От того, какие мышцы более активно участвуют в выполнении того или иного упражнения, зависит его результат.
Например, если в работе участвуют только мышцы-сгибатели пальцев кисти, то совершенно очевидно, что такое упражнение не оказывает большого воздействия на сердечно-сосудистую систему. Если же интенсивно работает диафрагма, то при этом, наоборот, происходит значительное влияние прежде всего на дыхательную и сердечно-сосудистую системы.
Итак, тело человека — это сложная система, состоящая из десятков шарнирных соединений. Таким устройством обеспечивается высокая подвижность и гибкость нашего тела, способность совершать сложнейшие движения в пространстве.
Основные варианты перемещения тела и его составных элементов в пространстве представлены смещением, угловым и спиралевидным движениями (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Оценка направления движения относительно трех координатных осей:
Cr-Cd — вертикальная ось; Ls-Ld — фронтальная ось; V-D — сагиттальная ось
Смещение — линейное движение, при котором все точки тела перемещаются равномерно вдоль оси в одном направлении. Например, линейным является движение поезда в тоннеле.
Угловое движение, или вращение, — движение, при котором все точки тела неравномерно перемещаются вокруг оси, пронизывающей плоскость; точки, расположенные ближе к оси, вращаются с меньшей скоростью, чем расположенные дальше от нее. Вращение колес машины, стоящей на месте, или падение спиленного дерева отражают закономерности углового движения.
Спиралевидное движение — это комбинация углового движения со смещением вдоль одной и той же оси одномоментно (например, вывинчивание шурупа из гайки). При этом ось, по которой совершается спиралевидное движение, может как совпадать с одной из трех координатных осей, так и располагаться под углом к ним.
Все три вида движения человека могут быть проанализированы с помощью методов пространственного анализа: координатного, плоскостного и смешанного (координатно-плоскостного).
Координатный метод — анализ перемещения тела и составных его элементов на основании мысленного разложения направления движения на три взаимно перпендикулярные оси координат: вертикальную, фронтальную, сагиттальную (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Расположение вертикальной (Cr-Cd), фронтальной (Ls-Ld) и сагиттальной (V-D) осей в теле человека
Вертикальная ось (Cr-Cd) «проходит» вдоль тела человека сверху вниз (или снизу вверх), т. е. от головы до плоскости опоры (и в обратном направлении). Ее другое название — кранио-каудальная (или каудо-краниальная).
Фронтальная ось (Ls-Ld) «пересекает» человека в направлении от одной стороны тела к другой по линии плеч, ось имеет другие названия: продольная, латеро-латеральная, лево-правосторонняя.
Сагиттальная ось (V-D) «пронизывает» тело человека подобно стреле (лат. sagitta — стрела) спереди назад, поэтому она имеет и другие названия: поперечная, вентро-дорзальная.
Оценить направление движения относительно трех координатных осей можно следующим образом: движение вдоль оси — линейное смещение, вокруг оси — угловое движение, вокруг и вдоль оси — спиралевидное движение.
Плоскостной метод — анализ положения и перемещения тела, а также его составных элементов на основании мысленного разделения пространства на три взаимно перпендикулярные плоскости: сагиттальную, фронтальную, горизонтальную (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Положения тела в трех взаимно перпендикулярных плоскостях пространства:
А — сагиттальной; Б— фронтальной; В — горизонтальной плоскостей;
Cr-Cd — вертикальная ось; Ls-Ld — фронтальная ось; V-D — сагиттальная ось
Каждая плоскость ограничена двумя координатными осями, а третьей пронизана под прямым углом.
Сагиттальная плоскость А ограничена пересечением сагиттальной (V-D) и вертикальной (Cr-Cd) координатных осей, фронтальная ось (Ls-Ld) расположена по отношению к сагиттальной плоскости перпендикулярно.
