Сохранение и изменение положения тела реферат

Обновлено: 05.07.2024

Исследование устойчивости и равновесия тел, опирающихся на плоскость. Изменение величины угла постоянства при разной высоте общего центра тяжести тела и размеров опоры. Уменьшение эффекта действия возмущающих сил с помощью амортизирующих движений.

Подобные документы

Понятие устойчивого и неустойчивого равновесия тела. Особенности определения степени и характера смещения объекта при заданной массе и площади опоры. Влияние расположения центра тяжести на устойчивость тела. Условия безразличного равновесия в физике.

статья, добавлен 12.11.2014

Комплексное изучение движения тел в поле тяжести Земли. Свободное падение с постоянным ускорением. Наложение независимых движений вдоль координатных осей. Изменение местоположения физического тела в пространстве, относительно выбранной системы отсчёта.

контрольная работа, добавлен 21.10.2017

Анализ движения по векторным уравнениям твёрдого тела, вращающегося вокруг оси поступательными движениями. Условия равновесия тела остающегося в состоянии покоя. Обзор динамики вращения и центра масс твердого тела при движении вокруг неподвижной оси.

реферат, добавлен 28.06.2013

Импульс тела и механическая работа, закон сохранения импульса. Общий закон сохранения и превращения энергии. Пример решения типовых задач по законам сохранения энергии в механике, общие формулы и расчёты. Определение силы тяжести, мощности и работы.

презентация, добавлен 02.12.2016

Исследование и оценка зависимости максимальной дальности полета и максимальной высоты подъема тела, брошенного под углом к горизонту, от угла броска тела. Составление графика траектории полета тела при угле 90 градусов и начальной скорости 100 м/с.

практическая работа, добавлен 26.04.2019

Основные понятия и законы динамики. Инертность как свойство физических тел, ее измерение. Геометрия масс тела и определение центра тяжести. Понятие и виды деформации. Анализ действия силы лобового сопротивления на движение спортсмена-велосипедиста.

лекция, добавлен 23.09.2020

Вращательное движение вокруг осей. Изменение вращательного движения звена под действием момента внешней силы. Кинематика вращательного движения в гимнастике. Способы управления движениями вокруг осей всей биомеханической системы в целом и ее частей.

лекция, добавлен 23.09.2020

Движение центра тяжести твердого тела. Работа внешних сил при его вращении. Момент инерции тела относительно оси вращения. Обзор закона сохранения момента импульса. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

реферат, добавлен 22.10.2013

Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел. Изменение скорости тела. Тележка после взаимодействия с ней. Сравнение расстояния, которые пролетели шарики при их взаимодействии с пластмассовым и металлическим предметом.

презентация, добавлен 22.05.2013

Удар абсолютно упругих и неупругих тел. Момент силы и момент импульса. Движение центра тяжести твердого тела. Момент инерции тела относительно оси его вращения. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

2. Раздел естественных наук, изучающий на основе моделей и методов механики механические свойства живых тканей, отдельных органов и систем, или организма в целом, а также происходящие в них механические явления.

Исторически для области науки, близкой к описанной, использовалось название ятромеханика (от греч. ιατρο — врач).

Биомеханические исследования охватывают различные уровни организации живой материи: биологические макромолекулы, клетки, ткани (биореология), органы, системы органов, а также целые организмы и их сообщества. Чаще всего, объектом исследования этой науки, является движение животных и человека, а также механические явления в тканях, органах и системах. Под механическим движением понимается движение всей биосистемы в целом, а также движение отдельных частей системы относительно друг друга — деформация системы. Все деформации в биосистемах, так или иначе, связаны с биологическими процессами, которые играют решающую роль в движениях животных и человека. Это сокращение мышцы, деформация сухожилия, кости, связок, фасций, движения в суставах.

Биомеханика человека — наука комплексная, она включает в себя самые разнообразные знания других наук, таких как: механика и математика, функциональная анатомия и физиология, возрастная анатомия и физиология, педагогика и теория физической культуры.

В последние годы число и уровень биомеханических исследований выросло чрезвычайно. Объясняется это, на наш взгляд, двумя обстоятельствами. Во-первых, совершенствованием исследовательских возможностей благодаря появлению ЭВМ новых поколений (большинство исследований по биомеханике основаны на применении ЭВМ). Во-вторых, возросшей заинтересованностью в биомеханических данных представителей многих смежных специальностей – специалистов по роботостроению и манипулятором, космической биологии и медицине, ортопедов и травматологов, нейрофизиологов и, конечно, работников спорта – тренеров, преподавателей, научных работников, врачей.

1 Общие понятия

Движения человека в значительной мере зависят от того, каково строение его тела, и каковы его свойства. Чрезвычайная сложность строения и многообразие свойств тела человека, с одной стороны, делают очень сложными сами движения и управление ими. Но, с другой стороны, они обусловливают необычайное богатство, разнообразие движений, до сих пор недоступное в целом ни одной самой совершенной машине.

Отвлекаясь от деталей анатомического строения - физиологических механизмов управления опорно-двигательным аппаратом, рассматривается упрощённая модель тела человека - биомеханическая система. Она обладает основными свойствами, существенными для выполнения опорно-двигательной функции.

Сточки зрения механики, опорно-двигательный аппарат человека представляет собой механизм, состоящий из сложной системы рычагов, приводимых в действие мышцами. Однако при изучении движений человека и причин, их вызывающих, было бы неправильно ограничиваться только представлениями механики. Необходимо иметь в виду биологическую природу "механизмов" человеческого тела. Анализ деятельности опорно-двигательного аппарата с биологической точки зрения позволяет вскрыть своеобразие устройства и принципа действий "живых механизмов".

2 Кинематическое описание положения тела человека

Описывать положение тела человека можно разными способами. Изложим один из наиболее удобных, разработанный В.Т. Назаровым (1974) и опирающийся на работы Г.В. Коренена (1964) по механике управляемого тела. Положение тела человека в пространстве описывается в этом случае это местом, ориентацией и позой.

Место тела характеризует, в какой части пространства находится в данный момент человек. Чтобы определить место тела, достаточно указать три координаты какой-либо точки тела в неподвижной системе координат. В качестве такой точки обычно удобно выбирать общий центр масс тела, связывая с ним начало другой, подвижной системы координат, оси которой ориентированы так же, как и оси неподвижной системы.

Ориентация тела характеризует его поворот относительно неподвижной системы координат. Поза тела характеризует взаимное расположение звеньев тела относительно друг друга.

Вспомним, как определяются основные плоскости и оси человеческого тела (рис. 1).

Основные плоскости тела ориентируются в системе трех взамино перпендикулярных осей: вертикальной и двух горизонтальных – поперечной и глубинной.

Вертикальная плоскость, проходящая через переднюю срединную и позвоночную линии, а также всякая плоскость, параллельная ей, называются сагиттальными. Они разделяют тело на правую и левую части.

Вертикальная плоскость, проходящая перпендикулярно к сагиттальной, а также всякая плоскость, параллельная ей, называются фронтальными. Они разделяют тело на переднюю и заднюю части.

Горизонтальные плоскости проходят перпендикулярно по отношению к этим двум плоскостям и называются трансверсальными (поперечными). Они разделяют тело на верхнюю и нижнюю части.

К сожалению, основные анатомические плоскости и оси малопригодны для описания многих движений человека. Проблема здесь состоит в том, что с телом надо каким-то образом связать системы координат так, чтобы изменение ориентации этой системы отражало изменение ориентации тела.

3 Кинематика движений в суставах

В анатомии для описания поз и движений в суставах используют термины: сгибание – разгибание, отведение – приведение, пронация – супинация и другие производные от названных. Эта терминология описательная. Она не основана на изучении особенностей движения в отдельных суставах поверхностей при сгибании в тазобедренном и коленном суставах совершенно различны и что особенно важно при биомеханическом анализе движений – не задает систему независимых углов Эйлера, определяющих положение в суставе. Поэтому при последовательном выполнении нескольких движение финальное положение конечности зависит от порядка их выполнения и может оказаться измененным, хотя соответствующее движение не выполнялось.

В основе системы человека лежит утверждение о том, что в суставах тела человека могут выполняться движения только двух типов – кручение (spining)и вращение (swinging).

Моделирование суставов идеальному шарнирами, предполагающее, что любое движение в суставе – это сферическое движение относительно неподвижного центра, упрощает реальную ситуацию. В действительности положение мгновенных осей вращения может меняться. Важность этого обстоятельства и, следовательно, возможность пренебрегать им зависит от изучаемых вопросов. В частности, смещение осей вращения не изменят существенно геометрию масс, но оказывает сильное влияние на плечи сил отдельных мышц.

Таким образом, биомеханическая система - это упрощенная копия, модель тела человека, на которой можно изучать закономерности движений.

4 Биомеханика человека — составная часть прикладных наук, изучающих движение человека

Движения частей тела человека представляют собою перемещения в пространстве и времени, которые выполняются во многих суставах одновременно и последовательно. Движения в суставах по своей форме и характеру очень разнообразны, они зависят от действия множества приложенных сил. Все движения закономерно объединены в целостные организованные действия, которыми человек управляет при помощи мышц. Учитывая сложность движений человека, в биомеханике исследуют и механическую, и биологическую их стороны, причем обязательно в тесной взаимосвязи.

Поскольку человек выполняет всегда осмысленные действия, его интересует, как можно достичь цели, насколько хорошо и легко это получается в данных условиях. Для того чтобы результат движения был лучше, и достичь его было бы легче, человек сознательно учитывает и использует условия, в которых осуществляется движение. Кроме того, он учится более совершенно выполнять движения. Биомеханика человека учитывает эти его способности, чем существенно отличается от биомеханики животных.

Таким образом, биомеханика опорно-двигательного аппарата человека изучает, какой способ и какие условия выполнения действий лучше и как овладеть ими. Общая задача изучения движений состоит в оценке эффективности приложения сил для достижения поставленной цели. Всякое изучение движений, в конечном счете, направлено на то, чтобы помочь лучше выполнять их. Прежде, чем приступить к разработке лучших способов действий, необходимо оценить уже существующие. Отсюда вытекает общая задача биомеханики, сводящаяся к оценке эффективности способов выполнения изучаемого движения. Биомеханика исследует, каким образом полученная механическая энергия движения и напряжения может приобрести рабочее применение. Рабочий эффект измеряется тем, как используется затраченная энергия. Для этого определяют, какие силы совершают полезную работу, каковы они по происхождению, когда и где приложены. То же самое должно быть известно о силах, которые производят вредную работу, снижающую эффективность полезных сил. Такое изучение дает возможность сделать выводы о том, как повысить эффективность действия. При решении общей задачи биомеханики возникают многочисленные частные задачи, не только предусматривающие непосредственную оценку эффективности, но и вытекающие из общей задачи и ей подчиненные.

Метод биомеханики — системный анализ и системный синтез движений на основе количественных характеристик, в частности кибернетическое моделирование движений. Биомеханика, как наука экспериментальная, эмпирическая, опирается на опытное изучение движений. При помощи приборов регистрируются количественные характеристики, например траектории скорости, ускорения и другие, позволяющие различать движения, сравнивать их между собой. Рассматривая характеристики, мысленно расчленяют систему движений на составные части — устанавливают ее состав. В этом — суть системного анализа.

Система движений как целое — не просто сумма ее составляющих частей. Части системы объединены многочисленными взаимосвязями, придающими ей новые, не содержащиеся в ее частях качества (системные свойства). Необходимо представлять это объединение, устанавливать способ взаимосвязи частей в системе — ее структуру. В этом — суть системного синтеза. Системный анализ и системный синтез неразрывно связаны друг с другом, они взаимно дополняются в системно-структурном исследовании.

При изучении движений в процессе развития системного анализа и синтеза в последние годы все шире применяется метод кибернетического моделирования — построение управляемых моделей (электронных, математических, физических и др.) движений и моделей тела человека.

5 Методы исследования в биомеханике опорно-двигательного аппарата

В настоящее время биомеханика опорно-двигательного аппарата обладает значительным арсеналом методов исследования локомоторной функции, как в статике, так и в динамике, причем изучается не только внешняя картина движения, но и механизмы управления, жизнеобеспечение организма, что дает возможность выявить целый комплекс параметров, характеризующих опорно-двигательный образ. В это понятие включаются не только внешние (механические) проявления движения и реакций окружающей среды, но и условия организации управления движениями, согласованная деятельность всех органов и систем организма. Получаемая в результате биомеханических исследований информация служит основой для определения нормы, позволяет количественно определить степень нарушения локомоторной функции при различных патологических состояниях. Биомеханические исследования достаточно широко используются не только в клинической медицине (функциональная диагностика, ортопедия, травматология, протезирование), но и в спорте, и при разработке различных антропоморфных механизмов (роботы, манипуляторы), и при решении других прикладных задач. Методическая база биомеханических исследований постоянно совершенствуется, используя новейшие достижения науки.

Методы исследования, получившие наибольшее распространение в настоящее время, в клинической биомеханике могут быть классифицированы следующим образом:

I. Соматометричские: антропометрия, фотограмметрия, рентгенография.

II. Кинезиологические: оптические, потенциометрия, электроподография, тензометрия, ихнография.

III. Клинико-физиологические: калориметрия, электромиография, электроэнцефалография и другие методы функциональной диагностики.

1. Биомеханика двигательного аппарата человека/Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуяиов В.Н. – М.: Физкультура и спорт, 1981. – 143 с., ил. – (Наука - спорту).

3. Клиническая биомеханика/Под ред. В. И. Филатова. — Л.: Медицина, 1980.— 200 с.

5. Н. А. Бернштейн. Физиология движений и активность. М.: Наука, 1990. С. 373—392.

Значение движения

Правильная нагрузка необходима для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Когда мышцы включаются в работу, организм начинает выделять эндорфины. Гормоны счастья снимают нервное напряжение и повышают тонус. В результате отрицательные эмоции исчезают, а уровень работоспособности, напротив, взлетает.

Двигательная активность не дает развиваться старческой атрофии мышц. Как человек становится немощным, замечал каждый, кому приходилось соблюдать долгий строгий постельный режим. После 10 дней лежания очень трудно выходить на прежний уровень работоспособности, т. к. сила сердечных сокращений уменьшается, что приводит к голоданию всего организма, расстройству обменных процессов и т. д. Результатом становится общая слабость, в том числе и мышечная.

Двигательная активность дошкольников стимулирует не только физическое, но и умственное развитие. Дети, которые с малых лет лишены физической нагрузки, вырастают болезненными и слабыми.

Почему современные люди все меньше двигаются

Это обусловлено образом жизни, который зачастую диктуют внешние условия:

Физический труд используется все реже. На производстве людей заменяют различные механизмы.
Все больше работников умственного труда.
В быту используется большое количество приборов. Например, стиральные и посудомоечные машины упростили работу до нажатия на пару кнопок.
Широкое использование различных видов транспорта вытеснило пешие и велосипедные прогулки.
Очень низка двигательная активность детей, т. к. они отдают предпочтение компьютерным, а не подвижным играм на улице.

С одной стороны, широкое распространение механизмов значительно облегчило человеку жизнь. С другой стороны, оно же и лишило людей движения.

Гиподинамия и ее вред

Мышечное голодание может быть опасней, чем авитаминоз или недостаток пищи. Но о последних организм сообщает быстро и доходчиво. Чувство голода совсем неприятно. А вот первое никак о себе не сообщает, может даже вызывать приятные ощущения: тело отдыхает, оно расслаблено, ему комфортно. Недостаточная двигательная активность организма приводит к тому, что мышцы дряхлеют уже в 30-летнем возрасте.

Вред долгого сидения

Положительное влияние физических нагрузок

Благодаря активной мышечной работе, снимается перенапряжение отдельных органов и систем. Улучшается процесс газообмена, кровь циркулирует по сосудам быстрее, а сердце работает более эффективно. Также двигательная активность успокаивает нервную систему, что повышает работоспособность человека.

Доказано, что люди, ведущие активный образ жизни, живут дольше и меньше болеют. В старости их обходят стороной многие опасные заболевания, например, атеросклероз, ишемия или гипертония. Да и само тело дряхлеть начинает гораздо позже.

Для кого особенно важно движение

Конечно же, для тех, у кого малая активность в течение дня. Также необходимо двигаться людям, больным атеросклерозом и гипертонией. Это необязательно должны быть занятия в спортивном или тренажерном зале. Достаточно простых пеших прогулок.

Неоценимую пользу принесет двигательная активность работникам умственного труда. Она активизирует работу мозга и снимает психоэмоциональное перенапряжение. Многие писатели и философы утверждали, что лучшие идеи к ним приходят во время прогулок. Так, в Древней Греции Аристотель даже организовал школу перипатетиков. Он с учениками прогуливался, обсуждая идеи и философствуя. Ученый был уверен, что ходьба делает умственную работу более продуктивной.

Двигательная активность дошкольников должна занимать родителей, т. к. только она может обеспечить правильное и гармоничное развитие ребенка. С малышом нужно много гулять и играть в подвижные игры.

Самый доступный вид двигательной активности

Когда нужно гулять

Не стоит отправляться на улицу сразу же после еды. В этом случае процесс пищеварения будет затруднен. Необходимо выждать 50-60 минут, чтобы завершилась первая фаза.

Если нет решимости или силы воли заставлять себя каждый раз идти на улицу, то можно завести собаку. С ней придется гулять, вне зависимости от желания. Домашние питомцы помогут организовать режим двигательной активности детей, особенно, если последние предпочитают проводить все свободное время за компьтером.

Как делать это правильно

Несмотря на то что ходьба – привычное дело для каждого, здесь есть некоторые нюансы, которые необходимо учитывать, чтобы получить максимум эффекта и пользы.

Очень важна правильная организация двигательной активности. Ходьба прекрасно тренирует сосуды, улучшает капиллярное и коллатеральное кровообращение. Легкие также начинают работать более эффективно. Это способствует насыщению крови кислородом. Организм получает достаточное количество питательных веществ, что ускоряет процессы метаболизма в клетках и тканях, стимулирует процессы пищеварения, улучшает деятельность внутренних органов. В сосуды поступает резервная кровь из печени и селезенки.

Основные ошибки

При появлении дискомфорта или болевых ощущений нужно остановиться, отдышаться, при необходимости завершить прогулку.

Многие люди убеждены, что только большая физическая нагрузка даст результат, но это большая ошибка. Более того, новичкам без подготовки нельзя совершать большие прогулки. Развитие двигательной активности должно происходить постепенно. Тем более нельзя пытаться преодолеть дискомфорт и боль с помощью повышения уровня нагрузки.

Значение утренней зарядки

Зарядку можно выполнять на свежем воздухе и заканчивать обтираниями или обливаниями. Это даст дополнительный закаливающий эффект. Также воздействие воды поможет избавиться от отечности и нормализует кровоток.

Легкие упражнения поднимут настроение, двигательная активность человека сделает его бодрым сразу после пробуждения. Также они улучшают многие физические качества: силу, выносливость, быстроту, гибкость и координацию. Можно проработать отдельные группы мышц или качества, включив специализированные упражнения в утренний комплекс. Ежедневное выполнение упражнений позволит всегда быть в тонусе, поддержит резервные системы организма, а также восполнит дефицит физической работы.

Правильная организация двигательной активности

Оптимальный уровень физической нагрузки – дело индивидуальное. Чрезмерный или недостаточный уровень активности не даст оздоровительного результата и пользы не принесет. Очень важно это понимать, чтобы правильно дозировать нагрузку.

Существует несколько принципов, которые позволят правильно организовать физическую активность. Все они используются при построении тренировочного процесса. Главных всего три:

Тренированный организм может быстро приспосабливаться к меняющимся условиям, включать резервы, экономно расходовать силы и т. д. А самое главное – он дольше остается активным, подвижным, а значит, и живым.

Значение двигательной активности трудно переоценить, т. к. именно она поддерживает организм в рабочем состоянии, позволяет человеку чувствовать себя хорошо.

Осанка - привычная поза человека, непринужденно стоящего с сомкнутыми пятками и разведенными под углом 45—50° носками.

Особенности осанки определяются измерениями и описанием тела человека во всей совокупности — с головы до ног:

- это положение головы и пояса верхних конечностей,

- изгибы позвоночника (в шейном, грудном и поясничном отделах),

- форма грудной клетки и живота, наклон таза, положение нижних конечностей.

Немаловажное значение имеет форма ног — нормальная, Х-образная или 0-образная.

Хорошая осанка, как правило, сопутствует хорошему здоровью, плохая осанка обычно свидетельствует о слабом здоровье.

Типы осанки

Правильная осанка- ее можно охарактеризовать как сохранение положения туловища, во время которого любые нагрузки на область позвоночного столба будут распределяться равномерным образом, при этом сохранятся природные изгибы позвоночника. В положении сидя, голова должна быть зафиксирована на одном уровне, а позвоночник должен поддерживать три нормальных спинных изгиба.

Лордоз - это осанка, при которой происходит искривление позвоночного столба, обращенное выпуклостью вперед. Патологическое состояние может развиваться в любом возрасте как следствие врожденной или приобретенной патологии позвонков.

Сколиоз – это болезнь, характеризующаяся искривленным позвоночным столбом, который приводит к неадекватному положению плеч, шеи и позвоночника. Формируется ущемление нервных корешков и кровеносных сосудов. Это, в свою очередь, приводит к появлению боли, нарушению кровоснабжения внутренних органов и создает условия для их заболевания.

Влияние осанки на здоровье человека
Не секрет, что организм человека – обладает сложной структурой и все в нем взаимосвязано. В том числе, неправильная, неестественная поза нашего тела прямо влияет на позвоночник, искривляя его. Это, в свою очередь, нарушает нормальное кровообращение, ведет к смещению внутренних органов, нарушая их естественные функции.
Причем, если на начальном этапе эти нарушения практически на выражены, то со временем, данная патология становится причиной развития патологий. Вот несколько примеров:
- боковое искривление позвоночника ведет к деформации грудной клетки, от чего возникают проблемы с дыханием;
- неправильное положение шейного отдела вызывает нарушение кровообращения этого участка, провоцируя головные боли, способствует развитию остеохондроза;
- постоянно опущенные плечи, ссутуленная спина создают излишнее давление на грудную клетку, диафрагму. Возникает негативное воздействие на внутренние органы, расположенные в брюшной полости, органы малого таза, на всю на мочеполовую систему организма.
- осанка тела человека, нарушенная в течение многих лет, провоцирует возникновение межпозвоночных грыж, что является, в том числе, причиной сильнейших болей области спины, поясницы у людей среднего и старшего возраста, вплоть до невозможности нормально двигаться.

Кроме того, существуют и другие условия, которые также необходимо выполнять.
- Замените свой привычный матрас, высокую подушку на ортопедические. Их можно купить в специализированных магазинах.
- Больше двигайтесь, ходите пешком, совершайте утренние пробежки.
- Следите за положением своего тела, когда сидите. Держите спину прямо, не забрасывайте ногу на ногу. Если условия работы предполагают долгое сидение, используйте офисное кресло с регулирующейся спинкой, подлокотниками и с возможностью регулирования высоты.
- Носите удобную, не стесняющую движения обувь. Желательно приобрести специальную, ортопедическую.
- По рекомендации ортопеда, носите специальные корсет или пояс, способствующие исправлению осанки.
- Запишитесь в бассейн, займитесь плаванием, аквааэробикой.
Помните, что не только состояние физического здоровья зависит от осанки. Она влияет также на настроение, уверенность в себе. Наверное, вы замечали, что люди жизнерадостные, благополучные обычно держат голову прямо, у них всегда расправлены плечи, уверенная походка. А людей усталых, грустных, имеющих множество проблем, всегда можно заметить по опущенным плечам, ссутуленной спине.
Исправляйте свою осанку, а вместе с ней улучшайте свое самочувствие и отношение к жизни.

Читайте также: