Содержание

1. Положение тела человека (место, ориентация и поза). Силы возмущающие и уравновешивающие (их источники и действие). Условия равновесия тела человека (системы тел) и показатели устойчивости. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия и наличия внешних возмущающих воздействий (реципрокный характер взаимодействия мышц антагонистов, изменение жесткости связи в суставах, компенсаторные и амортизирующие движения, балансирование и др.)……………………….3
2. Биодинамика осанки статической и динамической. Нарушения и восстановление правильной осанки…………………………………………….9
3. Движения на месте как изменения позы без перемены опоры. Условия движения на месте, сохранение равновесия и места опоры. Сохранение и изменение движения центра масс системы. Взаимодействие опоры, опорных и подвижных звеньев. Роль реактивных внешних сил. Сохранение и изменение количества движения системы. Преодолевающие и уступающие движения при опоре. Механизмы притягивания и отталкивания. Условия активного и пассивного приближения и отдаления относительно верхней и нижней опоры……………………………………………………….20
Список использованных источников……………………………………27

1. Положение тела человека (место, ориентация и поза). Силы возмущающие и уравновешивающие (их источники и действие). Условия равновесия тела человека (системы тел) и показатели устойчивости. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия и наличия внешних возмущающих воздействий (реципрокный характер взаимодействия мышц антагонистов, изменение жесткости связи в суставах, компенсаторные и амортизирующие движения, балансирование и др.).

В физических упражнениях человеку нередко необходимо сохранять неподвижное положение тела: например, исходные положения ˗ стартовые; конечные положения ˗ фиксирование штанги после ее поднятия и т. п.; промежуточные ˗ упор углом на кольцах и др. Во всех таких случаях тело человека как биомеханическая система находится в равновесии. В равновесии могут находиться и тела, связанные с сохраняющим положение человеком (например, штанга, партнер в акробатике).
Чтобы сохранить положение тела, человек должен находиться в равновесии. Положение тела определяется его позой, его ориентацией и местоположением в пространстве, а также отношением к опоре. Следовательно, для сохранения положения тела человеку нужно фиксировать позу и не допускать, чтобы приложенные силы изменили позу и переместили его тело с данного места в каком-либо направлении или вызвали его поворот относительно опоры.
Для равновесия тела человека (системы тел) необходимо, чтобы главный вектор и главный момент внешних сил были равны нулю, а все внутренние силы обеспечивали сохранение позы (формы системы).
Если главный вектор и главный момент равны нулю, тело не сдвинется и не повернется, его линейное и угловое ускорения равны нулю. Для системы, тел эти условия также необходимы, но уже недостаточны. Равновесие тела человека как системы тел требует еще сохранения позы тела. Когда мышцы достаточно сильны и человек умеет использовать их силу, он удержится в очень трудном положении. А менее сильному человеку такой позы не удержать, хотя по расположению и величине внешних сил равновесие возможно. У разных людей существуют свои предельные позы, которые они еще в состоянии сохранять.
Устойчивость объекта характеризуется его способностью, противодействуя нарушению равновесия, сохранять положение. Различают статические показатели устойчивости как способность сопротивляться нарушению равновесия и динамические как способность восстановить равновесие.
Статическим показателем устойчивости твердого тела служит (в ограниченно-устойчивом равновесии) коэффициент устойчивости. 
Коэффициент устойчивости равен отношению предельного момента устойчивости к моменту опрокидывающему. Когда коэффициент устойчивости покоящегося тела равен единице и больше нее, опрокидывания нет. Если же он меньше единицы, равновесие не может быть сохранено.
Однако сопротивление только этих двух механических факторов (двух моментов сил) для системы тел, если она может изменять конфигурацию, не исчерпывает действительной картины. Самое существенное для биомеханической системы не в пассивном использовании силы тяжести тела, а в активных мышечных тягах, сохраняющих и изменяющих позу тела. В системе тел каждое звено должно быть в равновесии, сохраняя ее конфигурацию (позу тела человека).
Следовательно, коэффициент устойчивости тела и зафиксированной системы тел характеризует статическую устойчивость как способность сопротивляться нарушению равновесия. У человека при определении устойчивости всегда надо еще учитывать активное противодействие мышечных тяг и готовность к сопротивлению.
Динамическим показателем устойчивости твердого тела служит угол устойчивости. Это угол, образованный линией действия силы тяжести и прямой, соединяющей центр тяжести с соответствующим краем площади опоры. Физический смысл угла устойчивости состоит в том, что он равен углу поворота (<р), на который надо повернуть тело для начала его опрокидывания. Угол устойчивости показывает, в каких пределах еще восстанавливается равновесие. Он характеризует степень динамической устойчивости: если угол больше, то и устойчивость больше. Этот показатель удобен для сравнения степени устойчивости одного тела в разных направлениях (если площадь опоры не круг и линия силы тяжести не проходит через его центр). Сумма двух углов устойчивости в одной плоскости рассматривается как угол равновесия в этой плоскости. Он характеризует запас устойчивости в данной плоскости, т. е. определяет размах перемещений центра тяжести до возможного опрокидывания в ту или другую сторону (например, у слаломиста при спуске на лыжах, гимнастки на бревне, борца в стойке).
В случае равновесия биомеханической системы для применения динамических показателей устойчивости нужно учесть существенные уточнения. Во-первых, площадь эффективной опоры человека не всегда совпадает с поверхностью опоры. У человека, как и у твердого тела, поверхность опоры ограничена линиями, соединяющими крайние точки опоры (или внешние края нескольких площадей опоры). Но у человека часто граница площади эффективной опоры расположена внутри контура опоры, так как мягкие ткани (стопа босиком) или слабые звенья (концевые фаланги пальцев в стойке на руках на полу) не могут уравновесить нагрузку. Поэтому линия опрокидывания смещается внутрь от края опорной поверхности, площадь эффективной опоры меньше площади опорной поверхности.
Во-вторых, человек никогда не отклоняется всем телом относительно линии опрокидывания (как кубик), а перемещается относительно осей каких-либо суставов, не сохраняя полностью позы (например, при положении стоя ˗ движения в голеностопных суставах).
В-третьих, при приближении к граничному положению нередко становится трудно сохранить позу и наступает не просто опрокидывание «отвердевшего тела» вокруг линии опрокидывания, а изменение позы с падением. Это существенно отличается от отклонения и опрокидывания твердого тела вокруг грани опрокидывания (кантование).
Таким образом, углы устойчивости в ограниченно-устойчивом равновесии характеризуют динамическую устойчивость как способность восстановить равновесие. При определении устойчивости тела человека необходимо также учитывать границы площади эффективной опоры, надежность сохранения позы до граничного положения тела и реальную линию опрокидывания.
В физических упражнениях часто встречается удерживающая связь (жесткая). Тогда условия сохранения равновесия требуют учета двусторонней связи путем рассмотрения соответствующих реактивных сил, вызванных такой связью. Сохранение положения тела человека достигается управлением уравновешивающими силами при компенсаторных, амортизирующих и восстанавливающих движениях. В результате ОЦТ тела человека при колебаниях остается в зоне сохранения положения или возвращается в нее из зоны восстановления положения.
В сохранении положения для тела человека характерны колебания, в пределах которых действуют условия равновесия. Поэтому ОЦТ не занимает положения в одной единственной точке, а перемещается в определенных зонах. Оптимальная зона положения ОЦТ ˗ наиболее соответствует задаче сохранения требуемого положения. Соответствующее положение не всегда наиболее удобное; нередко оно даже более трудное, чем при известных отклонениях от требуемого; это самая малая зона.
Зона сохранения положения ˗ перемещения ОЦТ в пределах этой зоны еще не приводят к полному нарушению положения (например, над «потенциальной ямой» в ограниченно-устойчивом равновесии). Но приближение ОЦТ к ее границам угрожает потерей равновесия; границы этой зоны определяются условиями равновесия системы тел и возможностями сохранения позы. Она больше, чем оптимальная зона, и включает ее в свои пределы.
Зона восстановления положения ˗ перемещение ОЦТ в эту зону для механической системы необратимо, так как в ней уже нарушаются условия равновесия. Неживое тело из этой зоны не может само вернуться в прежнее положение. А человек, использовав необходимые внешние силы, еще может восстановить положение. Эта зона окружает снаружи зону сохранения положения, но не включает ее в свои пределы.
Для лиц разной физической подготовленности зоны неодинаковы. Для менее подготовленных зона сохранения положения уменьшена; у них меньше площадь эффективной опоры, и они при меньших отклонениях потеряют возможность удержать позу. Для них зона восстановления положения также сужена, так как у них меньше сил и ловкости, чтобы суметь восстановить положение. В борьбе за сохранение положения используется как ослабление действия возмущающих сил, так и усиление действия уравновешивающих сил.
Компенсаторные движения возникают в тот момент, когда возмущающие силы смещают часть звеньев тела. Компенсаторные движения предупреждают возможное выведение ОЦТ из зон сохранения положения или даже из оптимальной. Компенсаторные движения нейтрализуют эффект возмущающих сил. Они выполняются одновременно с движениями, грозящими потерей равновесия, и обычно автоматически.
Амортизирующие движения позволяют ОЦТ перемещаться в зоне сохранения положения. Эти движения растягивают во времени действие возмущающих сил, уменьшают их эффект. Часто они увеличивают действие уравновешивающих сил. Они, как и компенсаторные движения, происходят одновременно с действием возмущающих сил.
Восстанавливающие движения возвращают ОЦТ из зоны восстановления положения в зону сохранения положения. Они могут также перемещать ОЦТ и внутри последней (например, в оптимальную зону).
Все три группы движений, которые сохраняют и восстанавливают положение, нередко сочетаются в комбинированные действия. Например, когда у гимнастки, выполняющей упражнение на бревне, часть звеньев под действием силы тяжести отклоняется в одну сторону, другие в то же время компенсаторно смещаются в другую сторону. Ускоренные же движения звеньев создают внутренние силы инерции этих звеньев; передаваясь по кинематическим цепям к опоре, они изменяют и внешнюю силу ˗ реакцию опоры (появляется горизонтальная составляющая).
Амортизирующие движения применяют при воздействии внешних сил: например, в борьбе ˗ под воздействием противника. Они особенно важны при положении неподвижном относительно неинерциальной системы отсчета, например, когда в скоростном спуске на лыжах спортсмен стоит «неподвижно» на лыжах. Лыжи в движении находятся под действием увеличивающихся и уменьшающихся реакций опоры (изменения рельефа трассы). Заранее перемещая ОЦТ навстречу возмущающей силе, спортсмен затем уступающей работой мышц «поддается тормозя», перемещая ОЦТ в пределах зоны сохранения положения.
В восстанавливающих  движениях используются внешние силы, без них ОЦТ не может вернуться в зону сохранения положения. Такие силы можно вызвать ускоренным движением звеньев: например, при ходьбе по натянутой проволоке резким нажимом рукой на шест, удерживаемый горизонтально, ˗ сила инерции шеста служит «опорой» для восстановления нарушающегося положения. Восстанавливая положение, человек перемещает ОЦТ и опору: либо ОЦТ ˗ над опорой, либо опору ˗ под ОЦТ, либо и то и другое вместе. Таким образом, сохранение положения ˗ не покой, а активный управляемый двигательный процесс.

