданское дело о наследстве: Кристина Каменева пыталась опротестовать завещание отца, который все свое состояние оставил ее мачехе. Брак продлился всего полгода, жена была младше мужа в три раза, и Кристина сразу заподозрила, что ее отец покинул этот мир не без посторонней помощи. Дубровская пыталась найти доказательства, и Кристина решила помочь своему адвокату: она записалась в группу психоанализа, которую ее отец посещал под вымышленным именем прямо накануне гибели…
Русский рукопашный бой в 10 уроках Алексей Кадочников
Обучающая программа, предлагаемая читателю на страницах книги, базируется на современных научных исследованиях в области анатомии, физики, физиологии и биомеханики в части технического освоения приемов и на теории деятельности в части их тактического применения в различных ситуациях. Обучающая программа может быть использована как для самостоятельного изучения, так и для совершенствования базовой техники рукопашного боя.
Адвокат инкогнито Наталья Борохова
У адвоката Елизаветы Дубровской никогда раньше не было такого необычного клиента! Известный ученый, уважаемый профессор университета Аркадий Соболев обвиняется в… изнасиловании и попытке убийства лаборантки! Но ведь он верен своей жене Виктории, у них двое очаровательных детишек и вообще просто идеальная семья… Что же тогда случилось после празднования дня рождения супруги, когда та улетела в срочную командировку, а Аркадий остался в банкетном зале наедине с Софьей Кисловой? Наутро он проснулся один в гостиничном номере, абсолютно ничего…
Адвокат по сердечным делам Наталья Борохова
Налаженная, размеренная жизнь Евгении Швец, главного редактора журнала «София», полетела под откос: она сбила человека на заснеженной скользкой дороге и трусливо сбежала с места происшествия. Евгению терзали угрызения совести и страх, ведь ей грозило следствие, а потом и суд! Вконец отчаявшись, Швец обратилась за помощью к адвокату Елизавете Дубровской. Дубровская посоветовала заключить мировое соглашение с потерпевшей – ею оказалась юная Мария, сбежавшая из дома из-за невыносимо тяжелой жизни. Евгения пригласила Машу пожить у себя, чтобы…
Рукопашный бой для начинающих Алексей Кадочников
Обучающая программа, предлагаемая читателю на страницах книги, базируется на современных научных исследованиях в области анатомии, физики, физиологии и биомеханики в части технического освоения приемов и на теории деятельности в части их тактического применения в различных ситуациях. Обучающая программа может быть использована как для самостоятельного изучения так и для совершенствования базовой техники рукопашного боя.
Основы гиревого спорта: обучение двигательным… Владимир Тихонов
В учебном пособии раскрывается история развития гиревого спорта в России, актуальные проблемы этого вида спорта. Впервые рассматриваются основы техники гиревого спорта с точки зрения биомеханики двигательных действий в соревновательных упражнениях. Особое значение придается координации двигательных действий и дыхания, что является, с точки зрения авторов, основой повышения результативности в гиревом спорте. Приводятся как общие, так и специфические методы обучения и тренировки в гиревом спорте, соответствующие основам теории и методики…
УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗОВ.
В.И. ДУБРОВСКИЙ, В.Н. ФЕДОРОВА
Москва
Рецензенты:
доктор биологических наук, профессор А.Г. Максина; доктор технических наук, профессор В.Д. Ковалев;
кандидат медицинских наук, лауреат Государственной премии СССР
И.Л. Баднин
Рисунки выполнены художником Н.М. Замешаевой
Дубровский В.И., Федорова В.Н.
Биомеханика: Учеб. для сред, и высш. учеб, заведений. М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. 672 с.: ил. ISBN 5-305-00101-3.
Учебник написан в соответствии с новой программой изучения биомеханики в высших учебных заведениях. Большое внимание уделено биомеханическому обоснованию применения средств физической культуры и спорта на примере различных видов спорта. Отражены современные подходы к оценке воздействия на технику спортсмена различных физических и климатических факторов, дана биомеханическая характеристика различных видов спорта. Впервые представлены разделы по медицинской биомеханике , биомеханике инвалидов-спортсменов, биомеханическому контролю локомоций и др.
Учебник адресован студентам факультетов физической культуры университетов, институтов физической культуры и медицинских вузов, а также тренерам, спортивным врачам, реабилитологам, занимающимся разработкой и прогнозированием тренировок, лечением и реабилитацией спортсменов и другим специалистам.
© Дубровский В.И., Федорова В.Н., 2003 © «Издательство ВЛАДОС-ПРЕСС», 2003 © Серийное оформление обложки. ISBN 5-305-00101-3 «Издательство ВЛАДОС-ПРЕСС», 2003
ПРЕДИСЛОВИЕ
Любая отрасль человеческих знаний, в том числе такая дисциплина как биомеханика, оперирует некоторым набором исходных определений, понятий и гипотез. С одной стороны, используются фундаментальные определения из математики, физики, общей механики. С другой биомеханика базируется на данных экспериментальных исследований, важнейшими из которых являются оценка различных видов двигательной деятельности человека, управления ими; определение свойств биомеханических систем при различных способах деформирования; результаты, полученные при решении медико-биологических задач.
Биомеханика находится на стыке разных наук: медицины, физики, математики, физиологии, биофизики, вовлекая в свою сферу различных специалистов, таких как инженеры, конструкторы, технологи, программисты и др.
Биомеханика спорта как учебная дисциплина изучает как движения человека в процессе выполнения физических упражнений, во время соревнований, так и движения отдельных спортивных снарядов.
Существенное значение в современном спорте и физической культуре придается механической прочности, устойчивости тканей опорно-двигательного аппарата, органов, тканей к многократным физическим нагрузкам, особенно при тренировках в экстремальных условиях (среднегорье, высокая влажность, низкая и высокая температура, гипотермия, изменение биоритмов) с учетом телосложения, возраста, пола, функционального состояния человека. Все эти данные могут быть использованы в совершенствовании методики и техники выполнения тех или иных упражнений и тренировочных систем, а также в совершенствовании инвентаря, экипировки и других факторов.
Физическая культура и спорт в нашей стране в последнее десятилетие утратили свое влияние. Это никак не способствует укреплению здоровья человека. Это также сказывается в виде снижения способности противостоять негативным факторам окружающей среды.
Значение спорта во все времена было существенным в предупреждении преждевременного старения, в восстановлении функциональных возможностей организма после болезней и травм.
С развитием науки медицина активно внедряет ее достижения, разрабатывая новые методы лечения, оценки их эффективности, новые методики диагностики. Это, в свою очередь, обогащает спортивную медицину и физическую культуру. В данном учебнике предложены знания физических основ многих вопросов спортивной медицины, которые необходимы преподавателю физкультуры, тренеру, спортивному врачу, массажисту. Эти знания не менее важны, чем знания основ тренировочного процесса. В зависимости от того, как понимается физическая сущность того или иного направления спортивной медицины, в совокупности с медицинскими аспектами можно прогнозировать, дозировать оздоровительный (лечебный) эффект, а также уровень спортивных достижений.
В лечебной физической культуре применяются различные физические упражнения, реализуемые в том или ином виде спорта.
В данном учебнике, по сравнению с ранее вышедшими, впервые для биомеханики спорта изложен материал, показывающий применение законов фундаментальной физики ко многим конкретным направлениям этой дисциплины. Рассмотрены вопросы: кинематика, динамика материальной точки, динамика поступательного движения, виды сил в природе, динамика вращательного движения, неинерциальные системы отсчета, законы сохранения, механические колебания, механические свойства. Представлен большой раздел, показывающий физические основы воздействия различных факторов (механических, звуковых, электромагнитных, радиационных, тепловых), понимание физической сущности которых совершенно необходимо для рационального решения многих задач спортивной медицины.
Профессор В.И. Дубровский и профессор В.Н. Федорова помимо биомеханических методов контроля лиц, занимающихся физкультурой и спортом, представили биомеханические показатели в норме и при патологии (травмы и заболевания опорно-двигательного аппарата, при утомлении и др.), а также при тренировке в экстремальных условиях, у инвалидов-спортсменов и др.
Многие вопросы освещены авторами с учетом развития спорта высших достижений, инвалидного спорта, биомеханики спортивной травмы, различных возрастных периодов развития, с учетом телосложения и техники выполнения тех или иных упражнений в различных видах спорта.
В книге показаны основные направления в развитии биомеханики с использованием современных методов контроля: стационарный и дистанционный контроль за локомоциями; разработка современных технологий инвентаря, экипировки; техники выполнения физических упражнений в различных видах спорта; контроль за выполнением упражнений инвалидами-спортсменами; биомеханический контроль при травмах и заболеваниях опорно-двигательного аппарата и др.
По существу, в каждой главе учебника авторы подчеркивают, что, чтобы успешно выступать на соревнованиях, спортсмен должен владеть рациональной техникой выполнения упражнения, понимая его медико-физическую сущность, должен быть оснащен современной экипировкой, спортинвентарем, должен быть хорошо подготовлен функционально и здоров.
Особое место в учебнике отведено влиянию интенсивных физических нагрузок на структурные (морфологические) изменения в тканях опорно-двигательного аппарата, особенно если несовершенна техника выполнения физических упражнений и методы ее коррекции. Отмечено, что реакция тканей ОДА на физические нагрузки во многом зависит от техники выполнения упражнений, телосложения, возраста, функционального состояния, климато-географических факторов и т. п.
