Центры тяжести звеньев тела

Звено тела	Положение центра тяжести
голова	В области турецкого седла клиновиднойкости
туловище	0.44 расстояния от поперечной оси плечевых суставов до оси тазобедренный; измеряют от головы
плечо	0,47 длины звена
предплечье	0,42 длины звена
кисть	В области головки третьей пястной кости
бедро	0,44 длины звена
голень	0,42 длины звена
стопа	На прямой, соединяющей пяточный бугор пяточной кости с концом второго пальца, на расстоянии 0,44 от первой точки

Сила реакции опоры - силы, действующие на человека со стороны площади опоры при давлении на нее. Сила реакции опоры при вертикальном положении тела равна силе тяжести, но противоположная ей по направлению.

Внутренние силы (возникают в самом теле и обуславливают взаимодействие между звеньями или точками какой-либо системы).

Активные: сила тяги скелетных мышц:

• величина;
• направление;
• точка приложения.

Сила мышц определяется, в свою очередь: физиологическим поперечником; площадью начала и прикрепления; видом рычага, в котором происходит движение. Поскольку большинство мышц действуют на сустав на некотором расстоянии от него, они имеют плечо рычага, и поэтому правильнее говорить не о силе мышц, а о моменте вращения мышечной силы (произведение величины силы на ее плечо).

Пассивные:

• сила эластической тяги мягких тканей (связок, фасций, мышц);
• сила сопротивления хрящей, костей;
• сила молекулярного сцепления синовиальной жидкости.

Анализируя работу пассивной и активной частей опорно-двигательного аппарата при раз­личных положениях тела, необходимо учитывать следующее. При различных стойках сила тя­жести, направленная вниз, действует всегда на сжатие и стремится согнуть или разогнуть от­дельные звенья тела в зависимости от того, спереди или сзади проходит вертикаль силы тяже­сти. В отдельных случаях, когда вертикаль проходит через середину сустава, внутренние силы не включаются в работу (момент вращения мышечной силы равен нулю). При положениях тела в висе сила тяжести действует на растяжение, стремясь оторвать тело от перекладины, разо­рвать все звенья тела в суставах.

Задание 4. В выбранной вами позе опишите направления действующих сил и обозначьте их векторы на рисунках (вид спереди и вид сбоку). Опишите положение ОЦТ при данном положении.

Пример: Мост

Из внешних сил на тело действуют не только сила тяжести и вертикальная составляющая реакции опоры, но также сила трения, от величины которой зависит как характер работы двигательного аппарата (в частности, сте­пень напряжения мышц), так и характер выполнения самого упражнения. Из внутренних сил, способствующих сохранению равновесия тела в данном положении, определенное значение имеет сила эластической тяги, возникающая при растягивании мышц, связок, суставной сумки хрящей и т.п. Общий центр тела расположен вне тела, несколько ниже поясничного отдела позвоноч­ного столба.

Задание 5. Внимательно прочитайте текст.

Площадь опоры. При установлении степени устойчивости тела важное значение име­ет площадь опоры. Площадью опоры тела называется площадь опорных поверхностей тела и площадь пространства, заключенного между ними. Чем больше площадь опоры тела, тем больше его устойчивость. Так, устойчивость в положении стоя больше, если ноги находятся на ширине плеч, чем, если они сомкнуты; в положении стоя на одной ноге площадь опоры меньше, чем в положении стоя на двух ногах; на лыже - больше, чем на коньке. В стойке фех­товальщика, боксера площадь опоры больше, чем в обычном положении стоя, отсюда и ма­невренность без потери равновесия также больше.

Вид равновесия тела – зависит от ОЦТ и площади опоры. Различают три вида равновесия:

• устойчивое состояние(ОЦТ располагается ниже площади опоры) – висы.
• ограниченно-устойчивое (ОЦТ располагается выше площади опоры и тело может отклоняться до тех пор, пока вертикаль общего центра тяжести теля не дойдет до края площади опоры) – все виды стояния, мост, упор лежа и др.
• безразличное(ОЦТ перемещается и не меняет высоты расположения) - колесо.

Степень устойчивости тела зависит от высоты ОЦТ и величины площади опоры. Чем больше площадь опоры и чем ниже ОЦТ, тем выше степень устойчивости тела. Количественным выражением степени устойчивости является угол устойчивости. Угол устойчивости - это угол, образованный вертикалью силы тяжести и касательной, проведенной к краю опоры. Чем боль­ше угол устойчивости, тем выше степень устойчивости. При симметричном положении тела вертикаль, опущенная из ОЦТ тела, проходит через центр площади опоры. Углы устойчивости будут одинаковыми. Примером такого положения является упражнение «шпагат».

Вертикаль, опущенная из о.ц.т., проходит на некотором расстоянии от осей вращения в су­ставах. При асимметричном положении тела вертикаль, опущенная из о.ц.т. тела, перемеща­ется к одному из краев площади опоры. Углы устойчивости при таком положении будут раз­ными. При выведении тела из равновесия движение произойдет в сторону наименьшего угла.

Пример описания площади опоры и характеристика вида равновесия.

Стойка.

Площадь опоры представлена площадью опорных поверхностей стоп и площадью про­странства между ними, и составляет примерно 250-350 кв.см. При этом наиболее «жесткими» местами опорной поверхности, способными выдерживать значительную нагрузку, являются пяточный бугор и головки плюсневых костей, преимущественно 2-й и 3-й. О.ц.т. тела соответ­ственно индивидуальным особенностям человека расположен в области 1-5-го крестцовых по­звонков, выше площади опоры.

Устойчивость тела в данном положении зависит, как и во всех положениях тела, от вели­чины площади опоры, высоты расположения о.ц.т. тела и проекции вертикали, опущенной из о.ц.т. тела на площадь опоры. Устойчивость будет больше, если стопы расположены на ши­рине плеч, меньше - если они сомкнуты; больше при опоре на всю стопу, меньше - при опо­ре на пальцы. У людей высокого роста устойчивость меньше, чем у людей низкого роста. Сохранение равновесия возможно лишь в том случае, если вертикаль о.ц.т. тела не выходит за пределы площади опоры. Однако равновесие может быть нарушено раньше, чем эта вертикаль выйдет за площадь опоры, т.к. мягкие ткани стопы и даже пальцы не выдерживают нагрузки вышележащих частей тела, причем без обуви нарушение равновесия наступает раньше, чем в обуви, особенно с жесткой подошвой.

Симметричное стояние относится к неустойчивому виду равновесия. Степень устойчивости при движениях тела вперед и назад больше, чем при движениях в стороны (величина переднего и заднего углов устойчивости около 10 градусов, а правого и левого значительно меньше), в свя­зи с чем возможность выполнения движения тела вперед и назад больше, чем в стороны.

Пример описания площади опоры и характеристика вида равновесия.

Мост.

Площадью опоры в положении «мост» являются: площадь соприкосновения с опорной по­верхностью подошвенной стороны стоп, ладонной поверхности кистей и площадь простран­ства, заключенного между ними. Поскольку о.ц.т. тела расположен выше площади опоры, дан­ное положение относится к виду неустойчивого равновесия, причем степень устойчивости тела в передне-заднем направлении (по длине тела) больше, чем в поперечном, так как пе­редний и задний углы устойчивы по величине значительно превышают боковые.

Задание 6. Опишите площадь опоры для выбранного вами положения. Укажите вид равновесия (устойчивое, неустойчивое, безразличное) и дайте обоснование (почему вы считаете, что данное положение характеризуется указанным вами видом равновесия).

Задание 7. Определите степень устойчивости человека в выбранном вами положении (изобразите на схеме углы устойчивости в двух проекциях и укажите их приблизительную величину).

Для изображения угла устойчивости:

1. поставьте точку (А) в месте расположения ОЦТ и проведите перпендикуляр вниз до точки (Б) пересечения с поверхностью опоры;
2. соедините точку А с точкой С – точкой тяжести звена тела, на которое опирается тело в данном положении;
3. отобразите на рисунке и укажите величину угла САБ;
4. сделайте заключение о степени устойчивости позы (высокая, средняя, низкая).

Вывод