Биокинематика и биодинамика движений человека

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕХАНИКЕ

Теоретический раздел. Методологические основы изучения двигательных действий человека. Понятие о двигательном действии, умении и навыке. Роль и место биомеханики в их изучении. «Статическая» и «динамическая» биомеханика. Методы качественного биомеханического анализа. Системно-структурный подход и метод биомеханического обоснования спортивной техники. Система движений, ее состав и структура. Методы механо-математического моделирования движений человека. Эволюция моделей тела человека. Прямая и обратная задачи механики. Метод определения биомеханизмов двигательных действий. Этапы создания теоретических (умозрительных и математических) моделей опорно-двигательного аппарата человека. Инструментальные методики исследования движений: механо-электрические, оптические и оптико-электронные системы, электрофизиологические.

Лабораторный практикум. Качественное описание структуры произвольных движений и поз человека. Использование кинограммы для регистрации механических характеристик движения. Электромиографическая характеристика внутренней структуры движения. Регистрация изменений суставных углов с помощью гониометра. Измерение силовых характеристик с использованием динамометрических и тензометрических систем.

Самостоятельная работа. Метрологические принципы определения добротных методов исследования в биомеханике. Сущность методов исследования движения: гониометрия, акселерометрия, спидометрия, динамометрия, тензометрия, стабилометрия. Назначение биомеханического анализа движения с помощью фото- и киносъемки, видеосъемки, телевизионных систем, лазерных устройств. Качественный и количественный анализ внутренней структуры движения с использованием методов многоканальной интерференционной электромиографии и электроэнцефалографии. Методы комплексной биомеханической оценки движения человека. Биомеханические характеристики силы, скоростных качеств и выносливости.

Основные знания, умения и навыки. Студент должен знать основные биомеханические методы исследования движения. Уметь определять суставные углы, биокинематику разных звеньев тела, частные центры тяжести и их пере мещения. Владеть навыками качественного и количественного анализа движения.

Теоретический раздел. Кинематические характеристики тела и его перемещения, как мера положения и движения человека в пространстве и во времени. Основные характеристики кинематики - пространственные, временные и пространственно-временные. Общие представления о пути, перемещении тела, времени, темпе, ритме, скорость и ускорении движения тела и его сегментов. Поступательные и вращательные движения. Линейные и угловые характеристики движения тела. Относительность движения, сложные движения. Координаты и траектории движений на плоскости и в пространстве. Описание движения тела человека и его звеньев во времени и пространстве.

Роль сил в движениях человека. «Силы внешние» как меры действия внешних тел, среды и опоры на тело человека. Силы инерции внешних тел, силы упругой деформации, силы тяжести и веса тела, силы реакции опоры. «Силы внутренние» как мера взаимодействия частей тела и тканей тела человека. Силы в пассивных элементах двигательного аппарата человека. Силы внутри-брюшного давления. Особенности взаимодействия внутренних и внешних сил. Экспериментальные и аналитические способы определения внутренних сил.

Фракция полной механической энергии. Совершение работы и ее силы: работа силы, работа силы тяжести тела, работа силы трения. Работа перемещения: внутренняя и внешняя работа, вертикальная и продольная работа. Положительная и отрицательная работа, энергетические характеристики работы. Потенциальная и кинетическая энергия, законы их взаимной трансформации.

Лабораторный практикум. Определение временных характеристик спортивного движения. Составление промера движения по киноматериалам, построение графиков движения точек тела и их траекторий относительно разных систем отсчета. Вычисление моментов инерции тела человека в фиксированной позе по фотографии. Исследование силовых характеристик прыжковых движений по материалам тензометрии.

Самостоятельная работа. Характеристика мгновенной скорости (линейная, угловая). Инерционные динамические характеристики (масса тела, сила инерции, момент инерции тела). Сила тяжести тела на разной плоскости. Разложение сил. Количество движения как мера поступательного движения. Сила действия среды, сила упругой деформации. Характеристика сил трения, скольжения и качения. Оценка эффективности приложения сил. Экономия механической энергии: обмен энергии, переход энергии от звена к звену, использование потенциальной энергии упругой деформации мышц и сухожилий. Методы измерения работы и энергии при движениях человека.

Основные знания, умения и навыки. Знать основные кинематические, динамические и энергетические характеристики движения человека. Уметь описывать траекторию линейного и вращательного движения тела и его звеньев. Владеть навыками количественного определения биомеханической эффективности движения.

Дата добавления: 2015-05-09