биомеханика

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://sun1-83.userapi.com/c852236/v852236067/19cbb4/1k7f6Fs47Ak.jpg
https://sun1-17.userapi.com/c852236/v852236067/19cbbc/U2slTtvlWmY.jpg
https://sun1-88.userapi.com/c852236/v852236067/19cbc4/Otu-RtdBrjw.jpg
https://sun1-83.userapi.com/c852236/v852236067/19cbcc/KbUt3VDAy0w.jpg
https://sun1-22.userapi.com/c852236/v852236067/19cbd4/3rPxgg5Gi5k.jpg
https://sun1-87.userapi.com/c852236/v852236067/19cbdc/OrZQcUfdTtg.jpg
https://sun1-86.userapi.com/c852236/v852236067/19cbe4/-BGVwOj6PJQ.jpg

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://pp.userapi.com/c852028/v852028167/19e4e4/c4UC5tel2wY.jpg
https://sun9-26.userapi.com/c852028/v852028167/19e4ed/GVDl6x9GRzY.jpg
https://sun9-30.userapi.com/c852028/v852028167/19e4f6/0U9dBdhbsKI.jpg
https://sun1-26.userapi.com/c852028/v852028167/19e4ff/rQHuC1k6FB8.jpg
https://sun1-17.userapi.com/c852028/v852028167/19e508/fi4S6om4kNI.jpg
https://sun9-46.userapi.com/c852028/v852028167/19e511/xxInB6i9Xjc.jpg
https://sun9-56.userapi.com/c852028/v852028167/19e51a/beuTkzlYV_Y.jpg
https://sun9-13.userapi.com/c852028/v852028167/19e523/tojoR-teYz4.jpg
https://sun9-53.userapi.com/c852028/v852028167/19e52c/WvHZ0cCwJs8.jpg
https://sun1-84.userapi.com/c852028/v852028167/19e535/oOZjrqdf5fo.jpg

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ МЫШЦЫ И КОСТНЫХ РЫЧАГОВ
Работу двигательного аппарата человека обычно излагают с позиций общих законов механики, вполне применимых для оценки системы опорно-двигательного аппарата как системы рычагов. Рычагом называется всякое твердое тело, способное совершать вращательные движения около оси, на плечи которого действуют две противоположные силы: движущая сила (мышечные сокращения) и сила сопротивления. В зависимости от величины движущей силы и силы сопротивления возможно равновесие или движение рычага. Для понимания равновесия или движения рычага необходимо иметь определенное представление о плече рычага и о моменте вращения силы.

Плечом рычага называют расстояние оси вращения (О) до точки приложения силы (ОА и ОБ). Плечом силы называют кратчайшее расстояние - перпендикуляр от оси вращения до вектора силы или его продолжения (OA1 и OБ1) (рис. 1).

Участие каждой мышцы в выполнении движений зависит не только от величины подъемной силы, но также и от величины плеча рычага, что определяется моментом силы. Моментом силы называется произведение силы на ее плечо. Моментом силы FI будет произведение FI·OAI или FI·Sin ОА; моментом силы FII будет FII·OБI, или FII·Sin·OБ. Таким образом, условие для равновесия рычага достигается тогда, когда сумма моментов сил, действующих на него, относительно оси вращения равна нулю. Если равенство моментов сил нарушается, то рычаг начинает вращаться в направлении той силы, момент которой больше. Момент силы является непостоянной величиной, обусловленной положением одних костей по отношению к другим, образующим данное сочленение. Поэтому при сгибании в суставе будет нарастать плечо рычага сгибателей и соответственно момент силы, т. е. увеличивается угол подхода сухожилия к мышце, что способствует повышению подъемной силы мышцы. В большей части случаев мышцы прикрепляются вблизи суставов и подходят к костям под острым углом. При этом плечо силы меньше плеча сопротивления; при подобном прикреплении мышцы проигрывают в силе.

В опорно-двигательной системе имеются образования, способствующие увеличению плеча силы мышц, благодаря чему значительно повышается момент силы. К этим образованиям относятся сесамовидные кости, блоки, костные отростки и бугры, разнообразные выступы и шероховатости. За счет этих образований значительно возрастает момент силы мышц. Следовательно, сила мышцы зависит не только от количества мышечных волокон, но и от плеча рычага.

Виды рычагов. В зависимости от расположения движущей силы (мышечное сокращение) и силы сопротивления относительно оси вращения различают рычаги первого, второго и третьего рода.

Рычаг первого рода является двуплечим. Обе силы имеют одинаковое направление, а между ними находится ось вращения данного рычага (рис. 2). Рычаг первого рода называют также рычагом равновесия. Например, атлантозатылочное сочленение и тазобедренный сустав представляют оси вращения рычагов первого рода, по сторонам от которых располагаются плечи рычагов.

Рычаг второго рода - одноплечий рычаг, так как приложения сил имеют противоположные направления. Движущая сила оказывает действие на длинное плечо рычага, а сила сопротивления - на короткое плечо (рис. 160). Например, в голеностопном суставе одна сила действует вверх, другая - вниз. Давление, которое возникает в оси вращения рычага, соответствует разности действующих сил. Действие мышцы в конструктивной особенности рычага второго рода направлено на выполнение движений, требующих большой мышечной силы, поэтому рычаг второго рода называют также рычагом силы.

Рычаг третьего рода хотя и является одноплечим рычагом, но его отличие от рычага второго рода заключается в том, что сила действует на короткое плечо, а плечо сопротивления - на длинное (рис. 4). Рычаг третьего рода можно назвать рычагом скорости. Например, при выполнении сгибания в локтевом суставе длинное плечо силы - предплечье - совершает больший размах движений, чем короткое плечо силы, идущей от лучевой бугристости до локтевого сустава. Таким образом, при действии на короткое плечо мышца выигрывает в скорости и расстоянии и проигрывает в силе.

В процессе построения движений у человека постоянно наблюдаются различные биомеханические особенности в смене, разделении и объединении различных рычагов, что необходимо для выполнения движений с наибольшей экономией энергии.

Рис. 1. Схема рычага. Плечи рычага (ОА и ОБ), плечи сил (OA1 и OБ1)

Рис. 2. Двуплечий рычаг первого рода, например положение головы. а - поперечная ось атлантозатылочного сочленения; бг - направление силы тяжести; ед - направление мышечной тяги; ав - плечо рычага силы тяжести; аж - плечо силы мышечной тяги

Рис. 3. Стопа как рычаг второго рода. а - точка опоры; бв - направление силы тяжести; дг - направление равнодействующей силы мышечной тяги; ае - плечо рычага силы мышечной тяги; аж - плечо рычага силы тяжести

Рис. 4. Предплечье как рычаг третьего рода. аб - направление равнодействующей мышц-сгибателей предплечья; вг - направление силы тяжести или сопротивления, же - плечо рычага силы тяжести; де - плечо рычага силы мышечной тяги; ж - плечо рычага силы тяжести; аз - 'полезная' составляющая силы мышечной тяги; ак - другая составляющая этой силы; е - поперечная ось вращения локтевого сустава

Краев А.В.,"Анатомия человека"
https://sun9-12.userapi.com/c855532/v855532622/148bb2/plaQqzgavfw.jpg
https://sun9-17.userapi.com/c855216/v855216622/148fb0/Dyo3KXqC2Ak.jpg
https://sun9-4.userapi.com/c857528/v857528622/c5117/OFUAiiN1tYg.jpg
https://sun9-34.userapi.com/c857028/v857028622/28977/MKcB95tv2ow.jpg
Сила реакций сустава.
Когда система в диаграмме свободного тела построена так, что она включает сустав, необходимо использовать понятие силы реакции сустава (Fj), чтобы учесть эффект сил, создаваемых контактом кости с костью соседних сегментов тела. Сила реакции сустава представляет суммарный эффект передачи через сустав с одного сегмента на другой усилий, вызванных мышцами, связками и контактными силами костей. При совместной активности пары мышц агонистантагонист сила реакции сустава представляет собой разность активности этих мышц. Силы реакции в суставе могут достигать значительных величин. Так, при некоторых видах движений в плечелучевом суставе они возрастают до 3 кН. С прикладной точки зрения этот эффект имеет существенное значение, например, при создании протезов, поскольку их конструкция должна выдерживать возникающие усилия.

Меньше известно о долевом вкладе суставных мягких тканей (особенно связок) в силу реакции сустава. Влияние связок на Fj противоречиво: некоторые исследователи считают его относительно малым, за исключением экстремальных положений в диапазоне движений, а также при некоторых условиях нагрузки.

Есть данные, указывающие на то, что связки могут переносить усилия в три раза повышающие силу веса тела во время ходьбы. Хорошо известно, что на силу реакции сустава влияет мышечная сила, которая раскладывается на нормальную и тангенциальную составляющие, последняя действует на сустав как сжимающая сила. Подобным образом (поскольку человеческое тело состоит из набора жестких сегментов, соединенных друг с другом) сила, действующая на один сегмент, может передаваться на все остальные сегменты тела, поэтому сила реакции земли на ногу распределяется по всему телу и влияет на Fj. Любая сила, действующая на систему, может влиять на силу реакции сустава. Более того, эффект, вызванный движением других сегментов тела и называемый силой инерции, может передаваться от одного сегмента к другому.

Крайне трудно измерить силу реакции сустава экспериментально. Обычно она оценивается путем определения всех остальных сил на диаграмме свободного тела допущением, что остаточный эффект обусловлен Fj. Это можно сделать, например, если система находится в равновесии, что означает сбалансированность всех сил, действующих на систему.

Для определения силы реакции сустава можно также использовать различные математические процедуры, например, минимизацию мышечных усилий. K. N. An и др. (1984) использовали этот подход при исследовании локтевого сустава, когда к кисти перпендикулярно предплечью прилагалась нагрузка. Полученные значения Fj превышали нагрузку в 6-16 раз при изменении угла в суставе от развернутого до прямого. Если учесть нагрузки, встречающиеся в обычной повседневной деятельности, то значения Fj, равные 0,3-0,5 веса тела, часто встречаются в локтевом суставе. Подобным образом силу реакции сустава можно определить, используя архитектуру мышцы и геометрию конечности для оценки мышечной силы.

