Анатомическая характеристика поступательных движений тела

Поступательные движения тела являются примером локомоций (локомоторных движений) – перемещений тела в пространстве за счет работы мышц (активной части опорно-двигательного аппарата), а также костей и их соединений (его пассивной части).

Важную роль в жизни человека играют локомоции, осуществляемые посредством отталкивания от плотной среды, к которым относятся ходьба, бег и прыжки.

 

 

ХОДЬБА

 

Ходьба – это сложное циклическое движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности и перемещением его в пространстве. Особенностью ходьбы является постоянное сохранение опоры на одну или обе конечности.

Передвижение тела осуществляется при взаимодействии внутренних и внешних сил. Основными движущими силами при ходьбе являются сила мышц, сила сопротивления опорной поверхности и сила трения, позволяющая отталкиваться от нее. В результате мышечных сокращений тело отталкивается от земли (опоры) вверх и вперед. Благодаря инерции тела и амортизирующей способности нижних конечностей ходьба приобретает плавность.

В ходьбе полный цикл движений называется «двойным шагом». Он складывается из двух «одиночных шагов» правой и левой ног. Каждый одиночный шаг состоит из двух «простых шагов» – заднего и переднего.

Задним шагом называется движение ноги, отталкивающейся от опоры (почвы) до фронтальной плоскости тела; передним шагом – движение ноги от фронтальной плоскости вперед до соприкосновения с опорной поверхностью.

В зависимости от положения ноги по отношению к фронтальной плоскости ее условно называют задней или передней ногой.

Различают опорную ногу (опирающуюся на грунт) и свободную или переносную, не соприкасающуюся с опорой.

В двойном шаге различают период двойной опоры и период одинарной опоры. Двойная опора означает, что тело опирается о землю двумя ногами. В период одинарной опоры тело опирается на землю одной ногой. Момент, когда опорная и свободная ноги располагаются вертикально и совпадают с фронтальной плоскостью тела, называется периодом вертикали.

В одиночном шаге выделяют следующие фазы: 1) фаза двойной опоры, 2) задний шаг, 3) момент вертикали, 4) передний шаг. Перемещение ОЦТ происходит волнообразно, так как при двойной опоре туловище находится несколько ниже, чем при одинарной.

Во время ходьбы мышцы нижних конечностей работают как при проксимальной, так и при дистальной опорах. Движение переносной ноги осуществляется сокращением мышц при проксимальной опоре, а опорной – при дистальной.

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 задней рукой, а в период переднего маха – передней рукой.

В движении ног в период двойного шага различают шесть фаз (рисунок 2).

Первая фаза – передний шаг опорной ноги – нога движется вперед и приземляется с пятки на носок. Вместе с приземлением на переднюю ногу тело получает двойную опору. По мере наступления на пятку сокращается передняя группа мышц голени, что способствует укреплению голеностопного сустава. Разогнутое положение ноги в коленном суставе удерживается

сокращением четырехглавой мышцы бедра. Сокращаются также мышцы задней поверхности бедра и тазобедренного сустава. При перекатывании через пятку сокращение мышц задней поверхности бедра возрастает, поэтому в коленном суставе может иметь место небольшое сгибание голени.

Вторая фаза – момент вертикали опорной ноги – стопа соприкасается всей подошвенной поверхностью с опорой, фаза очень кратковременная. В течение этой фазы вся тяжесть тела падает на опорную ногу. Происходит дальнейшее сокращение мышц передней поверхности голени. Увеличивается также напряжение четырехглавой мышцы бедра, удерживающей бедро в вертикальном положении, и мышц отводящих бедро (большая, средняя и малая ягодичные, грушевидная, напрягатель широкой фасции, запирательная), чтобы не произошло отведение таза в сторону свободной ноги.

Третья фаза – задний шаг опорной ноги. Стопа, начиная с пятки, отделяется от земли, тяжесть тела постепенно переносится на передний отдел стопы. Заканчивается третья фаза толчком носка стопы, когда сгибается стопа, разгибаются голень и бедро. В этих движениях участвуют мышцы подошвенной поверхности стопы, задняя и латеральная группы мышц голени (трехглавая, задняя большеберцовая, длинный сгибатель пальцев, длинная малоберцовая), передняя группа мышц бедра, а также мышцы задней поверхности тазобедренного сустава, которые выполняют преодолевающую работу. Заключительное отталкивание происходит главным образом сокращением длинного сгибателя большого пальца. Мышцы работают на нижней опоре и действуют на большую площадь прикрепления, следовательно, увеличивается сила. Непосредственно перед концом фазы тело получает сильный толчок, направленный вперед и вверх, именуемый задним толчком, который в основном и способствует продвижению тела вперед.

