text_fields

text_fields

arrow_upward

Функционирование организма человека проявляется как совокупность психических, двигательных и вегетативных (связанных с работой внутренних органов) реакций на воздействие окружающей среды.

В основе этого процесса лежат как чисто биологические закономерности, присущие всем живым организмам, так и социальные, характерные только для человека и возникающие в процессе общения и осознанного влияния на внешние условия. Занятия физическими упражнениями должны строиться с учетом как биологических, так и социальных закономерностей функционирования организма. Развитие и изменение организма происходит во все периоды жизни.

Так, рост человека продолжается приблизительно до 20 лет, причем у девочек наибольшая его интенсивность наблюдается в период с 10 до 13 лет, а у мальчиков - с 12 до 16 лет. Масса тела стабилизируется к 20-25 годам.

Различают младенческий (до 1 года), детский (1-12 лет), подростковый (12-15 лет), юношеский (16-21 год), зрелый (22-60 лет), пожилой (61-74 года) и старческий (75 и более лет) возраст.

В юношеском возрасте все органы и системы достигают своей морфологической (связанной со строением) и функциональной зрелости. Зрелый возраст характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности во многом обусловлены образом жизни, в том числе двигательной активностью. Пожилому и старческому возрасту свойственно общее снижение возможностей организма.

Организм представляет собой сложную биологическую систему, в которой все органы связаны между собой. Регуляция их взаимодействия осуществляется нервной и эндокринной системами. При этом происходит автоматическое поддержание или, другими словами, саморегуляция жизненно важных факторов на необходимом уровне (постоянства внутренней среды, температуры тела и т. д.), т. е. осуществляется так называемый гомеостаз.

Организм как целостная система состоит из органов и тканей.

Органы построены их тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. Клетки разнообразны по форме, размеру и все имеют ядро и цитоплазму, которые заключены в клеточную оболочку. Они участвуют в обмене веществ и энергии, способны к росту, регенерации, размножению, передаче генетической информации. Межклеточное вещество состоит из продуктов жизнедеятельности клеток соединительной ткани.

Тканью называется совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих одинаковое строение и функции.

Существуют четыре вида ткани:

• эпителиальная (выполняет защитную, выделительную и секреторную функции);
• соединительная (рыхлая, плотная, хрящевая, костная, кровь);
• мышечная (поперечно-полосатая, гладкая, сердечная);
• нервная (состоит из нервных клеток — нейронов).

Органы представляют собой комплексы тканей , выполняющие специфические функции (мышцы, сердце, печень и т. д.). Органы состоят из всех видов тканей, но лишь одна из них является рабочей.

Системой или аппаратом органов называется совокупность органов, выполняющих общую функцию (опорно-двигательный аппарат, костная, мышечная, сердечно-сосудистая и другие системы).

text_fields

text_fields

arrow_upward

Общая характеристика опорно-двигательного аппарата.

Опорно-двигательный аппарат служит для создания опоры тела, а также для перемещения всего тела и его частей в пространстве. Он состоит из костей, связок, мышц и мышечных сухожилий. Большинство костей имеют подвижные соединения — суставы. Они представляют собой герме­тичные капсулы, покрытые суставной сумкой и заполненные суставной жидкостью. Эта жидкость служит для уменьшения трения между соприка­сающимися гладкими суставными хрящами. Кроме обеспечения подвиж­ности суставы также играют роль амортизаторов, что особенно важно при ударных нагрузках. По форме различают шаровидные суставы, имеющие три оси вращения и являющиеся наиболее подвижными (плечевой, тазо­бедренный суставы), цилиндрические и блоковидные суставы, имеющие одну ось вращения (голеностопный сустав) и др.

Связки служат в основном для укрепления соединений костей и для ограничения движений в суставах.

Усилия, необходимые для удержания определенной позы или для выполнения движений, передаются от скелетных мышц к звеньям тела по­средством мышечных сухожилий, которыми они прикрепляются к костям.

Совершенствование опорно-двигательного аппарата посредством физических упражнений

При систематических занятиях физическими упражнениями в опор­но-двигательном аппарате происходят следующие изменения: одновре­менно с костями и мышцами укрепляются суставы, повышается эластич­ность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. В случае недостаточной двигательной активности наблюдается постепенное разру­шение суставного хряща и изменение суставных поверхностей, что сопро­вождается болевыми ощущениями и ограничением подвижности.

Особое внимание следует уделять упражнениям, направленным на улучшение подвижности позвоночного столба и на формирование пра­вильной осанки. Они препятствуют снижению упругости межпозвоночных дисков и укрепляют мышцы окружающие позвоночник, что является про­филактикой такого распространенного заболевания, как остеохондроз по­звоночника и множества сопутствующих заболеваний.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение костной системы

Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, костей верхних и нижних конечностей (рис.1).

Он включает более 200 костей, которые делятся на:

• трубчатые (кости конечностей);
• губчатые (реб­ра, грудина, позвонки);
• плоские (кости черепа, таза, поясов конечностей);
• смешанные (основание черепа).

Поверхность костей покрыта волокнистой надкостницей, содержащей многочисленные сосуды и нервы. Длинные трубчатые кости представляют собой полые образования, внутри которых находится костный мозг.

Скелет верхних конечностей образован плечевым поясом, состоя­щим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включаюшей плечо, предплечье и кисть. Плечо — это одна плечевая кость; предплечье образовано лучевой и локтевой костями; кисть включает ряд мелких костей.

Скелет нижней конечности образован тазовым поясом, состоящим из двух тазовых костей и крестца, и свободной нижней конечиостыо, вклю­чающей бедро, голень и стопу. Бедро — эго одна бедренная кость; голень образована большой и малой берцовыми костями; стопа включает ряд мелких костей

В состав костей входят неорганические вещества (65-70%) — это в основном фосфор и кальций, и органические вещества (30-35%) — это ко­стные клетки и каллагеновые волокна. Упругость костей зависит от нали­чия в них неорганических веществ, а твердость обеспечивается минераль­ными солями. Кости детей более эластичны и упруги, а кости пожилых людей более хрупки.

Совершенствование костной системы посредством физических упражнений

На рост и формирование костей существенное влияние оказывают физические нагрузки. Кости становятся более массивными, увеличивается их поперечник, в местах прикрепления мышц образуются хорошо выра­женные утолщения — костные выступы, бугры, гребни. Происходит также увеличение числа и размеров костных клеток, кости становятся значитель­но прочнее. Кроме того, оптимальные физические нагрузки замедляют процесс старения костей.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение мышечной системы

Мышцы делятся на два вида :

• гладкие и
• поперечно-полосатые.

Гладкие мышцы находятся в стенках кровеносных сосудов н некоторых внутренних органов (желудка, кишечника и др.).
Из поперечно-полосатых мышц состоит скелетная мускулатура. К ним также относится сердечная мышца — миокард.

Скелетная мускулатура человека включает около 600 мышц, боль­шинство из которых парные (рис. 2).

К мышцам туловища относятся мышцы грудной клетки, спнны и живота. Наиболее крупными мышцами грудной клетки являются большая и малая грудные, передняя зубчатая мышцы; спины — трапециевидная, ши­рочайшая и мышца, выпрямляющая туловище; живота — прямая, наружная и внутренняя косая мышцы.

Мышцы верхних конечностей приводят в движение плечевой пояс, плечо, предплечье, кисть и пальцы. Основной мышцей, участвующей в от­ведении плеча (движении в сторону), является дельтовидная мышца; в сги­бании плеча и предплечья (движении вперед) — двуглавая мышца плеча; в разгибании плеча и предплечья (движении назад) — трехглавая мышца пле­ча.

Мышцы нижней конечности приводят в движение бедро, голень, стопу и пальцы ног. Одной из наиболее массивных мышц человеческого тела является четырехглавая мышца бедра. Её функция состоит в сгибании бедра и разгибании голени (движении вперед). В разгибании бедра участ­вует большая ягодичная мышца; в разгибании бедра и сгибании глени (движении назад) — двуглавая мышца бедра; в сгибании голени и стопы — трехглавая мышца голени.

Основу мышц составляют белки . Скелетную мышечную ткань обра­зуют многоядерные клетки — поперечно-полосатые мышечные волокна. Они содержат специальные органеллы, способные сокращаться — миофибриллы. Сокращение происходит под действием импульсов, передаваемых по нервным волокнам от головного и спинного мозга. В свою очередь, по чувствительным нервным волокнам информация о работе мышц поступает в обратном направлении.

В мышцах содержатся волокна двух типов — красные и белые.

Крас­ные или «медленные» мышечные волокна характеризуются способностью длительно выполнять работу небольшой мощности, а белые или «быстрые» — наоборот, выполнять непродолжительную работу большой мощности. У каждого человека их соотношение в мышцах генетически определено и не меняется, что необходимо учитывать при выборе для занятий того или иного вида спорта.

Совершенствование мышечной системы посредством физических упражнений

Сила, развиваемая мышцей, зависит от общего количества волокон в мышце и от их числа, одновременно вовлекаемых в работу; от сократи­тельной способности мышечных волокон; от исходной длииы мышцы, скорости сокращения и пр.

При занятиях физическими упражнениями происходит так называе­мая рабочая гипертрофия мышц, т. е. увеличение их поперечника.

Дли­тельные упражнения с относительно небольшой силовой нагрузкой приво­дят к повышению содержания в мышечных волокнах несократигельных белков и энергетических веществ — гликогена, креатинфосфата и других, а также к увеличению числа капилляров и совершенствованию окислитель­ной способности, т. е. способности использовать поступающий кислород. Эти процессы, наряду с другими, лежат в основе развития выносливости.

Упражнения с большой силовой нагрузкой приводят к увеличению числа и объема миофибрилл, в результате чего растет сила мышц.

С возрастом размеры мышц уменьшаются. Если человек не занимается физическими упражнениями, то с 30 до 70 лет он теряет около 40% мышечной массы. С этим также отчасти связано общее ухудшение обмена веществ.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение системы крови

Кровь осуществляет в организме транспортную функцию, т. е. дос­тавляет к органам и клеткам питательные вещества и кислород и удаляет продукты обмена веществ. Она также участвует в процессах терморегуля­ции.

Кровь составляет примерно 7% массы тела человека и при весе 70 кг её объем равен 5-5,5л. На 55-60% кровь состоит из плазмы и на 40-45% из форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и дру­гих веществ.

Эритроциты или красные кровяные клетки содержат белок гемогло­бин, способный образовывать соединение с кислородом и транспортиро­вать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к лег­ким. Эритроциты вырабатываются в красном костном мозге.

Лейкоциты или белые кровяные клетки выполняют защитную функ­цию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы. Лейкоциты вырабатываются в красном костном мозге, а также в лимфатических узлах, вилочковой железе, миндалинах и фолликулах.

Тромбоциты или кровяные пластинки играют важную роль при свер­тывании крови.

В плазме крови содержатся гормоны, минеральные соли, питатель­ные вещества, антитела, создающие иммунитет, а также продукты распада, удаленные из тканей.

При движении крови по капиллярам часть плазмы через их стенки постоянно просачивается в межтканевое пространство и образует межтка- невую жидкость. Из нее клетки поглощают питательные вещества и кисло­род и выделяют в нее продукты распада. Некоторые вещества межтканевой жидкости просачиваются в лимфатические сосуды и образуют лимфу. По­средством лимфы в кровь возвращаются белки, поддерживается обмен ве­ществ в тканях, удаляются из организма болезнетворные микроорганизмы. По лимфатическим сосудам лимфа возвращается в кровь.

У человека различают четыре группы крови, которые необходимо знать на случай переливания крови.

Совершенствование системы крови посредством физических упражнений

В покое 40-50 % крови не участвует в кровообращении и находится в «кровяных депо»: печени, селезенке, сосудах кожи, мышц, легких. При фи­зической работе этот объем крови рефлекторно направляется к работаю­щим мышцам. Длительные физические упражнения приводят к увеличе­нию объема циркулирующей крови (в основном за счет плазмы крови). Та­кое увеличение может составлять более 20 %. Кроме того, у занимающих­ся совершенствуются так называемые буферные системы, препятствующие значительному повышению кислотности крови. Это важно для поддержа­ния работоспособности при интенсивных физических нагрузках. Эффек­тивным способом повышения содержания в крови эритроцитов и гемогло­бина является тренировка в условиях кислородного голодания, т. е. гипок­сии.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Большой круг начинается от левого желудочка сердца, проходит через ткани всех органов и заканчивается в правом предсердии. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудочек. Малый круг начинается от правого желудочка сердца, проходит через легкие, где кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом, и заканчивается в левом предсердии. Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек.

Сердце представляет собой полый мышечный орган объемом 250- 350 см 3 , совершающий ритмические сокращения в автономном режиме.

Вместе с тем, работа сердца регулируется нервной системой и посредством желез внутренней секреции. Сердечный цикл состоит из трех фаз: сокра­щения предсердий, сокращения желудочков и общего расслабления серд­ца. В покое частота сердечных сокращений (ЧСС) у молодых мужчин составляет в норме 60-70 уд/мин, у женщин — примерно 75 уд/мин. Мак­симальное значение ЧСС может превышать 210уд/мин.

Среди кровеносных сосудов различают артерии, по которым кровь течет от сердца, вены, по которым кровь возвращается к сердцу, и крове­носные капилляры, через стенки которых происходит обмен веществ меж­ду кровью и тканями и по которым кровь переходит из артериальных со­судов в венозные.

Самым крупным сосудом, через который левый желудочек сердца соединяется с сосудами большого круга кровообращения, является аорта. Особенность вен, в отличие от артерий, заключается в том, что многие из них имеют клапаны, препятствующие обратному току крови.

Продвижение крови по сосудам определяется не только сердечными сокращениями, но и работой так называемого мышечного насоса. Его дей­ствие основано на том, что при сокращении скелетных мышц происходит сжатие мышечных вен и ускоряется отток крови по венам в направлении к сердцу. Следует ие забывать, что при резком прекращении работы мышеч­ный насос отключается и может наступить гравитационный шок, сопрово­ждаемый потерей сознания.

В результате сокращения (систолы) желудочков сердца кровь выбра­сывается в артерии, растягивая их упругие стенки, что приводит к повы­шению давления в артериальной системе. Максимальное давление крови в аорте и крупных артериях называется систолическим. Во время расслаб­ления (диастолы) желудочков давление падает. Минимальное давление в артериях называется диастолическим. В покое систолическое давление составляет в норме примерно 120, а диастолическое — 80 мм рт. ст.

Совершенствование сердечно-сосудистой системы посредством физических упражнений

Физические упражнения, особенно на выносливость, приводят к зна­чительным изменениям в сердечно-сосудистой системе:

• увеличивается объем полостей сердца;
• на 10-20 уд/мин снижается ЧСС в покое и при ра­боте заданной мощности при одновременном увеличении количества кро­ви, выбрасываемого сердцем при каждом сокращении, т. е. повышается экономичность работы сердца;
• более эластичными становятся сосуды и увеличивается сеть капилляров активных органов и тканей, что служит од­ним их факторов профилактики гипертонической болезни.

Кратковременные интенсивные упражнения оказывают значительно меньшее воздействие. В частности, не происходит увеличения объема по­лостей сердца, но в то же время растет толщина их стенок.

Совершенствование дыхательной системы посредством физических упражнений

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение дыхательной системы

Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие.

Атмосферный воздух поступает через носовую полость и гортань в трахею, которая делится на два бронха, и далее через мельчайшие разветв­ления бронхов (бронхиолы) в легкие. Бронхиолы переходят 8 закрытые альвеолярные ходы с большим количеством легочных пузырьке» (альве­ол), окруженных густой сетью капилляров.

Дыхание осуществляется рефлекторно. Вдох происходит за счет расширения грудной клетки диафрагмой и межреберными мышцами. При этом понижается давление в закрытой грудной полости и в нее пасасывает- ся воздух. Выдох происходит пассивно за счет уменьшения объема груд­ной клетки под действием силы тяжести и упругости. При интенсивной физической работе в дыхании принимают участие и другие скелетные мышцы, в частности, мышцы брюшного пресса.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ), представляющая собой макси­мальный объем воздуха, выдыхаемый после максимального вдоха, у взрослого человека составляет примерно 4 л. Частота дыхания в покое — 12-15 цикл/мин.

Различают внешнее (легочное) и внутреннее (тканевое) дыхание. При внешнем дыхании через полупроницаемые стенки альвеол и капилля­ров кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух. При внутреннем дыхании через оболочки эритро­цитов и стенки капилляров кислород переходит из крови в межтканевую жидкость и оттуда в клетки тканей, а углекислый газ — из клеток в межтка­невую жидкость и затем в кровь.

Совершенствование дыхательной системы посредством физических упражнений

Тренировка на выносливость приводит к более экономичной и эф­фективной работе дыхательной системы. Снижается частота дыхания в по­кое, увеличивается ЖЕЛ. Наибольшая ЖЕЛ, достигающая 7 л и более, от­мечается у пловцов, бегунов-стайеров, гребцов. Увеличение емкости лег­ких сопровождается ростом силы и выносливости дыхательных мышц, растяжимости грудной клетки и легких.

Повышается способность перехода кислорода из альвеол в кровь. Это происходит в основном за счет расши­рения альвеолярной и капиллярной сетей. Данному процессу может спо­собствовать тренировка в условиях гипоксии.

Совершенствование систем пищеварения и выделения посредством физических упражнений

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение систем пищеварения и выделения

Органы пищеварения обеспечивают механическое измельчение и химическое расщепление пищевых веществ на компоненты и всасывание их в кровь и лимфу. Система пищеварения состоит из ротовой полости, слюнных желез, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого ки­шечника, печени и поджелудочной железы.

В ротовой полости пища смачивается слюной, под действием кото­рой начинается расщепление углеводов, и измельчается путем жевания. Далее через глотку и пищевод она поступает в желудок, где перемешива­ется и пропитывается желудочным соком. В желудке происходит в основ­ном расщепление белков. Из желудка пища отдельными порциями перехо­дит в тонкий кишечник, где подвергается действию поджелудочного сока, желчи и кишечного сока. Поджелудочный сок вырабатывается поджелу­дочной железой и участвует в расщеплении белков, а также углеводов и жиров. Желчь вырабатывается печенью, собирается в желчном пузыре и выделяется через желчный проток в кишечник. Основная роль желчи — это расщепление жиров. Под действием кишечного сока заканчивается пере­варивание белков, углеводов и жиров. В толстом кишечнике осуществля­ется расщепление растительной клетчатки и разрушение невсосавшихся продуктов переваривания белков.

Всасывание питательных веществ происходит главным образом в тонком кишечнике. В желудке в небольших количествах всасывается вода, минеральные соли и моносахариды, а в толстом кишечнике - в основном вода.

Пища перемещается по пищеварительному тракту за счет волнооб­разного сокращения гладких мышц в стенках желудка и кишечника.

Выделительную систему образуют почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Они обеспечивают выделение из организма с мочой вредных продуктов обмена веществ. Кроме того, про­дукты обмена выделяются через кожу (с секретом потовых и сальных же­лез), легкие (с выдыхаемым воздухом) и через желудочно-кишечный тракт.

Мышечная деятельность оказывает разное влияние на процессы пи­щеварения. Умеренная физическая работа активизирует обменные процес­сы и моторную функцию системы пищеварения. С другой стороны, на­пряженная работа угнетает пищеварительные процессы. В частности, сни­жается выделение желудочного сока, особенно после приема пищи бога­той углеводами и жирами. Происходит перераспределение крови, в резуль­тате чего кровоток в органах пищеварения уменьшается в несколько раз.

Совершенствование систем пищеварения и выделения посредством физических упражнений

При интенсивной и длительной физической работе большую нагруз­ку испытывает выделительная система.

Резко возрастает, особенно при вы­сокой температуре, потоотделение. За счет повышения кислотности крови и образования продуктов обмена меняется состав вырабатываемой в поч­ках мочи. Объем мочи в большинстве случаев уменьшается.

Оптимальная по интенсивности и длительности физическая работа приводит к совер­шенствованию способности выделительной системы поддерживать посто­янство внутренней среды организма.

Совершенствование нервной системы и анализаторов посредством физических упражнений

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение нервной системы и анализаторов

Нервная система контролирует и координирует функционирование различных органов и других систем, объединяя их в целостный организм. Она обеспечивает восприятие и обработку сигналов, поступающих из внешней и внутренней среды организма и осуществляет управление работой мышц, что составляет основу двигательной деятельности.

Нервную систему подразделяют на центральную и перифериче­скую. К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Связь головного и спинного мозга со всеми органами осуществляет пери­ферическая нервная система.

Спинной мозг лежит в спинномозговом канале, образованном дуж­ками позвонков. Он выполняет рефлекторную функцию, т. е. осуществле­ние ответной реакции на раздражение посредством передачи нервных им­пульсов от специальных образований — рецепторов к мышцам или внут­ренним органам (например, отдергивание руки при уколе пальца). Другая функция спинного мозга — проводниковая. Оиа заключается в передаче возбуждения от головного к спинному мозгу и далее к исполнительным органам, а также в обратном направлении, что позволяет осуществлять произвольные (осознанные) движения.

Головной мозг расположен в полости черепа и представляет собой скопление огромного числа нервных клеток. Он состоит из продолговато­го, заднего, среднего, промежуточного мозга и коры больших полушарий. Кора больших полушарий — это высший отдел центральной нервной сис­темы, который управляет всеми другими отделами. Различные ее участки, например, передние отделы лобной коры, играют первостепенную роль в регуляции произвольных движений. Особенностью работы головного моз­га по сравнению с другими органами является его повышенная потреб­ность в кислороде и глюкозе. В связи с этим даже незначительное ухудше­ние кровоснабжения мозга отрицательно сказывается на его функциях.

Периферическая нервная система включает нервы, нервные сплете­ния, нервные узлы и нервные стволы. Ее условно делят на соматическую и вегетативную. Соматическая нервная система иннервирует (передает нервное возбуждение) двигательный аппарат, кожные покровы и органы чувств; вегетативная — внутренние органы. Вегетативная нервная система, в свою очередь, подразделяется на симпатическую и парасимпатическую системы, совместное действие которых иа органы вызывает, как правило, противоположный эффект.

Анализаторы или сенсорные системы обеспечивают восприятие и анализ раздражений. Существуют зрительный, слуховой, вестибулярный (расположен во внутреннем ухе и воспринимает сигналы о положении тела в пространстве), обонятельный, вкусовой, кожный, висцеральный (вос­принимает сигналы от внутренних органов), двигательный (воспринимает сигналы от суставов, мышц и сухожилий) анализаторы.

Анализаторы состоят из трех отделов:

• рецепторов, избирательно чувствительных к различным раздражениям,
• проводниковой части и
• цен­трального образования в головном мозге.

Совершенствование нервной системы и анализаторов посредством физических упражнений

Механизмы совершенствования нервной системы в процессе трени­ровки заключаются в том, что достигается более тонкое взаимодействие процессов возбуждения и торможения различных нервных центров, регу­лирующих работу мышечной и других функциональных систем. Повыша­ется чувствительность ряда анализаторов, среди которых особая роль при­надлежит двигательному анализатору.

Все это приводит к способности дифференцированно осуществлять движения и быстро формировать новые двигательные навыки.

Совершенствование эндокринной системы посредством физических упражнений

text_fields

text_fields

arrow_upward

Строение эндокринной системы

Эндокринную систему образуют эндокринные железы или железы внутренней секреции. Они вырабатывают высокоактивные биологические вещества — гормоны, обеспечивающие наряду с нервной гуморальную (че­рез кровь, лимфу, межтканевую жидкость) регуляцию физиологических процессов в организме. Деятельность самих эндокринных желез также ре­гулируется нервной системой. Таким образом обеспечивается единая нейрогуморальная регуляция функций организма.

К железам внутренней секреции относят:

• щитовидную,
• околощитовидную и вилочковую железы,
• надпочечники,
• гипофиз,
• эпифиз,
• под­желудочную и
• половые железы.

Щитовидная железа расположена в области шеи. Она вырабатывает гормон тироксин, который стимулирует обменные процессы, повышает возбудимость центральной нервной системы. Полноценное функциониро­вание щитовидной железы возможно только при достаточном содержании в пище йода.

Околощитовидные железы вырабатывают паратгормон. Он влияет на возбудимость первой и мышечной систем.

Надпочечники состоят из мозгового и коркового слоев. В мозговом слое образуются гормоны адреналин и норадреналин. Они вызывают су­жение кровеносных сосудов кожи и органов пищеварения, расширение со­судов мозга, скелетных мышц и сердца. Адреналин усиливает деятель­
ность сердца, мобилизует энергетические ресурсы оргиниша. В корковом слое образуются стероидные гормоны, называемые кортикостеродами. Они регулируют водно-солевой обмен, обеспечивают адаптацию организ­ма при изменениях внешней среды за счет регуляции белкового и углевод­ного обмена.

Гипофиз находится в промежуточном мозге и выделяет так называе­мые тройные гормоны, которые избирательно регулируют деятельность других эндокринных желез.

Поджелудочная железа и половые железы (у мужчин — яички, у женщин — яичники) являются железами смешанной внешней и внутренней секреции.

Поджелудочная железа кроме поджелудочного сока вырабаты­вает гормон инсулин, который принимает участие в регуляции углеводно­го и жирового обмена, в частности, обеспечивает утилизацию глюкозы. Недостаток инсулина в организме приводит к развитию сахарной болезни или диабета.

Половые железы кроме половых клеток вырабатывают гормоны: мужской половой гормон тестостерон и женские половые гормоны эст­рогены. Они обеспечивают формирование вторичных половых признаков, в частности, оказывают влияние на состояние скелета, мускулатуры, жиро­вых отложений.

Совершенствование эндокринной системы посредством физических упражнений

Физические упражнения повышают активность эндокринной систе­мы: усиливается секреция надпочечников, поджелудочной и половых же­лез, гипофиза.

На функционирование эндокринной системы влияет харак­тер физической работы. Так, при длительных интенсивных нагрузках вслед за усилением наблюдается угнетение продукции адреналина, кортикосте­роидов, инсулина, что является защитной реакцией организма и переклю­чением на более экономичный режим обмена веществ.

Большие физиче­ские нагрузки, как правило, снижают выработку эстрогенов, а силовые уп­ражнения приводят к повышенной продукции тестостерона и, как следст­вие, к развитию мышечной гипертрофии.

Таким образом, биомеханическая система - это упрощённая копия, модель тела человека, на которой можно изучать закономерности движений.

С точки зрения механики двигательный аппарат человека представляет собой механизм, состоящий из сложной системы рычагов, приводимых в действие мышцами. Однако, необходимо иметь в виду биологическую природу «механизмов» человеческого тела. Анализ деятельности двигательного аппарата с биологической точки зрения позволяет вскрыть своеобразие устройства и принципа действий «живых механизмов».

Главнейшие биологические особенности, отличающие двигательный аппарат животных и человека от неживых технических механизмов, состоят в следующем:

1. Аппарат движения животных существ построен из живых тканей и органов, в которых постоянно, в т.ч. и в покое, происходит обмен веществ . Химические превращения молекул, вступающих в разнообразные реакции с другими органическими и неорганическими веществами, являются сутью внутриклеточного обмена веществ и специфической рабочей деятельности клеток (например, сократительной). В связи с этим становится понятной чрезвычайная зависимость строения и функции клеток и органов от их рабочего использования, от интенсивности протекающего в них обмена веществ. Для поддержания тканей и органов двигательного аппарата в состоянии высокой работоспособности, необходимо их постоянное и должное использование. Морфологическое и функциональное совершенствование под влиянием работы и деградация при бездеятельности являются важной особенностью двигательного аппарата животных и человека.

2. В технической машине производимые ею движения предопределены раз и навсегда самой формой сочленений между движущимися частями. Напротив, двигательный аппарат человека построен так, что из одних и тех же структурных единиц (костей с их сочленениями, связок, мышц) может быть образовано множество различных механизмов с различными рабочими заданиями, разными скоростями и траекториями движения.

3. Двигательная деятельность животных и человека, в т.ч. произвольная, представляет собой систему безусловных и условных рефлексов на раздражения из внешнего и внутреннего мира, действующих в данное время или действовавшие ранее и сохранившихся в нервных центрах в виде следов.

Таким образом, двигательная деятельность обеспечивается не только работой собственно двигательного аппарата, но и работой органов чувств и центральной нервной системы. Многообразное использование одних и тех же структур двигательного аппарата обеспечивается способностью рефлекторного механизма к образованию временных связей. Происходит непрерывное приспособление движений к текущим условиям среды, т.е. «уравновешивание» организма со средой.

Все двигательные действия человека и животных выполняются в результате напряжений и расслаблений мышц, которые вызваны нервными импульсами, поступающими к мышцам по двигательным нервам.

Первым шагом от анатомических к механическим понятиям является представление о биокинематической паре.

Биокинематическая пара - это подвижное (кинематическое) соединение двух костных звеньев, в котором возможности движений определяются его строением и управляющим воздействием мышц.

В технических механизмах соединение двух звеньев - кинематические пары - устроены обычно так, что возможны лишь определенные, заранее заданные движения. Одни возможности не ограничены (их характеризуют степени свободы тела ), другие полностью ограничены (их характеризуют степени связи ).

Под степенями свободы понимают независимые перемещения тела или его частей в пространстве. Эти независимые перемещения могут носить либо поступательный характер, либо вращательный (простые формы механического движения). В случае сложного (составного) движения его всегда раскладывают на составляющие простые формы. При этом поступающим понимают движение, при котором линия, мысленно проведенная в теле, перемещается параллельно самой себе. А при вращательном движении все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной прямой, называемой осью вращения.

Если у физического тела нет никаких ограничений (связей), оно может двигаться в пространстве относительно трёх взаимно перпендикулярных осей (поступательно), а также вокруг них (вращательно). Следовательно: у такого тела шесть степеней свободы.

Каждая связь уменьшает число степеней свободы. Зафиксировав одну точку свободного тела, сделав его звеном биокинематической пары, можно сразу лишить его 3-х степеней свободы - возможных линейных перемещений вдоль трёх основных осей координат.

Почти во всех суставах (кроме межфаланговых, лучелоктевых и атлантоосевого) степеней свободы больше, чем одна. Поэтому устройство пассивного аппарата в них обуславливает неопределённость движений, множество возможных перемещений («неполносвязный механизм»). Управляющие воздействия мышц вызывают дополнительные связи и оставляют для движения только одну степень свободы («полносвязный механизм»). Так обеспечивается одна-единственная возможность движений - именно та, которая требуется. Множество степеней свободы биокинематической пары в многоосных суставах требует для выполнения каждого определённого движения:

а) выбора необходимой траектории,

б) управления движением по траектории (направлением и величиной скорости),

в) регуляции движения, понимаемой как борьба с помехами, сбивающими с траектории.

Биокинематические пары, соединяясь последовательно или параллельно, образуют биокинематические цепи .

Биокинематическая цепь, в которой конечное звено свободно, называется незамкнутой. Например, свободные конечности, когда их концевые звенья свободны (боец в изготовке к рукопашному бою).

Если в биокинематической цепи нет свободного конечного звена, то она является - замкнутой (например, два противника, сцепившиеся в захвате друг с другом).

В замкнутой или незамкнутой цепи невозможно одиночное, изолированное движение, т.е. движение в одном соединении. Так, сгибая и разгибая ногу в ударе, можно убедиться в том, что движение в любом суставе непременно вызывает движение в других. Таким образом, в замкнутых цепях возможностей движений меньше, но управление ими точнее, чем в незамкнутых.

Рассматривая тело человека - как сложный биомеханизм, кости как жёсткие звенья, а суставы - как кинематические пары определённых классов, для всего человека имеем:

• подвижных костей - 148,
• суставов с 3-мя степенями свободы - 29,
• суставов с 2-мя степенями свободы - 33,
• суставов с 1-й степенью свободы - 85,
• всего степеней свободы для всего биомеханизма - 244.

Понятие «кинематическая цепь» перенесено в биомеханику из технической механики, где применяется для описания и анализа кинематики механизмов. Соответственно и в биомеханике оно применимо для изучения и анализа кинематики опорно-двигательного аппарата, т.е. в процессе рассмотрения линейных и угловых перемещений, скоростей, ускорений звеньев тела- относительных и абсолютных (в выбранной системе отчёта). Под кинематикой понимают внешнюю картину движения, приходящую в пространстве и во времени.

В тех же случаях, когда представляет интерес динамика движений, развиваемые моменты суставных сил и силы взаимодействия звеньев тела между собой и с другими телами, когда анализируются силовые и энергетические возможности двигательного аппарата, понятие «биокинематическая цепь» уже не может удовлетворять. Здесь вводится понятие «динамическая цепь», обозначающая систему последовательно или параллельно соединённых силовых звеньев.

Под динамикой понимают сущность движения, его причины: прежде всего силовые и масс-инерционные характеристики.

Как биокинематические, так и биодинамические цепи могут быть последовательными (простыми) и разветвлёнными. Однако для динамических цепей понятие «замкнутая» лишена целесообразности, т.к. оно означает лишь наложение новых динамических (силовых) факторов, т.е. не вносит ничего принципиально нового.

Функциональные характеристики одинаковых силовых звеньев у разных людей неодинаковы. В связи с этим наиболее целесообразная структура движений, очень часто индивидуальна, т.е. отличается от общепринятой структуры движений, определяемой рациональной техникой управления. В основе этого лежит стремление компенсировать функциональную недостаточность одних звеньев за счёт функциональной избыточности других звеньев динамической цепи . Компенсация осуществляется за счёт:

Изменения нагрузки на силовые звенья;

Перераспределения скоростей движений звеньев.

Движения звеньев - суставные движения - совершаются в результате наличия суставных моментов.

Механическое движение биологических тел называют двигательным действием.

Для того, чтобы количественно оценить двигательное действие, в т.ч. рассчитать суставные моменты следует перейти к механическому представлению о рычаге.

2. Рычаги, их характеристики и виды

Рычаг- это твёрдое тело, имеющее точку опоры и способное вращаться вокруг этой точки- оси вращения; приспособление, служащее для преобразования силы.

В рычаге действует, по крайней мере, две силы с противоположными моментами.

Костные рычаги - звенья тела, подвижно соединённые в суставах под действием приложенных сил, могут либо сохранять своё положение, либо изменять его. Они служат для передачи движения и работы на расстояние.

Когда силы приложены по обе стороны от оси (точки опоры) рычага, его называют двуплечим, а когда по одну сторону- одноплечим. Для разных мышц, прикреплённых в разных местах костного звена, рычаг может быть разного рода. В природе существует три рода рычага: рычаги I-го, II-го и III-го родов (рис.1).

двуплечий одноплечий

Каждый рычаг имеет следующие элементы (рис. 1а):

Точку опоры (ось вращения, точка О),

Как минимум две силы (f и F),

Точки приложения этих сил (А и В),

Плечи рычага (расстояния от точки опоры до точек приложения сил - АО и ВО),

Плечи сил (наикратчайшие расстояния от точки опоры до линий действий сил - опущенные на неё перпендикуляры – А¢О и ОВ¢).

Мерой действия силы на рычаг служит её момент относительно точки опоры- вращательный момент. Момент силы определяется произведением силы на плечо этой силы.

М f = F . ОВ¢

М f = f . АО¢

Момент силы - это векторная величина. Если сила лежит не в плоскости перпендикулярной оси, то находят составляющую силы, лежащую в этой плоскости. Она и вызывает момент силы относительно оси. Остальные составляющие на момент силы не влияют (рис.2).

Когда противоположные относительно оси сустава моменты сил равны, звено либо сохраняет своё положение, либо продолжает движение с постоянной скоростью (моменты сил уравновешены). Если же один из моментов сил больше другого, звено получает ускорение в направлении его действия.

В опорно-двигательном аппарате присутствуют рычаги всех трёх родов, причём значительно больше рычагов III - го рода, рычагов скорости, т.к. мышцы крепятся в основном вблизи суставов.

Таким образом двигательный аппарат человека по природе своей в большей степени быстрый и ловкий, чем сильный. Кроме этого во всех костных рычагах имеются потери в силе ввиду того, что мышцы крепятся к костям под острым или тупым углом.

В рукопашном бою силой, совершающей работу является прикладываемое к противнику усилие, а противодействующей силой - усилие противника. Для преодоления противодействующей на рычаге силы необходимо либо увеличить силу, совершающую работу, либо изменить длину плеча, через которое совершается работа. Поскольку силовые возможности почти всегда ограничены, а бой может вестись со значительно превосходящим по силам противником, то основным способом работы с помощью рычагов является перемещение точки опоры. В качестве точки опоры могут использоваться любые части тела (своего и противника), а также оружия и подручных средств.

3 Основы биомеханики мышц.

Известно, что мышца - это орган управления центральной нервной системой. Биомеханика рассматривает, что происходит с механикой мышцы в результате нервных влияний, т.е. связь линейных перемещений концов мышц (кинематика движения) и усилий, развиваемых ею (динамика движения). Механика мышечного сокращения заключается в связи напряжений в мышце с её деформацией.

Для полного описания биомеханических свойств мышц используют следующие определения:

жёсткость - способность противодействовать прикладываемым силам. Она проявляется как упругость и квазижесткость;

релаксация - падение напряжения (натяжение) с течением времени;

прочность - понимается как прочность на разрыв.

Часто при исследовании механических свойств тела человека и его отдельных элементов не учитывается влияния сухожилий. Сухожилия нередко рассматривают как абсолютно нерастяжимую, гибкую часть мышцы. А сухожилия способны амортизировать резкие толчки и обладают жёстко-демпфирующими свойствами.

Прочность сухожилий превышает прочность мышц в 2 раза. Сухожилия человека разрываются в основном в месте крепления к мышцам.

Сила, скорость и экономичность движений зависят от того, в какой степени удаётся использовать биомеханические свойства своего двигательного аппарата. Сила и скорость движения могут быть повышены за счёт использования упругих сил, экономичность - за счёт использования рекуперации (повторного использования) механической энергии и уменьшение потерь на рассеивание.

Кроме того, необходимо знать, что с возрастанием скорости активного сокращения мышцы, величина её предельного напряжения уменьшается и наоборот, т.е. для того, чтобы нанести как можно более быстрый (резкий) удар (рукой или ногой), необходимо как можно больше расслабить ту часть тела, которой этот удар наносится.

Биомеханические свойства мышц в решающей мере влияют на это. Общеизвестно, что в прыжках вверх с места, выполняемым из приседа после паузы, результат будет ниже, чем в прыжке из приседа без паузы, т.к. во втором случае используются силы упругой деформации предварительно растянутых мышц. Считается, что рекуперация энергии упругой деформации является основной причиной высокой экономичности бега человека, прыжков кенгуру.

В мышечных и сухожильных структурах может накапливаться значительное количество энергии упругой деформации. Однако накопленная энергия упругой деформации не всегда используется в полной мере. Степень её использования зависит от условий выполнения движений, в частности, от времени между растяжением и укорочением мышцы. Необходимо научиться правильно использовать эту энергию при действиях в рукопашном бою.

В процессе тренировок надо учитывать, что механическая прочность сухожилий и связок увеличивается сравнительно медленно. При форсированном развитии скоростно-силовых качеств может возникнуть несоответствие между возросшими скоростно-силовыми возможностями мышечного аппарата и недостаточной прочностью связок и сухожилий. Это грозит потенциальными травмами. Поэтому во время тренировок необходимо обращать внимание на укрепление сухожильно-связочного аппарата. Это достигается объёмной тренировочной работой невысокой интенсивности. Желательно, чтобы движения выполнялись с максимально возможной для данного сустава амплитудой и во всех направлениях.

4 Структура ударов и их биомеханика.

Элементом двигательного действия является временная структурная единица - фаза.

Фаза - это последовательность двигательных действий, решающая конкретную двигательную задачу; меняется двигательная задача- меняется фаза.

При рассмотрении действий в рукопашном бою предлагаем рассмотреть понятие «удар» и процессы, связанные с ним.

Удар, как физическое явление, - это кратковременное взаимодействие двух (или более) тел, при котором возникают большие по величине силы.

В биомеханике различают следующие фазы удара:

1. Замах - движение, предшествующее ударному движению и приводящее к увеличению расстояния между ударным звеном тела и предметом, по которому наносится удар. Эта фаза наиболее вариативна.
2. Предударное движение - от конца замаха до начала удара.
3. Ударное взаимодействие (или собственно удар)- столкновение ударяющихся тел.
4. Послеударное движение- движение ударного звена тела после прекращения контакта с предметом- целью, по которому наносится удар.

Главной фазой является ударное взаимодействие, которое характеризуется импульсом силы (рис.3).

Графически импульс силы определяется площадью под кривой зависимости силы от времени (t 1 и t 2 - моменты времени, соответствующие началу и концу ударного взаимодействия; t = t 2 - t 1).

Импульс силы равен произведению силы на время действия силы (в поступательном движении); это мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени.

В механике удары делятся на:

Центральные (если тела до удара движутся вдоль прямой, проходящей через их центры масс);

Прямые (если скорость Vцентра масс тела в начале удара направлена по нормали n в направлении к другому телу);

Косые (если вектор скорости центра масс отличен от нормали).

В процессе ударного взаимодействия происходит механическая деформация тела; кинетическая энергия движения переходит в потенциальную энергию упругой деформации, затем эта энергия вновь частично превращается в кинетическую энергию движения, а частично рассеивается (переходит в тепло). В зависимости от того, каковы потери на рассеяние энергии упругой деформации удары делятся на:

а) вполне упругие (отсутствуют потери на рассеяние, например, удар по биллиардному шару);

б) не вполне упругие (лишь часть энергии упругой деформации переходит в кинетическую энергию; например, удары в спортивных играх по мячу);

в) неупругие (энергия упругой деформации вся переходит в тепло, например, удары в боксе, каратэ, приземления в прыжках, соскоках).

В теории удара в механике предполагается, что удар происходит настолько быстро и ударные силы настолько велики, что всеми остальными силами можно пренебречь. Однако, многие действия в рукопашном бою нельзя рассматривать как «чистый» удар и в них такие допущения не оправданы.

Время удара в рукопашном бою (да и в таких видах спорта, как бокс, каратэ и т.п.) хотя и мало, но пренебречь им нельзя; путь ударного взаимодействия, по которому во время удара движутся вместе соударяющиеся тела (например, в спортивном РБ, боксе и т.п.), может достигать 20-30 см.

В таких случаях ударное взаимодействие внешне проявляется как сложное движение, т.е. включает в себя элементы как поступательного, так и вращательного движения, т.е. фаза ударного взаимодействия, характеризуется суммой импульса силы и импульса момента силы:

F . t + M f . t ,

где: M f - момент силы, t - время действия момента силы.

При совершении во время удара, кроме поступательного, ещё и вращательного движения ударной поверхности, телу, по которому наносится удар, передаётся механическое движение в виде вращательного. В этом случае увеличивается так называемая «ударная» масса. Величина её не постоянна. Если, например, выполнять удар за счёт сгибания кисти или с расслабленной кистью, то тело, по которому ударяют, будет взаимодействовать только с массой кисти. Если же в момент удара ударяющее звено закреплено активностью мышц- антагонистов (кисть- предплечье) и представляет собой как бы единой - твёрдое тело, то в ударном взаимодействии будет принимать участие масса всех жёстко закреплённых звеньев. Можно не отличаться большой мышечной массой, но владеть при этом очень сильным ударом. Чем больше элемент вращательного движения, тем больше «ударная» масса и тем более сильный удар можно нанести . Таким образом, в рукопашном бою, удар, в основном, имеет целью обеспечить большую силу ударного взаимодействия и за счёт заданной траектории движения обеспечить попадание в конкретную конечную точку. Обеспечить большую силу удара можно, во-первых, за счёт придания максимальной скорости ударяющему звену в момент ударного взаимодействия и, во-вторых, за счёт увеличения «ударной» массы.

С позиций механики ясно, что чем меньше масса звена, тем больше скорость это звено может развить, а анатомически менее массивные звенья тела способны к более координированным движениям.

Увеличить силу удара можно и за счёт увеличения «ударной» массы в момент ударного взаимодействия. Это достигается «закреплением» (например, в боксе, каратэ и т.п.) отдельных звеньев ударяющего сегмента путём одновременного включения мышц- антагонистов и увеличения радиуса вращения. В рукопашном бою по системе СБОР такое «закрепление» отдельных звеньев достигается не напряжением мышц (удары наносятся ненапряжённой конечностью), а простым выключением степеней свободы в суставах вращающейся конечности в момент взаимодействия с целью.

Время удара настолько кратковременно, что исправить допущенные ошибки практически невозможно. Поэтому точность удара в решающей мере обеспечивается правильными действиями при замахе и предударном движении.

При рассмотрении понятия «удар» в рукопашном бою для нас важно следующее:

1. На встречном движении при ударе (столкновении) тел их скорости складываются.

2. Чем меньше площадь, на которую приходится удар, при прочих равных условиях, тем больше поражающий эффект при ударе.

3. Время удара имеет прямую зависимость от массы тела, величины совместного смещения и обратную зависимость от силы удара.

Необходимо отметить, что удар является мощным средством внезапного поражения противника и часто, но далеко не всегда, решает исход боя.

Удары имеют три основных недостатка:

Удар нельзя дозировать;

При нанесении удара можно пораниться, что снизит боеспособность;

Против некоторых ударов экипировка («разгрузка», бронежилет и т.п.) и одежда, в особенности зимняя, является хорошей защитой.

5 Управление двигательным действием.

Всякое положение биологического тела является процессом колебательного характера. Точка общего центра тяжести (ОЦТ) тела при статическом положении испытывает колебания в диапазоне 2-3 см, вследствие кровообращения, лимфотока, дыхания, мышечного тремора и т.д. биологического тела; это управляемый процесс. Человек может изменять устойчивость своего тела за счёт варьирования факторов устойчивости, которыми являются:

1. Величина площади опоры . Это площадь, заключённая между граничными точками опоры. Она включает в себя активную площадь опоры, возникшую при контакте биологического тела с опорой, и пассивную.

На практике мы в большей степени способны изменять пассивную площадь опоры (например, поставив ноги на шире плеч).Чем больше общая площадь опоры, тем более устойчиво положение тела. Оптимальная площадь опоры в рукопашном бою- когда ноги ставятся на ширине плеч.

2. Высота расположения точки ОЦТ . Чем ниже точка ОЦТ тела, тем более устойчиво тело.

3. Прохождение линии тяжести. Линия тяжести - это перпендикуляр, опущенный из ОЦТ тела на площадь опоры. Прохождение линии тяжести позволяет оценить устойчивость тела в разных направлениях (для плоского изображения - в передне-заднем направлении). Если линия тяжести проходит через центр площади опоры, то степень устойчивости тела одинакова во всех направлениях; если она смещена в какую-то сторону, то в этом направлении степень устойчивости снижена.

4.Величена углов устойчивости. Угол устойчивости - это угол, образованный линией тяжести и линией, соединяющей ОЦТ с краем площади опоры.

Угол устойчивости - это динамический фактор устойчивости, он соединяет в себе три предыдущих - статических. Попробуйте изменить один из предыдущих факторов устойчивости, это сразу же отразится на углах устойчивости. Смысл такого угла заключается в следующем: это угол, при повороте на который тело возвращается в исходное положение. Если тело будет повёрнуто на угол, превышающий величину угла устойчивости, то тело потеряет устойчивость и перейдёт в другое положение. Углы устойчивости тела при рассмотрении плоского изображения характеризуют устойчивость в переднем и заднем направлении. Чем больше углы устойчивости, тем более устойчиво тело в данном направлении.

5. Коэффициент устойчивости тела - характеризует способность тела сохранять устойчивость при действии опрокидывающей силы. Уметь управлять коэффициентом устойчивости (изменяя позу менять момент устойчивости)- это задача каждого участвующего в рукопашном бою.

В рамках предложенного пособия и для простоты объяснения остановимся на первых трёх факторах и введём понятие «устойчивость» с позиций использования его в РБ.

С точки зрения биомеханики в рукопашной схватке мы преследуем следующие цели:

Сохранение и использование своего равновесия;

Выведение из равновесия противника и использование его потери устойчивости в своих целях.

Рассмотрим понятие «устойчивость», его потерю и восстановление.

На рисунке 4 изображена схематически фигура человека, которую условно назовём «противник».

1. Представим себе, что мы нападаем, а он (противник) защищается (рис. 4 а).

В этом случае положение противника статическое, устойчивое. Вся система находится в равновесии. Противник в стойке опирается на обе ноги - опоры. Вектор силы тяжести Р направлен по центру опорной площадки. Сумма моментов равна 0, равнодействующая сил по осям (X,Y,Z) равна 0.

2.Начинаем выводить систему из равновесия (рис. 4 б). Убираем одну опору (ногу в точке В), получаем следующее:

под действием собственного веса появляется опрокидывающий момент, который равен произведению веса на плечо относительно опоры в точке А:

М опр. = Р. l /2

Система стала неуравновешенной, а сумма моментов не равна 0.

3. В связи с тем, что появился опрокидывающий момент, система превратилась в динамическую, противник начал падать.

Мы используем это и, для того, чтобы ускорить падение, дополнительно прилагаем силу F с плечом l 1 (рис. 4 в).

Расчётный опрокидывающий момент при этом равен

М р. опр. = Р. 1 / 2 l + F . l 1

При этом, чем больше рычаг l 1 ,тем меньше сила F требуется для опрокидывания или управления опрокидыванием. Формально, мы сделали всё для того чтобы противник (данная система) упал, однако реально он может попытаться каким- либо образом восстановить потерянную устойчивость.

4. Для того, чтобы этого не произошло, мы прилагаем пару сил (в данном случае к голове) и создаём дополнительный крутящий момент, продолжая в то же время убирать одну опору (рис 4 г). Этим действием мы ускорим опрокидывание противника.

На данном примере мы рассмотрели лишь частный случай. Вариантов применения тех или иных сил может быть множество.

Перейдём к действиям обороняющегося .

1. Если противник привёл нас в неустойчивое положение, нужно уйти на шарнирно-подвижную опору и опустить центр тяжести (присесть) (рис. 5 а). Одновременно развернуться («пойти») в направлении действия силы противника. Таким образом мы выравниваем скорости своего вращения и вращения противника, а находясь на шарнирно-подвижной опоре готовы перемещать свою систему в любом направлении, одновременно сохраняя положение равновесия.

2. Теперь, для того, чтобы перехватить инициативу мы добавляем силу F 1 к противнику, в данном случае к голове, создаём ему неподвижную точку опоры в точке А, убираем опору в точке В. В результате противник теряет устойчивость, а мы находясь в устойчивом положении начинаем управлять им (противником) (рис. 5 б).

Выводы:

1. Знание анатомо-биомеханических основ необходимо для понимания двигательных процессов, происходящих в рукопашном бою, а также для правильной организации и проведения занятий по подготовке к рукопашному бою.
2. При ведении РБ необходимо использовать принципы минимума энергозатрат. Он заключается в следующем: психически нормальное живое существо произвольно организует свою двигательную деятельность так, чтобы свести к минимуму затраты энергии. Следует избегать излишних, непроизводительных мышечных сокращений и напряжений, а также уменьшать лишние непроизводительные движения.
3. Целесообразно использовать рекуперацию энергии, т.е.:

Выбирать наименее энергоёмкое сочетание проявляемой силы и быстроты;

Использовать энергию, переходящую от одного сегмента тела к другому (например, выхлест голени за счёт энергии, накопленной при махе бедром),

Использовать энергию упругой деформации, накопленную в мышцах в предыдущих фазах двигательного действия.

1. В рукопашном бою для управления противником и его поражения необходимо использовать рычаги, инерцию, набранную противником, а также крутящий момент. Использование этих элементов позволит уменьшить энергозатраты ведущего РБ.
2. Следует осуществлять оптимальные двигательные переключения, а именно:

Изменение интенсивности мышечной работы (например, скорости передвижения);

Изменение, проявляемое в двигательном действии силы и скорости (например, длины и частоты шагов),

Переход с одного способа выполнения двигательного действия на другой (например, атакующие или защитные попеременные действия руками, ногами).

Похожие статьи