В литературе уже известны значения силы реакции сустава для положения стоя, при переходе из сидячего положения в положение стоя, при ходьбе, беге, поднятии тяжестей и приземлении после прыжка. Например, обнаружено, что при беге со скоростью 4,5 м . с-1 максимальные значения Fj имели место в середине опорной фазы и достигали пиковой силы сжатия, равной 33-м значениям веса тела, в коленном суставе, пиковой силы сжатия в голеностопном суставе, равной 9-и значениям веса тела, и пиковой силы сдвига, равной 4-м значениям веса тела в том же суставе. Даже обычная задача перейти из вертикального положения в положение сидя на корточках и затем вернуться в исходное связана с большими силами реакции в суставах. Для этого максимальная сила реакции большеберцового сустава, которая нормальна к поверхности (сила сжатия), достигала от 4,7 до 5,6 значений веса тела, тогда как тангенциальная составляющая (сила сдвига) составляла от 3,0 до 3,9 значений веса тела.

Тяжелоатлеты-штангисты испытывают максимальные сжимающие усилия, в 17 раз превышающие вес тела, и максимальные усилия сдвига, превышающие вес тела в 2,3 раза, в суставе между позвонками L4 – L5 во время подъема штанги. Эти результаты показывают, что сила реакции в суставах существенно изменяется в зависимости от вида движений и может достигать значительных величин, особенно по сравнению с нагрузками, испытываемыми в повседневной деятельности.
https://content.foto.my.mail.ru/mail/gullwayder/8400/i-16916.jpg

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ МЫШЦЫ И КОСТНЫХ РЫЧАГОВ

Работу двигательного аппарата человека обычно излагают с позиций общих законов механики, вполне применимых для оценки системы опорно-двигательного аппарата как системы рычагов. Рычагом называется всякое твердое тело, способное совершать вращательные движения около оси, на плечи которого действуют две противоположные силы: движущая сила (мышечные сокращения) и сила сопротивления. В зависимости от величины движущей силы и силы сопротивления возможно равновесие или движение рычага. Для понимания равновесия или движения рычага необходимо иметь определенное представление о плече рычага и о моменте вращения силы.

Плечом рычага называют расстояние оси вращения (О) до точки приложения силы (ОА и ОБ). Плечом силы называют кратчайшее расстояние - перпендикуляр от оси вращения до вектора силы или его продолжения (OA1 и OБ1) (рис. 1).

Участие каждой мышцы в выполнении движений зависит не только от величины подъемной силы, но также и от величины плеча рычага, что определяется моментом силы. Моментом силы называется произведение силы на ее плечо. Моментом силы FI будет произведение FI·OAI или FI·Sin ОА; моментом силы FII будет FII·OБI, или FII·Sin·OБ. Таким образом, условие для равновесия рычага достигается тогда, когда сумма моментов сил, действующих на него, относительно оси вращения равна нулю. Если равенство моментов сил нарушается, то рычаг начинает вращаться в направлении той силы, момент которой больше. Момент силы является непостоянной величиной, обусловленной положением одних костей по отношению к другим, образующим данное сочленение. Поэтому при сгибании в суставе будет нарастать плечо рычага сгибателей и соответственно момент силы, т. е. увеличивается угол подхода сухожилия к мышце, что способствует повышению подъемной силы мышцы. В большей части случаев мышцы прикрепляются вблизи суставов и подходят к костям под острым углом. При этом плечо силы меньше плеча сопротивления; при подобном прикреплении мышцы проигрывают в силе.

В опорно-двигательной системе имеются образования, способствующие увеличению плеча силы мышц, благодаря чему значительно повышается момент силы. К этим образованиям относятся сесамовидные кости, блоки, костные отростки и бугры, разнообразные выступы и шероховатости. За счет этих образований значительно возрастает момент силы мышц. Следовательно, сила мышцы зависит не только от количества мышечных волокон, но и от плеча рычага.

Виды рычагов. В зависимости от расположения движущей силы (мышечное сокращение) и силы сопротивления относительно оси вращения различают рычаги первого, второго и третьего рода.

Рычаг первого рода является двуплечим. Обе силы имеют одинаковое направление, а между ними находится ось вращения данного рычага (рис. 2). Рычаг первого рода называют также рычагом равновесия. Например, атлантозатылочное сочленение и тазобедренный сустав представляют оси вращения рычагов первого рода, по сторонам от которых располагаются плечи рычагов.

Рычаг второго рода - одноплечий рычаг, так как приложения сил имеют противоположные направления. Движущая сила оказывает действие на длинное плечо рычага, а сила сопротивления - на короткое плечо (рис. 160). Например, в голеностопном суставе одна сила действует вверх, другая - вниз. Давление, которое возникает в оси вращения рычага, соответствует разности действующих сил. Действие мышцы в конструктивной особенности рычага второго рода направлено на выполнение движений, требующих большой мышечной силы, поэтому рычаг второго рода называют также рычагом силы.

Рычаг третьего рода хотя и является одноплечим рычагом, но его отличие от рычага второго рода заключается в том, что сила действует на короткое плечо, а плечо сопротивления - на длинное (рис. 4). Рычаг третьего рода можно назвать рычагом скорости. Например, при выполнении сгибания в локтевом суставе длинное плечо силы - предплечье - совершает больший размах движений, чем короткое плечо силы, идущей от лучевой бугристости до локтевого сустава. Таким образом, при действии на короткое плечо мышца выигрывает в скорости и расстоянии и проигрывает в силе.

В процессе построения движений у человека постоянно наблюдаются различные биомеханические особенности в смене, разделении и объединении различных рычагов, что необходимо для выполнения движений с наибольшей экономией энергии.

Рис. 1. Схема рычага. Плечи рычага (ОА и ОБ), плечи сил (OA1 и OБ1)

Рис. 2. Двуплечий рычаг первого рода, например положение головы. а - поперечная ось атлантозатылочного сочленения; бг - направление силы тяжести; ед - направление мышечной тяги; ав - плечо рычага силы тяжести; аж - плечо силы мышечной тяги

Рис. 3. Стопа как рычаг второго рода. а - точка опоры; бв - направление силы тяжести; дг - направление равнодействующей силы мышечной тяги; ае - плечо рычага силы мышечной тяги; аж - плечо рычага силы тяжести

Рис. 4. Предплечье как рычаг третьего рода. аб - направление равнодействующей мышц-сгибателей предплечья; вг - направление силы тяжести или сопротивления, же - плечо рычага силы тяжести; де - плечо рычага силы мышечной тяги; ж - плечо рычага силы тяжести; аз - 'полезная' составляющая силы мышечной тяги; ак - другая составляющая этой силы; е - поперечная ось вращения локтевого сустава

Краев А.В.,"Анатомия человека"


https://sun9-5.userapi.com/c204616/v204616772/23886/LUihF3pkln4.jpg

https://sun9-59.userapi.com/c204616/v204616772/2388d/yVK1aoQNDZ4.jpg
https://sun9-42.userapi.com/c204616/v204616772/23894/ORKWmCKNwuo.jpg

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

БИОМЕХАНИКА ШЕЙНОГО ОТДЕЛА.

Источник: https://vk.cc/8hZ4OX (https://vk.com/away.php?to=https%3A%2F%2Fvk.cc%2F8hZ4OX&post=-63485629_156397&cc_key=)
https://sun9-58.userapi.com/c854328/v854328770/1c6846/W2EOkCyEOfk.jpg
https://sun9-15.userapi.com/c854328/v854328770/1c6850/8WYQjUQ_qwg.jpg


https://sun9-66.userapi.com/c854328/v854328770/1c685a/HNpb941CJHA.jpg
https://sun9-3.userapi.com/c854328/v854328770/1c6864/JamX1wucOZI.jpg
https://sun9-8.userapi.com/c854328/v854328770/1c686e/7krNE8OGZEE.jpg
https://sun9-52.userapi.com/c854328/v854328770/1c6878/U9D26ez7ai8.jpg
https://sun9-55.userapi.com/c854328/v854328770/1c688c/TBf9QDQ-oQQ.jpghttps://sun9-40.userapi.com/c854328/v854328770/1c6882/jEtsbcwmMRo.jpg

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

И вновь о равновесии

Мы уже давали несколько роликов по равновесию различных тел – предлагаю продолжение темы и расшифровку материала.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3769362/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15d5097971b41cad567 0b4/scale_1200

Если свести определение смысла любого боя до нескольких слов, то оно будет звучать так – выведение из равновесия. Выведение противника из психологического или физического равновесия различными способами: - вербальными и чисто физическими – толчками, рывками, бросками, ударами…
Рассмотрим более подробно от чего зависит физическое равновесие биологического объекта.
Каждое движение, производимое человеком, любое положение, которое занимает его тело в пространстве, любое упражнение, выполняемое им, обусловлены взаимодействием внешних и внутренних сил. Выполняемое физическое упражнение в самозащите рассматривается нами с точки зрения законов механики. В первую очередь рассматриваются действующие силы; общий центр тяжести (ОЦТ) тела и центры тяжести (ЦТ) его отдельных звеньев; площадь опоры; виды равновесия; степень устойчивости.
Силы, действующие на человека в самозащите, делятся на внешние и внутренние.
Внешние силы – это силы, действующие на человека или возникающие при взаимодействии его с внешними телами (землей, соперником, любыми другими предметами).
Из внешних сил наибольшее значение имеют сила тяжести и сила реакции опоры.
Сила тяжести – это сила, с которой тело человека притягивается к земле. Она равна весу (массе) тела, приложена в его центре тяжести и направлена вертикально вниз.
Сила реакции опоры– это сила, действующая на тело человека со стороны площади опоры при давлении на нее. При вертикальном положении тела (стойке) сила реакции опоры равна силе тяжести, но противоположна по направлению (направлена вертикально вверх).
Внутренние силы – это силы, возникающие внутри организма. Они подразделяются на активные и пассивные. К внутренним пассивным силам относятся: сила эластической тяги связок, суставных сумок, а также сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости, находящейся в полости сустава, сила сопротивления костей.
Одной из основных активных внутренних сил является сила мышечной тяги. Она возникает в результате активного напряжения (сокращения) скелетных мышц и зависит от анатомических и физиологических факторов. Направление действия этой силы определяется направлением равнодействующей всех сил.
Общим центром тяжести (ОЦТ) тела, или общим центром массы, называется точка приложения равнодействующей всех сил тяжести составляющих его частей (звеньев тела). Каждая часть тела человека, имея определенный вес (массу), специфическое расположение массы (голова, предплечье, бедро и т.д.), имеет и свою точку приложения этой массы, т.е. свой центр тяжести.
Звенья тела человека даже при спокойном положении не располагаются вертикально друг над другом. Между ними в области суставов образуются углы. В связи с этим вертикаль от центра тяжести, а также вертикаль ОЦТ тела проходит на некотором расстоянии от центра сустава, поэтому возникает момент вращения силы тяжести.
Моментом вращения силы тяжести называется произведение величины силы тяжести на длину плеча ее действия.
Плечом силы тяжести является перпендикуляр, проведенный из центра сустава к вертикали, опущенной из ОЦТ тела. Чем больше плечо силы тяжести, тем больший момент вращения она имеет по отношению к суставу.
Положение ОЦТ тела играет важную роль при решении различных вопросов в биомеханике движений, особенно это важно, на наш взгляд, в самозащите. ОЦТ определяет вид равновесия, устойчивость тела, степень напряжения мышц и распределение массы тела.
При определении степени устойчивости тела важное значение имеет площадь его опоры. Площадью опоры тела человека называют площадь опорных поверхностей ступней и площадь пространства, заключенного между ними. Чем больше площадь опоры тела, тем больше степень его устойчивости. Так, устойчивость во фронтальной стойке самозащиты больше, если ступни находятся на ширине плеч, чем если они сомкнуты и т.д. (рис. 1 и 2).
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3588827/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15d8d12a244b7334467 055/scale_1200

Рис.1. Устойчивое положение во фронтальной стойкеhttps://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3475288/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15d90bdaa6d0606ff6f eeb/scale_1200

Рис. 2. Неустойчивое положение во фронтальной стойке
ВИДЫ РАВНОВЕСИЯ
По соотношению ОЦТ тела и площади опоры можно определить вид его равновесия. Различают 4 вида равновесия тела: устойчивое, ограниченно устойчивое, неустойчивое и безразличное.
Устойчивым равновесием тела называется такое равновесие, при котором ОЦТ тела расположен ниже площади опоры, например, выполнение упражнений с верхней опорой (вис на различных перекладинах, деревьях и т.д.) (рис. 3).
Ограниченно устойчивое равновесие – это такое равновесие, при котором ОЦТ тела находится выше площади опоры и тело может отклоняться до тех пор, пока вертикаль ОЦТ тела не дойдет до края площади опоры, например, все виды стоек, упражнение «мост», упор лежа, «крокодил» и т.д. (рис. 4).
Неустойчивое равновесие характеризуется тем, что нижняя опора представлена линией или точкой, и достаточно тело отклонить в любую сторону от нее, как момент силы тяжести оказывается опрокидывающим и тело падает. Такого равновесия в самозащите не существует (рис. 5).
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/2453078/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15d986d9d70f6a9dc01 825/scale_1200

Рис. 3. Устойчивое равновесие в висе на перекладине
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3414416/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15d99d9f6b1a60d5776 c5c/scale_1200

Рис. 4. Ограниченно устойчивое равновесие в упражнении «мост»
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1588093/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15d9bedcbb230f2104e dcd/scale_1200

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1587012/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15da02284a55254ec43 424/scale_1200

Рис. 5. Неустойчивое равновесие. Падение палки под действием силы тяжести
Безразличным равновесием называется такое равновесие, когда при любом перемещении тела ОЦТ не меняет высоты расположения (шар). У человека оно встречается редко, например, перетаскивание лежащего человека по плоскости.
Таким образом, устойчивость тела определяется величиной площади опоры, высотой расположения ОЦТ тела и местом прохождения внутри площади опоры вертикали, опущенной из ОЦТ. Чем ниже расположен ОЦТ тела и чем больше площадь опоры, тем больше устойчивость тела.
Количественным выражением степени устойчивости тела является угол устойчивости. Углом устойчивости называют угол, образованный вертикалью, опущенной из общего центра тяжести тела, и касательной, проведенной из него к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем степень устойчивости больше (рис. 6 и 7).
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1936066/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15da2b783d564008fda 3f8/scale_1200

Рис. 6. Устойчивость при опоре на 3 конечности
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3475288/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15da3ceedc7d6b2e8da 476/scale_1200

Рис. 7. Устойчивость при опоре на 4 конечности
В организме человека ОЦТ тела не является строго фиксированной точкой. В зависимости от кровообращения, дыхания, пищеварения и т.д. в каждый момент времени положение отдельных элементов тела изменяется, что сказывается и на положении его ОЦТ.
Обычно считают, что ОЦТ тела человека в положении стоя (стойка) расположен в срединной плоскости в среднем на 2,5 см ниже мыса крестца и на 4,5 см выше поперечной оси тазобедренных суставов, примерно на середине расстояния между крестцом и лобковым симфизом. Проекция ОЦТ тела на позвоночный столб колеблется от 1 до 5 крестцового позвонка.
Высота положения ОЦТ тела у разных людей варьирует в зависимости от целого ряда факторов, к числу которых относятся пол, возраст, развитие мускулатуры, массивность скелета, телосложение (рис. 8), жироотложение и прочее. У мужчин в стойке ОЦТ тела находится на 1,5 см кзади от передненижнего края пятого поясничного позвонка, а у женщин – на 0,5 см кпереди от передненижнего края тела 1-го крестцового позвонка и примерно на 3 см ниже, чем у мужчин (рис. 9).
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1881616/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15da596286b93547a6e 85a/scale_1200

Рис. 8. Положение ОЦТ тела у мужчин разного телосложения
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1912454/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15da6a776c890f2ff34 1b6/scale_1200

Рис. 9. Положение ОЦТ тела у мужчин и женщин
Продолжение
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3769362/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15da7a060d531756687 22e/scale_1200

Положение тела относят условно к статическому, когда сила тяжести и сила реакции опоры взаимно уравновешены. Сохранение равновесия тела в любом положении обеспечивается напряжением различных мышц.
По отношению к опорной площадке различают положение тела с нижней опорой (стойка, мост, положение сидя, положение лежа т.д.), с верхней опорой (различные висы) и со смешанной опорой (упоры на брусьях, на противника).
Различный характер опоры приводит к тому, что одна из важнейших сил – сила тяжести – может действовать на сжатие, растяжение, скручивание, обуславливая специфические особенности в работе двигательного аппарата и систем его обеспечения (сердечно-сосудистой, дыхательной и др.).

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

К положениям тела с нижней опорой относят симметричное стояние (фронтальная стойка) и положение сидя.
Симметричное стояние (фронтальная стойка) является естественной и привычной стойкой для человека, выработанной в процессе длительного эволюционного развития. Она служит рабочей позой, исходным положением тела для движений, в том числе и для различных физических упражнений, движений в самозащите, а также используется в качестве промежуточных и конечных поз при различных движениях.
В положении стоя тело человека расположено вертикально, голова держится прямо, руки свободно опущены вдоль тела, нижние конечности выпрямлены и подошвенной стороной соприкасаются с опорной поверхностью. Главными точками опоры на стопе являются нижняя поверхность пяточного бугра и головки плюсневых костей стопы.
Из внешних сил наибольшее значение для работы двигательного аппарата имеет сила тяжести, действие которой увеличивается сверху вниз и направлено на сжатие звеньев тела в их соединениях. Наибольшую нагрузку при положении стойка испытывают таз и нижние конечности. Фронтальная стойка, как и другие стойки, используемые в самозащите, относится к ограниченно устойчивому виду равновесия.
Равновесие – это одно из основных двигательно-коорди-национ¬ных качеств человека, занимающегося самозащитой, развивать и совершенствовать которое необходимо в течение всей жизни.
Являясь достаточно сложным двигательно-координационным качеством, равновесие, на наш взгляд, имеет следующие компоненты:
1) рациональное расположение звеньев тела;
2) минимизация количества степеней свободы движущейся биосистемы;
3) дозировка и перераспределение мышечных усилий;
4) достаточный уровень пространственной ориентации.
Основу управления любым равновесием составляет взаимодействие с земной гравитацией. Чем выше положение ОЦТ тела над опорой (чем выше рост человека), тем большее воздействие оказывают на него силы гравитации и тем сложнее сохранять устойчивость.
1 компонент – рациональное расположение звеньев тела – способствует лучшему сохранению равновесия. Так, отведение в сторону от корпуса руки или ноги улучшает и помогает сохранять устойчивое положение позы в определенной ситуации. Правильная осанка в положении стойки способствует лучшей устойчивости тела человека. Рациональное взаиморасположение звеньев тела существенно влияет на активность мышц, участвующих в поддержании определенной позы или равновесия (рис.10).
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1852523/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15dac47878f10b96bfd f3c/scale_1200

Рис. 10. Сохранение равновесия в стойке «ласточка»
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3445317/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15daf140cf9f254cfc6 1d8/scale_1200

Рис. 11. Уменьшение количества степеней свободы в позвоночнике
2 компонент – известно, что опорно-двигательный аппарат человеческого тела представляет собой очень сложную кинематическую биосистему, имеющую большое количество (244) степеней свободы.
Экономизация энергии в самозащите – один из основных критериев рациональности техники выполнения движений. Как известно, при выполнении движения не вся затраченная энергия используется с пользой, некоторая ее часть расходуется на преодоление сил сопротивления, определенное количество энергии расходуется при недостаточной координации, поэтому сохранение устойчивого положения тела тесно связано с минимизацией количества степеней свободы.
Различные движения тела человека могут иметь не один десяток степеней свободы, в этом случае практически невозможно управлять его двигательной деятельностью. Рациональная двигательная координация характеризуется прежде всего уменьшением количества степеней свободы в каждом двигательном действии в самозащите (рис.11).
3 компонент – равновесие, дозировка и перераспределение мышечных усилий. Сложность сохранения устойчивого положения тела после выполнения какого-либо движения в самозащите (кувырка, толчка, прыжка, удара) заключается в том, что усилия мышечных групп имеют кратковременный характер, возникая лишь в определенных фазах двигательного действия, при этом в начале и в конце движений величина этих усилий различна. Объем прилагаемых мышечных усилий в большей мере определяется конкретным видом равновесия.
Для сохранения устойчивости после выполнения различных амплитудных движений – продольный кувырок, прыжок в высоту на опору, спрыгивание с различных препятствий (рис.12), остановка или смена направления движений при спуртах, требуется преодоление определенных инерционных сил, возникающих при движении. Чем сложнее двигательное действие, тем более значительные силы необходимо преодолевать.
При кратковременном характере выполнения большинства двигательных действий в самозащите (бросках, спуртах, ударах) возникают дополнительные трудности, связанные с решением задач сохранения равновесия в максимально короткий отрезок времени. При этом резко возрастает требование к проявлениям высокого уровня внутримышечной и внемышечной координации.
Известно, что разные группы мышц в определенный отрезок времени двигательного действия имеют неодинаковую степень активности. Наибольшей активностью обладают мышцы, выполняющие основную нагрузку при удержании тела или его звена в состоянии равновесия.
4 компонент – уровень пространственной ориентации. Для выполнения любого двигательного акта: от элементарных естественных движений (удержание позы, ходьба, бег и т.д.) до достаточно технически сложных действий в самозащите, (бросках, ударах…) необходима определенная степень ориентации в пространстве (рис.13). Чем она лучше развита, тем легче сохранить устойчивое положение тела или его звена.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3517023/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15db155fbe1f1b45931 67f/scale_1200

Рис. 12. Сохранение равновесия при спрыгивании со шведской стенки
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1639101/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15db237971b41cad5fc 126/scale_1200

Рис. 13. Ориентация в пространстве в упражнении «третий лишний»
Каждое двигательное действие имеет определенную структуру, и информация о его параметрах направляется по своим конкретным каналам в систему управления. Такие понятия, как «чувство дистанции», «чувство соперника» и т.д., имеют своей основой взаимодействие комплекса функциональных систем, позволяющее определять и контролировать расстояние до соперника и различных предметов, ориентироваться при плохой видимости.
Известны две основные разновидности равновесия: статическое и динамическое. Специальные исследования в этой области позволили установить, что как у статического, так и у динамического равновесия существует ряд специфических и неспецифических проявлений. Специфические связаны с конкретным видом деятельности, например, самозащита или различные виды единоборств, неспецифические характерны для бытовой и трудовой деятельности.
Необходимо иметь в виду, что добиться абсолютной устойчивости тела человека невозможно. При сохранении любого вида равновесия мышцы тела находятся в состоянии определенного тремора, который в большей степени проявлен у нетренированных лиц, в связи с чем им труднее добиться равновесия.
Механизмы регуляции равновесия достаточно сложны, так как обуславливаются комплексом деятельности различных анализаторов, состоянием вегетативных органов организма, мышечной и нервной систем.
Неоднозначно участие анализаторов в управлении устойчивым положением тела, значительная заслуга в сохранении равновесия принадлежит не только зрительному, но и тактильному, вестибулярному и другим анализаторам.
Вместе с тем, очевидно, что их влияние на сохранение устойчивости не может быть одинаковым. Так, в удержании определенной позы (различные стойки) ведущая роль принадлежит двигательному анализатору. При удержании равновесия после различных прыжковых упражнений, а также при балансировке с различными предметами значительно повышается роль зрительного и тактильного анализаторов. При сохранении равновесия после различных вращательных движений (выведение из равновесия, выходы из кувырка) ведущее значение приобретает вестибулярный анализатор. Отсюда следует вывод, что участие того или иного анализатора определяется конкретной двигательной задачей, связанной с проявлением того или иного вида равновесия.
Определенное влияние на сохранение равновесие оказывает развитие и состояние дыхательной системы организма. При форсированном дыхании колебательные движения тела увеличиваются, что приводит к большим затратам энергии для сохранения равновесия. А вот задержка дыхания не менее, чем на 30 секунд вызывает снижение колебаний тела. Мы рекомендуем использовать в тренировочном процессе при занятиях самозащитой дыхание по Бутейко и Фролову, что значительно снижает колебательные движения тела.
Способность сохранять устойчивое положение тела определяется рядом факторов. Одни из них – уравновешенность нервных процессов и степень выработки дифференцированного торможения. Уравновешенность позволяет правильно распределять мышечные усилия, концентрируя их в нужном направлении. Высокая степень выработки дифференцированного и запаздывающего торможения дает возможность различать характер усилий и пауз между ними (различные защиты от ударов и нанесение ударов в самозащите).
Каждое хорошо координированное движение вызывает возбуждение в одной группе мышц и торможение в антагонистической группе, что характерно для сопутствующего (реципрокного) торможения. По своей активности процессы возбуждения и торможения примерно равны, но благодаря торможению антагониста экономится значительная механическая энергия мышечного сокращения.
Многократная смена работы агонистов и их антагонистов, характерные для большинства движений в самозащите, приводит к существенному снижению энерготрат. Внешняя работа мышц в самозащите с поочередной активностью отличается легкостью, изяществом и красотой движений.
Многократная смена режима мышечной деятельности в самозащите воспринимается посторонним наблюдателем как красивые, захватывающие, правильные движения. Таким образом, высокий уровень чувства равновесия – необходимое условие оптимизации двигательных действий в самозащите, приближение их к совершенству.
Одним из важных факторов, обеспечивающих сохранение равновесие тела, является состояние нервно-мышечного аппарата человека. Удержание равновесия тела обеспечивается тоническим и тетаническим напряжением мышц.
Тоническое напряжение чаще имеет место при сохранении равновесия при взаимодействии с дополнительной опорой – упор на различные части тела противника, различные предметы и т.д. (рис.14) . Тетаническое напряжение чаще проявляется при сохранении равновесия в безопорной фазе – кувырки, преодоление различных препятствий в прыжке (рис. 15). Оно характеризуется мощным потоком импульсов из центральной нервной системы к работающим мышцам.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3179652/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15db63114ba66e8ec54 c11/scale_1200

Рис. 14. Тоническое сокращение мышц при взаимодействии с опорой (захват)
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1936066/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15db7a7289ce04deaae db1/scale_1200

Рис. 15. Тетаническое напряжение мышц в фазе полета
Главным фактором, влияющим на способность сохранять устойчивость тела, является уровень развития физических и координационных качеств. Чем выше уровень общей и специальной выносливости организма человека, тем он быстрее осваивает различные разновидности равновесия.
Способность удерживать равновесие тела также зависит от уровня развития подвижности суставов опорно-двигатель¬ного аппарата. Чем выше степень подвижности, тем легче обеспечить рациональное расположение тела и его отдельных звеньев в пространстве, таким образом управляя устойчивостью.
Уровень развития гибкоститакже существенно влияет на возможность сохранения равновесия. Высокая степень гибкости шейного, грудного, поясничного отделов позвоночника позволяет эффективнее занять устойчивую позицию над опорой при возмущающем воздействии со стороны противника.
Немаловажную роль в сохранения равновесия во вращательных и различных прыжковых движениях играет ловкость. Высокий уровень межмышечной и внутримышечной координации обеспечивает решение достаточно сложных двигательных задач, возникающих при самозащите. Чем сложнее движение, тем больше ловкости требуется от человека в принятии устойчивого положения тела. Проявляется ловкость также в целесообразном выборе ответных действий в самозащите, времени выполнения движений, мгновенной и правильной оценке ситуаций и адекватной реакции на нее.
Немаловажное значение для сохранения устойчивости имеет точность движений, обеспечивающая рациональное расположение звеньев тела над опорой и в безопорном положении. Точность двигательных действий способствует их высокой экономичности, выполнению с меньшими затратами мышечных усилий и энергии. Проявляется она в совершенной форме движений (видимая сторона) и четкой структуре (содержании) двигательного действия.
Ритмичность движения также имеет определенное значение в устойчивом положении тела, обеспечивая равномерное распределение и перераспределение мышечных усилий. Она обуславливает оптимальное соотношение отдельных частей двигательного действия, их непрерывность в течение заданного времени, а также согласованность отдельных движений.
В любом двигательном акте есть определенная продолжительность во времени (темп) и закономерное распределение усилий (динамика). Темп и динамика движения тесно взаимосвязаны и влияют друг на друга. Их оптимальное сочетание обеспечивает гармонию движений.
Одним из факторов, повышающих способность человека сохранять равновесие, является его психологическая подготовка в данный период времени. Она способствует уравновешенности нервных процессов, являясь важным условием устойчивого положения. Положительные эмоции также способствуют повышению работоспособности организма, мышечной активности и, следовательно, более эффективному сохранению равновесия тела, его отдельных звеньев в любой момент схватки.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3502163/pub_5f1453c331b65a3729fb95bf_5f15dbed060d531756a6c c62/scale_1200

Не пропустите новые публикацииВиктор Николаевич Завгородний

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Механика боя.Лекция о рычагах.

8 сентября
1,4 тыс. дочитываний
1 мин.







https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3985984/pub_5f575eb8ccc2347a76075949_5f575f4f692a906cd081e 27d/scale_1200

Механика боя.Лекция о рычагах.Много раз был на семинарах А.А.Кадочникова. На них мэтр постоянно объяснял принципы работы рычагов в теле человека. Этими вопросами занимается биомеханика. Но неоднократно ко мне обращались люди , которым было сложно понять эти принципы из-за манеры объяснять Алексеем Алексеевичем :)
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1533996/pub_5f575eb8ccc2347a76075949_5f57626422e26e081a10b 061/scale_1200

Виды рычагов в теле человека.
В этом видео я простыми словами объясняю принципы механики,применяемых в рукопашном бое.Показаны наглядные примеры.
https://www.youtube.com/watch?v=F_J9cSmJpWw&feature=emb_logo