Анатомическая характеристика поступательных движений тела

Глава 2. Анатомическая характеристика поступательных движений тела 
 
 
Различают два основных вида движений телга или его отдельных звеньев: поступательные и вращательные. При первом виде движений все точки тела описывают паралельные прямые линии, а при втором - дуги около той или иной оси вращения. Почти каждое движение тела человека можно рассматривать как поступате,-гпное движение какой-либо одной или несколlькик его точек и одновременное вращение вокруг осей, проходящих через эти точки. Лишь в очень редких случаях происходят движения чисто поступательного характера. 
 
Кроме этих двух основных видов движений тела различают движения смешанного характера (поступательно-вращательнь!е), при которых тело, перемещаясь в ту или иную сторону, одновременно вращается вокруг одной из осей. 
 
Поступательные движения тела являются npимepoм локомоций (локомоторных движений) - перемещений тела в пространстве за счёт работы мышц (активной части опорно-двигательного аппарата), а также костей и их соединений (его пассивной части). 
 
По Д. А. Семенову, локомоторные движения классифицируются следующим образом. 
 
 
 
Важную роль в жизни человека играют локомоции, осуществляемые посредством отталкивания от плотной среды, к которым относятся ходьба, бег и прыжки. 
 
2.1 Ходьба 
 
 
Ходьба - это сложное циклическое движение, связанное с отталкиванйём тела от опорной поверхности и перемещением его в пространстве. Характерным для ходь'оы является постоянное сокращение опоры на одну или Обе конечности. В осуществлении этого локомоторного акта участвуют многие звенья опорно-двигательного аппарата, а также системы регуляции (нервная, органы чувств, эндокринные железы) и обеспечения (сердечно-сосудистая и др.) мышечной деятельности. 
 
Основой ходьбы служат ш а г а т е л ь н ы е д в и ж е н и я, связанные с сокращением мышц и попеременным отталкиванием от поверхности опоры. При этом тело испытывает толчки, направленные вверх и вперед, из-за сопротивления опорной поверхности и сил трения (рис. 176). Однако движения тела имеют плавный характер благодаря сглаживанию толчков под влиянием инерции тела и дей-ствия мышц-антагонистов. 
 
Если из положения стоя вынести одну ногу вперёд и поставить ее на опорную поверхность, это будет п р о с т о й ш а г. Если другая нога при этом не будет приставлена к опорной ноге, а будет выставлена вперед, то челОвек выполнит о д и н о ч н ы й  ш а г. Таким _ образом, каждый одиночный шаг может быть подразделён на два простых - задний шаг и передний шаг. Под з а д н и м ш а г о м подразумевается та половина одиночного шага, при которой нога движется сзади фронтальной. 
 
 Чтобы при ходьбе был проделан полный; цикл движений, необходимо после одиночного шага одной ногой сделать такой же шаг другой ногой. Эти два шага составляют д в о й н о й ш а г. После каждого двойного шага отдельные звенья тела приходят в исходное по_ отношению друг к другу положение. 
 
Ввиду того что при каждом двойном шаге лроисходит как бы накладывание одного простого шага одной ноги на один простой шаг другой, то каждый двойной шаг по пройденному пространству соответствует длине трех простых шагов, тогда как по выполненным движениям он состоит из четырех простых шагов: двух - проделанных одной ногой и двух - другой. 
 
При хоць'бе тело повторяет одни и те же движения, причем движения одной половины тела представляют собой как бы зеркальное изображение движений другой полОвины. В связи с этим ходьба относится к разновремен_но-синметричным движен и я м и при анатомическом анализе ее можно ограничиться рассмотрением движений только одной половины тела. 
 
При ходьбе возникают периоды то двойной, то одинарной опоры. При д ч у х о п о р н о м п о л о ж е н и и одна нога (находящаяся впереди) опирается пяткой, а другая (находящаяся сзади) - носком. Оцновременной опоры всей подошвенной поверхностью обеих стоп при обычной ходь'бе не б'ывает. При о д и н а р н о й о п о р е тело соприкасается с опорной поверхностью одной ногой, в то время как ,ругая перемещается по направлению впере~ вне связи с опорой. 
 
Нога, соприкасавшаяся с поверхностью опоры, называется о п о р н о й; в противоположность ей другая свободна и называется п е р е н о с н о й или :и а х о и о й. Обычно ногу в положении заднего шага называют з а д н е й, а ногу в положении переднего ша 
 
га - п е р е ц н е й. Аналогичные же обозначения можно принять и для движений верхних конечностей. Полное качание каждой верхней конечности назад и вперед состоит из заднего и переднего махов, между которыми имеется момент вертикали. Верхнюю конечность в период заднего маха называют з а д н е й р у к о й, а в период переднего маха-передней рукой. 
 
Ходьба на носках. При этом виде ходьбы все тело находит:ся в напряжённом выпрямленном положении, голова держится прямо, грудной кифоз уменьшен, а поясничный лордоз и наклон таза уве личены. Стопа в положении крайнего сгибания в голеностопном суставе и суставах самой стопы как бы сжата в направлении cвоeй продольной оси между опорной поверхностью и костями голени, что сгlосооствует увеличению выраженности продольного свода стопы Однако рессорные свойства ее при ходьбе или беге на носках не woгут быть полностью использованы из-за силного напряжения мыши, фиксирующих суставы нижней конечности. 
 
ОЦТ тела занимает более высокое положение, чем при обычной ходьбе, площадь опоры в перёднезаднео направлении незначитсльна, что уменьшает устойчивость тела. Степень устойчивости зависит от длины палыцев: при сравнительно одинаковой длине пальцев вся тяжесть тела распределяется на большую площадь опоры; если д.лина медиальной части продольного свода значительно больше . 
 
длины латеральной части (большой па.лгец стопы очень длинный), нагрузка приходится на ограниченную п.логцадь опоры. 
 
Раобта мышц в области коленного, голеностопного суставов и суставов стопы носит преи~лущестьРнно статический характер. Мышцы голени (передняя большеберцовая и а. длинные разгибатели пальцев стопы) растянуты Нагрузка на заднюю группу мыщц голени возрастает. Большую работу выполняют мышцы тазобедренного сустава, так как все движения ноги происходят главным о'бразом в этом суставе. 
 
Длина шага при ходьо'е на носках мала, так как ограничение или даже полное отсутствие подвижности в коленном и голено-стопном суставах при крайне необльшой площади опоры затруд-. няет движения. Небольшая длина шага, а следовательно и скорость передвижения связаны также с тем, что при этом виде ходьбы нет переката стопы и уменьшена дуга сгибания и тазобедренном суставе. Однако ходь'оа на носках епосоо'ствует развитию мышц нижних конечностей, мышц спины, живота, совершенствованию умгения сохранять равновесие при ограниченной площади опоры, а также формированию хорошей осанки. 
 
2.2 Бег 
 
 
Б е г, как и ходьба - сложное локомоторное, переместитеnьное, разновременно-симметричное движение. Между бегом и ходьбой _ имеются как черты сходства, так и черты различия. Для бега 
 
характергны тот же цыкл движенnьi, те же действующие силы и функциональные группы мышц. 
 
Основным о т л и ч и е м бега от ходьбы является о т с у т с твие при беге фазы двойной опоры и наличие фазы полет а (тело передвигается, не соприкасаясь с опорной поверхностно). Огталкивание в беге выполняется оолее энергично, быстро и под более острым углом руки движутся более порыва+сто, сохраняя положение сгибания в локтевых суставах, что способствует уti+еньшениго ;момента их инерции. Перекрёстная координация при беге выражена болыгге, чем при ходьбе. Наклон туловища при беге 'больше, чем : 
 
при -ходьбе, и зависит от скорости бега. Угол наклона тела в беге на короткие дистанции равен примерно 55 - 60~, в беге на средние дистанции - 70 - 75°, а на длинные - 7.5 - 80°, т.е. чем меныще дистанция н больше скорость, тем больше наклон тела вперед. Вертикаль ОЦТ тела энергично выносится за передний край площади опоры, особенно при встречном ветре. С увеnичением сопротивления эта внешняя сила вместе с силой тяжести, действуя под углом, о'бразуют равнодействующую, проходящую в области площа-ди опоры. Ноги при беге, предотвращая падение тела, е большей силой производят отталкивание, с большей быстротой и на большее расстояние выносятся вперед чем при ходьбе. 
 
Движения тела в беге начитаются с выведения вертика.-ги ОЦТ тела за пере,дний край площади опоры, в результате чего тело прннимает поломеньге начинающегося падения. Если не вынести ногу вперед, падение произоЁnет. Так как о т т а .-г к и в а н и е <задней» ногой выполняется очень резко, тело Отделяется ОТ земли далее следует ф а з а п о :г е т а, которая соответствует фазе двойной опоры в ходьбе. Затеw происходит п р и з е м л е н и е на «переднюю» ногу, после чего весь цикл движеннй повторяется (рис.  
 
Вынесенная вперед нога во время приземления на нее несколь-ко согнута в коленном суставе, в результате чего получаемый теолм толчог значительно смягчается. Сотрясение тела уменьшается также за счет работы стопы: если при приземление происходит с пятки, то передняя группа мышц голени н этот момент выполняет уступающую работу и этим амортизирует толчок. В беге на длинные дистанцни чаще наблюдается призечление с пятки (хотя бывает и носка), а в 'беге на короткие и средние дистанции - обычно носка (иногда с латерального края переднеro отдела стопы). Различные способы приземлния имеют свои положительные 
 
и отрицате:ьные стороны. К достоинствам п р и з е м л е н и я с н о ск а относится большая элстичность движения, большая длина шага и менышая отдача, получаемая телом; для амортизации толчка используется вся стопа с ее сводами, святочным и мышечным аппаpaтом. Однако такое приземление требует чрезвычайно большого напряжения мышц-сгибателей стопы и пальцев. 
 
Задняя и латерanьная группы мышц roлени, особенно энергично работающие не только во время приземления, но и в момент толчка, оказываются в сильно сокращённом состоянии. Таким образом, в беге на короткие дистанции бльшую часть времени наблюдается 
 
чрезвычайно сильное напряжение этих мышц. Расслабляются они только во время переноса ноги вперед. Передняя группа мышц голени находится во время приземления в растянутом состоянии. 
 
П р и з е м л е н и е с п я т к и не требует столь энергичного на-",  
 
пряжения мышц задней и латеральной поверхностей голени, но вызывает сильный передний толчок. 
 
Приземление с латерального края стопы возможно только в том случае, когда спортсмен в фазе полета успевает расслабить мышцы голени и стопа принимает несколько супинированное положение. Однако сделать это в короткую фазу полета крайне трудно. 
 
Если в положении стоя стопы ног обычно несколько развернуты, а при ходьбе стопы располагаются более параллельно, то при беге они или параллельны друг другу, или даже обращены носками несколько внутрь. Такое положение стоп позволяет в большей мере использовать для толчка заднюю и латеральную группы мышц голени и- подошвнной поверхности стопы. 
 
С этой же целью применяется способ постановки стоп строго одна впереди другой, т. е. на одной прямой. Положительной стороной этого способа является то, что ОЦТ тела движется в основном над площадью опоры и его колебательные движения в поперечном направлении сводятся к минимуму. 
 
Обычно бег характеризуется быстрым темпом движения. Бег в медленном темпе представляет собой ряд последовательных прыжков с одной ноги на другую, вызывая крайне неравномерное поступательное движение тела, связанное с его значительными, главным образом вертикальными, колебаниями. 
 
При беге, как и при ходьбе, различают задний и передний простые шаги, составляющие полный одиночный шаг; два одиночных. шага правой и левой ноги составляют д в о й н о й ш а г. 
 
Некоторое выпрямление ноги с огнутой в коленном суставе в момент соприкосновения с землей, происходит приблизительно в положении вертикали, а полное разгибание - и момент отталкивания. После отталкивания, когда нога переходит в четвертую фазу, наблюдается сильное сгибание голени, которая при этом может находиться по отношению к бедру под углом меньше прямого. Такое сгибание способствует значительному уменьшению момента инерции ноги, облегчению и ускорению ее переноса из заднего шага в передний. 
 
Чем бег быстрее, тем период контакта опорной ноги с землей меньше, а продолжительность фазы полета больше. 
 
Туловище при беге производит те же движения, что и при ходьбе. Kpoмe поступательного движения происходят движения и в поперечнои направлении. Чем больше скорость бега, тем меньше колебания в поперечном и вертикальном направлении. Движения туловища вращательного характера, наклоны и выпрямления выражены более сильно, чем при ходьбе (в период опоры тело наклоняется вперед, а во время полета выпрямляется). 
 
Амплитуда движения рук при беге e более значительная, чем при ходьбе. Характерным для движений рук является то, что полностью они не разгибаются, как при ходьбе во время заднего маха. 
 
Вся работа мышц при беге более интенсивна. Сильное сокращение бедренных головок четырехглавой мышцы бедра препятствует 
 
во время приземления сгибанию бедра в коленном суставе. В начале периода полета сокращаются мышцы-сгибателv бедра: прямая мышца бедра, протяжная и напрягатель широкой фасции. В переносе ноги вперед принииает большое участие, подвзiхошно-пояснич. 
 
ная мышиа. Голень свободной ноги перемещается мимо опорной ноги в согнутом состоянии. Стопа свободной ноги несколько разогнута. 
 
Большую роль в беге играют мышг~ы-разгибатели тазобедренного сустава, в первую очередь большая ягодичная мышца. В момент толчка, как и во время заднего шага свободной ноги (четвертая фаза), эта мышца находится в сокращенном состоянии, в то время как на другой ноге (шестая фаза) она растянута. Таким образом, при беге работают те же мыигечные группы, что и при ходьбе, но их работа является гораздо более напряженной. 
 
Если в ходьбе самое низкое положение ОЦТ тела и максимум опорного давления ггриходятся на фазу двойной опоры, то в беге - на фазу переноса одной ноги мимо другой, а при широко развёаенных вперед и назад ноrах ОЦТ тела занимает наивысшее положение, а опорное давление равно нулю. 
 
Длина шага при беге обычно прямо связана с его скоростью. Она зависит также от силы и направления толчка, длины ног и пр. Длина шага и беге на скорость у мужчин-неспортспгенов составаяет в среднем 159 см, у женщин - 1 29 см, у легкоатлетов-стайеров - 168 cм. 
 
В беге на короткие дистанции темп ;движения составляет 6onee 20 двойных шагов. Для людей, не занимающихся спортом, средняя . 
 
скорость бега равна 5,9 м/с у мужчин и 4,7 м % с у женщин. 
 
Бег на длинные дистанции требует преимущественно проявления выносливости, а в беге на короткие дистанции большее значение имеет качество силы. В беге на 400 м для достижения успеха необxoдимo оптимальное соотношение скорости, темпа и длины шагов при высоких, но не максимальных их значениях и достаточной стабильности. Квалификация спортсмена не отражается на темпе бега, но проявляется н длине шага, которая у мужчин-перворазрядников, кандидатов в мастера спорта и мастеров спорта составляет соответственно: 209,2 - 216,? - 228,6 см. При утомлении спортсмена длина шага больше снижается, чем темп бега. 
 
Структура движений при беге, как особом виде локомоции, изменяется с возрастом. У детей 5 лет фаза полета при медленном беге нередко отсутствует, а при быстром - непродолжительна. Наиболее подходящий возраст для обучения спортивным .локомоцияи 7 - 8 лет. Анатомическая характеристика бега взрослых людей при продолжительных занятиях оздоровительной физической культурой мало меняется с возрастом. Для начинающих бегунов роль лимитирующего фактора нередко играет состояние сердечно-сосудистой системы и суставно-связочного аппарата. 
 
2.3 Прыжок в длину с места 
 
 
Прыжок в длину с места - зто, сложное ациклическое, переместите,nьное, одновременно-симиетричное движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности, полетом и последующим приземлениепг. 
 
При прыжке в дnгnну с жеста ОЦТ тела описывает параболу подобную той, которую описывает любое тело, брошенное под острым углом к горизонтальной плоскости. Прыжок - это своего рода 
 
бросок тела, во время которого движущей силой является сила мышц самого тела. В прыжке действуют д в е о с н о в н ы е с и л ы - сила т о л ч к а и сила т я ж е с т и т е л а. Таким образом, траекторию полета можно определить как регулирующую линию действия этих двух сил, направленных друг к другу под некоторым углом ( рис. . 
 
Для выполнения прыжка необкодимо, чтобы отдельные части тела в момент отделения от земли становились друг относительно друга неподвижными... В противном случае сокращение мышц будет воздействовать главным образом на отдельные части нижних конечностей, но не на все тело. 
 
В движении тела при гтрыжке в длину с места выделяют 4 основные фазы: подготовительную, отталкивания, полет а и п р и з е м л е н и я. Сила тяжести действует во всех фазах 
 
прыжка, сила реакции опоры только в 1, 2 и 4-й фазах. Площадь опоры при прыжке меняется: она наибольшая в 1-й фазе, меныие во 2й и в начале 4-й фазы; при этом во 2-й фазе она представлена опорной поверхностью переднего отдела стопы, в начале 4-й фазы - опорной поверхностью заднего отдела стопы с переходом на всю ее подошвенную поверхность. 
 
П о д г о т о в и т е л ь н а я ф а з а заключается главным образом в приседании. Во время этой фазы происходит разгибание ноги в голеностопном суставе, сгибание в коленном и тазобедренном 
 
суставах. Тело выдвигается вперед, вследствие чего вертикаль его ОЦТ выходит за переднюю границу площади опоры, вместе с чем начинается падение тела 
 
В фазе отталкивания в момент начинающегося падения тела происходит сгибание в голеностопном, разгибание в коленном и тазобедренном суставах и одновременный взмах руками кверху, что способствует повыше нию положении ОЦТ тела. По законам баллистики полет будет наиболее длинным, если прямая, показывающая направление отталкивания, располагается под углом 45 к горизонтальной плоскости. Теоретически vtожно считать, что в том случае, когда угол от- 
 
толкования превысит 45°, полет будет выше и короче. При отталкивании под углом 90° тело взлетает вверх и приземляется на своё искодное место. При угле меньше 45° полет будет ниже и длиннее. Однако для того, чтобы при прыжке в длину с разбега получить угол вылета 45°, необходима скорость подъема центра тяжести равная скорости разбега к моменту прыжка. Ввиду того что прыгуну не хва-тает «мощности толчка», угол вылета при условии сохранения высо-кой конечной скорости разбега не бывает больше 30°, а попытки уве-личить его влекут за собой потерю скорости вылета. 
 
Чтобы в момент отталкивания в наибольшей мере использовать все мышцы-сгибатели пальцев, обычно держат стопы в положении с несколько обращенными внутрь носками. Работа мышц в фазе отталкивания характеризуется резкостью и силой. В течение короткого времени мышцы сокращаются до максимума, в результате чего тело, подброшенное в воздух, проходит некоторое расстояние. Главными мышцами, работающими при отталкивании, являготся: в области стопы - все. мышцы ее подошвенной поверхности; в области голеностопного сустава - задняя и латералная группы мышц голени; в области коленного сустава - бедренные головки четырехглавой мышцы бедра; в области тазобедренного сустава - мышцы, расположенные на его задней поверхности; на туловище - . 
 
мышцы-разгибатели позвоночного столба, а также мышцы, поднимающие пояс верхней конечности; в области верхней конечности -  
 
мышцы-сгибатели плеча, а также мышцы-разгиоатели предплечья. Большинство из них, н частности мышцы, расположенные на нижних конечностях и на туловище, находится в сокращенном сочтоянии и в подготовительном периоде. Но в это время они выполняют уступающую работу, а в момент отталкивания - преодолевающую (рис. 185). 
 
После того как н суставах произошло почти полное разгибание, движения в них, как уже говорилось, затормаживаются благодаря кратковременному сокращению мышц-антаrонистон, превращающих все тело как бы в одно монолитное целое, что способствует передаче сил толчка на ОЦТ тела и сохранению равновесия во время полета. Роль мышц-антаrонистов заключается также в том, что они препятствуют переразгибанию звеньев нижней конечности в суставах, предохраняя их от повреждения. 
 
Ф а з а  п о л е т а характеризуется уже «заданной» траекторией ОЦТ тела. Она может быть изменена только под влиянием какихлибо внешних сил (например, при сильном встречном ветре она будет укорочена, при попутном, наоборот, удлинена). Чтобы она не изменилась под влиянием внешнего фактора, необходимо изме нить угол отталкивания (например, при попутном ветре он должен, быть больше, а при встречном - меньше того, который считается. нормой при отсутствии внешнего влияния).