ОБЩАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ
Динамическая морфология — наука, изучающая анатомическую основу движений и положений тела человека (соотношение его частей, их взаиморасположение), дающая анатомический анализ работа пассивной и активной частей опорно-двигательного аппарата и оценивающая при этом состояние всех органов и систем тела. Динамическая морфология рассматривает основные принципы функциональной анатомии анатомии в их приложении к изучению движений тела. Рассматривая возрастные, половые, соматотипологические особенности положений движений тела, она связана с возрастной и конституциональной морфологией, с изучением морфологических проявлений полового диморфизма. Динамическая морфология находится неразрывной связи с биомеханикой, решая смежные задачи. Динамическая морфология в своем общем разделе выполняет подготовительная (пропедевтические) функции для биомеханики. Вместе с тем биомеханика дает сведения, необходимые для совершенствования частного отдела динамической морфологии. Динамическая морфология тесно связана со спортивной морфологией, одна из задач которой—изучение морфофункциональных перестроек организма в условиях повторяющихся положений и движений тела.
Классификация динамической морфологии. С учетом задач, решаемых этой наукой, ее подразделяют на общую, частную и область, пограничную с биомеханикой.
Общая динамическая морфология— результат реализации в учебной и научной анатомии кинезиологического принципа (от греч. kinesis движение), т.е. принципа изучения органов и структур тела в связи с выполняемыми движениями. Этот принцип подразумевает не столько систематическое (по отдельным системам органов) и не столько топографическое (с учетом расположения этих органов), сколько деятельностное (пронизанное анатомическим истолкованием особенностей двигательной деятельности) изучение строения тела человека на разных структурных уровнях организации—от уровня организма в целом (макроскопического, организменного) до клеточного и внутриклеточного уровней (микро- и ультрамикроскопического).
При анализе положений и движений человека двигательный аппарат рассматривается как целостное образование в связи с системами его обеспечения и регулирования. Если при изучении строения костей, их соединений, мышц и других органов основным является метод анализа, то в динамической морфологии ведущую роль играет метод синтеза, обобщения.
Частная динамическая морфология рассматривает анатомическую характеристику движений и положений тела в связи с потребностями спортивной, профессиональной, педагогической, бытовой и других видов практики. Эти данные необходимы для совершенствования спортивной техники, решения задач эргономики (более рационального, с учетом возможностей человека, план расположения рабочих мест и пультов управления), эргономического обоснования вопросов производственной и бытовой техники, успешной разработки новых тренажерных устройств в спорте и т.п.
Рассматривая с позиций анатомии какое-либо положение или движение тела, необходимо хорошо знать технику выполнения и ясно представлять себе целевую направленность данного упражнения. Частная динамическая морфология входит в каждую спортивно-педагогическую дисциплину, открывая перспективы совершенствования техники и спортивного мастерства.
Область, пограничная с биомеханикой, изучает вопросы динамической морфологии, связанные с положением центров тяжести (масс) и объема тела, видами и условиями его равновесия и т.п.
История динамической морфологии. История этой науки неразрывно связана со становлением анатомии, дифференциальной и спортивной морфологии, а также биомеханики.
Движения человека интересовали ученых с давних времен. Еще К. Гален (130—201) экспериментально доказал, что движения в суставах производят мышцы, которые напрягаются под контролем сознания человека. Он ввел понятие о тонусе (непроизвольном напряжении мышц), а также об антагонистических группах мышц.
Абу Али Ибн-Сина (Авиценна) (980—1037) много внимания уделял анализу положений и движений человека на основе данных анатомии и механики. Он доказал, что положения и движения человека подчиняются законам механики.
ОБЩАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ
Значительная роль в изучении движений человека и животных принадлежит Борелли (1608—1779). Он создал классификацию локомоторных движений (от лат. locus — место и motio — движение) перемещений в пространстве, выделив три основных вида: по способу отталкивания от опоры (ходьба, бег, прыжки), по способу отталкивания от окружающей среды (плавание) и по способу отталкивания к опорной поверхности (лазание по канату, шесту).
Братья Вебер в начале Х1Хв. экспериментально и довольно детально изучили ходьбу, определив наклон и вертикальные колебания туловища, длину и частоту шагов, уменьшение периода двои ной опоры при повышении скорости ходьбы. Э. Марей с помощью записи движений методом пневмографии (записи колебаний воздуха в воздушных камерах, вмонтированных в обувь) определил наиболее экономичные и скоростные виды ходьбы (ходьба пригибным шагом). Он изучал соотношение периодов опоры и маха в движениях каждой ноги при ходьбе и беге, фазы полета при беге и др.
Брауне и Фишер в конце XIX в. экспериментально на замороженных трупах определили относительную массу частей тела человека 11 положение их центров тяжести. Этими данными пользуются и в ни стоящее время при анализе положений и движений человека.
И.М.Сеченов в книге «Очерк рабочих движений» (1901) проанализировал «рабочие» элементы двигательного аппарата: устройство костных рычагов, расположение мышечных тяг, приводящих эти рычаги в движение, инерцию мышечных тяг. Он изучил сложные рабочие движения руки как рабочего органа, ноги как опоры тела. Рассмотрев совместную работу туловища и конечностей, он разработал методические рекомендации по рациональной организации мышечной деятельности.
Н. А. Бернштейн на основе усовершенствованного им и его учениками метода циклографии получил новые данные по биодинамике локомоций. Он раскрыл возрастные особенности локомоций, в частности, ходьбы.
В разработке научных основ динамической анатомии и обосновании необходимости этих знаний для специалистов по физическому воспитанию большая заслуга принадлежит П. Ф. Лесгафту и его ученицам — А. А. Красуской и Е. А. Котиковой. В 1874 г. П. Ф. Лесгафта опубликовал книгу «Теория телесных движений», а в 1888 г. — «Руководство по физическому воспитанию детей школьного возраста», где показал, что физические упражнения следует выбирать исходя из строения организма человека. «Теорию телесных движений» П. Ф. Лесгафт и его последователи читали наряду с анатомией слушателям курсов по физическому воспитанию. В1927 г. возник курс «Теория движений», а затем «Биомеханика физических упражнений». Его возглавила Е. А. Котикова. В1939 г. было опубликовано учебное пособие, где положения и движения человека она рассматривала не столько с точки зрения механики, сколько с позиций анатомии.
Большая работа в области анатомического анализа положений и движений человека в соответствии с задачами теории и практики спорта была проведена М. Ф. Иваницким, который в 1928 г. опубликовал «Записки по динамической анатомии», а в 1938 г.—«Движения человеческого тела». Разработанные М.Ф. Иваницким положения отражены во всех изданиях учебника по анатомии для институтов и техникумов физической культуры.
Анатомический анализ положений и движений тела человека целесообразно проводить в определенной последовательности.
1. Описание морфологии положения или движения тела.
2. Характеристика положения или движения тела с позиций законов механики.
3. Характеристика работы двигательного аппарата.
4. Оценка механизма внешнего дыхания и состояния систем обеспечения (дыхания, пищеварения, сердечно-сосудистой и др.) и регулирования (нервная, эндокринная) движений.
5. Определение степени и характера влияния на организм рассматриваемого упражнения. Эта задача, традиционная для динамической морфологии, решается сейчас спортивной морфологией (см. стр.485).
1. Морфология положения или движения тела изучается на основе зрительного образа, возникшего по данным визуального ознакомления с выполняемым упражнением, а также при использовании фото-и кинодокументации. При этом обращается внимание на симметричность положения или движения, наличие и вид опоры, взаимное расположение частей тела.
Морфология движения включает его общую характеристику, разделение на отдельные фазы и рассмотрение их.
2. Характеристика положения или движения тела с позиций законов механики необходима для понимания работы двигательного аппарата. Биомеханическое осмысление формы и структуры движения или положения тела человека для морфолога не самоцель, а лишь очень важная предпосылка детального анатомического разбора движениям или положения тела. При этом рассматриваются:
—действующие силы;
— положение центра тяжести (масс) тела человека и его отдельных звеньев;
— положение центра объема тела человека;
— величина удельного веса тела человека;
— состояние площади опоры;
— вид равновесия;
—условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости.
Действующие силы. Каждое движение, производимое человеком, и любое положение, в котором он находится, обусловлены взаимодействием ряда сил. Силы, действующие на тело человека, разделяются на внешние и внутренние.
Внешние силы приложены к человеку извне или возникают при его взаимодействии с внешними телами (противником, спортивными снарядами и др.). Наибольшее значение для анатомического анализа положений или движений человека имеют сила тяжести (сила гравитации), сила реакции опоры и сила сопротивления среды. Каждая из этих сил характеризуется величиной, направлением и точкой приложения.
Сила тяжести (сила гравитации) равна массе тела, приложена в месте положения ОЦТ тела и направлена отвесно вниз. При выполнении упражнения с отягощением (штангой, ядром) необходимо учитывать силу тяжести системы «спортсмен — снаряд».
Сила реакции опоры представляет собой противодействие опорной поверхности при давлении на нее. Сила реакции опоры при вертикальном положении тела равна силе тяжести (действие равно противодействию), но противоположна ей по направлению.
При ходьбе, беге, прыжках в длину с места сила реакции опоры направлена к телу под углом от опорной поверхности и может быть разложена по правилу параллелограмма сил на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная составляющая силы реакции опоры (сила нормального давления) направлена вверх и взаимодействует с силой тяжести, горизонтальная (сила трения) влияет на перемещение тела. Если бы не существовало трения, человек не мог бы ходить и бегать: нога, которой производится отталкивание, скользила бы назад и перемещение тела было бы невозможно (нечто подобное наблюдается при ходьбе по скользкому льду).
Сила сопротивления среды действует на тело человека при его движениях в воздушной (при сильном ветре или быстром беге) или водной среде (плавание). Она зависит от площади лобовой поверхности сопротивления тела, скорости движения и плотности среды. С уменьшением лобовой поверхности (например, при низкой посадке велосипедиста) сопротивление среды уменьшается.
Внутренние силы возникают внутри тела человека при взаимодействии частей тела. Внутренние силы разделяются на пассивные и активные. К пассивным внутренним силам относятся: сила эластической тяги мягких тканей (связок, суставных сумок, фасций, мышц и др.), которая возникает при их растяжении, сила сопротивления костей, хрящей, определяемая их физико-химическими свойствами, а также сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости, находящейся в полости суставов.
Основной активной внутренней силой является сила сокращения мышц. Величина силы сокращения мышц зависит от анатомических и физиологических условий. Направление ее определяется равнодействующей. Точкой приложения силы сокращения мышц является центр фиксации мышцы на подвижном (перемещаемом) звене.
Если силы, действующие на тело, уравновешены, то оно находится в покое; а если же их равнодействующая не раина нулю, то тело перемещается в направлении этой равнодействующей.
Каждая из сил может быть движущей или тормозящей. Например, сила тяжести при движении вниз является движущей силой, а при движении вверх — тормозящей. При движении по горизонтали силу тяжести условно считают нейтральной. Сила попутного ветра, например, при ходьбе -движущая сила, а сила встречного ветра - тормозящая.
Центр тяжести тела человека. Следует различать общий центр тяжести (центр масс) тела (ОЦТ тела) человека и центры тяжести отдельных частей тела.
Общим центром тяжести тела человека называется точка приложения равнодействующей всех сил тяжести составляющих его частей (звеньев тела). Каждая часть тела человека при определенной массе и специфическом расположении ее имеет собственный центр тяжести. Так, центр тяжести головы находится сзади спинки турецкого седла примерно на 7мм; центр тяжести туловища—на 0,44 расстояния от плечевого сустава до тазобедренного, спереди от верхнего края 1 -го поясничного позвонка; центр тяжести плеча—на 0,47, предплечья—на 0,42, бедра— на 0,44; голени—на 0,42 расстояния от своего проксимального конца; центр тяжести кисти с несколько согнутым и пальцами приблизительно на 1 см проксимальнее головки 3-й пястной кости; центр тяжести стопы —на ее продольной оси и отстоит от ее заднего края на 0,44 длины стопы.
