Что такое синергизм в мышечной системе
Синергисты
Смотреть что такое «Синергисты» в других словарях:
СИНЕРГИСТЫ — (от греч. synergos вместе действующий) в физиологии мышцы, действующие совместно для осуществления одного определенного движения (напр., вдоха, в котором участвуют одновременно межреберные, межхрящевые и мышцы диафрагмы). В других движениях эти… … Большой Энциклопедический словарь
синергисты — (от греч. synergós вместе действующий) (физиол.), мышцы, действующие совместно для осуществления одного определённого движения (например, вдоха, в котором участвуют одновременно мышцы диафрагмы, межрёберные и межхрящевые). В других движениях эти … Энциклопедический словарь
синергисты — sinergetai statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Ta pačia kryptimi kartu veikiantys raumenys. kilmė gr. synergētai – bendrai veikiantys atitikmenys: angl. synergists vok. Synergist, m; Synergistmuskel, m rus. синергисты … Sporto terminų žodynas
СИНЕРГИСТЫ — вещества, усиливающие действие пестицидов … Пестициды и регуляторы роста растений
СИНЕРГИСТЫ — в ва, действующие таким образом, что активность их смеси (напр., антиокислит., физиол.) превышает сумму активностей компонентов. В ряде случаев активность повышается даже при смешении активного в ва с в вом, практически не обладающим активностью … Химическая энциклопедия
СИНЕРГИСТЫ — (от греч. synergos вместе действующий) 1) (физиол.), мышцы, действующие совместно для осуществления одного определ. движения (напр., вдоха, в к ром участвуют одновременно мышцы диафрагмы, межрёберные и межхрящевые). В др. движениях эти же мышцы… … Естествознание. Энциклопедический словарь
СИНЕРГИСТЫ — [от греч. synergos совместно действующий] физиол. мышцы, действующие совместно в одном и том же направлении для осуществления определенного движения, действия (напр., вдоха, в котором участвуют одновременно межреберные, межхрящевые мышцы и мышцы… … Психомоторика: cловарь-справочник
Гиперкине́зы — (греч. hyper + kinēsis движение) непроизвольные движения, вызванные сокращением мышц лица, туловища, конечностей, реже гортани, мягкого неба, языка, наружных мышц глаз. Развиваются при инфекционных поражениях ц.н.с. (эпидемический энцефалит,… … Медицинская энциклопедия
Антагонисты — (греч. antagonistes противник) 1) в анатомии и физиологии мышцы, вызывающие движения в двух противоположных направлениях (например, сгибание и разгибание конечностей). В центральной нервной системе стимулы, вызывающие деятельность одной… … Большая советская энциклопедия
Реципрокная иннервация — (от лат. reciprocus возвращающийся, обратный, взаимный) сопряжённая иннервация, рефлекторный механизм координации (См. Координация) двигательных актов, обеспечивающий согласованную деятельность мышц антагонистов (например, одновременное… … Большая советская энциклопедия
мышечные синергии
Полезное
Смотреть что такое «мышечные синергии» в других словарях:
Мышечные Синергии — координация двигательных действий (ходьба, мимика). При высокой степени стандартизации сохраняют свою ориентацию на достигаемый результат движения … Психологический словарь
МЫШЕЧНЫЕ СИНЕРГИИ — [от греч. synergeia сотрудничество, со дружество] совместная, сочетанная работа групп мышц … Психомоторика: cловарь-справочник
СИНЕРГИИ — см. Мышечные синергии. Большой психологический словарь. М.: Прайм ЕВРОЗНАК. Под ред. Б.Г. Мещерякова, акад. В.П. Зинченко. 2003 … Большая психологическая энциклопедия
построение движения — основное понятие теории функционирования моторики человека, разработанной Н. А. Бернштейном. Построение движений реализуется за счет работы нескольких уровней, каждый из коих порождает целый спектр полноценных движений, а не отдельные… … Большая психологическая энциклопедия
