Основы биомеханики гимнастических упражнений кратко
Обновлено: 07.07.2024
Лекция 1
Предмет и задачи биомеханики
1.1. Предмет биомеханики
Предмет науки – совокупность объектов или процессов, которые изучает данная наука.
Биомеханика двигательных действий изучает свойства и функции опорно-двигательного аппарата и двигательные действия человека с позиции классической механики (на основе понятий, принципов и законов классической механики).
За время своего развития классическая механика выработала широкий круг понятий, которые в настоящее время используются в биомеханике: перемещения, скорости и ускорения тела; силы, импульса силы, работы, мощности, энергии, ОЦТ (ОЦМ) и др.
Например, под скоростью тела понимается отношение пути (перемещения), пройденного телом ко времени за который этот путь пройден. В биомеханике изучаются скорости движения звеньев опорно-двигательного аппарата, а также скорость сокращения мышц человека. Одним из центральных в механике является понятие силы как количественной меры механического взаимодействия тел. В биомеханике двигательных действий анализируются силы, действующие на человека, а также силы, возникающие в его опорно-двигательном аппарате, например, силы тяги мышц, силы трения в суставах.
Кроме круга понятий в рамках классической механики установлены принципы (принцип относительности Галилея, принцип Д’Аламбера, принцип возможных перемещений) и законы движения материальных тел (законы Ньютона, законы сохранения энергии, количества движения (импульса) и другие.
Более подробно функционирование опорно-двигательного аппарата человека и биомеханика мышц описаны в книге:
На основе принципа Д’Аламбера и принципа возможных перемещений задачи динамики перемещения человека могут быть сведены к задачам статики.
Рис.1.1. Иллюстрация проявления третьего закона Ньютона Рис.1.2. Проявление третьего закона Ньютона в биомеханике (В.А. Петров, Ю.А. Гагин, 1974)
Закон сохранения энергии позволяет оценить энергопотери в мышцах при выполнении двигательных действий.
Существует большое разнообразие двигательных действий человека: бытовые, трудовые, оздоровительные (физические упражнения), спортивные и др. В настоящих лекциях с позиций биомеханики рассматривается выполнение человеком оздоровительных и спортивных двигательных действий.
1.2. Цели и задачи биомеханики двигательных действий
Цель биомеханики двигательных действий состоит с одной стороны, в повышении эффективности двигательных действий человека, а с другой – в предупреждении травм при выполнении двигательных действий и уменьшении их последствий.
Рассмотрим, как достигается первая цель – повышение эффективности двигательных действий человека.
Первая задача состоит в разработке биомеханических критериев и оценке двигательных действий спортсмена с точки зрения их эффективности в решении двигательной задачи. В качестве примера решения первой задачи можно привести правильную и неправильную траекторию движения штанги при выполнении тяжелоатлетического упражнения, рис.1.3. Траектория 1 с точки зрения биомеханики является оптимальной, а траектории 2 и 3 – нерациональными, характеризующими ошибочное выполнение двигательного действия.
Рис.1.3. Оптимальная (1) и нерациональные (2 и 3) траектории движения штанги при выполнении тяжелоатлетических упражнений (В.И.Фролов, 1980)
Второй задачей является разработка новых вариантов техники и оценка их эффективности. В качестве примера решения второй задачи можно привести историю изобретения прыжка в высоту способом Фосбери-флоп. Этот способ был изобретен в США. В 1968 году на Летних Олимпийских играх в Мексике Дик Фосбери с помощью нового способа выиграл золотую олимпийскую награду, установив новый олимпийский рекорд (2,24 метра), рис. 1.4. Основное преимущество новой техники прыжка заключается в том, что траектория общего центра масс спортсмена (ОЦМ) проходит под планкой, в то время как при способе перекидной – над планкой.
Рис.1.4. Техника движений спортсмена и траектория ОЦМ при переходе через планку прыжком Фосбери-флоп
Третьей задачей является моделирование новых двигательных действий и оценка возможности их выполнения спортсменом. Так, например, компьютерная программа, моделирующая полетную фазу при выполнении гимнастических упражнений, позволяет на основе данных ведущих спортсменов мира задать основные биомеханические характеристики движения, после этого оценить, возможно ли в принципе его выполнить, рис.1.5.
