. В процессе тренировок мышца изменяется на органном, клеточном, субклеточном и молекулярном (биохимическом) уровнях. Эти изменения приводят к адаптации мышцы к физическим нагрузкам. Изменения в строении мышц определяются методом биопсии.
Физические нагрузки вызывают неодинаковые изменения в мышцах, что зависит от характера двигательной деятельности. Они бывают преимущественно динамического и статического характера.
Изменения в мышцах при статических и динамических нагрузках
| Статические нагрузки 1. Резкое увеличение объема и веса мышц. 2. Укорачивается мышечная часть, удлиняется сухожильная (т.е. увеличивается поверхность их прикрепления на костях). 3. Увеличивается количество плотной соединительной ткани между мышечными пучками, что создает дополнительную опору. 4. Миофибриллы располагаются рыхло. 5. Хорошо развита капиллярная сеть в виде петель. 6. Количество нервных волокон относительно небольшое (ДЕ). 7. Усиливается перистость мышцы, а значит и ее сила. 8. Увеличение объема мышцы идет за счет миофибриллярной гипертрофии. | Динамические нагрузки 1. Умеренное увеличение объема и веса мышц. 2. Укорачивается сухожильная часть, удлиняется мышечная часть. 3. Умеренное увеличение количества плотной соединительной ткани. В большей мере разрастается рыхлая соединительная ткань, где много эластических волокон. 4. Увеличивается количество миофибрилл, которые “упакованы” очень плотно. 5. Ход капилляров прямолинейный. 6. Количество нервных волокон в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую работу. 7. Отсутствие перехода в перистость. 8. Увеличение объема мышцы идет за счет саркоплазматической гипертрофии и гиперплазии. |
Все это происходит на фоне процесса рабочей гипертрофии и гиперплазии.
Гипертрофия - это утолщение мышечных волокон, т.е. увеличение объема и массы мышц (увеличение мышечного поперечника в результате мышечной тренировки).
Выделяют 2 типа рабочей гипертрофии:
1) саркоплазматический - утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы (т.е. несократительной части мышечных волокон);
2) миофибриллярный - связан с увеличением объема миофибрилл (т.е. собственно сократительного аппарата мышечных волокон) и ведет к значительному росту максимальной силы мышц, а также и к росту абсолютной силы.
Гиперплазия - это увеличение количества мышечных волокон. На определенном уровне тренированности исходное гипертрофированное мышечное волокно расщепляется на 2 новых волокна (отводки) из мышечных почек. В обычном волокне идет 1 кровеносный сосуд, который питает мышцу. Потом этот сосуд раздваивается и каждая новая ветвь имеет свой сосуд. Расщеплению мышечных волокон предшествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего в новые волокна прорастают нервы с соответствующими синапсами.
Лекция № 5
Тема: Понятие о динамической морфологии
План
1. Понятие о динамической анатомии, ее значение для специалистов физической культуры и спорта.
2. Характеристика схемы анатомического анализа положений и движений тела спортсмена
3. Классификация и анатомическая характеристика тела спортсмена.
Динамическая морфология (греч. -denamis - сила) – наука, изучающая анатомическую основу различных положений и движений человеческого тела.
История развития
Авиценна.. (Абу Али Ибн — Сина — 980 — 1037) - изучал движения человеческого тела с точки зрения механики и доказал. что эти движения подчиняются основным законам механики.
Борелли. (1608 — 1679) впервые создал классификацию локомоторных движений. Выделил три основных вида перемещения в пространстве
по способу отталкивания от опоры (ходьба, бег прыжки);
по способу отталкивания от окружающей среды (плавание);
по способу подтягивания к опорной поверхности (лазание но канату).
И.М.Сеченов в монографии “Очерк рабочих движений” описал и проанализировал устройство костных рычагов, расположение и инерцию мышечных тяг.
Применительно к физической, культуре и спорту эти данные были разработаны П. Ф. Лесгафтом в его трудах «Теория телесных движений» (1874) и «Руководство но физическому воспитанию детей дошкольного возраста» (1888). где им была отмечена необходимость выбора физических упражнений в тесной связи со строением организма человека. В 1927 году впервые в вузах был введен курс “Теория движений”, а затем в 1932 году — “Биомеханика физических упражнений”. Особую заслуга в этом принадлежит М.Ф. Иваницкому «Записки по динамической анатомии» ‘1928 “Движения человеческого тела(1938).
Классификация динамической морфологии:
1.Общая динамическая морфология - изучает деятельностное (то есть в связи с вьполняемыми движениями) строение тела человека на разных структурных уровнях организации (от ультрамикроскопического до организменного)
2. Частная динамическая морфология дает анатомический анализ отдельных положений и движений тела человека, изучает влияние возрастного и полового факторов на эти движения. Этот раздел входит практически в каждую спортивно-педагогическую дисциплину.
З. Отдел, пограничный с биомеханикой, изучает:
а) положение ЦТ отдельных звеньев тела, общий центр тяжести (ОЦТ);
б) объемы тела;
- в) виды и условия равновесия,
г) степень устойчивости в т.д.
2.
Анатомический анализ положений и движений человека как самостоятельный курс был впервые создан П. Ф. Лесгафтом и назывался “Курс теории телесных движений”.
1 Морфология положения или движения. На основании визуального ознакомления с выполняемым упражнением описываются поза исполнителя, положение тела и отдельных его частей (туловища, головы, конечностей) в пространстве. При анализе движения даются его общая характеристика, подразделение на фазы, описание отдельных фаз.
II. Механика положений или движений. Здесь рассматриваются:
1) действующие силы;
2) расположение ОЦТ тела и ЦТ его отдельных звеньев;
З) площадь опоры;
4) вид равновесия;
5) условия равновесия;
б) степень устойчивости;
7) центр объема и удельный вес тела.
3. Работа двигательного аппарата
1. Состояние пассивного двигательного аппарата
а) положение звеньев тела в суставах;
б) величина углов в суставах,.
Состояние активного двигательного аппарата:
а) определение функциональных групп мышц, обеспечивающих данное положение или движение;
б) состояние мышц (напряжены, расслаблены, укорочены, растянуты);
в) характер опоры мышцы (проксимальная, дистальная);
г) характер выполняемой работы (удерживающая, уступающая, преодолевающая, баллистическая);
д) направление равнодействующей силы;
е) особенности моментов сил мышечной тяги при данном положении звеньев тела в суставах;
ж) отношение между мышцами - синергистами и антагонистами;
з) роль двусуставных мышц.
4. Особенности механизма внешнего дыхания.
1. Состояние межреберных мышц;
2. Положение и экскурсия диафрагмы;
3. Состояние мышц живота;
4. Положение грудной клетки (растянута, сдавлена);
5. Тип дыхания (грудной и т.д.)
5. Влияние данного положения на организм.
На скелет, мышцы, на другие органы и системы, на координацию движения, осанку тела. Указать положительное влияние и отрицательное влияние (неравномерное развитие мышц, сколиозы, плоскостопие, необычные условия для функционирования внутренних органов, особенности расположения и функции внутренних органов, состояние сердечно-сосудистой системы при выполнении физических упражнений.
6. Выводы и рекомендации.
Соответственно проведенному анализу даются практические советы по выполнению упражнения лицам различного пола и возраста. Разрабатываются комплексы упражнений для развития недостающих физических качеств: силы отдельных групп мышц, гибкости звеньев тела, предложения по совершенствованию технического выполнения упражнения.
Рассмотрим подробнее второй пункт приведенной схемы анатомического анализа положений и движений тела человека: механика положений и движений. Действующие силы. Все силы, действующие на тело человека, разделяются на внешние и внутренние.
Внешние силы ‚ приложены к телу извне и возникают при его контакте с внешними телами (спортивные снаряды, противник и т.д.)
К ним относятся::
1. Сила тяжести (сила гравитации) численно равна массе тела и всегда направлена из ОЦТ вниз, строго перпендикулярно плоскости, на которую опирается человек. При выполнении упражнения с отягощением (штанга, ядро и др.) необходимо учитывать силу тяжести всей системы «спортсмен-снаряд». Она рассматривается как движущая (прыжки в воду). тормозящая (прыжки в высоту), нейтральная (работа со снарядами).
Действует на тело:
1) на сжатие (стойки);
2):на растяжение (висы).
2.Сила реакции опоры - числено равна силе тяжести при вертикальном положении и прямо противоположна ей по направлению (стойка)
З. Сила трения обеспечивает сцепление опорной конечности с опорной поверхностью, поэтому без нее человек не мог бы перемещаться в пространстве.
4. Сила лобового сопротивления. Она зависит от плотности среды и формы тела. Делится на
а) движущую (гребок в плавание);
б) тормозящую (встречный ветер при беге).
5. Сила инерции - противодействует силам, ускоряющим или замедляющим движение. Проявляется между толчками, сглаживает их, делает движения более плавными.
6. «Живая» сила противника (борьба, бокс).
Внутренние силы. Они возникают внутри тела человека при взаимодействии различных частей тела. Делятся на активные и пассивные.
К активным внутренним силам относится сила мышечной тяги, возникающая в результате напряжения скелетных мышц. Точкой приложения силы сокращения мышц является центр фиксации мышцы на подвижном (перемещаемом) звене. Ее величина зависит от анатомического и физиологического компонентов, а направление ее определяется равнодействующей
К пассивным внутренним силам относятся:
а) сила эластической тяги связок, суставных сумок, фасций
б) сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости
в) сила сопротивления.хрящей и костных образований
О6щий центр тяжести (0ЦТ).