Три рассмотренные фазы движения относятся к опорной ноге, которая после отталкивания от опоры становится свободной или переносной.

Четвертая фаза – задний шаг свободной ноги. В этой фазе свободная нога сгибается в коленном и голеностопном суставах. Мышцы работают при проксимальной опоре. Свободная нога сгибается в коленном и голеностопном суставах. Сокращаются передние мышцы бедра (прямая мышца бедра, портняжная, напрягатель широкой фасции и подвздошно-поясничная). Задняя группа мышц бедра и голени остаются сокращенными. Они удерживают голень в несколько согнутом положении. К концу этой фазы мышцы латеральной и задней групп голени несколько расслабляются, но сокращаются мышцы передней группы (передняя большеберцовая, длинный разгибатель большого пальца, длинный разгибатель пальцев), которые разгибают стопу и приподнимают носок, чтобы он не касался опорной поверхности.

Пятая фаза – момент вертикали свободной ноги, которая движется мимо опорной ноги несколько согнутая в коленном и разогнутая в голеностопном суставах. Сокращаются в основном те же мышцы, что и в четвертой фазе, т.е. сгибатели бедра и голени, разгибатели стопы. Сгибание в этих суставах и разгибание в голеностопном суставе в момент вертикали необходимы для того, чтобы не задеть опорную поверхность носком стопы.

Шестаяфаза – передний шаг свободной ноги. В течение этой фазы движение бедра замедляется, в то время как голень продолжает двигаться вперед благодаря разгибанию в коленном суставе за счет работы четырехглавой мышцы бедра. Эта мышца, вначале замедленно, а затем быстро напрягаясь, производит короткий рывок голени и внезапно расслабляется, так что последующее движение голени происходит по инерции. Происходит приземление на ногу с пятки.

Во всех фазах свободной ноги мышцы нижней конечности работают при проксимальной опоре, поэтому их сила меньше. После опоры на пятку цикл заканчивается, голень выпрямлена. После этого движение переходит в первую фазу.

Соответствие фаз движениявыражается в следующем: первая фаза одной ноги соответствует четвертой фазе другой, вторая – пятой, третья – шестой.

Отталкиваясь при ходьбе от опорной поверхности, тело встречает ее равное и противоположно направленное сопротивление, без которого ходьба была бы невозможна. Сила реакции опоры разлагается на две – жесткости опоры и трения. Если одна из этих сил слаба (снег песок лед), ходьба очень затруднена. Сила тяжести является тормозящей – при подъеме ноги и движущей – при опускании ноги. ОЦТ совершает синусоидальные движения. Самое низкое его положение при двойной опоре, самое высокое – при одинарной опоре. Амплитуда колебаний 4-6 см. ОЦТ также совершает поперечные колебания, т.к. находится над осью опорной ноги (чем быстрее ходьба, тем они меньше) – это связано с инерцией.

Работа мышц туловища при ходьбе связана с его поворотом и скручиванием, происходящим вместе с движениями конечностей в противоположных направлениях. Наиболее отчетливо видно сокращение мышц, выпрямляющих туловище на стороне свободной ноги и мышц шеи.

Работа верхних конечностей заключается в том, что они движутся в противоположных с движениями нижних конечностей направлениях. За счет этого уменьшается поворот туловища вокруг вертикальной оси.

Ходьба является циклической формой движения и осуществляется рефлекторно.

