Режимы движения в биомеханической системе

 

Министерство образования Республики Беларусь

 

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

 

 

 

 

 

                                                  «Биомеханика»

 

Контрольная работа по теме:

                  Режимы движения в биомеханической системе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил

Студент группы ФК-31                      Рабиза Сергей Николаевич

 

2011

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1.Введение

2.Режимы движения

3.Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Спортивная биомеханика - раздел биомеханики, изучающий двигательную деятельность спортсменов и людей, занимающихся массовыми формами физической культуры.

Для изучения движений строят модель тела — биомеханическую систему. Она обладает основными свойствами, существенными для выполнения двигательной функции, и не включает в себя множество частных деталей.

Биомеханическая система — это упрощенная копия, модель тела человека, на которой можно изучать закономерности движений. Двигательную часть человека составляют костная и мышечная системы .

Основная функция мышц состоит в преобразовании химической энергии в механическую работу или силу. Мышца как физическое тело обладает рядом механических свойств (упругость, вязкость, ползучесть, релаксация), а как живой орган также и биологическими свойствами (возбудимость, сократимость) , играющими важную роль при выполнении движений, проявление активности (режим работы) мышцы определяется изменением ее длины, либо ее напряжения, либо того и другого одновременно.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Различают следующие режимы работы мышцы:

- изотонический (напряжение одинаково - изменяется длина мышцы);

- изометрический (длина  мышцы постоянна - напряжение меняется) ;

- ауксотонический (и длина и напряжение изменяется) .

Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. В таком режиме работает в организме человека только одна мышца — мышца языка.

Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы . В этом случае в мышечном волокне все равно происходят процессы возникновения и разрушения мостиков между актином и миозином, т. е. тратится энергия на эти процессы, но отсутствует механическая реакция перемещения нитей актина вдоль миозина. Физиологическая характеристика такой работы заключается в оценке величины нагрузки и длительности работы.

Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением длины и тонуса мышцы, при сокращении которой происходит перемещение груза. Такой режим проявляется при выполнении динамической работы мышц даже при отсутствии внешнего груза, так как мышцы преодолевают силу тяжести, действующую на тело человека. Различают 2 разновидности этого режима работы мышц: преодолевающий (концентрический) и уступающий (эксцентрический) режим.

Мышцы, прикрепленные сухожилиями  к костям, функционируют в изометрическом и анизометрическом режима. При изометрическом (удерживающем) режиме длина мышцы не изменяется. Например, в режиме изометрического сокращения работают мышцы человека, который подтянулся и удерживает свое тело в этом положении. Аналогичные примеры: «крест Азаряна» на кольцах, удержание штанги и т.п. На кривой Хилла изометрическому режиму соответствует величина статической силы , при которой скорость сокращения мышцы равна нулю. Замечено, что статическая сила, проявляемая спортсменом в изометрическом режиме, зависит от режима предшествующей работы. Если мышца функционировала в уступающем режиме, то F0 больше, чем в том случае, когда выполнялась преодолевающая работа. Именно поэтому, например, «крест Азаряна» легче выполнить, если спортсмен приходит в него из верхнего положения, а не из нижнего. При анизометрическом сокращении мышца укорачивается или удлиняется. В анизометрическом режиме функционируют мышцы бегуна, пловца, велосипедиста и т. д. У анизометрического режима две разновидности. В преодолевающем режиме мышца укорачивается в результате сокращения. А в уступающем режиме мышца растягивается внешней силой. Например, икроножная мышца .спринтера функционирует в уступающем режиме при взаимодействии ноги с опорой в фазе амортизации, а в преодолевающем режиме — в фазе отталкивания. Преодолевающая работа, при которой возрастание скорости сокращения мышцы вызывает уменьшение силы тяги. А в уступающем режиме наблюдается обратная картина: увеличение скорости растяжения мышцы сопровождается увеличением силы тяги. Это является причиной многочисленных травм у спортсменов (например, разрыва ахиллова сухожилия у спринтеров и прыгунов в длину).

Изучение работы мышцы с различными нагрузками и в разном темпе позволило  вывести закон средних нагрузок и среднего темпа движений: максимальную механическую работу мышца совершает  при средних нагрузках и среднем  темпе движений. При высоких скоростях  сокращения мышцы часть ее энергии  тратится на преодоление сопротивления (растущего внутреннего трения и  вязкости мышцы), а при низких скоростях  — на поддержание изометрического  напряжения, которое также присутствует в этом случае для закрепления  достигнутой длины мышцы в  каждый данный момент времени.

 

 

 

 

 

Литература

 

1.Уткин В.М. Биомеханика физических упражнений.: Просвещение, 1989.

2.Уткин В.Д. Биомеханические аспекты спортивной практики: Физкультура и спорт, 1984