Поскольку звенья тела человека даже при обычном вертикальном его положении (а особенно при движениях) не располагаются строго вертикально друг над другом, между ними в области соединений образуются углы. Поэтому вертикаль ОЦТ тела проходит на некотором расстоянии от центра любого сустава и возникает момент вращения (произведение величины силы тяжести на длину плеча ее действия) Чем больше момент вращения, тем большее напряжение испытывает группа мышц, противодействующая силе тяжести.
Зная положение центра тяжести звена, можно определить плечо действия силы тяжести по отношению к суставам и вычислить момент вращения. Величина массы отдельных звеньев тела составляет: головы — 7% массы тела, туловища — 46,4%, плеча — 2,6%, предплечья — 1,8%, кисти — 0,7%, бедра — 12,2%, голени — 4,6%, стопы -1,4%. Отсюда при обшей массе (весе) тела 70 кг голова весит:
70x7/100 = 420/100 = 4,9 кг
Таким образом, ОЦТ тела служит показателем распределения массы тела в организме человека, определяя в той или иной мере его телосложение. Ведь ни обхваты, ни линейные размеры, обычно употребляемые в антропометрической практике, не являются достаточным показателем того количества массы, которое соответствует этим размерам. При одинаковых линейных размерах количество массы, определяемое ими, может быть неодинаково (в зависимости от разного удельного веса тканей и органов).
Чем выше расположен ОЦТ тела, тем масса верхней половины тела больше. Например, у гимнастов он расположен выше, чем у легкоатлетов-бегунов, так как большие физические нагрузки у гимнастов приходятся на мышцы верхних конечностей, а у бегунов—на мышцы нижних конечностей. Возникают различия в распределении мышечных масс.
Когда говорят «центр тяжести человеческого тела» и имеют в виду живого человека, то подразумевают не геометрическую точку, а лишь сферу, в которой эта точка расположена. В зависимости от особенностей кровообращения, дыхания, пищеварения и пр. в каждый момент времени внутри тела происходит перераспределение его массы, что сказывается и на положении ОЦТ: он постоянно несколько перемещается в ту или иную сторону. Ориентировочно можно считать, что диаметр сферы, внутри которой происходит перемещение ОЦТ тела при спокойном положении тела, равняется 5—10 мм.
Для установления местоположения ОЦТ тела необходимо определять его в трех плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной. При любом симметричном положении тела его ОЦТ расположен в медианной плоскости, поскольку правая и левая половины тела весят приблизительно одинаково (хотя масса внутренних органов, расположенных справа, примерно на 500 г больше, чем расположенных слева, в связи с тем что в правой половине находится большая часть такого массивного органа, как печень).
Впервые положение ОЦТ тела определил Борелли в 1679 г., отметив, что в выпрямленном состоянии тела он находится между ягодицами и лобком. Для определения ОЦТ тела использовался метод уравновешивания, основанный на принципе рычага первого рода: лежащего на доске человека уравновешивали на острие клина; положение клина показывало расположение ОЦТ тела (рис. 159).
1 Рис. 159. Метод определения положения ОЦТ тела по принципу рычага
первого рода:
прерывистая линия показывает плоскость ОЦТ тела; нижнт.и/нионтмыкш линия -длина тела человека в положении лежа; две вышераспшожмшм линии /мкгтияшл' от подошвенной поверхности стопы и от верхней точки тын ik> ОЦТ тела.
Рис. 160. Метод определения положения ОЦТ тела по принципу рычага
второго рода;
0 - положение ОЦТ тела;
X - расстояние от подошвенной поверхности стопы до ОЦТ тела;
1 — длина тела испытуемого;
в — показатель веса тела на десятичных весах
Для определения положения ОЦТ тела использовался также метод Шейдта, основанный на принципе рычага второго рода (рис. 160); величина длины тела испытуемого, умноженная на полученный в эксперименте вес, равняется естественной массе испытуемого, умноженной на расстояние от подошвенной поверхности стопы до положения ОЦТ тела.
М.Ф. Иваницкий определил местоположение ОЦТ тела в горизонтальной плоскости у 650 испытуемых. Относительно продольной оси тела положение его обозначено индексом: отношением расстояния от центра тяжести до подошвенной поверхности стопы к длине тела, умноженным на тысячу. Наиболее часто значение индекса составляет 555—565, т.е. ОЦТ тела находится несколько выше середины тела. Другим показателем положения ОЦТ тела является его проекция на позвоночный столб и на брюшную стенку. Наблюдения М. Ф. Иваницкого показывают, что ОЦТ тела может находиться в пределах 1—5-го крестцового позвонков. Положение его относительно продольной оси тела и позвоночного столба зависит от многих факторов: пола, возраста, развития мускулатуры, массивности скелета, выраженности жироотложения и пр. Возможны и суточные колебания положения ОЦТ тела, связанные с деформациями, которые тело испытывает при больших физических нагрузках. Индивидуальные колебания его положения относительно позвоночного столба более заметны, чем относительно длины тела. На переднюю поверхность тела ОЦТ проецируется выше лобкового симфиза.
У новорожденных ОЦТ тела располагается на уровне 5—6-го грудных позвонков, к двум годам он опускается до уровня 1-го поясничного позвонка и продолжает опускаться до 16— 18 лет, постепенно перемещаясь не только вниз, но и кзади. У мужчин ОЦТ тела находится на уровне 3-го поясничного—5-го крестцового позвонка, а у женщин—на уровне 5-го поясничного до 1-го копчикового (рис. 161). Средняя относительная высота ОЦТ тела (по отношению к длине тела) у мужчин составляет 572, а у женщин 559. В пожилом возрасте положение ОЦТ тела зависит, кроме всего прочего, от особенностей осанки. Каждому типу телосложения соответствуют свои особенности положения ОЦТ тела. При долихоморфных пропорциях тела он располагается относительно ниже, чем при брахиморфных (рис. 162). При преимущественном отложении подкожного жирового слоя в области таза и бедер (у женщин) ОЦТ тела находится ниже, чем при
Рис. 161. Положение ОЦТ тела у мужчин и у женщин (при одинаковой длине тела ОЦТ у женщин расположен ниже, чем у мужчин)
Положение ОЦТ тела у мужчин более равномерном его одинакового роста, но различного телосложения распределении. (при более сильном развитии верхней половины тела ОЦТ тела расположен выше)
Особенности пропорций тела и распределения мышечной массы у спортсменов различных специализаций также обусловливают различия в положении ОЦТ тела. У пловцов более высокое расположение его, чем у теннисистов, а у велосипедистов более низкое; у хоккеистов более низкое, чем у баскетболистов. При анатомическом анализе движений важно знать траекторию центра тяжести. Без этого невозможно определить ни скорость, ни ускорение, ни усилие, испытываемые телом или его отдельными звеньями при выполнении движения.
Для определения траектории ОЦТ тела при движении необходимо, пользуясь фотоотпечатками или рисунками с кинограммы человеческой фигуры, определить последовательно положения ОЦТ тела в каждый момент данного движения. Линия, соединившая полученные точки, л будет траекторией ОЦТ при выполнении данного движения. Более подробно методы оценки траектории ОЦТ изучаются в курсе биомеханики.
Центр объема тела человека. Сведения о центре объема тела человека имеют особенно большое значение для анатомического анализа движений при плавании, для оценки гидродинамических качеств пловца. Центром объема тела называется место (точка) приложения всех сил давления воды на его поверхность. Центр объема тела челочка располагается несколько выше, чем ОЦТ тела. Это подтверждаете и тем, что человек с вытянутыми вдоль тела руками, ложась в воде на спину, обычно переходит из горизонтального положения в вертикальное, так как нижний конец его тела опускается. Лишь немногие могут не двигаясь сохранять такое горизонтальное положение в воде. Удержать равновесие в воде можно лишь в том случае, когда вертикаль ОЦТ тела совпадает с вертикалью центра его объема.
Для определения проекции центра объема в горизонтальной плоскости применяется метод вытеснения воды телом в градуированном резервуаре (рис. 163). Регистрируется уровень воды,
налитой в резервуар, затем определяется уровень воды при полном погружении человека и уровень воды, равный половине данного объема (объем верхней части тела должен соответствовать объему нижней части тела). После этого испытуемому предлагается постепенно погружаться в воду до тех пор, пока вода не доходит до намеченного уровня, характеризующего положение центра объема тела. Как правило, он отстоит на 2—6 см от уровня ОЦТ тела. При вдохе общий центр объема будет располагаться ВЫШЕ, чем при выдохе.
Рис. 163. Метод определения положения центра объема:
А — уровень воды до начала опыта; К — уровень воды при полном погружении тела в воду; В — уровень воды, соответствующий половине объема тела
Удельный вес тела человека. Удельный вес характеризует плотность тела и представляет собой его массу, приведенную к единице объема (1 см3). Это один из важных показателей физического развития и состояния здоровья человека, зависящий от многих факторов. В частности, он связан с дыхательными движениями: в период вдоха уменьшается, а в период выдоха увеличивается. У взрослых мужчин при длине тела 165 см и массе тела 64 кг удельный вес составляет 1,044. Мужчины высокого роста имеют удельный вес меньший, чем мужчины низкого роста. Улиц с хорошо развитыми мышцами удельный вес больше, чем утех, кто имеет слабое развитие мускулатуры. Удельный вес тела женщин меньше, чем у мужчин, за счет большего жироотложения. В детстве удельный вес тела с возрастом увеличивается: у мальчиков 11 лет он равен 1,019, в 13 лет — 1,026, в 15 лет - 1,033, в 17 лет - 1,040. Это связано с возрастными изменениями компонентов массы тела (подробнее см. стр. 386). У девочек удельный вес тела увеличивается лишь до 13 лет, после чего уменьшается. Различия в возрастной динамике удельного веса тела между мальчиками и девочками объясняются неравномерностью темпов роста и развития организма (см. стр. 404).
По динамике удельного веса можно следить за изменением компонентов массы тела: нарастание удельного веса говорит об увеличении мышечной (активной) массы тела, и наоборот, снижение его — об увеличении жирового компонента.
Площадь опоры. Площадь опоры определяется площадью опорных поверхностей тела и величиной пространства, заключенного между ними. Площадь опоры всегда учитывается при анатомическом анализе физических упражнений. От нее зависит устойчивость тела: она тем больше, чем больше площадь опоры. Так, устойчивость тела в стойке ноги врозь больше, чем в стойке ноги вместо; и стойке на двух ногах — чем в стойке на одной ноге; на лыжах - чем на коньках; в стойке фехтовальщика или боксера при расставленных ногах чем в обычном положении стоя (поэтому и маневренность движений без потери равновесия в спортивном поединке достаточно велика).
Виды равновесия. Вид равновесия определяется по соотношению площади опоры с положением ОЦТ тела. Если площадь опоры расположена ниже ОЦТ тела, то равновесие неустойчивое или, по определению Д. Д. Донского, ограниченно устойчивое. Если площадь опоры находится выше ОЦТ тела, равновесие устойчивое (тело, выведенное из этого положения, может без участия внутренних сил прийти в исходное).
В зависимости от вида равновесия действующие силы ведут себя различно. Так, сила тяжести при неустойчивом или ограниченно устойчивом равновесии оказывает сдавливающее влияние на отдельные звенья тела, при устойчивом — растягивающее (на разрыв).
Условия сохранения равновесия тела и степень его устойчивости. Равновесие тела в том или ином положении сохраняется при условии, если вертикаль ОЦТ тела проходит внутри площади опоры. Если же она выходит за пределы границ площади опоры, равновесие нарушается — тело падает. Степень устойчивости тела при выполнении упражнения зависит от высоты расположения ОЦТ тела и от величины площади опоры. Чем ниже расположен ОЦТ тела и больше площадь опоры, тем устойчивость больше. Количественной характеристикой степени устойчивости тела является угол устойчивости. Он образован вертикалью, опущенной из ОЦТ тела, и линией, проведенной из него к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем устойчивость тела больше. Величина угла устойчивости определяет возможности перемещения тела без потери равновесия.