Число шагов в минуту при обычной ходьбе равно приблизительно 100-120, при быстрой ходьбе возможно увеличение числа шагов до 170 в минуту. При темпе 190-200 шагов в минуту обычная ходьба переходит в бег. Длина шага у взрослых составляет 76-79 см (у мужчин больше, чем у женщин). У детей до 14 лет длина шага в 2,5 раза больше длины стопы, от 9 до 14 лет в 2,75 раза, а в более позднем возрасте в три с лишним раза. Увеличение длины шага при ходьбе увеличивает поперечное вращение таза, сгибание бедра «передней» ноги во время опоры на пятку и разгибание в коленном суставе «задней» ноги. Скорость обычной ходьбы у мужчин составляет в среднем 1,5м/с, а у женщин – 1,47м/с. От скорости ходьбы зависит продолжительность отдельных фаз движения. В частности, чем ходьба медленнее, тем длительнее период двойной опоры.

Положение тела и его частей при ходьбе, продолжительность отдельных ее фаз, особенности моторики у каждого человека индивидуальны и этим определяется характер походки. Особенности походки формируются в детском возрасте, в основном к 4-му году жизни (правда, отдельные элементы движений в это время еще слабо выражены). Характер походки изменяется в процессе старения организма.

 

 

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ХОДЬБЫ

 

Имеется несколько разновидностей ходьбы, при которых движения, выполняемые отдельными частями тела, и работа мышц различны.

К числу этих разновидностей можно отнести такие, как ходьба пригибным шагом, спортивная ходьба, ходьба назад, ходьба с преодолением сопротивления (например, встречного ветра), ходьба по наклонной плоскости или по лестнице вверх и вниз, ходьба на носках и др.

Ходьба на носках. Все тело находится в напряженном выпрямленном положении, грудной кифоз уменьшен, а поясничный лордоз увеличен. Стопа полностью согнута в голеностопном суставе, рессорные функции выполняют задние мышцы голени. ОЦТ выше, площадь опоры меньше в переднезаднем направлении, следовательно, уменьшается устойчивость тела, она больше при большей длине пальцев. Голень в коленном и голеностопном суставах фиксирована – эти мышцы выполняют статическую работу. Все движения в тазобедренном суставе. Длина шага маленькая, но она способствует развитию мышц нижних конечностей, формированию осанки, а также умению сохранять равновесие.

Ходьба пригибным шагом отличается тем, что туловище сильно наклонено вперед, ноги находятся в полусогнутом положении почти во всех фазах, кроме заднего шага опорной ноги, когда в момент толчка нога выпрямляется. При сильном наклоне тела вперед сила тяжести способствует движению вперед, а для предотвращения падения тела приходится делать более длинные шаги. ОЦТ тела расположен более низко, это увеличивает степень устойчивости тела и облегчает работу мышц для сохранения равновесия. Ноги ставятся параллельно, сразу на всю стопу (без разворота носков), ближе к средней линии. Параллельная постановка стоп позволяет в большей мере использовать для отталкивания мышцы подошвенной поверхности, а более близкое расположение стоп к средней линии уменьшает колебания ОЦТ тела в стороны, делает его движения более прямолинейными. Поэтому считают, что ходьба пригибным шагом экономичнее обычной ходьбы более чем в два раза.

Вместе с тем ходьба пригибным шагом имеет и недостатки. Мышцы при этом виде ходьбы нагружены гораздо больше, чем при обычной ходьбе. Особенно большую работу выполняет четырехглавая мышца бедра. Она оказывается сокращенной в течение всего периода опоры (в первой, второй и третьей фазах), выполняя работу удерживающего и преодолевающего характера, предупреждая сгибание ноги в коленном суставе, которое легко может произойти под влиянием силы тяжести. Когда свободная нога выносится вперед (в четвертой, пятой и шестой фазах), в движении участвует не вся четырехглавая мышца, а только прямая мышца бедра, в то время как бедренные головки (широкие мышцы бедра) растягиваются в результате одновременного сгибания ноги в коленном суставе. Сокращение прямой мышцы бедра, а также подвздошно-поясничной, портняжной, напрягателя широкой фасции способствует значительно более энергичному выносу бедра вперед, чем при обычной ходьбе. В шестой фазе ходьбы пригибным шагом четырехглавая мышца не выполняет баллистической работы, так как разгибание голени в этой фазе заторможено и в момент приземления ноги происходит не полностью.

Большая ягодичная мышца при ходьбе пригибным шагом выполняет более интенсивную работу, так как со своими синергистами удерживает таз и вместе с ним и все туловище, находящееся в положении наклона вперед, от дальнейшего сгибания и падения. Задняя группа мышц бедра производит при выносе ноги вперед большее, чем при обычной ходьбе, сгибание в коленном суставе. Мышцы туловища, верхней конечности и шеи также работают более интенсивно.