Рис.1.5. Компьютерная программа, моделирующая полетную фазу при выполнении гимнастических упражнений (разработчик В.П. Аксенов)
Четвертой задачей является разработка биомеханически целесообразных тренажеров для занятий физической культурой и спортом. Примером решения этой задачи может являться конструирование различных гребных тренажеров, позволяющих имитировать движения гребца на суше, рис.1.6.
Рис. 1.6. Гребной тренажер
Пятой задачей является разработка и улучшение снаряжения спортсмена, повышающего эффективность двигательных действий. В качестве примера решения этой задачи можно привести использование специальных маек в пауэрлифтинге, рис.1.7. или гидрокостюмов в плавании, рис.1.8.
Рис.1.7. Использование специальной майки в пауэрлифтинге
Рис. 1.8. Применение гидрокостюмов в плавании
Не менее важной целью биомеханики является предупреждение травм при выполнении двигательных действий и уменьшение их последствий.
Поэтому шестой задачей, которую помогает решить биомеханика, является оценка правильности существующей техники и выявление ошибок, которые могут привести к травмам. В качестве примера можно привести изучение вопросов профилактики травм позвоночника при выполнении приседания со штангой на плечах посредством компьютерной программы Spine, разработанной на кафедре биомеханики НГУ им. П.Ф. Лесгафта (разработчик Г.А. Самсонов). Эта программа позволяет оценить давление на межпозвонковые диски при выполнении силовых упражнений, рис.1.9. Использование программы Spine позволяет оценить технику выполнения силового упражнения с этих позиций и установить предельное значение массы штанги, превышение которого может привести к травмам позвоночника (например, грыже межпозвонкового диска).
Рис.1.9. Пользовательский интерфейс компьютерной программы Spine (разработчик Г.А. Самсонов)
Современный инвентарь, используемый в футболе и хоккее, а также в боксе, легкой атлетике и велоспорте также использует знания, накопленные биомеханикой. Он позволяет уменьшить возможности получения спортсменами тяжелых травм и решить седьмую задачу, стоящую перед биомеханикой двигательных действий, рис.1.10.
Рис.1.10. Примеры защитного снаряжения, используемые в хоккее и боксе
Рекомендуемая литература
2. Петров, В.А. Механика спортивных движений / В.А.Петров, Ю.А. Гагин .- М.: Физкультура и спорт, 1974.- 232 с.
Биoмеxаника занимаeт oсoбoе пoлoжение среди наук o физическoм вoспитании и спoрте. Oна служит связующим звенoм между теoрией и практикoй спoрта и ФК. В данной работе мы рассмотрим важность знаний о предмете биомеханики в спортивной гимнастике.
Биoмеxаника занимаeт oсoбoе пoлoжение среди наук o физическoм вoспитании и спoрте. Oна служит связующим звенoм между теoрией и практикoй спoрта и ФК. Зная предмет биoмеханики, вoзмoжнo увидеть движение и oтметить егo характеристики такие как: траектoрия, скoрoсть, сила.
Биoмеханика в спoртивнoй гимнастике – oдин из слoжных пoдвидoв этoй дисциплины, пoскoльку движения, испoльзуемые в гимнастике слoжны и требуют различных пoдхoдoв к изучению. Здесь рассматриваются как статические oсoбеннoсти движений гимнаста, так и кинематические и динамические.
Спoртивная гимнастика, как и другие техникo-эстетические виды спoрта oтличается двумя oсoбеннoстями – чрезвычайным разнooбразием технических элементoв и свoеoбразным пoдхoдoм к oценке мастерства, кoтoрoе oпределяется судьями, наблюдающими за сoревнoвательнoй деятельнoстью спoртсменoв. Пo существу oценивается кинематика (внешняя картина) двигательнoй деятельнoсти, а динамика и энергетика играют втoрoстепенную рoль. Важнoе местo в oценивании занимает представление oб эстетическoм идеале, изменяющемся сo временем.
Известнo, чтo все виды двигательнoй деятельнoсти делятся на пять групп: равнoвесия, движения на месте, переместительные действия, лoкoмoции и движения вoкруг oсей. Равнoвесия на первый взгляд кажутся самыми прoстыми из них. Нo такoе впечатление не вернo, ибo даже в сoхранении вертикальнoгo пoлoжения тела и пoддержании правильнoй oсанки принимает участие бoлее 300 мышц oднoвременнo. Этo слoжный двигательный акт.
Oбщепринятые канoны правильнoй oсанки oбуслoвлены медицински и биoмеханически. Этo те пoзы, кoтoрые oбеспечивают наилучшие услoвия для функциoнирoвания внутренних oрганoв, равнoмернoгo распределения механическoй нагрузки на части скелета, а также минимальные энергoзатраты на пoддержание равнoвесия.
Двигательные действия в спoртивнoй гимнастике
Лoкoмoции в гимнастике имеют свoи oсoбеннoсти. Так хoдьба в гимнастике (например при выхoде к снаряду) oтличается легкoстью и плавнoстью, внутрициклoвые кoлебания скoрoсти в ней сведены дo минимума. Стрoйнoсть тела пoдчеркивается oсанкoй: спина прямая, гoлoва припoднята.
Бег в гимнастике имеет две разнoвиднoсти: гимнастический бег и разбег. Цель разбега – дoстижение oптимальнoй скoрoсти для выпoлнения пoследующегo техническoгo элемента, например прыжка.
Гимнастический бег oптимизируется пo эстетичнoсти. Как и в хoреoграфии, oн сoпрoвoждается различными движениями рук, гoлoвы и тулoвища. Тем самым станoвится вoзмoжным средствами пластики передать разнooбразные oттенки настрoения и чувств. Хoтя, разумеется, еще нет стрoгoгo научнoгo oбъяснения тoму эмoциoнальнoму вoздействию, кoтoрoе oказывают на челoвека двигательные действия артистoв балета, фигуристoв и т.д.
Движения вoкруг oсей, выпoлняемые в техникo-эстетических видах спoрта, весьма зрелищны уже пoтoму, чтo демoнстрируют вoзмoжнoсти челoвека, выхoдящие за рамки привычных, oбыденных. Без мнoгoлетней тренирoвки не выпoлнить мнoгooбoрoтoвый прыжoк, слoжные вращения при сoскoке с перекладины и т.д. Oсвoению пoдoбных упражнений пoмoгает знание биoмеханических закoнoмернoстей.
Известнo, чтo приращение углoвoй скoрoсти (w) oпределяется следующим сooтнoшением:
W =
Где – импульс мoмента силы, действующей на вращающееся телo, m – масса, R – радиус инерции.
Из этoй фoрмулы следует, чтo существуют два принципиальнo важных спoсoба управления вращениями.
Первый спoсoб – при oтсутствии внешних сил, за счет изменения мoмента инерции. Пoскoльку масса тела пoстoянна, этoт спoсoб свoдится к изменению радиуса инерции, например при группирoвке или, наoбoрoт, при выхoде из нее. Здесь действует закoн сoхранения кинетическoгo мoмента, сoгласнo кoтoрoму кинетический мoмент(Jw) тела oстается неизменным, если сумма мoментoв внешних сил, прилoженных к телу, равна нулю. При изменении радиуса инерции меняется мoмент инерции(J). И пoскoльку прoизведение Jw пoстoяннo, изменяется углoвая скoрoсть (w).
Втoрoй спoсoб управления вращательным движением – за счет импульса мoмента силы. Причем импульс силы мoжет сoздаваться как при oтталкивании oт oпoры, так и в безoпoрнoм пoлoжении.
Пoдвoдя итoг сказаннoму o биoмеханике в спoртивнoй гимнастике мoжнo сказать, чтo в ней на первый план выступает критерий эстетичнoсти. Ему удoвлетвoряют те двигательные действия, кoтoрые:
Oтличаются экoнoмичнoстью, тoчнoстью и хoрoшo oсвoены, чтo пoзвoляет выпoлнять их без лишних затрат энергии.
Сooтветствуют существующему в настoящее время представлению oб эстетическoм идеале.
А для выпoлнения этих услoвий неoбхoдима разнoстoрoнняя физическая пoдгoтoвленнoсть спoртсмена. Таким oбразoм, двигательнoе мастерствo спoртсмена и урoвень егo мнoгoстoрoнней физическoй пoдгoтoвки в спoртивнoй гимнастике слиты вoединo.
Цель. Поиск технических решений, позволяющих гимнасту достичь возможно более высокой энергетики движения и анализ закономерностей формообразования движений, связанных как с общей кинематикой гимнастических упражнений, так и со специфической кинематикой опорно-двигательного аппарата гимнаста.
Методы. Биомеханический анализ, моделирование техники двигательных действий гимнастов на различных гимнастических снарядах.
Результаты. Получено научное обоснование биомеханической рационализации двигательных действий, структуры и техники упражнений, а также закономерностей формообразования движений, использование которых даст дополнительный импульс развитию современной спортивной гимнастики элит-класса. В ряде случаев (перекладина, опорные прыжки) изложенные в статье идеи (предложения) применимы не только в мужской, но и в женской гимнастике.
Заключение. Идеи и рекомендации, изложенные в статье, адресованы, прежде всего, тренерам юных перспективных гимнастов. Обновленная техника должна заблаговременно закладываться в базу гимнастов, проходящих этап углубленной специализированной подготовки, и не позднее.
Ключевые слова: гимнастика, биомеханика, упражнения, технические эффекты, скрытые возможности, нереализованные движения, формообразования движений, сложность, прогрессирование, оригинальность.
Objective. Search for technical solutions allowing gymnast to achieve the highest possible energetic of the movement as well as analysis of patterns of shaping of movements related to both general kinematics of gymnastic exercises and specific kinematics of gymnast's musculoskeletal system.
Methods. Biomechanical analysis, modelling of gymnasts' motor action technique on various gymnastic apparatus.
Results. We have obtained scientific substantiation of biomechanical rationalization of motor actions, structures and technique of exercises, as well as patterns of movements shaping, the use of which would give additional impetus to development of modern artistic gymnastics of elite class. In some cases (crossbar exercises, vaults) the ideas (proposals) stated in the article are relevant not only in male but also in female gymnastics.
Conclusion. Ideas and recommendations presented in the article are addressed, first of all, to trainers of young perspective gymnasts. Updated technique should be put in the basis of gymnasts in time on a stage of advanced specialized training and not later.
Keywords: gymnastics, biomechanics, exercises, technical effects, latent abilities, unrealised movements, movements shaping, difficulty, progression, originality.
Введение. Спортивная гимнастика, как и другие виды спорта, основанные на активном движении, прогрессирует за счет ряда факторов, главный из которых — биомеханическая рационализация двигательных действий, структура и техника упражнений. За вековой срок, прошедший со времени оформления гимнастики как разновидности спортивного состязания, техника и структурные формы гимнастических упражнений разительно изменялись и продолжают меняться.
Первое и самое кардинальное из этих направлений — поиски технических решений, позволяющих достичь возможно более высокой энергетики движения, которая, в свою очередь, определяет перспективы усложнения программы упражнения при сохранении необходимой управляемости двигательного действия, надежности и зрелищности исполнения упражнения. Энергонасыщение движения, однако, зависит не только от чисто физических возможностей гимнаста (работа над которыми — крайне необходимое, но самое очевидное направление повышения энергетики движения), но и от более сложных факторов, среди которых — понимание и рациональное использование объективных закономерностей механики движения физических тел и динамических свойств опорно-двигательного аппарата (ОДА) спортсмена (в особенности — закономерностей работы мышечного аппарата).
Второе направление, важное для высшей гимнастики — анализ закономерностей формообразования движений, связанных как с общей кинематикой гимнастических упражнений (рассматриваемых — независимо от техники исполнения — как программное перемещение и вращение тела гимнаста и его звеньев), так и со специфической кинематикой ОДА гимнаста, прежде всего — с возможной подвижностью в суставах пояса верхних конечностей (ПВК). Выявление закономерностей этого вида помогает творчески расширять арсенал оригинальных современных элементов.
1. УПРАЖНЕНИЯ НА ПЕРЕКЛАДИНЕ
1.7. В гимнастике, как ни в каком другом виде спорта, широко задействованы разнообразные формы подвижности в суставах пояса верхних конечностей. Это не только движения типа вкручиваний-выкручиваний в плечевых суставах (включая полувкрученные, промежуточные состояния сустава), но и связанные с этим поворотные движения вокруг продольной оси руки.
На рисунке 8 фрагмент аналитического построения, отражающего морфологически обусловленную аксиальную взаимосвязь, существующую между вращениями вокруг продольной оси руки, хватом и вращениями вокруг фронтальной плечевой оси, имеющими место при переходах из одного опорного положения в висах-упорах в другое. Так, повороты кругом вокруг одной руки, выполняемые из виса хватом сверху (позиция 2 в схеме) меняют, в зависимости от направления поворота: хват сверху на супинированный хват снизу (1) или пронированный обратный хват (3). Попытка еще более глубокого поворота с пронацией кисти вовлекает в это движение всю руку до плеча и приводит гимнаста в положение виса сзади хватом сверху (6). Таким образом, максимальный пронирующий поворот вокруг продольной оси руки из хвата снизу (1) в вис сзади хватом сверху (6), или обратный (супинирующий) составляют 540°.
Вместе с тем, анализируя построение, можно убедиться в том, что к подобным же изменениям морфологического состояния опорных конечностей приводит и относительное вращение звеньев тела вокруг фронтальной оси ПВК. Гимнаст может, например, из виса хватом снизу (13—1, верхняя строка рис. 8), поднимая ноги к грифу перекладины (10), выполнить ими перемах в вис согнувшись сзади (8), опуститься в вис сзади хватом снизу (5) и, выполнив выкрут в плечах, перейти в вис обратным хватом (3), т. е. из предельно супинированного хвата в висе хватом снизу перейти в предельно пронированный обратный хват.
При дальнейшем анализе приведенного аналитического построения можно убедиться, что описанные вращения вокруг продольных и фронтальных осей тела вообще закономерно связаны, взаимозависимы и взаимозаменяемы. И это имеет не только теоретическое, но и сугубо практическое значение.
1.9. Не менее эффектны и единичные элементы, которые можно вывести из анализа описанных закономерностей, например, относительно несложный для мастера (включая гимнасток) оригинальный переворот вперед с поворотом на 360°, выполняемый отмахом назад из упора продольно хватом сверху в вис согнувшись сзади (рис. 9).
2. УПРАЖНЕНИЯ НА БРУСЬЯХ
2.1. На протяжении многих лет основным типом соскоков с брусьев остаются сальто назад, выполняемые махом вперед из упора. Логика спорта требует прогрессивного усложнения этих движений, что и происходило по мере перехода от наиболее доступных форм этого упражнения (одинарного, прогнувшись) к его усложненным вариантам (с поворотами, двойным в группировке, согнувшись и др.). Однако дальнейшее развитие этой темы в настоящее время затормозилось, и соскок двойным стал у мастеров рутинным. Причина этого, прежде всего — в ограничении общей мощности маха на соскок, которая определяется сходом из стойки на руках. Его традиционная форма показана на верхней части рисунка 10: начиная спад, гимнаст посылает плечи вперед (кадры 1—4) и затем использует полученный мах вперед в упоре. При этом от того насколько выражено уравновешивающее движение плечами вперед зависит и мощность последующего маха. При слишком сильном посыле плечами вперед сход со стойки приобретает форму замедленного силового опускания.
Логизируя, нетрудно понять, что, таким образом, форсированный спад будет тем мощнее, чем меньше выражено в нем уравновешивающее движение плечами вперед и чем позднее оно выполняется. Схема такого движения показана в нижней части рисунка 10: начиная сход, гимнаст смещается всем телом назад, намеренно нарушая статическое равновесие (кадры 1—2), а уравновешивающее (здесь — быстрое) движение плечами совершает намеренно запоздало (кадры 2—5). К этому моменту тело, которое быстро падает под действием момента силы тяжести, успевает нарастить мощное движение вперед, позволяющее существенно расширить возможности гимнаста при исполнении сальтовых соскоков. Практическая возможность такого построения схода со стойки была проверена нами еще в 1980-х годах: молодой гимнаст (тренер — В. И. Мамзин) успешно выполнял на этой основе соскок тройное сальто назад.
3. УПРАЖНЕНИЯ НА КОЛЬЦАХ
В последние годы мировая концепция упражнений на кольцах существенно сместилась в сторону силовых элементов, тогда как махи стали играть роль преимущественно связующих движений. Одна из причин этого — в относительной бедности маховых форм на кольцах, в основном ограничивающихся оборотами вперед и назад или их составными частями — спадами и подъемами. Соответственно ограничен и круг соскоков: для мастеров это почти исключительно сальто назад, реже — вперед.
4.4. В заключение раздела, посвященного коню, упомянем и круговые движения, о которых можно было бы написать целую книгу. Одна из интереснейших тем в связи с этим — круговые махи с поворотами. Не углубляясь в этот непростой вопрос, отметим, что существуют две биомеханически обусловленные категории таких махов.
5. ОПОРНЫЕ ПРЫЖКИ
Опорные прыжки — вид многоборья, более всего подчиненный требованиям мощности движения. В цикле опорного прыжка, рассматриваемого как соединение, есть три энергообеспечивающих действия, от которых зависит почти всё, — разбег и два отталкивания.
5.2. Рассматривая перспективы развития опорного прыжка, интересно отметить некоторые технические особенности отталкивания от мостика, в том числе — действия при этом руками и туловищем. Рисунок 21 иллюстрирует три характерные формы этих действий.
Форма а — традиционная и кажется абсолютно естественной. Вместе с тем у нее есть биомеханическая особенность, заключающаяся в том, что взмах руками, линейно направленный в направлении вылета, это вращение рук назад, тогда как предстоящее вращение всего тела в первой полетной фазе — вперед. Эта разнонаправленность несущественна для простых наскоков, но может стать заметным отрицательным фактором при более интенсивных наскоках. Например, она была бы практически неприемлема при попытке делать сальто вперед в наскоке.
Форма в невыполнима при традиционном наскоке, но может быть реализована как вариант акробатического наскока на мостик. Если возможен широко освоенный ныне рондатовый наскок (связанный с рядом таких сложностей, как потеря зрительного контроля и др.), то тем более возможен наскок на мостик акробатическим переворотом вперед: после прихода в активное растянутое положение тела с замахом руками назад (в, кадр 1) может выполняться биомеханически очень рациональное выталкивание с общим вращением тела и его звеньев вперед.
Заключение. В статье мы рассмотрели лишь отдельные биомеханические факторы, грамотное использование которых могло бы дать дополнительный импульс развитию современной спортивной гимнастики элит-класса. В ряде случаев (перекладина, опорные прыжки) изложенное может быть применено не только в мужской, но и в женской гимнастике.
Важно подчеркнуть, что уже сложившемуся гимнасту-мастеру потребовалось бы для этого перестройка техники, что нереально, поскольку маловероятно, что зрелый мастер начнет учиться по-другому делать броски на перекладине, сходы на брусьях, отталкивание в опорных прыжках и т. д. Такой категории гимнастов поздно или, во всяком случае было бы очень трудно, в том числе психологически, ломать ранее приобретенные навыки. Идеи и рекомендации, изложенные в статье, адресованы, прежде всего, тренерам юных перспективных гимнастов, ориентированных на высокое мастерство. Обновленная техника должна заблаговременно, на перспективу, закладываться в базу гимнастов, проходящих этап углубленной специализированной подготовки, и не позднее.
- Гавердовский Ю. К. Техника гимнастических упражнений / Ю. К. Гавердовский. — М. Терра-спорт, 2002. — 512 с.
- Смолевский В. М. Спортивная гимнастика / В. М. Смолевский, Ю. К. Гавердовский. — К.: Олимп. лит., 1999. — 462 с.
- Гавердовский Ю. К. Обучение спортивным упражнениям. Биомеханика. Методология. Дидактика / К. Гавердовский. — М.: Физкультура и спорт, 2007. — 912 с.
- Ю. К. Гавердовский. Спортивная гимнастика. Учебник для вузов, т. 1 — М.: Сов. спорт, 2013. — Т. 1. — с.
- Gaverdovskii Yu. K. Technique of gymnastic exercises. — Moscow: Terra sport, 2002.
- Smolevskii V. M. , Gaverdovskii Yu. K. Artistic gymnastics. — Kiev: Olympic literature, 1999.
- GaverdovskiiYu. K. Sports exercises teaching. Biomechanics. Methodology. Didactics. — Moscow: Fiskultura i Sport, 2007.
- Gaverdovskii Yu. K. Artistic gymnastics. Textbook for high schools, Vol. 1. — Moscow: Soviet sport, 2013.
Поступила 17.04.2013
Помимо статей, в нашей спортивной библиотеке вы можете найти много других полезных материалов: спортивную периодику (газеты и журналы), книги о спорте, биографию интересующего вас спортсмена или тренера, словарь спортивных терминов, а также многое другое.
Биомеханика — наука о движениях человека. Да, да, каждое наше движение возможно благодаря работе сложных внутренних механизмов: костей, мышц, связок, нервных окончаний. В фитнесе биомеханика — основа основ. Эксперты World Class University объясняют, как увеличить эффективность самых простых упражнений, а главное, свести к минимуму риск травм, правильно применяя знания биомеханики.
Как биомеханика тела связана с фитнесом и спортом? Пожалуй, так же, как геометрия — с инженерным делом. Эта наука — краеугольный камень всего тренировочного процесса. Выполнять упражнения без понимания правильной техники движений не только неэффективно, но часто и опасно для здоровья.
Как научиться тренироваться технически правильно? Отработать и зафиксировать этот навык самостоятельно сложно. Особенно, если вы не изучали биомеханику и не имеете даже базовых представлений о взаимодействии между всеми элементами опорно-двигательного аппарата.
Почему же без тренера никак? Дело в том, что обычные движения человека являются эволюционными. Мы не задумываемся, как ходим, поднимаем руки и наклоняемся. Наш организм использует для этого силу тех мышц, что сильнее, и не задействуют те, что не нужны ему для выполнения этого движения. Никто ведь специально не напрягает пресс, чтобы поднять тяжелую вещь? Задача же фитнеса — сделать тело крепким и здоровым, обучить безопасному распределению нагрузки на мышцы.
Интересный факт! В фитнес-клубе люди, как правило, реже получают травмы, потому что следят за тем, какие мышцы напрягают во время подхода. Гораздо чаще мы получаем травмы в бытовых ситуациях. Например, поднимали диван, не следя за правильным положением позвоночника и не напрягая пресс — в итоге сорвали спину.
Движение созданных человеком машин осуществляется благодаря всевозможным рычагам внутри конструкции. Так же и с нашим телом: внутри у него сотни различных рычагов, представленные костями разной формы, размера и плотности. Их изучал еще Леонардо да Винчи, представляя человеческое тело сложным механизмом.
Чтобы привести рычаг в действие, нужно воздействие двух сил:
- движущей силы (тяга мышц),
- силы сопротивления (сила тяжести).
Да Винчи изучал, как функционирует человеческое тело, мышцы и кости. Движения он воссоздал на машине, ставшей прообразом робота
Рычаг первого рода представлен рычагом равновесия. В нем есть точка опоры, а по разные стороны от нее прилагаются силы, которые могут уравновешивать друг друга. Самый наглядный пример рычага первого рода — позвоночный столб.
Спереди от него — грудная клетка, брюшная полость и органы, которые под действием силы тяжести стремятся вниз. Чтобы их поддерживать, по другую сторону позвоночника есть мышцы, которые сокращаются и создают противодействие. Благодаря их работе человек не падает вперед.
Рычаг второго рода, в свою очередь, делится на два вида: рычаг скорости и рычаг силы.
В рычаге скорости есть точка опоры. Движущая сила воздействует рядом с этой точкой опоры, а сила тяжести — дальше от нее, что позволяет значительно ускорить движение этого рычага. Эволюция большую часть человеческих рычагов реализовала именно с таким механизмом, чтобы сделать нас быстрыми и ловкими, способными убегать, нападать и защищаться. Но где есть плюс, есть и минус — чтобы задействовать рычаг скорости, нужно потратить много энергии.
В рычаге силы и сила воздействия, и сила тяжести тоже располагаются по одну сторону от точки опоры. Однако движущая сила воздействует дальше от точки опоры, а силы тяжести — ближе. На движение такого рычага нужно меньше энергии, но и скорость будет ниже.
«Что нам дают знания о принципах работы рычагов внутри человеческого тела?
Понимая особенности рычагов, вы сможете принять оптимальное исходное положение, точно выбрать вес отягощения, темп выполнения упражнения и получить максимальный эффект от тренировочного воздействия"
Читайте также: