Introducere în biomecanica și caracteristicile biomecanice ale structurii corpului uman
Biomecanica - știința care studiază fenomenele mecanice în sistemele vii.
Sistemele de viață și fenomenele mecanice sunt foarte diverse. Sistemele vii includ: diverse țesuturi umane ale corpului (oase, mușchi, conjunctiv, etc.), organe și sisteme (cardiovascular, respirator, musculo-scheletice, etc.), persoana sau grup de persoane, etc. Efectele mecanice precum .. diversă. Acestea includ: proprietățile mecanice ale țesuturilor umane din corp, mecanica a fluxului sanguin prin vasele, mecanicii de naștere și altele. Dar cel mai adesea subiectul principal al studiului de biomecanica este mișcarea mecanică a animalelor, inclusiv la om.
Biomecanica este domeniul științific al cunoașterii în curs de dezvoltare în direcții diferite. cunoștințele și metodele sale sunt utilizate pe scară largă în robotică, în studiul acțiunilor motorii în condițiile de producție, medicină, astronautică și așa mai departe. N. cultură fizică și sport, de asemenea, nevoie de cunoștințe de biomecanica.
Principalele obiective ale biomecanicii sportive sunt:
1. Învățarea tehnicilor de activități sportive competitive de formare și.
2. Studiul structurii și proprietăților sistemului musculo-scheletic uman.
3. Studiul abilităților motorii umane (forta, viteza, rezistenta, si altele.).
4. fundamentarea biomecanică a construcției de simulatoare și cerințele pentru lor
utilizați în procesul de instruire.
5. Aspecte biomecanice și prevenirea leziunilor sportive.
6. Studiul caracteristicilor individuale și de grup ale mișcărilor și un motor
capacitățile umane.
Link-uri corp compus și grade de libertate
Partea pasivă a aparatului cu motor uman include oase, articulații și ligamente care formează scheletul unui om. În biomecanica este de obicei privit ca un sistem cu mai multe niveluri, constând din link-uri hard conectate flexibil. Este cunoscut faptul că scheletul uman este format din mai mult de 200 de oase. Pentru comoditate, este folosit pentru a descrie astfel de lucruri ca pereche cinematic, lanțul cinematic și un grad de libertate.
Cinematica pereche - un nivel de două, conectate între ele în mod flexibil. Un exemplu al unei perechi cinematic este umărul și brațul superior, cot comun conectat.
lanț cinematic - este secvențială sau perechile cinematice compuse ramificate. Distinge lanț cinematic închis sau deschis. Un exemplu de conexiune închis circuit serie de două coaste, sternului și vertebre în piept. Printr-un lanț cinematic deschis includ piciorul neacceptat în faza în leagăn de mers pe jos.
Grade de libertate - acesta este numărul de mișcări unghiulare și liniare independente ale corpului. În ceea ce privește corpul uman la conceptul de „grade de libertate“, descrie gradul de libertate de perechi cinematice, lanțuri și în jurul corpului uman. Deoarece articulațiile sunt posibile mișcare de rotație, în principal, gradul de libertate în independent lor determinată de deplasare unghiulară, a cărei valoare depinde de forma și structura îmbinării. De exemplu, există două grade de libertate (flexie-extensie si pronatie-supinație) a cotului și șoldului - trei grade de libertate
Teoria și metodele de formare de fitness
(Flexia-extensie, abducție-aducțiune și pronație-supinație). Pentru a determina numărul de grade de libertate în lanțul cinematic, este necesar să se stabilească gradul de libertate a articulațiilor lanțului. În corpul uman există 244 de grade de libertate, ceea ce indică mobilitatea enormă, și, prin urmare, necesitatea de a controla mișcările un astfel de sistem complex.
mușchii scheletici sunt principalii factori ai corpului nostru. Numărul lor este mai mult decât 600. Din punct de vedere biomecanic, principalii indicatori ai activității lor în corpul uman sunt forța și viteza de schimbare a lungimii. Trebuie subliniat faptul că mușchiul poate trage numai, împinge, nu se poate. De aceea, pentru a controla mișcările articulațiilor în raport cu unul sau un alt grad de libertate necesită un minim de doi mușchi antagoniste. În realitate, există mult mai multe, ceea ce creează dificultăți considerabile în înțelegerea modului în care creierul alocă gradul de implicare musculare în mișcările articulare. Aceasta este una dintre problemele nerezolvate până în prezent de organizare a mișcării umane, care a devenit cunoscut sub numele de problema biomecanica a redundanță în gestionarea activității musculare.
Experimentele pe animale și mușchii izolați umani au arătat că mușchiul de tracțiune este format din două componente. Una dintre ele este declarat a fi componenta activă, datorită proprietăților contractile ale țesutului muscular. Cealaltă componentă forță apare atunci când se întinde mușchii și datorită prezenței în el a țesutului conjunctiv care se comportă ca un arc și este capabil să acumuleze energie elastică când sunt întinse musculare. Noi o numim pasiv mușchii componentei de tracțiune. Trebuie subliniat faptul că energia chimică a costurilor însoțită de tracțiune activă stocate în mușchi și, ca o consecință, duce la oboseală. componentă pasivă de tracțiune este pur natură mecanică și nu necesită energie chimică.
Să luăm în considerare relațiile de bază care dezvăluie esența mecanicii de contracție musculară.
Fig. 6 prezintă dependența tracțiunii musculare izolate din lungimea sa. Se poate observa că o creștere a lungimii mușchilor împingerea totală (a) crește, dar activ (e) și pasivă (b) componentele se schimbă în moduri diferite. Rezistența deformarea elastică (b) crește cu creșterea nonlinearly lungimi musculare. Puterea activă (a) mai întâi crește și apoi scade, t. E. Împingere maximă are loc la o anumită lungime optimă a mușchiului, care se numește lungimea restul. Rețineți că, în funcție de numărul de țesut conjunctiv în mușchiul curbelor „lungimea de putere-off“, iar proporția de contribuție activă și pasivă a mușchiului forța de împingere totală schimbat (Fig. 6-1, II și III).