Длительная ходьба пригибным шагом приводит к утомлению основных групп мышц, выполняющих это движение. Особенно большая нагрузка падает на мышцы-разгибатели туловища и четырехглавую мышцу бедра, а также на заднюю группу мышц голени, которая в связи с приземлением на всю подошвенную поверхность стопы не испытывает предварительного растяжения перед отталкиванием.

Известно также, что при больших пеших переходах, особенно с грузом, вид ходьбы приближается к пригибному шагу. Этот вид имеет преимущества в скорости движения. Хорошо тренированный человек может идти со скоростью 10 км/ч. По некоторым наблюдениям, через три месяца систематического обучения ходьбе пригибным шагом можно проходить 20 км в течение всего лишь 1ч 50мин. При такой большой скорости движения пригибной шаг переходит в бег. Ходьба пригибным шагом выгодна при ношении груза, при передвижении по рыхлому снегу, по неровной местности. Ее используют в тренировке бегунов и лыжников.

Спортивная ходьба. Особенность этого вида ходьбы заключается в том, что нижние конечности почти все время разогнуты в коленных суставах, хотя некоторое сгибание для свободной ноги неизбежно. Приземление происходит с пятки на выпрямленную ногу. Поэтому в качестве рессорного аппарата нога используется в меньшей мере, чем при других видах ходьбы. Туловище выпрямлено без наклона вперед, голова несколько откинута назад, пояс верхней конечности приподнят, плечи отведены. Период двойной опоры минимальный.

Длина шага в этом виде ходьбы может быть больше метра, достигая иногда 130 см. Частота шагов зависит от их длины, силы мышц и особенностей техники выполнения. У лучших скороходов темп ходьбы может достигать 200-210 шагов в минуту. При ходьбе на большие расстояния можно передвигаться со скоростью приблизительно 15 км/ч. Скорость движения растет за счет увеличения длины и частоты шагов.

При спортивной ходьбе в момент вертикали таз несколько опускается на стороне свободной ноги, что увеличивает нагрузку на мышцы, отводящие бедро. Напряжение их при нижней опоре препятствует этому наклону. У большинства скороходов отмечается небольшое переразгибание опорной ноги в коленном суставе, что, по мнению Н.Г. Озолина, может создать некоторое подобие заднего толчка за счет выпрямления этой ноги.

Меньшие вертикальные колебания ОЦТ тела при спортивной ходьбе отличают ее от обычной ходьбы и способствуют большей скорости передвижения. В момент вынесения вперед свободной ноги происходит поворот таза и выдвижение вперед области тазобедренного сустава, что способствует удлинению шага. Однако, чрезмерное увеличение его длины нежелательно, так как сопряжено с возрастанием тормозящего действия силы реакции опоры в фазе переднего шага опорной ноги.

Руки при спортивной ходьбе согнуты в локтевых суставах, амплитуда их движений больше, чем при других видах ходьбы. В момент вертикали руки менее согнуты, чем при переднем и заднем шаге.

Работа мышц при спортивной ходьбе отличается большей, чем при обычной ходьбе, интенсивностью. Для вынесения вперед выпрямленной ноги требуется большая эластичность задней группы мышц бедра. Если она недостаточна, могут возникать, особенно у малотренированных людей, боли в этих мышцах.

Ходьба назад. Этот вид ходьбы имеет некоторые особенности в работе двигательного аппарата. Туловище во время ходьбы сильно наклонено вперед, и качания тела в переднезаднем направлении происходят в значительно большей мере, чем при обычной ходьбе Приземление на стопу происходит не с пятки, а с носка, обычно с большого пальца. Подъем стопы начинается также не с пятки, а с носка, т.е. «перекатывание» стопы совершается с носка на пятку. Период двойной опоры удлинен, скорость ходьбы уменьшена. В период движения свободной ноги назад сокращается задняя группа мышц бедра. В момент вертикали происходит полное разгибание в коленном суставе. В отличие от обычной ходьбы в ходьбе назад в фазе переднего шага отсутствует баллистическая работа четырехглавой мышцы бедра, что уменьшает время ее отдыха.

Ходьба с преодолением сопротивления (на примере сопротивления в виде встречного ветра). Этот вид ходьбы часто встречается в естественных условиях жизни человека. Тело при этом виде ходьбы наклонено вперед, так что вертикаль его ОЦТ проходит вне площади опоры, поэтому, если бы сопротивление было внезапно устранено, тело должно было бы упасть. Во время периода двойной опоры в такой ходьбе имеется момент, когда обе стопы всей своей подошвенной поверхностью касаются опорной поверхности, чего нет при обычной ходьбе. Весь период двойной опоры удлинен, а период одиночной опоры укорочен, что приводит к уменьшению длины шага. Кроме того, уменьшены вертикальные колебания ОЦТ тела, что снижает и затраты мышечной энергии. Сильный наклон тела вперед позволяет использовать массу (вес) тела для преодоления сопротивления.

Свободная нога приземляется согнутой в тазобедренном и коленном суставах. После этого начинается ее разгибание, которое кончается не раньше, чем пройден момент вертикали. В течение всего заднего шага нога находится в разогнутом положении. Стопа, в частности, ее носок, оказывает сильное давление на опорную поверхность, что возможно только при наличии значительного трения между стопой и этой поверхностью. При ходьбе с сопротивлением мышцы выполняют большую работу, чем при обычной ходьбе. Особенно большая нагрузка падает на переднюю группу мышц бедра, заднюю и латеральную группы мышц голени и подошвенные мышцы стопы, а из мышц туловища – на разгибатели позвоночного столба, удерживающие тело от падения вперед.

Ходьба вверх по лестнице или по наклонной поверхности. Эти виды ходьбыимеют много общего. Период двойной опоры увеличен. Свободная нога перемещается в согнутом положении, опорная нога выпрямляется только после момента вертикали. При этом виде ходьбы особенно велико значение четырехглавой мышцы бедра. Она выполняет преодолевающую работу в период одинарной опоры; только благодаря ее сокращению бедро разгибается в коленном суставе и все тело приподнимается. Мышцы-разгибатели бедра в тазобедренном суставе (большая ягодичная, большая приводящая, полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая) способствуют не только разгибанию бедра, но и разгибанию таза, а вместе с ним и всего туловища, колебания которого в переднезаднем направлении более значительны, чем при обычной ходьбе.

При подъеме по наклонной плоскости для вынесения ОЦТ тела вперед туловище также наклоняется вперед, нога ставится на более высоко расположенную опору согнутой в коленном суставе. Длина шага и степень сгибания ноги в коленном суставе зависят от крутизны наклонной плоскости: чем круче поверхность, тем больше сгибание ноги. Стопа ставится не на пятку, а на всю подошвенную поверхность стопы или на носок (при очень крутых подъемах). Передний толчок уменьшен, момент вертикали опорной ноги и задний толчок более выражены. Преодоление силы тяжести (подъем тела) осуществляется в основном за счет работы мышц коленного сустава, а продвижение тела вперед – преимущественно за счет мышц голеностопного сустава.

При ходьбе вверх по лестнице или по наклонной плоскости колебания таза вокруг переднезадней оси тазобедренного сустава опорной ноги значительно больше, чем при обычной ходьбе. Значительно больше и колебательные движения в стороны позвоночного столба, а вместе с ним и туловища, в связи с чем, резко возрастает работа мышц, производящих эти движения, что приводит к быстрому утомлению.

Ходьба вниз по лестнице или по наклонной поверхности. При ходьбе вниз по лестнице или по наклонной плоскости сила тяжести способствует движению. Из фаз опорной ноги наиболее выражены момент вертикали и передний шаг. Для сохранения равновесия тела туловище и руки отведены назад. Нога ставится на опору в выпрямленном положении: при ходьбе вниз по наклонной плоскости – на пятку, а вниз по лестнице – на носок. Под действием силы тяжести и инерции движения она затем сгибается в коленном и тазобедренном суставах. Следовательно, нагрузка падает на четырехглавую мышцу бедра, на заднюю и латеральную группы мышц голени, которые выполняют уступающую работу, растягиваясь под влиянием силы тяжести и силы инерции. Передние мышцы туловища выполняют статическую работу, удерживая туловище от падения назад. Опорная нога несет большую нагрузку, удерживая тяжесть тела во всех фазах.

Во время ходьбы вниз по лестнице стопа в полной мере используется как рессорный аппарат, так как приземление на нее происходит с носка. Мышцы-сгибатели пальцев и всей стопы выполняют при этом уступающую работу.

При небольшом наклоне опорной поверхности стопа движется, как обычно, в переднезаднем направлении. В том же случае, когда наклон велик и подвижность в голеностопном суставе не позволяет использовать всю подошвенную поверхность стопы для опоры с целью увеличения опорной поверхности, пользуются медиальным или латеральным краем стопы. Благодаря подвижности в суставах стопы она принимает пронированное положение на одной стороне и супинированное на другой, что увеличивает нагрузку на соответствующие группы мышц (мышцы, пронирующие стопу, и мышцы, супинирующие ее).

При ходьбе вверх по лестнице период двойной опоры увеличен, свободная нога перемещается в согнутом положении, опорная нога выпрямляется после момента вертикали. Максимальная нагрузка падает на четырехглавую мышцу бедра, которая поднимает тело вверх. В фазу одинарной опоры стопа ставится на всю плоскость, при крутом подъеме – на носок. Локомоцию вперед осуществляют движения в голеностопном суставе. Меньше колебания таза и позвоночного столба, поэтому меньше работа мышц.

Ходьба на носках. При этом виде ходьбы все тело находится в напряженном выпрямленном положении, голова держится прямо, грудной кифоз уменьшен, а поясничный лордоз и наклон таза увеличены. Стопа в положении крайнего сгибания в голеностопном суставе и суставах самой стопы, что способствует увеличению выраженности продольного свода стопы. Однако рессорные свойства ее при ходьбе или беге на носках не могут быть полностью использованы из-за сильного напряжения мышц, фиксирующих суставы нижней конечности.

ОЦТ тела занимает более высокое положение, чем при обычной ходьбе, площадь опоры в переднезаднем направлении незначительна, что уменьшает устойчивость тела, она больше при большей длине пальцев.

Работа мышц в области коленного, голеностопного суставов и суставов стопы носит преимущественно статический характер. Мышцы голени (передняя большеберцовая и длинные разгибатели пальцев стопы) растянуты. Нагрузка на заднюю группу мышц голени возрастает. Большую работу выполняют мышцы тазобедренного сустава, так как все движения ноги происходят главным образом в этом суставе. Длина шага при ходьбе на носках мала. Однако, ходьба на носках способствует развитию мышц нижних конечностей, мышц спины, живота, совершенствованию умения сохранять равновесие при ограниченной площади опоры, а также формированию хорошей осанки.

БЕГ

Бег, как и ходьба, является сложным локомоторным равномерно симметричным циклическим движением с отталкиванием тела от опорной поверхности и быстрым его перемещением в пространстве.

Длина шага при беге связана со скоростью и зависит от силы и направления толчка, длины нижних конечностей и других факторов.

Между бегом и ходьбой имеются сходство и различия. Действующие силы, фазы движений нижних конечностей и их последовательность, а также движения туловища и верхних конечностей при беге те же, что и при ходьбе. Одним из основных отличий бега от ходьбы является отсутствие при беге двухопорного периода и наличие фазы полета. При беге опора происходит то на одну, то на другую ногу, а в фазе полета тело совсем не имеет соприкосновения с опорной поверхностью. Главная особенность бега состоит в чередовании опорных и безопорных положений тела. Отталкивание при беге производится с большей силой и под острым углом к опорной поверхности, что обусловливает быстрое передвижение тела, руки согнуты в локтевых суставах. Наклон туловища большой, пропорционален скорости бега. При беге на короткие дистанции угол наклона туловища составляет 55-60 градусов, а при беге на длинные дистанции – 75-80 градусов. Вертикаль ОЦТ выносится за пределы опоры, особенно при встречном ветре. Движение начинается с выведения ОЦТ вперед, при этом начинается падение, и этот момент происходит отталкивание задней ногой и начинается фаза полета (вместо двойной опоры). Затем происходит приземление на вынесенную вперед ногу. При приземлении нога частично согнута в коленном суставе, в результате чего получаемый телом толчок значительно смягчается (амортизация).

