Биомеханические характеристики движений (на примере борьбы)

Рассматривая человека как целостную систему с точки зрения анатомо-физиологических показателей, мы можем определить элементы и факторы устойчивости движений тела и частей тела человека при осуществлении движений. К ним относятся: площадь опоры, расположение оси плеч относительно площади опоры, общий центр тяжести и его проекция на площадь опоры, колебания общего центра тяжести и перемещение его проекции при передвижении, вес тела, рост, пропорции частей тела, подвижность в суставах, положение головы, мышечная чувствительность, дыхание, общее состояние (самочувствие) человека.

1. Площадь опоры. Самое устойчивое состояние человека на опоре – лежа на груди, расставив в стороны руки и ноги, тогда тело имеет самую большую площадь опоры. Противоположное ему – равновесие на носке или пятке одной ноги. Между этими двумя положениями лежит большое множество различных положений человека – стойки в упоре лежа, на коленях, на двух и одной ноге и другие, при которых от площади опоры зависит его устойчивость (во всех случаях подразумевается, что проекция общего центра тяжести находится в площади опоры). Между этими двумя крайними положениями тела человека на опоре лежит положение основной стойки дзюдоиста, которая максимально обеспечивает устойчивость и способность к передвижениям.

Площадью опоры в основной стойке является площадь, заключенная между линиями, которые соединяют носки и пятки ног. Расстояние между стопами (пятками) равно 1/4 роста человека или примерно ширине плеч. Чем выше рост, тем шире площадь опоры для сохранения устойчивости. Положение ног шире плеч и более согнутых в коленях, чем при основной стойке, характеризует защитную стойку. Расширение площади опоры от основной стойки ведет к ограничению подвижности человека, а значит и его возможности атаковать и восстанавливать равновесие.

В основной стойке дзюдоиста угол поворота стопы наружу может быть 30-45^о градусов в зависимости от индивидуальных особенностей (рост, подвижность в суставах нижних конечностей и т.д.) Параллельное расположение стоп (стойка ноги вместе) ведет к снижению устойчивости в боковых направлениях по отношению к строевой стойке. Положение стоп ноги на ширине плеч, менее устойчивое, чем положение основной стойки дзюдоиста. Поворот стопы на 90^о образует площадь опоры треугольной формы, и увеличивает устойчивость в направлении углов треугольника относительно стойки ноги вместе.

Из всего касающегося площади опоры можно заключить, что всякое изменение площади опоры изменяет устойчивость тела человека.

2. Расположение оси плеч относительно площади опоры. Тело человека устроено так, что для сохранения равновесия (устойчивости) саморегулирующие системы в организме человека корректируют расположение туловища по отношению к площади опоры и, наоборот, при необходимости самопроизвольно изменяется площадь опоры для восстановления равновесия под неожиданно изменившим свое положение туловищем. Например, человек шагая обычным шагом, вдруг запнулся, туловище по инерции движется по ходу движения, но человек не задумываясь и не осмысливая изменяет площадь опоры и восстанавливает равновесие (не падает). Такая саморегуляция способствует поддержанию тела человека в вертикальном положении. Она имеет строгую зависимость между нормой площади опоры, т.е. расположением стоп и положением туловища для сохранения устойчивости.

Чтобы определить эту зависимость, необходимо последовательно проследить за изменением положения оси плеч, для сохранения устойчивости относительно площади опоры при изменении геометрической формы последней путем поворота стоп.

При переносе веса тела на одну ногу, ось плеч занимает положение относительно площади опоры этой ноги. Это происходит потому, что при повороте стопы через центральную нервную систему, благодаря вестибулярной регуляции мышц, подаются сигналы из суставов ног на занятие туловищем необходимого положения, для поддержания равновесия.

Таким образом, всякое расположение оси плеч, отличное от того, естественного, которое занимает туловище при изменении площади опоры, ведет к нарушению устойчивости, равно как и всякое расположение стоп, отличное от того, естественного, которое должны занять ноги при изменении положения туловища, ведет к устойчивости.

3. Общий центр тяжести и его проекция на площадь опоры. Каждая часть тела человека имеет свой центр тяжести. Общий центр тяжести человека расположен примерно в области живота, от высоты расположения которого над площадью опоры зависит устойчивость всего тела человека.

Согнутые ноги или расширенная площадь опоры уменьшают высоту расположения общего центра тяжести и увеличивают устойчивость. При неожиданной потере равновесия тело путем изменения расположения других частей тела (рук, ног, таза, головы, туловища) автоматически восстанавливает его. Очень важно знать, что при передвижении человека проекция общего центра тяжести постоянно меняет свое положение в площади опоры (как бы колеблется), а сам он меняет свое положение по высоте. Для шага правой из основной стойки, прежде всего, необходимо перенести вес тела на левую, а, шагая правой, вес тела уже переносится на нее. Для переноса веса тела с ноги на ногу телу необходимо придать ускорение.

Сила перемещения тела в пространстве увеличивается с увеличением массы человека даже при одинаковом ускорении. Поэтому высоким и тяжелым людям приходится ставить стопы шире обычного и шире обычного разводить носки ног, чтобы предотвратить выход проекции общего центра тяжести за площадь опоры во время передвижения.

4. Вес тела, рост, пропорции различных частей тела. Этот фактор не является определяющим устойчивого состояния тела человека, но играет определенную роль. Например, относительно короткие ноги с большой мышечной массой способствуют устойчивости. Развитый с относительно большой массой, верхний плечевой пояс способствует расположению центра тяжести несколько выше обычного и уменьшает устойчивость. От величины стопы зависит величина площади опоры, а значит, и устойчивость.

Вес тела, с одной стороны, увеличивает устойчивость, если оно находится в неподвижном состоянии, за счет силы тяжести и сцепления с площадью опоры. С другой стороны, как только человек начинает передвигаться, наблюдается обратная зависимость. Чем больше масса тела, тем больше сила инерции при резком торможении и больше ускорение при шаге.

Чем выше рост, тем легче раскачать тело и вывести его из равновесия. Это происходит потому, что с большим удалением точек приложения захвата от площади опоры увеличивается рычаг приложения сил и легче сместить центр тяжести за площадь опоры.

5. Подвижность в суставах, мышечная чувствительность, положение головы, направление взгляда. Все это оказывает влияние на устойчивость. От подвижности (гибкости) в суставах, особенно ног и позвоночника, зависит плавность передвижений. При резкой остановке тела за счет гибкости в суставах хорошо гасится скорость. Гибкий позвоночник необходимо больше вращать или перегибать, чтобы тело вывести из равновесия. Особую роль в поддержании устойчивости играют сустав ног – голеностопный, коленный, тазобедренный.

От мышечной чувствительности зависит способность и быстрота восстановления равновесия. Особую роль в этом играет чувствительность мышц живота и спины, которые регулируют положение туловища по отношению к площади опоры для поддержания равновесия.

В связи с особым устройством вестибулярного аппарата от положения головы зависит мышечный тонус чела человека. Наклон или поворот головы снижает или повышает тонус различных групп мышц, что влияет на устойчивость. При вертикальном положении головы лучше обеспечивается вестибулярная координация положений различных частей тела. Поэтому при отработке техники и в схватке взгляд должен быть направлен на верхнюю часть груди партнера.

Дыхание. На первый взгляд дыхание на устойчивость не влияет. На самом же деле при вдохе внутренние органы человека несколько поднимаются, а с этим смещается вверх и центр тяжести, что уменьшает устойчивость. На вдохе мышцы спины более длительное время будут реагировать на восстановления положения туловища потому, что они в этот момент расслаблены. В связи с этим атакующий должен выполнять прием с задержкой дыхания на выдохе, закрывая голосовую щель, что дает максимальное напряжение мышц для броска и стараться начать прием в момент вдоха соперника.

6. Самочувствие (общее состояние) человека оказывает влияние на скорость нервно-мышечной передачи и мышечную чувствительность в целом и этим оказывает влияние на вестибулярный контроль. А так как сами анатомические структуры вестибулярного аппарата строго ориентированы по отношению к общему центру тяжести, значит, самочувствие человека влияет на его устойчивость.

Из описанных выше факторов устойчивости, если смотреть с точки зрения ее нарушения, определяющими в выведении из равновесия являются: площадь опоры, центр тяжести и его проекция, расположение оси плеч по отношению к площади опоры, все остальные учитываются и по возможности используются при сохранении устойчивого состояния и его преднамеренном нарушении.