ОЦТ — это точка приложения равнодействующей силы тяжести составляющих его звеньев тела. Центр тяжести (ЦТ) - это со6ственньй центр тяжести отдельного звена.
Положение ОЦТ. М.Ф. Иваницкий определил местоположение ОЦТ в горизонтальной: плоскости у 650 испытуемых с помощью рентгенографии. Им было установлено, что проекция ОЦТ не является строго фиксированной точкой. В зависимости от процессов кровообращения, дыхания, пищеварения в каждый момент положение отдельных элементов, звеньев тела изменяется, что и сказывается на положении его ОЦТ. Диаметр сферы, в которой происходит перемещение ОЦТ при спокойном положении, 5—10 мм. Находится эта сфера в пределах 1—5 крестцовых позвонков. На переднюю поверхность тела ОЦТ проецируется несколько выше лобкового симфиза.
Факторы, влияющие на положение ОЦТ:
1) возраст (у новорожденных ОЦТ находится на уровне 5-6 грудных позвонков, в 2 года — на уровне 1 поясничного позвонка и постепенно опускается и смещается кзади (до 16-18 лет);
2) пол у женщин он расположен ниже, чем у мужчин, у женщин на уровне 5 поясничного — I копчикового, у мужчин на уровне 3 поясничного — 5 крестцового)
3) конституция (соматотип)‚ при долихоморфном типе ОЦТ располагается ниже, чем при брахиморфном
4)осанка
5) спортивная специализация (у пловцов выше, чем у теннисистов);
6) положение тела; Ь
7) время суток
Площадь опоры определяется площадью опорных поверхностей тела с площадью пространства, заключенного между ними. Величина площади опоры при различных положениях тела варьирует. Проекция ОЦТ на площадь опоры называется вертикалью
Вид равновесия. Вид равновесия тела определяется по действию силы тяжести при случае малого отклонения тела относительно опоры.
Различают следующие виды равновесия:
безразличное; устойчивое; ограниченно устойчивое; неустойчивое
Безразличное равновесие. Характеризуется тем, что при любых отклонениях сохраняется равновесие. При этом виде равновесия при изменении положения тела ОЦТ не меняется, линия действия силы тяжести совпадает с линией действия силы реакции опоры. Обе силы уравновешивают друг друга. В спортивной практике не встречается.
Устойчивое равновесие. Это такое равновесие, при котором ОЦТ находится ниже площади опоры и тело, выведенное из данного положения, возвращается в него под действием собственной силы (например, гимнаст в висе на кольцах).
Причины возврата тела спортсмена в исходное положение следующие:
а) ОЦТ поднимается вьше, повышается потенциальная энергия;
б) линия силы тяжести не проходит через опору, возникает момент силы (момент устойчивости), возвращающий тело в исходное положение.
Неустойчивое равновесие. Этот вид равновесия, характеризуется тем, что сколь угодно малое отклонение вызывает еще большее отклонение, тело само не может вернуться в прежнее положение. Нижней опорой служит точка или линия опоры. Причины возникновения такого вида равновесия следующие:
а) ОЦТ опускается ниже, убывает потенциальная энергия;
б) линия тяжести удаляется от площади опоры, возникает момент опрокидывания. Неустойчивого равновесия в природе практически не существует.
Ограниченно устойчивое равновесие. Оно чаще всего встречается в спортивной практике. Здесь имеется нижняя площадь опоры. Это равновесие, при котором ОЦТ находится выше площади опоры и тело, выведенное из состояния равновесия без действия внешних или внутренних сил, не может вернуться в исходное положение. Причины:
а) при незначительном отклонении тела ОЦТ поднимается;
б) возникает момент устойчивости, но это продолжается лишь до того момента, когда линия тяжести не дойдет до края площади опоры.
Условия равновесия. Равновесие в том или ином положении сохраняется при условии, что вертикаль ОЦТ проходит внутри площади опоры. Равновесие нарушается, если вертикаль ОЦТ выходит за границы площади опоры.
Степень устойчивости. Положение тела при ограничено устойчивом виде равновесия имеет разную степень устойчивости. Устойчивость — это способность тела, противодействуя нарушению равновесия, сохранять положение. Степень устойчивости определяется следующими факторами:
а) величиной площади опоры (между степенью устойчивости и площадью опоры существует прямо пропорциональная зависимость);
б) высотой расположения ОЦТ (чем выше ОЦТ относительно площади опоры, тем меньше степень устойчивости)
в) мостом прохождения вертикали, опущенной из ОЦТ, внутри площади опоры (чем ближе к краю площади опоры проходит вертикаль, опущенная из ОЦТ, тем меньше степень устойчивости). Таким образом, чем ниже расположен ОЦТ и чем больше площадь опоры, тем больше устойчивость.