Авторы большое внимание уделяют возможностям использования математических и физических моделей как для различных упражнений, так и для отдельных участков и систем организма человека, в частности, спортсмена, а также тела в целом, для прогнозирования реакций организма на физические нагрузки и различные неблагоприятные факторы воздействия внешней среды. Телосложение, возраст важны для расчетной и модельной оценки пределов переносимости этих воздействий с учетом разнообразных дополнительных факторов.
У нас в стране и за рубежом до сих пор нет учебника, где были бы систематизированы материалы как по теоретическим физико-математическим основам биомеханики спорта, так и по биомеханике в норме и при патологии, с учетом возраста, пола, телосложения и функционального состояния лиц, занимающихся физкультурой и спортом. Особенно это важно при занятии спортом высших достижений, где требования к технике выполнения упражнений исключительные, и малейшие отклонения ведут к травматизму, иногда к инвалидности, снижению спортивных результатов.
Учебник «Биомеханика» отвечает современным требованиям, предъявляемым к учебникам по медико-биологическим дисциплинам, единым для педагогических, медицинских вузов и институтов физической культуры.
Большое количество информационных таблиц, рисунков, схем, однотипное и четкое разделение материала по структуре в каждой главе, выделенные лаконичные определения делают излагаемый материал очень наглядным, интересным, легко воспринимаемым и запоминаемым.
Этот учебник позволит студентам, тренерам, врачам, методистам ЛФК, преподавателям физкультуры лучше познать основы спортивной биомеханики, спортивной медицины, лечебной физкультуры, а следовательно, успешно и активно использовать их в своей работе. Этот учебник может быть рекомендован знатокам прикладной механики, специализирующимся по биомеханике.
Заведующий кафедрой теоретической механики Пермского государственного технического университета,
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации
Ю.И. Няшин
ВВЕДЕНИЕ
Биомеханика движений человека представляет собой одну из частей более общей дисциплины, кратко называемой «биомеханика».
Биомеханика это раздел биофизики, в котором изучаются механические свойства тканей, органов и систем живого организма и механические явления, сопровождающие процессы жизнедеятельности. Пользуясь методами теоретической и прикладной механики, эта наука исследует деформацию структурных элементов тела, течение жидкостей и газов в живом организме, движение в пространстве частей тела, устойчивость и управляемость движений и другие вопросы, доступные указанным методам. На основе этих исследований могут быть составлены биомеханические характеристики органов и систем организма, знание которых является важнейшей предпосылкой для изучения процессов регуляции. Учет биомеханических характеристик дает возможность строить предположения о структуре систем, управляющих физиологическими функциями. До последнего времени основные исследования в области биомеханики были связаны с изучением движений человека и животных. Однако сфера приложения этой науки прогрессивно расширяется; сейчас она включает в себя также изучение дыхательной системы, системы кровообращения, специализированных рецепторов и т. д. Интересные данные получены при изучении эластичного и неэластичного сопротивления грудной клетки, движений газов через дыхательные пути. Предпринимаются попытки обобщенного подхода к анализу движения крови с позиций механики сплошных сред, в частности, изучаются упругие колебания сосудистой стенки. Доказано также, что с точки зрения механики структура сосудистой системы оптимальна для выполнения своих транспортных функций. Реологические исследования в биомеханике обнаружили специфические деформационные свойства многих тканей тела: экспоненциальную нелинейность связи между напряжениями и деформациями, существенную зависимость от времени и т. д. Полученные знания о деформационных свойствах тканей помогают решению некоторых практических задач, в частности, они используются при создании внутренних протезов (клапаны, искусственное сердце, сосуды и пр.). Особенно плодотворно применяется классическая механика твердого тела в изучении движений человека. Часто под биомеханикой понимают именно это ее приложение. При изучении движений биомеханика использует данные антропометрии, анатомии, физиологии нервной и мышечной систем и других биологических дисциплин. Поэтому часто, может быть, в учебных целях, в биомеханику ОДА включают его функциональную анатомию, а иногда и физиологию нервно-мышечной системы, называя это объединение кинезиологией.
Количество управляющих воздействий в нервно-мышечной системе огромно. Тем не менее, нервно-мышечная система обладает удивительной надежностью и широкими компенсаторными возможностями, способностью не только многократно повторять одни и те же стандартные комплексы движений (синергии), но и выполнять стандартные произвольные движения, направленные на достижение определенных целей. Помимо способности организовать и активно заучивать необходимые движения, нервно-мышечная система обеспечивает приспособляемость к быстро меняющимся условиям окружающей и внутренней среды организма, изменяя применительно к этим условиям привычные действия. Эта вариативность имеет не только пассивный характер, но обладает чертами активного поиска, осуществляемого нервной системой, когда она добивается наилучшего решения поставленных задач. Перечисленные способности нервной системы обеспечиваются переработкой в ней информации о движениях, которая поступает по обратным связям, образованным сенсорной афферентацией. Деятельность нервно-мышечной системы отражается во временной, кинематической и динамической структурах движения. Благодаря этому отражению становится возможным, наблюдая механику, получить информацию о регуляции движений и ее нарушениях. Такой возможностью широко пользуются при диагностике заболеваний, в нейрофизиологических исследованиях с помощью специальных тестов при контроле двигательных навыков и обученности инвалидов, спортсменов, космонавтов и в ряде других случаев.
Глава 1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БИОМЕХАНИКИ
Биомеханика одна из самых старых ветвей биологии. Ее истоками были работы Аристотеля и Галена, посвященные анализу движений животных и человека. Но только благодаря работам одного из самых блистательных людей эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (14521519) биомеханика сделала свой следующий шаг. Леонардо особенно интересовался строением человеческого тела (анатомией) в связи с движением. Он описал механику тела при переходе из положения сидя к положению стоя, при ходьбе вверх и вниз, при прыжках и, по-видимому, впервые дал описание походок.
Р. Декарт (15961650) создал основу рефлекторной теории, показав, что причиной движений может быть конкретный фактор внешней среды, воздействующий на органы чувств. Этим объяснялось происхождение непроизвольных движений.
В дальнейшем большое влияние на развитие биомеханики оказал итальянец Д. Борелли (16081679) врач, математик, физик. В своей книге «О движении животных» по сути он положил начало биомеханике как отрасли науки. Он рассматривал организм человека как машину и стремился объяснить дыхание, движение крови и работу мышц с позиций механики.
Биологическая механика как наука о механическом движении в биологических системах использует в качестве методического аппарата принципы механики.
Механика человека есть новый раздел механики, изучающий целенаправленные движения человека.
Биомеханика это раздел биологии, изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические явления (при движении, дыхании и т. д.).
Леонардо ДО Винчи И.П. Павлов
П.Ф. Лесгафт Н.Е. Введенский
Первые шаги в подробном изучении биомеханики движений были сделаны лишь в конце XIX столетия немецкими учеными Брауном и Фишером (V. Braune, О. Fischer), которые разработали совершенную методику регистрации движений, детально изучили динамическую сторону перемещений конечностей и общего центра тяжести (ОЦТ) человека при нормальной ходьбе.
К.Х. Кекчеев (1923) изучал биомеханику патологических походок, используя методику Брауна и Фишера.
П.Ф. Лесгафтом (18371909) создана биомеханика физических упражнений, разработанная на основе динамической анатомии. В 1877 г. П.Ф. Лесгафт начал читать лекции по этому предмету на курсах по физическому воспитанию. В Институте физического образования им. П.Ф. Лесгафта этот курс входил в предмет «физическое образование», а в 1927 г. был выделен в самостоятельный предмет под названием «теория движения» ив 1931 г. переименован в курс «Биомеханика физических упражнений».
Большой вклад в познание взаимодействия уровней регуляции движений внес Н.А. Бернштейн (1880 1968). Им дано теоретическое обоснование процессов управления движениями с позиций общей теории больших систем. Исследования Н.А. Бернштейна позволили установить чрезвычайно важный принцип управления движениями, общепризнанный в настоящее время. Нейрофизиологические концепции Н.А. Бернштейна послужили основой формирования современной теории биомеханики движений человека.
Идеи Н.М. Сеченова о рефлекторной природе управления движениями путем использования чувствительных сигналов, получили развитие в теории Н.А. Бернштейна о кольцевом характере процессов управления.
B.C. Гурфинкель и др. (1965) клинически подтвердили это направление, выявили принцип синергии в организации работы скелетной мускулатуры при регуляции вертикальной позы, а Ф.А. Северин и др. (1967) получили данные о спинальных генераторах (мотонейронах) локомоторных движений. R. Granit (1955) с позиции нейрофизиологии дал анализ механизмов регуляции движений.
R. Granit (1973) отметил, что организация ответов на выходе в конечном счете определяется механическими свойствами двигательных (моторных) единиц (ДЕ) и специфической иерархией процессов активации включением медленных или быстрых ДЕ, тонических или фазических мотонейронов, альфа-моторного или альфа-гамма-контроля.
Н.А. Бернштейн А.А. Ухтомский
И.М. Сеченов А.Н. Крестовников
Большой вклад в биомеханику спорта внесли R.G. Osterhoud (1968); Т. Duck (1970), R.M. Brown; J.E. Counsilman (1971); S. Plagenhoef (1971); C.W.Buchan (1971); Dal Monte et.al. (1973); M.Saito et al. (1974) и многие другие.
У нас в стране изучение координации движений человека ведется с двадцатых годов XX столетия. Проводились исследования всей биомеханической картины координационной структуры произвольных движений человека с целью установления общих закономерностей, определяющих как центральную регуляцию, так и деятельность мышечной периферии в этом важнейшем жизненном процессе. С тридцатых годов XX века в институтах физкультуры в Москве (Н.А. Бернштейн), в Ленинграде (Е.А. Котикова, Е.Г. Котельникова), в Тбилиси (Л.В. Чхаидзе), в Харькове (Д.Д. Донской) и других городах стала развиваться научная работа по биомеханике. В 1939 г. вышло учебное пособие Е.А. Котиковой «Биомеханика физических упражнений» и в последующие годы в учебники и учебные пособия стал входить раздел «Биомеханическое обоснование спортивной техники по различным видам спорта».
Из биологических наук в биомеханике более других использовались научные данные по анатомии и физиологии. В последующие годы большое влияние на становление и развитие биомеханики как науки оказали динамическая анатомия, физика и физиология, особенно учение о нервизме И.П. Павлова и о функциональных системах П.К. Анохина.
Большой вклад в изучение физиологии двигательного аппарата внес Н.Е. Введенский (18521922). Им выполнены исследования процессов возбуждения и торможения в нервной и мышечной тканях. Его работы о физиологической лабильности живых тканей и возбудимых систем, о парабиозе имеют огромное значение для современной физиологии спорта. Большую ценность представляют также его работы о координации движений.
По определению А.А. Ухтомского (18751942), биомеханика исследует «каким образом полученная механическая энергия движения и напряжения может приобрести рабочее применение». Им показано, что сила мышц при прочих равных условиях зависит от поперечного сечения. Чем больше поперечное сечение мышцы, тем больше она в состоянии поднять груз. А.А. Ухтомский открыл важнейшее физиологическое явление доминанту в деятельности нервных центров, в частности, при двигательных актах. Большое место в его работах отведено вопросам физиологии двигательного аппарата.
Вопросы физиологии спорта разрабатывал А.Н. Крестовиков (18851955). Они были связаны с выяснением механизма мышечной деятельности, в частности, координации движений, формирования двигательных условных рефлексов, этиологии утомления при физической деятельности и другими физиологическими функциями при выполнении физических упражнений.
М.Ф. Иваницкий (18951969) разработал функциональную (динамическую) анатомию применительно к задачам физкультуры и спорта, т. е. определил связь анатомии с физкультурой.
Успехи современной физиологии, и, в первую очередь, труды академика П.К. Анохина дали возможность с позиции функциональных систем по-новому взглянуть на биомеханику движений.
Все это дало возможность обобщить физиологические данные с биомеханическими исследованиями и подойти к решению важных вопросов биомеханики движений в современном спорте, спорте высших достижений.
В середине XX века ученые создали протез руки, управляемый электрическими сигналами, поступающими из нервной системы. В 1957 г. у нас в стране была сконструирована модель руки (кисти), которая выполняла биоэлектрические команды типа «сжать разжать», а в 1964 г. создан протез с обратной связью, т. е. протез, от которого непрерывно поступает в ЦНС информация о силе сжатия или разжатия кисти, о направлении движения руки и тому подобных признаках.
П.К. Анохин
Американские специалисты (E.W. Schrader и др., 1964) создали протез ноги, ампутированной выше колена. Была изготовлена гидравлическая модель коленного сустава, позволяющая добиться естественной ходьбы. Конструкция предусматривает нормальную высоту подъема пятки и вытягивание ноги при ее отводе независимо от скорости ходьбы.
Бурное развитие спорта в СССР послужило основанием развития биомеханики спорта. С 1958 г. во всех институтах физической культуры биомеханика стала обязательной учебной дисциплиной, создавались кафедры биомеханики, разрабатывались программы, издавались учебные пособия, учебники, проводились научно-методические конференции, готовились специалисты.
Как учебный предмет биомеханика выполняет несколько ролей. Во-первых, с ее помощью студент вводится в круг важнейших физико-математических понятий, которые необходимы для расчетов скорости, углов отталкивания, массы тела, расположения ОЦТ и его роли в технике выполнения спортивных движений. Во-вторых, эта дисциплина имеет самостоятельное применение в спортивной практике, потому что представленная в ней система двигательной деятельности с учетом возраста, пола, массы тела, телосложения позволяет выработать рекомендации для работы тренера, учителя физкультуры, методиста лечебной физкультуры и др.
Биомеханические исследования позволили создать новый тип обуви, спортивного инвентаря, оборудования и техники управления ими (велосипеды, горные и прыжковые лыжи, гоночные лыжи, лодки для гребли и многое другое).
Изучение гидродинамических характеристик рыб и дельфинов дало возможность создать специальные костюмы для пловцов, изменить технику плавания, что способствовало повышению скорости плавания.
Биомеханику преподают в высших физкультурных учебных заведениях во многих странах мира. Создано международное общество биомехаников, проводятся конференции, симпозиумы, конгрессы по биомеханике. При Президиуме Российской академии наук создан научный Совет по проблемам биомеханики с секциями, охватывающими проблемы инженерной, медицинской и спортивной биомеханики.