Фронтальная плоскость Б ограничена пересечением вертикальной (Cr-Cd) и фронтальной (Ls-Ld) координатных осей, сагиттальная ось (V-D) расположена по отношению к фронтальной плоскости перпендикулярно.
Горизонтальная плоскость В ограничена пересечением фронтальной (Ls-Ld) и сагиттальной осей (V-D), вертикальная ось (Cr-Cd) расположена по отношению к горизонтальной плоскости перпендикулярно.
Координационно-плоскостной метод — оценка проекционной деформации тела, совершающего движение вдоль или вокруг оси при его проекции последовательно на различные плоскости.
Сагиттальная плоскость пересекает тело в переднезаднем направлении, разделяя его на правую и левую половины (рис. 3.4, а).
В сагиттальной плоскости проходят: линейные смешения вдоль Cr-Cd, V-D, а также вдоль оси, расположенной под утлом к вертикальной и сагиттальной осям (краниальное, каудальное, вентральное, дорзальное, кранио-вентральное и другие смещения); угловые движения (флексия, экстензия).
Рис. 3.4. Тело человека в трехмерном пространстве:
а — сагиттальная плоскость; б — фронтальная плоскость; в — горизонтальная
Поскольку в трехмерном пространстве существует три плоскости (фронтальная, горизонтальная и вертикальная), любое тело в пространстве имеет 6 степеней свободы: 3 постоянных (х, у, z) и 3 вращательных вокруг этих осей (рис. 3.4,б, в; 3.5; 3.6).
Рис. 3.5. Степени свободы любого тела в пространстве:
X, Y, Z — постоянные;
х, у, z — вращательные
Рис. 3.6. Человек как биомеханическая система
Рис. 3.7. Шесть видов мышечной работы:
F — момент силы воздействия; F1 — момент силы сопротивления; Fвзр — момент силы взрывного характера
Все движения в суставах человека вращательные (табл. 3.1).
Таблица 3.1. Биомеханика суставов человека
Вращения происходят вокруг осей, в плоскостях перпендикулярных им, поэтому работа в суставах строится по принципу рычага (см. разд. «Система рычагов. „Узел" сил»). Костные рычаги приводят в действие мышцы, которые в свою очередь получают сигналы по нервным окончаниям от головного мозга, впоследствии связь подкорки головного мозга со спинным мозгом осуществляется бессознательно, тело начинает, как говорят, думать.
Существует шесть видов мышечной работы, которые могут быть представлены графически (рис. 3.7).
В зависимости от целей и задач тренировки могут иметь преимущественную направленность на развитие силовых способностей, быстроты, ловкости, выносливости, гибкости и т. д.
Сила биомеханикой определяется как мера взаимодействия тела человека с другими телами окружающей среды, регулируемая мышечным напряжением. При этом скелетные мышцы могут осуществлять ее:
• без изменения своей длины (изометрический, или статический режим работы);
• с уменьшением длины (преодолевающий, или биометрический режим работы);
• с увеличением длины (уступающий, или полиметрический режим работы).
Преодолевающий и уступающий режимы рассматриваются в целом как единый динамический режим работы мышц.
При оценке силовых способностей человека часто пользуются понятием «относительная сила», которая равна отношению абсолютного значения силы к собственной массе человека. Таким образом определяем величину силы, приходящейся на каждый килограмм массы тела.
При воспитании силовых способностей занимающийся должен не только гармонически развивать силовые характеристики тех или иных мышечных групп своего тела, но и учиться рационально пользоваться своей силой в различных условиях.
При тренировке силовых способностей важно правильно выбрать величину сопротивления, отягощения, а также оптимальный темп выполнения упражнений, уметь регулировать дыхание. Кроме того, следует учитывать «топографию силы» занимающихся (соотношение максимальной силы различных мышечных групп).
При занятиях преимущественно силовыми упражнениями необходимо в качестве активного отдыха использовать ходьбу, плавание, упражнения на расслабление.
