Анатомическая характеристика движений тела человека

Каждое активное движение человека есть результат взаимодействия внешних и внутренних сил. Если силы, действующие на тело, взаимно уравновешиваются, оно занимает определенное статическое положение. Если же эти силы не уравновешены, тело и его части перемещаются по направлению равнодействующей большей силы — происходит движение.

Из внешних сил наибольшее значение при движениях имеют: сила тяжести, сила реакции опоры, сила сопротивления среды и сила инерции. Из внутренних активных сил большую роль играет напряжение мышц. Точкой приложения всех внешних сил является общий центр тяжести тела, перемещение которого в определенной мере может характеризовать движение тела в целом.

Движения человека, как и положения, в которых он может находиться, очень разнообразны. Они классифицируются по различным признакам. По участию в движении звеньев тела различают простые и сложные движения. Простые движения — это движения отдельных частей тела в одном суставе и вокруг одной оси вращения. Сложные движения—это движения целостных кинематических цепей, происходящие одновременно в нескольких суставах, вокруг нескольких осей вращения, или движения всего тела.

По нагрузке на правую и левую половины тела различают симметричные и асимметричные движения. Симметричные движения — это движения, при которых правая и левая половины тела выполняют одновременно или разновременно одни и те же действия (ходьба, прыжок). Асимметричные движения— это те, при которых обе половины тела выполняют разные действия (метания, толкания снарядов, предметов).

По чередованию фаз движения (по структуре) выделяют циклические и ациклические движения. Циклические движения состоят из периодически повторяющихся друг за другом движений в одной и той же последовательности (ходьба, бег). Ациклические движения представляют собой один законченный сложный двигательный акт, в котором нет периодически повторяющихся циклов движений.

По отношению к среде различают движения без перемены места и движения с переменой места. К движениям без перемены места можно отнести сгибание и разгибание рук в упоре, подтягивание в висе, поднимание тяжестей и др. Эти движения могут изменять либо только позу человека, либо и позу, и положение тела (переход из положения лежа в положение сидя). Движения, происходящие с переменой места, называются локомоторными.

По характеру движения тела различают поступательные, вращательные и смешанные движения. Поступательные движения — это те, при которых все точки тела описывают параллельные друг другу линии. При вращательных движениях точки тела описывают параллельные дуги вокруг закрепленной или свободной оси вращения. Смешанные движения (поступательно-вращательные) содержат элементы поступательных и вращательных движений.

По взаимодействию с опорной поверхностью различают движения, связанные с отталкиванием от опорной поверхности, подтягиванием к ней, и движения, совершаемые по комбинированному способу. Примером движений, связанных с отталкиванием от твердой опоры, являются ходьба, бег и др., с отталкиванием от воды—плавание, гребля. К движениям, связанным с подтягиванием к опорной поверхности, относятся лазанье по канату или шесту с помощью рук, а к комбинированным — с помощью рук и ног.

Характер движений человека формируется постепенно на протяжении всей его жизни. Особенно это касается профессиональных двигательных навыков. Основные естественные локомоции (ходьба, бег) являются врожденными и окончательно заканчивают свое формирование в разные периоды жизни ребенка.

Ходьба и бег занимают особое место в массовой физической культуре и спорте и способствуют развитию всего двигательного аппарата.

Ходьба — это сложное, локомоторное, симметричное, цикличное движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности и перемещением его в пространстве. При ходьбе тело никогда не теряет связи с опорной поверхностью. Опора происходит то на одну ногу (период одиночной опоры), то на обе ноги (период двойной опоры). Циклом движений в ходьбе является двойной шаг, который состоит из двух одиночных шагов: одного, произведенного одной ногой, и другого, произведенного другой ногой. Каждый одиночный шаг, в свою очередь, состоит из двух простых шагов заднего и переднего. Задний шаг—это та часть одиночного шага, в котором нога находится сзади фронтальной плоскости, проходящей через туловище, а передний шаг—это та часть одиночного шага, в котором нога находится впереди этой плоскости. Границей между задним и передним шагами является момент вертикали. Если из положения «стойка ног вместе» вынести вперед левую ногу, будет сделан простой передний шаг. При этом левая нога будет находиться впереди туловища, а правая—сзади (период двойной опоры). Если затем правую ногу поставить впереди левой, будет сделан одиночный шаг, в котором можно выделить период двойной опоры, задний шаг, период вертикали и передний шаг. Два таких одиночных шага (один, сделанный левой, другой — правой ногой) и составляют двойной шаг — цикл движения в ходьбе. Таким образом, двойной шаг состоит из двух одиночных или четырех простых шагов. Но поскольку во время ходьбы происходит «наложение» одного шага на другой (заднего на передний), то по пройденному расстоянию двойной шаг состоит из трех простых шагов.

Двойной шаг — сложное движение. Поэтому для удобства анализа его целесообразно разделить на отдельные фазы. Двойной шаг состоит из шести фаз, три из них относятся к опорной ноге, три—к свободной. В 1-й фазе нога находится впереди тела, происходит перекат с пятки на полную стопу — передний простой шаг опорной ноги; во 2-й фазе нога переводится в одну плоскость с туловищем — момент вертикали опорной ноги; в 3-й фазе туловище переносится вперед, нога остается сзади, стопа опирается на носок для предстоящего отталкивания—задний шаг опорной ноги; в 4-й фазе после отталкивания нога, бывшая опорной, перемещается к туловищу—задний шаг свободной ноги; в 5-й фазе свободная нога находится в одной плоскости с туловищем — вертикаль свободной ноги; в 6-й фазе свободная нога находится впереди туловища — передний шаг свободной ноги. Эти шесть фаз двойного шага относятся к одной какой-либо ноге, так как каждая нога в цикле движений при ходьбе бывает то опорной, то свободной, повторяя последовательно аналогичные движения.

Ходьба, как и любое другое движение, происходит в результате взаимодействия внешних и внутренних сил. Взаимодействие силы тяжести и силы реакции опоры различно в различных фазах ходьбы. Сила тяжести действует на протяжении всего цикла движения, а сила реакции опоры лишь в «фазах опорной ноги». Сила реакции опоры передается на общий центр тяжести тела, который испытывает колебания в трех плоскостях: вверх-вниз, в стороны и вперед. Наиболее высокое положение ОЦТ тела занимает в момент вертикали опорной ноги, наиболее низкое положение — в период двойной опоры. При ходьбе из внешних сил большое значение имеет сила трения. Ходьба по рыхлому снегу и по скользкой поверхности затруднена. Площадь опоры при ходьбе изменяется. В период одиночной опоры она наименьшая и соответствует пло­щади одной стопы, в период двойной опоры — наибольшая и представлена площадью опорных поверхностей стоп и площадью пространства между ними. Тело при ходьбе находится в состоянии ограниченного устойчивого равновесия. Степень устойчивости в зависимости от величины площади опоры и высоты расположения общего центра тяжести тела различна. Следует заметить, что при ходьбе в работе участвуют почти все мышцы тела человека, но больше других — мышцы нижних конечностей. В 1-й фазе движения производят уступающую работу мышцы передней поверхности голени, что необходимо для плавного опускания стопы. Во 2-й фазе напря­гаются мышцы, отводящие бедро. Они препятствуют наклону таза в сторону свободной ноги. При заднем шаге опорной ноги, который заканчивается толчком, сокращаются мышцы-разгибатели в тазобедренном и коленном суставах и сгибатели стопы. Эта фаза является од­ной из основных фаз, способствующих движению тела вперед. В 4-й фазе сокращаются мышцы — сгибатели коленного сустава, и после толчка свободная нога переносится в согнутом положении вперед. В 5-й фазе к этому присоединяется сокращение мышц сгибателей бедра и разгибателей стопы. В 6-й фазе происходит быстрое сокращение четырехглавой мышцы бедра, сменяющееся быстрым ее расслаблением. Благодаря этому голень по инерции продолжает двигаться вперед.

Большое значение при ходьбе имеют согласованные движения рук и ног — так называемая перекрестная координация, которая уменьшает ненужные вращательные движения туловища: вынос правой ноги вперед сочетается с выносом вперед левой руки. Движения рук при обычной ходьбе не требуют больших усилий. Для этого достаточно поочередного сокращения передней или задней части дельтовидной мышцы. На туловище значительную работу выполняет мышца, выпрямляющая туловище. Она в большей мере напрягается на стороне свободной ноги.