Глава 2 ТОПОГРАФИЯ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА. ОБЩИЕ ДАННЫЕ О ТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА
Тело человека представляет собой с точки зрения механики объект величайшей сложности. Оно состоит из частей, которые с большой степенью точности можно считать твердыми (скелет) и деформируемых полостей (мышцы, сосуды и пр.), причем в этих полостях содержатся текучие и фильтрующиеся среды, не обладающие свойствами обычных жидкостей.
Тело человека в общих чертах сохраняет строение, свойственное всем позвоночным: двуполярность (головной и хвостовой концы), двустороннюю симметрию, преобладание парных органов, наличие осевого скелета, сохранение некоторых (реликтовых) признаков сегментарности (метамерии) и т. п. (рис. 2.1).
К другим морфофункциональным особенностям тела человека относятся: высокополифункциональная верхняя конечность; ровный ряд зубов; развитый головной мозг; прямохождение; пролонгированное детство и др.
В анатомии принято изучать тело человека в вертикальном положении с сомкнутыми нижними и опущенными верхними конечностями.
В каждой части тела выделяют области (рис. 2.2, а, б) головы, шеи, туловища и двух пар верхних и нижних конечностей (см. рис. 2.1,6).
Рис. 2.1. Сегментарное деление спинного мозга. Формирование сплетений из корешков мозга (а). Сегментарная инвервация органов и функциональных систем (б)
На туловище человека обозначают два конца черепной, или краниальный и хвостовой, или каудальный и четыре поверхности брюшную, или вентральную, спинную, или дорсальную и две боковых правую и левую (рис. 2:3).
На конечностях определяют по отношению к туловищу два конца: проксимальный, т. е. более близкий и дистальный, т. е. отдаленный (см. рис. 2.3).
Оси и плоскости
Тело человека построено по типу двубоковой симметрии (оно делится срединной плоскостью на две симметричные половины) и характеризуется наличием внутреннего скелета. Внутри тела наблюдается расчленение на метамеры, или сегменты, т. е. образования однородные по строению и развитию, расположенные в последовательном порядке, в направлении продольной оси тела (например, мышечные, нервные сегменты, позвонки и пр.); центральная нервная система лежит ближе к спинной поверхности туловища, пищеварительная к брюшной. Как и все млекопитающие, человек имеет молочные железы и покрытую волосами кожу, полость его тела разделена диафрагмой на грудной и брюшной отделы (рис. 2.4).
Рис. 2.2. Области тела человека:
а передняя поверхность: 7 теменная область; 2 лобная область; 3 область глазницы; 4 область рта; 5 подбородочная область; б передняя область шеи; 7 латеральная область шеи; 8 область ключицы; 9 ладонь кисти; 10 передняя область предплечья; 11 передняя локтевая область; 12 задняя область плеча; 13 подмышечная область; 14 грудная область; 15 подреберная область; 16 надчревная область; 17 пупочная область; 18 боковая область живота; 19 паховая область; 20 лобковая область; 21 медиальная область бедра; 22 передняя область бедра; 23 передняя область колена; 24 передняя область голени; 25 задняя область голени; 26 передняя голеностопная область; 27 тыл стопы; 28 пяточная область; 29 тыл кисти; 30 предплечье; 31 задняя область предплечья; 32 задняя локтевая область; 33 задняя область плеча; 34 задняя область предплечья; 35 область молочной железы; 36 дельтовидная область; 37 ключично-грудной треугольник; 38 подключичная ямка; 39 грудино-ключично-сосцевидная область; 40 область носа; 41 височная область.
Рис. 2.3. Взаимное положение частей в человеческом теле
б задняя поверхность: 1 теменная область; 2 височная область; 3 лобная область; 4 область глазницы; 5 скуловая область; б щечная область; 7 поднижнечелюстной треугольник; 8 грудино-ключично-сосцевидная область; 9акромиальная область; 10 межлопаточная область; 11 лопаточная область; 12 дельтовидная область; 13 боковая грудная область; 14 задняя область плеча; 15 подреберная область; 16 задняя локтевая область; 17 задняя область предплечья; 18 передняя область предплечья; 79 ладонь кисти; 20 пяточная область; 21 подошва стопы; 22 тыл стопы; 23 передняя область голени; 24 задняя область голени; 25 задняя область колена; 26 задняя область бедра; 27заднепроходная область; 28 ягодичная область; 29 крестцовая область; 30 боковая область живота; 31 поясничная область; 32 подлопаточная область; 33 позвоночная область; 34 задняя область плеча; 35 задняя локтевая область; 36 задняя область предплечья; 37 тыл кисти; 38 передняя область плеча; 39 надлопаточная область; 40 задняя область шеи; 41 затылочная область
Рис. 2.4. Полости тела
Рис. 2.5. Схема осей и плоскостей в теле человека:
1 вертикальная (продольная) ось;
2 фронтальная плоскость; 3 горизонтальная плоскость; 4 поперечная ось; 5 сагиттальная ось; 6 сагиттальная плоскость
Чтобы лучше ориентироваться относительно взаимного положения частей в человеческом теле, исходят из некоторых основных плоскостей и направлений (рис. 2.5). Термины «верхний», «нижний», «передний», «задний» относятся к вертикальному положению тела человека. Плоскость, делящая тело в вертикальном направлении на две симметричные половины, именуется срединной. Плоскости, параллельные срединной, называются сагиттальными (лат. sagitta стрела); они делят тело на отрезки, расположенные в направлении справа налево. Перпендикулярно срединной плоскости идут фронтальные, т. е. параллельные лбу (фр. front лоб) плоскости; они рассекают тело на отрезки, расположенные в направлении спереди назад. Перпендикулярно срединной и фронтальной плоскости проводятся горизонтальные, или поперечные плоскости, разделяющие тело на отрезки, расположенные друг над другом. Сагиттальных (за исключением срединной), фронтальных и горизонтальных плоскостей можно провести произвольное количество, т. е. через любую точку поверхности тела или органа.
Терминами «медиально» и «латерально» пользуются для обозначения частей тела по отношению к срединной плоскости: medialis находящийся ближе к срединной плоскости, lateralis дальше от нее. С этими терминами не надо смешивать термины «внутренний» interims и «наружный» externus, которые употребляются только по отношению к стенкам полостей. Слова «брюшной» ventralis, «спинной» dorsalis, «правый» dexter, «левый» sinister, «поверхностный» superficial, «глубокий» profundus не нуждаются в объяснении. Для обозначения пространственных отношений на конечностях приняты термины «proximalis» и «distalis», т. е. находящийся ближе и дальше от места соединения конечности с туловищем.
Для определения проекции внутренних органов проводят ряд вертикальных линий: переднюю и заднюю срединные соответственно сечениям срединной плоскости; правую и левую грудинные по боковым краям грудины; правую и левую срединноключичные через середину ключицы; правую и левую окологрудинные посередине между грудиной и срединноключичной; правую и левую переднеподкрыльцовые соответственно переднему краю подкрыльцовой ямки; правую и левую срединноподкрыльцовые исходящие из глубины одноименной ямки; правую и левую заднеподкрыльцовые соответственно заднему краю подкрыльцовой ямки; правую и левую лопаточные через нижний угол лопатки; правую и левую околопозвоночные посередине между лопаточной и задней срединной линиями (соответствует верхушкам поперечных отростков).
Краткие данные о центре тяжести тела человека
Функция нижних конечностей человека, если исключить многие физические упражнения, определяется главным образом опорой (положение стоя) и локомоцией (ходьба, бег). И в том, и в другом случае на функцию нижних конечностей, в отличие от верхних, имеет значительное влияние общий центр тяжести (ОЦТ) тела человека (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Расположение общего центра тяжести при различных видах стояния: 1 при напряженном; 2 при антропометрическом; 3 при спокойном
Во многих задачах механики удобно и допустимо рассматривать массу какого-то тела так, как будто она сконцентрирована в одной точке центре тяжести (ЦТ). Поскольку нам предстоит анализировать силы, действующие на тело человека во время выполнения физических упражнений и стоя (покой), нам следует знать, где находится ЦТ у человека в норме и при патологии (сколиоз, коксартроз, ДЦП, ампутации конечности и др.).
В общей биомеханике важным является изучение расположения центра тяжести (ЦТ) тела, его проекции на площадь опоры, а также пространственного соотношения между вектором ЦТ и различными суставами (рис. 2.7). Это позволяет изучать возможности блокировки суставов, оценить компенсаторные, приспособительные изменения в опорно-двигательном аппарате (ОДА). У взрослых мужчин (в среднем) ОЦТ располагается на 15 мм позади от передне-нижнего края тела V поясничного позвонка. У женщин ЦТ в среднем располагается на 55 мм спереди от передне-нижнего края I крестцового позвонка (рис. 2.8).
Во фронтальной плоскости ОЦТ незначительно (на 2,6 мм у мужчин и на 1,3 мм у женщин) смещен вправо, т. е. правая нога принимает несколько большую нагрузку, чем левая.
Рис. 2.7. Виды положения тела человека стоя: 1 антропометрическое положение; 2 спокойное положение; 3 напряженное положение: Кружок с точкой в центре, находящийся в области таза, показывает положение общего центра тяжести тела; в области головы положение центра тяжести головы; в области кисти положение общего центра тяжести кисти. Черные точки показывают поперечные оси суставов верхней и нижней конечностей, а так же атланто-затылочного сустава
Рис. 2.8. Расположение центра
тяжести (ЦТ): а у мужчин; б у женщин
Общий центр тяжести (ОЦТ) тела слагается из центров тяжести отдельных частей тела (парциальные центры тяжести) (рис. 2.9). Поэтому при движениях и перемещении массы частей тела перемещается и общий центр тяжести, но для сохранения равновесия его проекция не должна выходить за пределы площади опоры.
Рис. 2.9. Расположение центров тяжести отдельных частей тела
Рис. 2.10. Положение общего центра тяжести тела: а у мужчин одинакового роста, но различного телосложения; бу мужчин разного роста; в у мужчин и женщин
Высота положения ОЦТ у разных людей значительно варьирует в зависимости от целого ряда факторов, к числу которых в первую очередь относятся пол, возраст, телосложение и пр. (рис. 2.10).
У женщин ОЦТ обычно "располагается несколько ниже, чем у мужчин (см. рис. 2.8).
У детей раннего возраста ОЦТ тела расположен выше, чем у взрослых.
При изменении взаимного расположения частей тела, проекция его ОЦТ также меняется (рис. 2.11). Меняется при этом и устойчивость тела. В практике спорта (обучение упражнениям и тренировки) и при выполнении упражнений лечебной гимнастики этот вопрос очень важен, так как при большей устойчивости тела можно выполнять движения с большей амплитудой без нарушения равновесия.
Рис. 2.11. Положение общего центра тяжести при различных положениях тела
Устойчивость тела определяется величиной площади опоры, высотой расположения ОЦТ тела и местом прохождения вертикали, опущенной из ОЦТ, внутри площади опоры (см. рис. 2.7). Чем больше площадь опоры и чем ниже расположен ОЦТ тела, тем больше устойчивость тела.
Количественным выражением степени устойчивости тела в том или ином положении является угол устойчивости (УУ). УУ называется угол, образованный вертикалью, опущенной из ОЦТ тела и прямой, проведенной из ОЦТ тела к краю площади опоры (рис. 2.12). Чем больше угол устойчивости, тем больше степень устойчивости тела.
Рис. 2.12. Углы устойчивости при Рис. 2.13. Плечи силы тяжести по
выполнении упражнения «шпагат»: отношению к поперечным осям
а угол устойчивости назад; вращения в тазобедренном, коленном
р угол устойчивости вперед; и голеностопном суставах опорной
Р сила тяжести ноги конькобежца
(по М.Ф. Иваницкому)
Вертикаль, опущенная из ОЦТ тела, проходит на некотором расстоянии от осей вращения суставов. В связи с этим сила тяжести в любом положении тела имеет по отношению к каждому суставу определенный момент вращения, равный произведению величины силы тяжести на ее плечо. Плечом силы тяжести является перпендикуляр, проведенный из центра сустава к вертикали, опущенной из ОЦТ тела (рис. 2.13). Чем больше плечо силы тяжести, тем больший момент вращения она имеет по отношению к суставу.
Масса частей тела определяется различными способами. Если у разных людей абсолютная масса частей тела будет значительно различаться, то относительная масса, выраженная в процентах, достаточно постоянна (см. табл. 5.1).
Очень большое значение имеют данные о массе частей тела, а также о расположении парциальных центров тяжести и моментов инерции в медицине (для конструирования протезов, ортопедической обуви и т. п.) и в спорте (для конструирования спортивного инвентаря, обуви и т. п.).
Организм, орган, система органов, ткани
Организмом называется всякое живое существо, основными свойствами которого являются: постоянный обмен веществ и энергии (внутри себя и с окружающей средой); самообновление; движение; раздражаемость и реактивность; саморегулирование; рост и развитие; наследственность и изменчивость; приспособляемость к условиям существования. Чем сложнее устроен организм, тем в большей мере он сохраняет постоянство внутренней среды гомеостаз (температура тела, биохимический состав крови и др.) независимо от меняющихся условий внешней среды.
Эволюция происходила под знаком двух противоположных тенденций: дифференциации, или разделения тела на ткани, органы, системы (с соответствующим и одновременным разделением и специализацией функций), и интеграции, или объединения частей в целостный организм.
Органом называют более или менее обособленную часть организма (печень, почка, глаз и т. д.), выполняющую одну или несколько функций. В образовании органа принимают участие различные по строению и физиологической роли ткани, возникшие в течение длительной эволюции как совокупность приспособительных механизмов. Одни органы (печень, поджелудочная железа и др.) имеют сложное строение, причем каждый их компонент выполняет свою функцию. В других случаях составляющие тот или иной орган (сердце, щитовидная железа, почка, матка и др.) клеточные структуры подчинены выполнению единой сложной функции (кровообращение, мочеотделение и др.).
Загрузка...