Для правильной анатомической трактовки работы двигательного аппарата необходимо предварительно выяснить условия движения с учетом равенства действия противодействию, проявлений инерции, сохранения момента количества движений и других закономерностей.
Работу двигательного аппарата характеризуют:
— положение или движение отдельных звеньев тела в суставах;
– мышечные группы, обеспечивающие это положение или движение;
— состояние и характер работы мышц.
Морфологическая характеристика опорно-двигательного аппарата в связи с особенностями двигательной деятельности учитывает положение звеньев тела в суставах, размах и направление движения, величину углов в суставах, а также положение вертикали ОЦТ тела по отношению к осям вращения в суставах.
Движения в суставах могут быть определены путем непосредственного наблюдения на живом человеке и измерения величины подвижности при помощи транспортира, гониометра или какого-либо специального прибора. Более точные данные относительно функций суставов при том или ином движении дают рентгенография и рентгеноскопия, с помощью которых можно получить ясное представление о положении костей в определенный момент движения.
При характеристике активной части двигательного аппарата необходимо определить: функциональные группы мышц, обеспечивающих данное положение или движение, направление тяги мышц или их равнодействующую относительно той или иной оси вращения в суставе, около которого проходит эта группа мышц.
Существенное значение имеют состояние мышц (напряжены, расслаблены, укорочены, удлинены), характер работы мышц (статическая, динамическая, преодолевающая, уступающая, удерживающая и т.п.), вид опоры мышц (проксимальная, дистальная, верхняя, нижняя), а также особенности моментов сил мышечной тяги.
Методами исследования являются: тонометрия, позволяющая судить о состоянии мышц; фотография, фиксирующая формы мышц; кинография, запечатлевающая серию последовательных изменений формы мышцы во время движения; рентгенография, регистрирующая на рентгеновской пленке форму и движения мышц (например, движения диафрагмы при дыхании); динамометрия и динамография, оценивающие силу мышц; электромиография, дающая запись токов действия мышц, и др.
Оценка механизма внешнего дыхания и состояния систем обеспечения и регулирования движений включает определение формы грудной клетки (растянута она или сдавлена), состояния межреберных мышц (степень фиксации их в местах прикрепления), положения и экскурсии диафрагмы (имеется ли смещение диафрагмы, нет ли препятствий для ее движений), состояния мышц живота (напряжены или расслаблены; при напряженных мышцах живота опускание диафрагмы на вдохе затруднено).
По движениям грудной клетки (среднего и нижнего отделов) определяется тип дыхания (грудной, брюшной, смешанный). Для этой цели используются следующие методы: антропометрия, оценивающая размеры и подвижность грудной клетки при дыхании, фото- кино- и рентгенография и в некоторых случаях регистрация движений, производимых ребрами, с помощью гониометра, миллиметровой линейки или кимографа.
Для определения состояния систем обеспечения механизма внешнего дыхания — особенностей расположения, строения и функции внутренних органов, состояния сердечно-сосудистой системы — при выполнении физических упражнений в числе основных методов исследования применяются рентгенография и рентгенокимография, а также функциональные пробы.
Определение влияния положений или движений тела на организм человека учитывает влияние упражнений на костную систему, подвижность в суставах, развитие мышц, осанку тела, состояние стопы, а также на другие органы и системы (см. стр. 485).
Таким образом, анатомический анализ положений и движений человека, а также выполняемых физических упражнений должен способствовать оптимизации методов физического воздействия на организм человека (в том числе в лечебных целях и в интересах реабилитации), помогать разработке методических рекомендаций для более эффективного и экономичного использования резервных возможностей организма, содействовать совершенствованию спортивной техники и гармоничному развитию организма человека.