Приземление может быть:

· с носка (при большой скорости) – больше длина шага, больше амортизация, больше напряжение сгибателей стопы и пальцев, которые выполняют толчок, следовательно, они не отдыхают и быстро устают

· с пятки (при небольшой скорости) – слабая амортизация, сильный удар;

· с латерального края стопы – это лучше, чем с пятки, но для этого нужно в фазу полета расслабить все мышцы голени (это умеют только квалифицированные спортсмены).

Туловище при беге выполняет те же движения, что и при ходьбе, но чем больше скорость, тем меньше их амплитуда. Амплитуда движения рук большая, они не разгибаются полностью. Работа мышц похожа на работу мышц при ходьбе. ОЦТ ниже всего в момент вертикали, выше всего при наиболее разведенных ногах.

При беге функционируют те же группы мышц, что и при ходьбе, но работа их более выраженная.

Длина шага при беге обычно прямо связана с его скоростью. Она зависит также от силы и направления толчка, длины ног и пр. Длина шага в беге на скорость у мужчин не спортсменов составляет в среднем 159см, у женщин – 129см. у легкоатлетов-стайеров – 168см. В беге на короткие дистанции темп движения составляет более 20 двойных шагов. Для людей, не занимающихся спортом, средняя скорость бега равна 5,9м/с у мужчин и 4,6м/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 400м для достижения успеха необходимо 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 в длине шага, которая у мужчин-перворазрядников, кандидатов в мастера спорта и мастеров спорта составляет соответственно: 209,2 – 216,7 – 228,6см. 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 локомоциям – 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.

Бег способствует развитию мышц нижних конечностей, вырабатывает координацию движений, положительно влияет на кровообращение и дыхание.

ПРЫЖОК В ДЛИНУ С МЕСТА

 

Прыжок в длину с места является примером поступательного ациклического движения. В прыжке действуют две основные силы – сила толчка и сила тяжести тела.

Движения тела можно разделить на четыре фазы.

Первая фаза – подготовительная. Она заключается главным образом в приседании. Во время этой фазы происходит разгибание ноги в голеностопном суставе и сгибание в коленном и тазобедренном суставах. Тело выдвигается вперед, вертикаль ОЦТ выносится за переднюю границу площади опоры, начинается падение. Мышцы выполняют уступающую работу.

Вторая фаза – отталкивание (толчок). В момент начинающегося падения происходит сгибание в голеностопном суставе, разгибание в коленном и тазобедренном суставах и одновременный взмах руками кверху.

Работа мышц при толчке характеризуется своей резкостью и силой.

Главные мышцы, работающие при толчке, следующие: в области стопы – сгибатели, расположенные на ее подошвенной поверхности; в области голеностопного сустава – задняя и латеральная группы мышц голени; в области коленного сустава – четырехглавая мышца бедра; в области тазобедренного сустава – мышцы, расположенные сзади него; на туловище – разгибатели позвоночника и мышцы, поднимающие пояс верхней конечности; в области верхней конечности – сгибатели плеча и разгибатели предплечья. Все они выполняют преодолевающую работу.

Третья фаза – полет в воздухе. Мышцы расслабляются. Сгибая ноги, можно обеспечить более дальнее приземление. Взмах рук в момент отрыва поднимает ОЦТ и удлиняет фазу полета. Во время полета тело вращается вокруг ОЦТ (так как отталкивание ногами придает момент вращения) и к моменту приземления ноги оказываются впереди.

Четвертая фаза – приземление характеризуется тем, что тело получает площадь опоры, расположенную спереди по отношению к вертикали его ОЦТ. Падения тела не будет, если место приземления явится продолжением траектории центра тяжести во время полета. Во время приземления в максимальной мере используются рессорные свойства нижних конечностей. Все приземления происходят при несколько согнутом положении этих конечностей в их главных суставах. Амортизация сотрясения происходит благодаря уступающей работе нижних конечностей при сгибании главным образом в коленном, затем в тазобедренном и, наконец, в голеностопном суставах.

Что касается особенностей механизма дыхания при прыжке в длину с места, то следует заметить, что в момент взмаха руками вверх создаются более благоприятные условия для вдоха благодаря подниманию ребер. Во время самого полета, который длится крайне ограниченный промежуток времени, дыхание несколько задерживается, и выдох происходит после приземления.