2. Биодинамика осанки статической и динамической. Нарушения и восстановление правильной осанки.

Под термином «осанка» принято понимать привычную позу человека, непринужденно стоящего с сомкнутыми пятками и разведенными под углом 45–50° носками стоп. Особенности осанки определяются измерениями и описанием тела человека во всей совокупности – с головы до ног: это положение головы и пояса верхних конечностей, изгибы позвоночника (в шейном, грудном и поясничном отделах), форма грудной клетки и живота, наклон таза, положение нижних конечностей, тонус мускулатуры, форма ног и стопы.
Осанка зависит от многих причин. Она связана, во-первых, с состоянием мышечного аппарата, то есть со степенью развития мышц шеи, спины, груди, живота и нижних конечностей, а также с функциональными возможностями мускулатуры, ее способностью к длительному статическому напряжению. На осанку влияют эластические свойства межпозвонковых дисков, хрящевых и соединительно-тканевых образований суставов позвоночника (с этим, в свою очередь, связана подвижность позвоночника), а также таза и нижних конечностей. Важную роль играет форма стопы и ноги в целом.
Хорошая осанка, как правило, сопутствует хорошему здоровью, плохая осанка обычно свидетельствует о слабом здоровье. Нарушения осанки способствуют появлению чувства дискомфорта, болевых ощущений в теле, вызывают деформации скелета (особенно позвоночника, грудной клетки, плечевого пояса, таза), влекут поражения внутренних органов. Малоподвижный образ современной жизни, неестественная обувь и одежда способствуют неважной осанке, «одеревенелости» и атрофии мышц.
Простейший способ оценить свою осанку заключается в следующем. Встаньте вплотную спиной к шкафу или стене. Сомкните стопы, смотрите прямо вперед (голова должна касаться шкафа). Руки опущены. Если ладонь не проходит между поясницей и стеной, то осанка хорошая; в противном случае мышцы брюшного пресса слабы и живот оттягивает позвоночник вперед (лордоз).

Рис. 1. Тест на правильность осанки

При правильной осанке голова и туловище расположены на одной вертикали, плечи развернуты, слегка опущены и находятся на одном уровне, рельеф шеи (от козелка уха до края плеч) с обеих сторон симметричен, лопатки не выпирают, физиологическая кривизна позвоночника нормально выражена, грудь приподнята (слегка выпячена), живот втянут, ноги выпрямлены в коленных и тазобедренных суставах, стопа без деформаций с хорошо видимой выемкой со стороны внутреннего свода.
Оценивая осанку, фиксируют следующие моменты:
— Положение головы. Находится ли она на одной вертикали с туловищем, или подана вперед, или наклонена набок (вправо или влево);
— Состояние плечевого пояса:
• рельеф шеи – линия от козелка уха до края плеча одинаково выгнута с обеих сторон или одна сторона длиннее другой;
• плечи – на одном уровне или одно плечо приподнято, а другое опущено; разведены плечи или поданы вперед, и если поданы, то одинаково или одно больше другого (такая асимметрия часто бывает у спортсменов – метателей, фехтовальщиков, боксерови др.;
• лопатки – на одном уровне или одна выше; выступают ли, и если выступают, то одинаково или одна больше.
— Позвоночник. Имеет он нормальные физиологические изгибы или наблюдаются шейный и (выпуклость вперед), грудной и крестцово-копчиковый кифозы (выпуклость назад).
Естественные изгибы позвоночника выполняют рессорную функцию – уменьшают сотрясение тела при ходьбе, беге и прыжках. В норме линия спины – волнистая, но глубина изгибов не должна превышать 3–4 см.
Главной особенностью правильной осанки является симметричное расположение частей тела относительно позвоночника. Грудная клетка спереди и сзади не имеет западаний или выпячивания и симметрична по отношению к средней линии; живот симметричен, и пупок расположен по его центру; соски – на одной линии; лопатки находятся на одном уровне по отношению к позвоночнику, и их углы расположены на одной горизонтальной линии; уровень надплечий и гребешков подвздошных костей на одной горизонтальной линии; линии талии с двух сторон одинаковые.
— Подвижность позвоночника
Рис. 2. Оценка подвижности позвоночника

Оценивается в положении стоя. При наклоне вперед измеряется расстояние от конца среднего пальца до пола. Если обследуемый не может достать кончиками пальцев до пола, записывается: минус столько-то сантиметров; если может положить ладонь на пол, записывается: плюс столько-то сантиметров. При оценке боковой подвижности позвоночника измеряется расстояние от концов средних пальцев до пола в положении максимального наклона туловища вправо и влево (руки выпрямлены и вытянуты вдоль тела). Наконец, подвижность позвоночника на изгиб назад измеряется расстоянием от седьмого шейного позвонка до начала межъягодичной складки при максимальном наклоне туловища назад.
Рис. 3. Подвижность позвоночника на изгиб назад

Силовая выносливость мышц-разгибателей спины оценивается временем удержания на весу верхней половины туловища и головы в позе «ласточка». Ориентировочно нормальное время удержания туловища детьми 7—11 лет составляет 1,5–2 минуты, подростками – 2–2,5 минуты, взрослыми – 3 минуты. Силовая выносливость мышц брюшного пресса оценивается количеством переходов из положения «лежа на спине» в положение «сидя». Движения выполняются в темпе – 15–16 раз за минуту. При нормальном развитии брюшного пресса дети 7—11 лет могут выполнять это упражнение 15–20 раз, а в возрасте 12–16 лет – 25–30 раз, взрослые же выполняют это упражнение 30–50 раз.
Статическая осанка
В положении стоя различают ряд требований к осанке, как при неподвижности, так и при небыстрых передвижениях. В основном эти требования относятся к конфигурации позвоночного столба. Вследствие взаимодействий звеньев тела конфигурация позвоночника обусловлена положением связанных с ним звеньев: головы, пояса верхней конечности, таза. В положении стоя голова удерживается против момента ее силы тяжести разгибателями головы. Поскольку при положении стоя вследствие шейного лордоза вес головы направлен на сгибание шейного отдела позвоночника, удерживающую работу совершают и мышцы шеи. 
Удерживание головы при некотором опускании ее вперед-вниз рефлекторно способствует увеличению грудного кифоза. Удерживание головы при небольшом разгибании шеи (подбородок «на себя») уменьшает шейный лордоз и способствует уменьшению и грудного кифоза.
Динамическая осанка
При выполнении гимнастических упражнений, особенно на снарядах, необходимо соблюдать требования к позе, несмотря на изменение ориентации тела в пространстве и зависящее от этого изменение действия внешних сил. Внешние силы (силы тяжести и опорных реакций) вызывают появление в теле человека множества внутренних сил взаимодействия между звеньями тела ˗ сил веса соседних звеньев и соответствующих опорных реакций в суставах. При перемене ориентации тела во время гимнастических упражнений для сохранения

Содержание 1 Положение тела человека (место ориентация и поза)