СИНЕРГИЗМ, СИНЕРГИЯ — [от греч. synergeia сотрудничество, содружество] 1) вариант реакции организма на комбинированное воздействие двух или нескольких лекарственных веществ, характеризующейся тем, что это действие превышает действие, оказываемое каждым компонентом в… … Психомоторика: cловарь-справочник
автоматизм — (в психологии) (от греч. automatus самодействующий) действие, реализуемое без непосредственного участия сознания. Различаются «первичные» А., представляющие собой функционирование врожденных, безусловно рефлекторных программ, и «вторичные» А.,… … Большая психологическая энциклопедия
РЕЦИПРОКНАЯ КООРДИНАЦИЯ — (от лат. reciprocus возвращающийся, взаимный.). 1. Согласованная активность нервных центров функциональных систем, при которой возбуждение нервных центров одной системы вызывает торможение нервных центров др., антагонистической системы. Напр.,… … Большая психологическая энциклопедия
СИНКИНЕЗИИ — СИНКИНЕЗИИ, или содружественные движения (synkinesia, Mitbewegungen немцев, mouvements associes французских авторов), представляют собой непроизвольные мышечные сокращения, сопровождающие выполнение какого либо активного двигательного акта.… … Большая медицинская энциклопедия
Агонисты, синергисты и антагонисты
Даны определения мышц-агонистов, мышц-синергистов и мышц-антагонистов. Показано, что при выполнении движения мышцы в одной ситуации могут быть антагонистами, а в другой – синергистами. Наличие мышц-антагонистов необходимо для выполнения двигательных действий, так как мышца может лишь тянуть костное звено при сокращении, но не может его толкать.
Агонисты, синергисты и антагонисты
Давайте продолжим разговор о различных классификациях скелетных мышц и поговорим об антагонистах, синергистах и агонистах. Эти определения я взяла из прекрасной книги Раисы Самуиловны Персон «Мышцы-антагонисты в движениях человека».
Определения
Мышцами-антагонистами называют такие две мышцы (или две группы мышц) одного сустава, которые при сокращении осуществляют тягу в противоположные стороны.
Мышцами-синергистами называют мышцы одного сустава, которые тянут в одном и том же направлении.
Из двух мышц-антагонистов ту, которая осуществляет данное движение (то есть выполняет основную задачу), называют агонистом, а другую — антагонистом.
Примеры мышц-антагонистов
Верхние конечности
1. Сгибание предплечья осуществляет двуглавая мышца плеча (m.biceps brachii), а разгибание предплечья — трехглавая мышца плеча (m. triceps brachii). Эти две мышцы являются мышцами-антагонистами, потому что они осуществляют тягу в противоположных направлениях относительно локтевого сустава. Одна мышца (двуглавая мышца плеча) отвечает за сгибание, а вторая (трехглавая мышца плеча) отвечает за разгибание.
2. Сгибание плеча (плечевой кости) осуществляют мышцы: дельтовидная (передние пучки), большая грудная мышца, клювовидно-плечевая, двуглавая мышца плеча. Разгибание плеча (плечевой кости) осуществляют мышцы-антагонисты: задняя часть дельтовидной, широчайшая мышца спины, подостная, малая круглая большая круглая, длинная головка трехглавой мышцы плеча.
Нижние конечности
3. Сгибание голени осуществляет среди прочих двуглавая мышца бедра (m. biceps femoris), а разгибание голени — четырехглавая мышца бедра (m.quadriceps femoris). Эти две мышцы являются мышцами-антагонистами, потому что они осуществляют противоположную тягу относительно коленного сустава. Одна мышца (двуглавая мышца бедра) отвечает за сгибание, а вторая (четырехглавая мышца бедра) — отвечает за разгибание.
4. Сгибание стопы осуществляет трехглавая мышца голени (m. triceps surae) в состав которой входит икроножная мышца (m. gastrocnemius) и камбаловидная мышца (m. soleus). Разгибание стопы осуществляет передняя большеберцовая мышца (m. tibialis anterior). Эта мышца является антагонистом трехглавой мышце голени.
Примеры мышц-синергистов
Верхние конечности
1. Сгибание предплечья осуществляют мышцы: двуглавая мышца плеча, плечевая, плечелучевая. Это мышцы-синергисты, потому что это мышцы одного сустава, которые тянут в одном направлении (осуществляют сгибание предплечья).
Нижние конечности
2. Разгибание голени осуществляют четыре мышцы: латеральная широкая мышца бедра, медиальная широкая мышца бедра, промежуточная широкая мышца бедра, прямая мышца бедра. Это четыре головки четырехглавой мышцы бедра. Это мышцы-синергисты, так как они тянут в одном направлении (осуществляют разгибание голени).
3. Сгибание голени осуществляют мышцы: двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полуперепончатая, портняжная, тонкая, подколенная, икроножная, подошвенная. Это мышцы-синергисты, так как они тянут в одном направлении (осуществляют сгибание голени).
4. Подошвенное сгибание стопы осуществляют: трехглавая мышца голени (икроножная и камбаловидная), подошвенная мышца, задняя большеберцовая, длинный сгибатель большого пальца, длинный сгибатель пальцев, длинная малоберцовая, короткая малоберцовая. Это мышцы-синергисты, так как они тянут в одном направлении (сгибают стопу).
Примеры мышц-агонистов и антагонистов
1.Сгибание предплечья осуществляет двуглавая мышца плеча (m.biceps brachii), а разгибание предплечья — трехглавая мышца плеча (m. triceps brachii). Если мы рассматриваем сгибание предплечья как основное движение, то мышцей-агонистом будет двуглавая мышца плеча (она осуществляет данное движение), а мышцей-антагонистом — трехглавая мышца плеча. Она отвечает за разгибание. Следует, однако, заметить, что мышц-агонистов может быть много. Мышцы-агонисты в данном случае — это все мышцы, которые отвечают за сгибание предплечья. Это мышцы: двуглавая мышца плеча, плечевая, плечелучевая. Эти мышцы с одной стороны, являются мышцами-синергистами (отвечают за одну и ту же функцию) и агонистами (отвечают за основное движение).
2. Рассматриваем разгибание голени. Мышцей-агонистом будет четырехглавая мышца бедра (она осуществляет данное движение). А мышцами-антагонистами будут мышцы сгибатели бедра: двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полуперепончатая, портняжная, тонкая, подколенная, икроножная и подошвенная.
Особенности функционирования мышц-антагонистов
1. Наличие мышц-антагонистов необходимо, так как мышца может лишь тянуть кость, но не может ее толкать. Поэтому, чтобы костное звено выполняло, например, сгибание и разгибание, необходимо наличие двух мышц. Одна из мышц будет отвечать за сгибание в суставе, а другая – за разгибание.
2. При выполнении двигательных действий мышцы-антагонисты не обязательно работают попеременно. Еще в начале ХХ века немецкий ученый R. Wagner (1925) показал, что в зависимости от условий внешнего силового поля меняется соотношение фаз активности мышц-антагонистов. Полное совпадение активности мышц с перемещением наблюдается только при движениях против сил трения. При работе против сил инерции мышца-агонист активна только на протяжении первой фазы движения. Затем оно продолжается по инерции при возрастающей активности мышцы-антагониста, которая тормозит движение (рис.1).
Рис.1. Работа мышц-антагонистов против внешних сил разной природы: А-силы трения; Б — силы инерции; В — силы упругости (R.Wagner, 1925)
3. На активность мышц-антагонистов сильно влияет темп движений. При выполнении движения в медленном темпе активность мышц-антагонистов соответствует фазам движения, за которые они отвечают. А именно: при сгибании активность проявляют мышцы, отвечающие за сгибание, а при разгибании активность проявляют разгибатели. Увеличение темпа движения приводит к тому, что при в конце фазы сгибания может активироваться мышца-разгибатель. В данном случае мышца-разгибатель (антагонист) действует как тормоз. При быстрых движениях также существуют фазы одновременной активности мышц-антагонистов (А.В. Самсонова, 1998).
3. При выполнении движения мышцы в одной ситуации могут быть антагонистами, а в другой – синергистами. Например, двуглавая мышца плеча является синергистом мышцы круглый пронатор при сгибании предплечья. А при ротации предплечья они работают как антагонисты, так как двуглавая осуществляет супинацию предплечья, а круглый пронатор – пронацию.
Реципрокная иннервация
Для того, чтобы мышца-агонист могла выполнять свою задачу, мышца-антагонист должна быть расслаблена. На эту особенность обратил внимание еще Рене Декарт в 17 веке при анализе движений глаз. Затем исследования работы мышц-антагонистов были продолжены. Было установлено, что существует механизм, который управляет работой мышц-антагонистов в центральной нервной системе. Это механизм получил название реципрокной иннервации. Большой вклад в изучение этого механизма внес лауреат Нобелевской премии Чарльз Скот Шеррингтон (рис.2). Было установлено, что при возбуждении мышцы-агониста, ЦНС тормозит работу мышцу-антагониста (рис.3).
Рис.2. Шеррингтон Ч.С.
Рис.3. Схема реципрокной иннервации мышц-антагонистов (Шеррингтон Ч.С., 1969) При поступлении двигательного импульса на мышцу (показано знаком «+») мышца-антагонист тормозится (показано знаком «-«)
Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры упражнений
Автореферат диссертации А.В.Самсоновой «Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры физических упражнений» посвящен описанию результатов исследования по разработке методики оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности, механизмов регуляции темпа движений, критериям оценки эффективности и адекватности специально-подготовительных упражнений.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ им. П.Ф.ЛЕСГАФТА
На правах рукописи
САМСОНОВА
Алла Владимировна
МОТОРНЫЕ И СЕНСОРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ
БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
13.00.04 — Теория и методика физического воспитания,
спортивной тренировки и оздоровительной
03.00.13 — Физиология человека и животных
АВТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание ученой степени
доктора педагогических наук
Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор И.М.Козлов
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук, профессор А.А.Горелов;
доктор биологических наук, профессор В.К.Бальсевич;
доктор биологических наук, профессор А.В.Зинковский.
Ведущая организация: Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры
Защита диссертации состоится «11» июня 1998 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 046.03.01 Санкт-Петербургской государственной академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта (190121, Санкт-Петербург, ул. Декабристов, 35)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта (190121, Санкт-Петербург, ул. Декабристов, 35)
Автореферат разослан «11» мая 1998 г.
Ученый секретарь диссертационного совета канд. пед. наук, доцент Ю.М.Николаев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Физические упражнения являются основным средством физического воспитания человека, а как предмет исследования — актуальной проблемой спортивной науки. В настоящее время накоплен большой фактический материал, характеризующий моторную организацию двигательных действий: разработаны биомеханические методы, позволяющие получить огромное количество информации о кинематике и динамике практически любого, в том числе и сложнокоординированного двигательного действия. Технический уровень современных экспериментальных методик позволяет регистрировать моторные параметры движений не только в лабораторных, но и соревновательных условиях. В то же время изучение сенсорного обеспечения управления двигательными действиями человека ограничивается их суррогатами, осуществляемыми в лабораторных условиях. Однако как отмечал И.М. Сеченов, именно сенсорной организации двигательных действий принадлежит решающая роль в формировании программ движений, двигательных навыков, двигательной памяти, то есть основного механизма управления движениями.
Как правило, моторная и сенсорная организация движений на уровне опорно-двигательного аппарата изучаются отдельно друг от друга, что не позволяет рассматривать проблему управления двигательной активностью в единстве, системно. Очевидно, причина в недостаточно разработанной методологии подобных исследований. Современные концепции и подходы к решению этой проблемы – эволюционный подход (В.К. Бальсевич, 1971, 1996), концепция искусственной управляющей среды (И.П. Ратов, 1972, 1990; Г.И. Попов, 1992; С.С. Добровольский, 1995; С.П. Евсеев, 1995), антропоцентрическая биомеханика (С.В. Дмитриев, 1995; Ю.А. Гагин, 1996), моделирование двигательных действий (С.Ю. Алешинский, В.М. Зациорский, 1974; А.В. Зинковский, 1973; В.Т. Назаров, 1974; Н.Г. Сучилин,1989) – полностью не решают эту проблему.
Гипотеза исследования. Спортивная двигательная деятельность человека характеризуется значительными противоречиями. Движения, требующие приложения больших усилий, необходимо выполнять быстро и точно. При этом двигательные действия различаются весьма сложной специализацией – сочетанием активности мышц в качестве двигателя, движителя и рецептора, поэтому формирование технического мастерства обусловлено не только и не столько отдельными свойствами элементов двигательного аппарата (мышц), сколько механизмами интегрирования их активности.
Однако большинство способов регистрации характеристик спортивных движений приспособлены для оценки какой-либо одной из сторон (биомеханической, функциональной) активности двигательного аппарата. Преодоление противоречий между требованиями современной организации научных исследований (системно-структурного подхода) и существующими методическими возможностями позволит в определенной степени решить эту проблему.
Предполагается, что разрабатываемый методический подход позволит по-новому подойти к решению ряда актуальных проблем спортивной тренировки. Во-первых, на основе анализа морфометрических характеристик мышц и построения их фазовых траекторий можно получить новые знания о механизмах регуляции движений; во-вторых, разработать критерии оценки афферентного притока, поступающего от рецепторов мышц; в-третьих, оценить соответствие специальных упражнений основному; в-четвертых, разработать критерии оценки технической и функциональной подготовленности спортсменов. Интегральные критерии обладают тем преимуществом, что их можно использовать как для решения частных задач спортивной тренировки – оценить организацию суставных движений, так и обеспечить сравнение различных, отличающихся друг от друга кинематикой двигательных действий по степени реализации технического или функционального потенциала.
Объект исследования – двигательная активность человека при занятиях физическими упражнениями.
Предмет исследования – закономерности и способы изучения моторной и сенсорной организации мышечной активности при выполнении спортивных движений.
Цель исследования: теоретически обосновать методику оценки моторной и сенсорной организации активности мышц и возможности ее использования для решения задач спортивной тренировки.
Задачи исследования:
1. Разработать методику оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности при выполнении физических упражнений;
2. Выявить механизмы регуляции темпа двигательных действий (моторная организация мышечной активности);
3. Получить новые сведения о функционировании рецепторного аппарата мышц при выполнении спортивных движений (сенсорная организация мышечной активности);
4. Разработать и обосновать критерии оценки эффективности и адекватности специально-подготовительных упражнений в скоростно-силовых видах спорта;
5. Обосновать возможные направления использования методики оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности для решения проблем спортивной тренировки.
Методы исследования: анализ научно-методической литературы, педагогические наблюдения, математическое моделирование, антропометрия, оптические методы регистрации движений (фото- и киносъемка), методы определения кинематических характеристик движения, электромиография. Для обработки экспериментальных данных использовались численные и статистические методы (программа STATGRAPHICS). Обработка результатов исследования проводилась на персональном компьютере IBM PC.
Организация исследования. Эксперименты по изучению моторной и сенсорной организации мышечной активности при выполнении физических упражнений проводились с 1977 по 1996 год на базе Санкт-Петербургской государственной академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, а также школы высшего спортивного мастерства им. В.И. Алексеева. Всего обследовано 17 велосипедистов высшей квалификации (в их числе два Олимпийских чемпиона и чемпион мира) в возрасте от 18 до 24 лет, 6 легкоатлетов- спринтеров высшей квалификации (в их числе два Олимпийских чемпиона) в возрасте от 18 до 26 лет, 44 барьеристки различной квалификации (13 — 25 лет). Сбор экспериментальных данных, необходимых для расчета морфометрических характеристик мышц осуществлялся на кафедрах анатомии Санкт-Петербургской академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербургской государственной педиатрической медицинской академии, Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова, Санкт-Петербургской военно-медицинской академии. Всего обследовано 43 трупа: мужчин (n = 23) и женщин (n = 20).
Научная новизна. Разработан оригинальный подход к изучению моторной и сенсорной организации мышечной активности как системы, обусловливающей выполнение физических упражнений. Полученные в ходе экспериментов данные и результаты моделирования позволили предложить новые количественные критерии технической и функциональной подготовленности спортсменов, а также отбора специальных упражнений сопряженного воздействия. Получены новые факты о механизмах регуляции активности мышц при выполнении движений в различном темпе. Разработана методика оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности, включающая расчет морфометрических (длина мышцы и плечо силы) характеристик, скорости сокращения мышц, построение фазовых траекторий их активности, а также расчет величины афферентного притока, поступающего от рецепторов опорно-двигательного аппарата. Получены сведения, характеризующие места прикрепления мышц к звеньям опорно-двигательного аппарата человека.
Теоретическое значение результатов диссертационного исследования для теории и методики физической культуры состоит в том, что, во-первых, расширены представления, касающиеся научно-методического обоснования средств технической и функциональной подготовки спортсменов; во-вторых, дополнены знания о функциональных механизмах, лежащих в основе формирования скоростно-силовых качеств спортсмена; в-третьих, предложены новые критерии для классификации физических упражнений на основе оценки универсального механизма обеспечения движения – сокращения мышц;
для физиологии и биомеханики физических упражнений состоит в том, что, во-первых, разработана методика системной оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности при выполнении физических упражнений; во-вторых, расширены представления о механизмах управления мышечной активностью при выполнении движений в различном темпе; в-третьих, определены количественные параметры, характеризующие расстояния от центров вращения в суставах до мест прикрепления мышц к звеньям опорно-двигательного аппарата; в-четвертых, получены знания об изменении значений морфометрических (длины, плеча силы) и скоростно-силовых (скорость сокращения) характеристик мышечной активности в ходе выполнения человеком двигательных действий.
Практическая значимость исследования заключается в способах оценки технической и физической подготовленности спортсменов на основе показателей моторной и сенсорной организации мышечной активности, что позволяет оценить эффективность и адекватность специальных упражнений, используемых в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Результаты этих исследований составили содержание рекомендаций об использовании специальных упражнений в учебно-тренировочном процессе, о чем имеются соответствующие акты внедрения. Предложенная методика анализа двигательных действий используется для решения практических задач биомеханики физических упражнений, физиологии, теории и методики физического воспитания, а также ортопедии. Разработана компьютерная программа MORFOMETR, которая позволяет рассчитать параметры, характеризующие моторную и сенсорную активность мышц при выполнении двигательных действий. Программа MORFOMETR используется при проведении учебных занятий по курсу “Современные компьютерные технологии в науке и образовании по физической культуре и спорту”. Программа расчета морфометрических характеристик мышц и построения фазовых траекторий их активности удостоена звания лауреата в конкурсе компьютерных программ, проводимого в рамках I Всесоюзного фестиваля студентов вузов физической культуры (Малаховка, 1996).
Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на Российских и международных научных конференциях и конгрессах (Москва, 1980, 1982, 1987, 1991; Рига 1983, 1987; Ленинград, 1987, 1989; Волгоград, 1988, Смоленск, 1988; Чернигов, 1989; Санкт-Петербург, 1994, 1996), а также ряде других конференций и семинаров.
Положения, выносимые на защиту
Первое. Проблема моторного и сенсорного обеспечения двигательных действий как фактора становления целенаправленной биомеханической структуры составляет ядро теоретических представлений об управлении двигательной активностью человека. Основные механизмы функциональной двигательной системы, обеспечивающие целесообразную координацию движений – программы и команды (прямая связь), сенсорные коррекции (обратная связь), центральный и периферический циклы взаимодействия мышц с внешними силами – формируются в результате интеграции активности моторных и сенсорных компонентов двигательного аппарата. В этой связи изучение моторного и сенсорного компонентов биомеханической структуры физических упражнений, как единой двигательной функциональной системы, обеспечивающей достижение полезного результата, представляет новое направление теории и методики физического воспитания, а также физиологии и биомеханики физических упражнений.
Второе. Разработанная комплексная методика позволяет в значительной степени решить проблему моторного и сенсорного обеспечения двигательных действий, так как кроме регистрации биомеханических характеристик и построения на их основе моделей движений, она может оценить наиболее важные (сенсорные) компоненты структуры физических упражнений.
Третье. Изучение моторного и сенсорного компонентов биомеханической структуры физических упражнений посредством разработанной методики позволяет исследовать механизмы регуляции работы мышц и активность рецепторов опорно-двигательного аппарата, разработать критерии технической и функциональной подготовленности спортсменов, а также эффективности и адекватности специальных упражнений в циклических видах спорта, обосновать новые признаки классификации физических упражнений.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 317 страницах машинописного текста, включает 102 рисунка и 30 таблиц. Приложения содержат 1 рисунок и 27 таблиц. Библиография содержит 220 отечественных источников и 161 зарубежную публикацию.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Прогресс теории и методики физической культуры как научной дисциплины во многом зависит от уровня развития ее методологии (И.П. Ратов, 1972; Л.П. Матвеев, 1997; Ю.В. Верхошанский, 1998). Как отмечает Л.П. Матвеев (1997) “…в сложившихся у нас обстоятельствах устаревшего и обедненного аппаратурно-исследовательского оснащения, регистрируется обычно не то, что нужно бы регистрировать, а, как правило, лишь немногие традиционные показатели, для регистрации которых удается найти подходящий инструментарий или вовсе обойтись без него”. Разработанные в настоящее время экспериментальные методики не позволяют оценивать афферентную активность мышц, что значительно обедняет анализ двигательных действий. В связи с необходимостью решения текущих задач спортивной тренировки была разработана методика оценки моторной и сенсорной активности мышц.
Методика оценки моторной активности мышц при выполнении двигательных действий
Методика позволяет оценить морфометрические (длину и плечо силы) характеристики, а также скорость сокращения восьми мышц нижней конечности человека при выполнении двигательных действий. На основе модернизированных нами (рис. 1) моделей мышц A. Pedotti (1977), составлены математические зависимости, связывающие длину и плечо мышц с межзвенными углами (И.М. Козлов, А.В. Самсонова, В.Г. Соколов, 1988). Использование полученных зависимостей требует сведений о прикреплении мышц к скелету. В связи с этим, на трупном материале получены необходимые характеристики (табл. 1). Скорость сокращения мышц (L¢) определялась посредством численного дифференцирования.
Рис. 1. Модели мышц нижних конечностей
Обозначения: GL — m. gluteus maximus; RF — m. rectus femoris; BFcL — m. biceps femoris caput longum; Bfcb — m. biceps femoris caput breve; SO — m. soleus; TA — m. tibialis anteror; GA — m. gastrocnemius при b > 90 град (1) и b £ 90 град (2).
Характеристика активности мышц в виде фазовых траекторий была использована А.Г. Фельдманом (1976, 1979). Однако эти исследования были ограничены лишь качественным анализом простейших двигательных задач. И.М. Козлов, А.В. Самсонова (I.M. Kozlov, A.V. Samsonova, 1988) впервые использовали фазовые траектории состояния мышц при исследовании механизмов их активности в спортивных движениях. Фазовые траектории строились в фазовой плоскости L¢ (L/Lo). По осям координат откладывались текущие параметры мышцы: по оси абсцисс — относительная длина мышц (L/Lo), а по оси ординат — скорость ее изменения. Положительные значения L¢ соответствовали эксцентрическому режиму сокращения мышцы (мышца растягивается), а отрицательные — концентрическому режиму (мышца укорачивается). Наложение на фазовую траекторию данных, характеризующих возбуждение мышц (на основе ЭМГ) позволяет, с одной стороны, судить об управляющих воздействиях со стороны ЦНС, а с другой — оценивать реакцию мышцы на эти воздействия.
Таблица 1. Расстояния от осей вращения в суставах до мест прикрепления мышц (X ± t Sx), P = 0,95