Ходьба способствует более глубокому дыханию, оказывает положительное влияние на весь двигательный аппарат, а также на все системы органов человека.

Бег — это сложное локомоторное, циклическое движение, связанное, как и ходьба, с отталкиванием тела от опоры и более быстрым перемещением его вперед.

При беге действуют те же внешние и внутренние силы, что и при ходьбе. Здесь тот же цикл движений и те же фазы движения. Отличие бега от ходьбы заключается в том, что отталкивание при беге производится с большей силой и под более острым углом к опоре. Отсутствует также фаза двойной опоры, которая заменяется периодом полета. Наклон туловища при беге зависит от скорости бега. Чем быстрее бег, тем больше наклон туловища для уменьшения лобового сопротивления. Перекрестная координация при беге выражена значительно сильнее; Руки согнуты в локтевых суставах, что уменьшает их момент инерции, .облегчая движение, но ведет к напряжению мышц ;— сгибателей предплечья. Движения в плечевом суставе также более энергичные и требуют значительного напряжения мышц — сгибателей и разгибателей плеча. На нижних конечностях при беге работают те же мышечные группы, что и при ходьбе. Однако работа их более интенсивна. Особенности дыхания-при беге зависят от дистанции. При беге на короткие дистанции дыхание несколько задерживается, при беге на средние и длинные дистанции — учащается. При беге тренируется не только двигательный аппарат, но и системы обеспечения, особен­но сердечно-сосудистая, а также мышцы нижних конечностей. Бег и ходьба широко применяются как оздоровительные упражнения, так как нагрузка при этом хорошо дозируется.

Прыжок в длину с места — это сложное, локомоторное, ациклическое движение, связанное с отталкиванием тела от опоры, подбрасыванием его в воздух с дальнейшим длину с места имеет 4 фазы: 1-я— подготовительная, 2-я—фаза толчка, 3-я— фаза полета, 4-я — фаза приземления. Все движения при прыжке обусловлены взаимодействием внешних и внутренних сил. Из внешних сил сила тяжести действует на протяжении всех четырех фаз. Реакция опоры имеет значение только в 1, 2 и 4-й фазах. Сила толчке при прыжке должна передаваться на общий центр тяжести тела под углом, приближающимся к 45°. На траекторию полета тела при прыжке влияют сила толчка и сила тяжести.

Работа двигательного аппарата в 1-й фазе сводится к обеспечению позы (приседание). Под действием силы тяжести происходит сгибание в тазобедренном и коленном суставах и разгибание в голеностопном суставе. При этом напрягаются, несколько .растягиваясь, мышцы, противодействующие силе тяжести: разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. Они выполняют уступающую работу. При растяжении мышц в них возникают силы упругой деформации, усиливающие толчок. Руки направлены назад. Во 2-й фазе происходит толчок, при котором сокращаются те же группы мышц, что ив 1-й фазе. Это сгибатели стопы, разгибатели коленного и тазобедренного суставов. Ноги выпрямляются, и толчок передается на ОЦТ тела. Одновременно производится взмах руками кверху, обеспечивающий перемещение общего центра тяжести тела вверх, что при взаимодействии с силой толчка способствует лучшему продвижению тела вперед. В 3-й фазе происходит сгибание в тазобедренном и коленном суставах и некоторое разгибание в голеностопном суставе, выполняемые соответствующими группами мышц. При приземлении (4-я фаза) производят уступающую работу мышцы — разгибатели бедра и голени и сгибатели стопы.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите наиболее часто встречаю­щиеся варианты в строении мышц у человека.

2. Какие силы действуют на тело чело­века и какое действие они оказывают?

3. Что такое общий центр тяжести (ОЦТ) тела человека, где он находится и из каких элементов складывается?

4. Какие виды равновесия вы знаете? При­ведите примеры.

5. Какие выделяют виды положения стоя? Дайте характеристику каждому из них.

6. Что называют осанкой тела человека, от чего она зависит?

7. Какие выделяют виды движений тела человека, в чем их отличия?

8. В чем состоят анатомические отличия ходьбы от бега?