Лекция 1 Предмет изадачи биомеханики

Лекция 1
Предмет, задачи, содержание биомеханики.

Предмет и задачи биомеханики. Связь биомеханики с другими науками.

Биомеханика (от греч. «био» - жизнь и «механика» - орудие) возникла на стыке двух наук – биологии и механики.
Биомеханика наука о законах механического движения в живых системах.
Биомеханика спорта как учебная дисциплина:
изучает движения человека в процессе физических упражнений.
рассматривает двигательные действия спортсмена как системы взаимно связанных активных движений (объект познания).
исследует механические и биологические причины движений и зависящие от них особенности двигательных действий в различных условиях (область изучения).

Разделы биомеханики







Общая

Дифференциальная

Частная







решает теоретические проблемы и помогает узнать, как и почему человек двигается. Этот раздел биомеханики очень важен для практики физического воспитания и спорта.

изучает индивидуальные и групповые особенности двигательных возможностей и двигательной деятельности. Изучаются особенности, зависящие от возраста, пола, состояния здоровья, уровня физической подготовленности, спортивной квалификации и т. п.

рассматривает конкретные вопросы технической и тактической подготовки в отдельных видах спорта и разновидностях массовой физкультуры. В том числе в оздоровительном беге и ходьбе, общеразвивающих гимнастических упражнениях, ритмической гимнастике на суше (аэробика) и в воде (акваробика) и т. п. Основной вопрос частной биомеханики - как научить человека правильно выполнять разнообразные движения или как самостоятельно освоить культуру движений.


На трех уровнях биомеханики изучают: движения - двигательные действия - двигательную деятельность.
Задачи биомеханики спорта:
Общая задача изучения движений человека в биомеханике спорта
Частные задачи биомеханики спорта состоят в изучении следующих основных вопросов:
строение, свойства и двигательные функции тела спортсмена;
рациональная спортивная техника
техническое совершенствование спортсмена.
Связь биомеханики с другими науками.
Биомеханика находится на стыке разных наук: медицины, физики, математики, физиологии, биофизики, вовлекая в свою сферу различных специалистов, таких как инженеры, конструкторы, технологи, программисты и др. Взаимодействие биомеханики с биохимией, психологией и эстетикой дало жизнь новым научным направлениям

Понятие о формах движения и особенности механического движения человека.

Движение
· форма существования материи. Оно так же многообразно, как многообразен мир.
В развитии материи формировались все более высокие уровни ее организации (структурные уровни материи): от неживой материи к живой, от живой к мыслящей.
Для каждого из них характерны все более сложные свойства и закономерности существования и развития.
Различают:
простые формы движения материи (механическую, физическую и химическую (проявляются как
в неживой, так и в живой природе)
сложные, высшие биологическую (все живое) и социальную (общественные отношения, мышление).
Каждая сложная форма движения всегда включает в себя более простые формы.
Механическое движение в живых системах проявляется как:
передвижение всей биосистемы относительно ее окружения (среды, опоры, физических тел)
деформация самой биосистемы передвижение одних ее частей относительно других.
Основные законы механики Ньютона описывают движение абстрактных абсолютно твердых тел, которые не деформируются. Таких тел в природе не существует. Но в так называемых твердых телах деформации бывают столь малы, что их нередко можно и не учитывать.

Развитие теории биомеханики.
Биомеханика – одна из самых старых ветвей биологии. Ее истоками были работы Аристотеля и Галена, посвященные анализу движений животных и человека.
Леонардо да Винчи (1452 – 1519) –описал механику тела при переходе из положения сидя к положению стоя, при ходьбе вверх и вниз, при прыжках и, по-видимому, впервые дал описание походок.
Р. Декарт (1596-1650) создал основу рефлекторной теории, показав, что причиной движений может быть конкретный фактор внешней среды, воздействующий на органы чувств. Этим объяснялось происхождение непроизвольных движений.
В дальнейшем большое влияние на развитие биомеханики оказал итальянец Д. Борелли врач, математик, физик. В своей книге «О движении животных» по сути он положил начало биомеханике как отрасли науки. Он рассматривал организм человека как машину и стремился объяснить дыхание, движение крови и работу мышц с позиций механики.
Постепенно возникли 3 основных направления в развитии биомеханики: механическое, функционально-анатомическое, физиологическое.
Механическое направление (Д.Борелли, В.Брауне и О.Фишер) позволяет определить количественную меру двигательных процессов. С точки зрения физики раскрываются строение и свойства опорно-двигательного аппарата, а также движения человека. В этом отношении механическое направление никогда не потеряет своего значения.
Функционально-анатомическое направление (П.Ф. Лесгафт, И.М. Сеченов, М.Ф. Иваницкий) характеризуется преимущественно описательным анализом движений в суставах, определением участия мышц в сохранении положений тела и в его движениях.
Физиологическое направление (И.П. Павлов, А.А. Ухтомский, П.К. Анохин, Н.А. Бернштейн) раскрывает рефлекторную природу двигательных действий и роль механизмов нервной регуляции при взаимодействии организма и среды.
В основе современного понимания двигательных действий заложен системно-структрный подход, который позволяет рассматривать тело человека как движущуюся систему, а сами процессы движения – как развивающиеся системы движений.
Системно-структрный подход (Бернштейн, Чхаидзе, Донской) объединяет в себе 3 вышеуказанных направления и в нем заложены следующие принципы:
принцип структурности – все движения в системе взаимосвязаны;
принцип целостности – все движения в двигательном действии образуют единое целое и направлены на достижения цели;
принцип сознательной целенаправленности – человек сознательно ставит цель, применяет целесообразные движения управляет ими для достижения цели.

Метод биомеханики спорта. Методики исследования в биомеханике.

Метод биомеханики спорта – основной способ исследования, включает системный анализ, системный синтез и моделирование.
Системный анализ – выявление состава элементов движений, регистрирует количественные характеристики (траектории скорости, ускорения. Позволяющие различать движения, сравнивать между собой.
Системный синтез – выявление влияния элементов системы друг на друга, определяет причины целостности системы.
Моделирование – теоретический и практический синтез систем.
Методики исследования:
Общеизвестные (применятся в других науках): определение массы тела, определение скорости с помощью спидометра, определение моментов времени с помощью секундомера
Специфические:
оптические (фотосъемка, стробосъемка, специальная съемка)
Фотосъемка – однократная экспозиция фото – или киноаппаратом
Стробосъемка
· однократная экспозиция на 1 кадр фотоаппарата при открытом затворе с применением кратковременных фотовспышек в полутемном помещении через одинаковые промежутки времени. На стробофотограмме получается столько последовательных изображений движущегося объекта, сколько было вспышек
Специальная съемка должна отвечать целому ряду требований:
выбор технического элемента
распределение главной оптической оси кинокамеры перпендикулярно плоскости движения
угол съемки не > 180
в поле кадра должна быть масштабная рейка или сетка
минимальная частота съемки 32 кадра в сек
механоэлектрические (электрогониография, электротензография, электромиография)- переводят механическое движение в электрический сигнал, который затем усиливается и записываается. Любая методика состоит из датчика, усилителя ирегистратора.
Электрогониография – записывает изменение углов, датчик размещается на уровне суставной щели.
Электротензография
· изучает усилия приложенные к опоре.
Электромиография – изучает явления в работающих мыцах. Датчиками являются электроды, которые крепятся и на поверхности и внутримышечно.
Методы исследования, получившие наибольшее распространение в настоящее время, в клинической биомеханике могут быть классифицированы следующим образом:
Соматометрические: антропометрия, фотограмметрия, рентгенография.
Кинезиологические: оптические, потенциометрия, электроподография, тензометрия, ихнография.
Клинико-физиологические: калориметрия, электромиография, электроэнцефалография и другие методы









13 PAGE \* MERGEFORMAT 14315





Приложенные файлы

  • doc 8840619
    Размер файла: 76 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий