Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Введение в биомеханику. История развития науки


Лекция 1

 

План.

  1. Определение, предмет, задачи и основная теория биомеханики.
  2. Предпосылки и история развития биомеханики.
  3. Современный этап развития науки.

 

  1. Определение, предмет, задачи и основная теория биомеханики.

 

Биомеханика спорта является относительно молодой наукой, возникшей на стыке механики и биологических наук. Термин «биомеханика» долгое время конкурировал с понятиями кинезиология (наука о движении). Также были попытки назвать ее антропокинетика, гомокинетика, биокинетика, кинантропометрия. В 70-е гг. Р. Нельсон создал лабораторию биомеханики в США и термин биомеханика утвердился.

 

Биомеханика(bios – жизнь и mechanike – наука о машинах) – наука о законах механического движения в живых системах, к которым относятся целостные организмы, их отдельные части (органы и ткани), а также объединения организмов (например, в спорте взаимодействующие акробаты, борцы, гребцы).

В биомеханике сочетается применение принципов и методов теоретической механики к изучению строения и функций биологических систем. Как и все тела, живые системы подчинены всем законам, действующим на земле (Всемирного тяготения, законы Ньютона, волновые процессы). Перемещение тела и его отдельных звеньев в пространстве обеспечивается работой мышц, что уже является биологическим по природе.

 

Область исследований, связанная с приложением механических и биомеханических закономерностей применительно к спорту, стала называться биомеханика спорта.

Биомеханика спорта - изучает движения человека в процессе выполнения физических упражнений.

Биомеханика спорта подразделяется на:

- общую (изучает общие закономерности двигательной деятельности в процессе выполнения физических упражнений);

- частную, которая рассматривает конкретные вопросы выполнения технических действий в отдельных видах спорта;

- дифференциальную (в зависимости от возраста, пола, квалификации, состояния здоровья, уровня физической подготовленности).

Общая задача биомеханики изучить и оценить эффективность приложения сил для достижения поставленной цели. В спорте необходимо изучить, определить эффективность и найти эффективные способы выполнения физических упражнений.



Частные задачи биомеханики спорта состоят в изучении следующих вопросов:

1. Строение, свойства и двигательные функции тела спортсмена. Изучают с точки зрения механики строение и свойства опорно-двигательного аппарата.

2. Изучение, поиск, моделирование рациональных вариантов техники движений.

3. Прогнозирование тенденций изменения параметров техники выполнения спортивных упражнений с ростом мастерства и спортивной результативности, оценки этапных и конечных показателей на различных этапах подготовки.

4. Выявление биомеханических закономерностей выполнения спортивных движений.

5. Биомеханический контроль техники с целью исправления ошибок и повышения спортивно-технического мастерства.

6. Разработка и выбор наиболее эффективных специальных упражнений.

7. Разработка биомеханически целесообразных тренажеров и технических устройств.

8. Изучение и контроль физической и технической подготовленности спортсменов, соревновательной деятельности.

9. Совершенствование спортивного инвентаря, спортивных снарядов и оборудования.

10. Изучение причин и профилактика травм и заболеваний.

Знания по спортивной биомеханики важны не только людям, непосредственно выполняющих спортивные движения, но и тренерам, спортивным врачам, конструкторам спортивного инвентаря.

 

В ряде задач стоит вопрос об изучении и анализе двигательных действий. В основе, и как основная теория биомеханики, заложен системно-структурный подход, разработанный Д.Д.Донским. Заключается в том, что целостное действие состоит из отдельных движений (это структура), которые взаимодействуют между собой при целостном выполнении этого движения (образуют систему). В основе системно-структурного подхода лежат принципы структурности построения системы движений; целостности – все движения представляют собой единое целое, цельную систему движений, направленное на достижение цели; и принцип целенаправленности – сознательное достижение цели через выполнение двигательных действий.

 

 

  1. Предпосылки и история развития биомеханики.

 

Интерес к движениям появился очень давно – еще тогда, когда единственным способом изучения было наблюдение простым глазом. Такой интерес раньше всего возник у художников, которые стремились как можно вернее изобразить движение в рисунке. С другой стороны, и те изобретатели, которые хотели добиться устройства летательной машины (а таких было много во все времена), старательно изучали полет птицы, надеясь извлечь из этого какие-либо указания.

Также возникновению науки биомеханики способствовали определенные предпосылки – накопленные знания в области философии, теоретической и прикладной механики, анатомии и физиологии. В зависимости от преобладающей науки в изучении движения, в биомеханике сложились несколько направлений.

Механическое направление начинается с Древней Греции и Аристотеля (384—322 гг. до н. э.), который первым ввел термин «механика», описал рычаг, пытался путем рассуждений найти причины дви­жений, а также описал действие мышц и провел их геометрический анализ.

Аристотель сказал: «Животное, которое движется, осуществляет свое изменение путем нажатия на то, что находится под ним».

Законы гидродинамики, которыми пользуются и в наше время, сформулированы Архимедом (287-212 гг. до н.э.)

Первой серьезной работой в области биомеханики движений человека следует считать опыты римского врача школы гладиаторов Клавдия Галена (131-201 гг. н.э.). Он первым экспериментально установил связь работы мышц человека с движениями в суставах, обратил внимание на группы мышц, работающих в одном и противоположных направлениях, так называемые мышцы синергисты и антагонисты, ввел понятие о мышечном тонусе. Ввел предположение о врожденной и приобретенной формах поведения.



 

В мрачный период средневековья развитие наук всех приостановилось. Под гнетом церкви, подавляющей всяческий интерес к чему-либо, связанному с телесной жизнью, не могло и речи идти об изучении тела человека и его движений.

 

После долгого застоя во всех науках, выдающемуся деятелю эпохи Возрождения, художнику, механику, математику, инженеру и естествоиспытателю Леонардо да Винчи (1451-1519) первому пришла мысль о применении законов механики к исследованию движений живых существ. Он говорил что «…наука механика потому столь благородна и полезна более прочих наук, что, как оказывается, что живые тела, имеющие способность к движению, действуют по ее законам». В его тетрадях сохранилось много записей, рисунков и измерений, связанных с биомеханическими вопросами, и его по справедливости считают первым предком науки о движениях.

Изучение полета птиц привела к созданию первого летательного аппарата типа планера, в котором предусматривалось использование силы мышц для полета.

 

Однако еще очень долго и после смерти Леонардо да Винчи наука о движениях испытывала большое затруднение оттого, что не имела никакого точного метода изучения движений. Наблюдения простым глазом слишком недостоверны, особенно когда дело касается быстрых и разнообразных движений. Зарисовки никогда не застрахованы от привнесения в них плода фантазии рисовальщика.

 

К проблемам движения живых организмов обращался и основоположники классической механики Галилео Галилей (1564-1642 гг.), Рене Декарт (1569-1650) и Исаак Ньютон (1643-1726 гг.).

В трактате Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» (1686) сформулированы основные законы динамики.

В своей последней крупной незаконченной работе «Оптика, или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» (1721) Ньютон ставил вопрос «Каким образом движения тел следуют воле и откуда инстинкт у животных?», это указывает на интерес великого ученого к этой проблеме. Ньютоном отчетливо поставлен вопрос о соотношении волевого и механического в движениях живых существ.

 

Первая книга по механике живого «De Motu Animalium» «О движении животных» вышла в свет в Риме в 1679 г. Ее автор – ученик Г.Галилия, итальянский врач, математик и физик Джованни Альфонсо Борели (1608-1679 гг.). В ней он описал проведенные исследования по анализу органов движения животных и выделил основные способы взаимодействия с опорой: отталкивания от нее (ходьба, бег), отталкивания от жидкости или воздуха (плавание и полет), способ подтягивания (лазание).

Дж.А.Борелли преподавал математику в Мессине в 1649 г. и Пизе в 1656.

Дальнейшие исследования направлены на изучение статических положений тела человека, обобщены исследования Леонардо да Винчи, Убальди (1545-1607), Стивенсона (1548-1620) и Вариньона (1654-1722), подробно рассмотрены с точки зрения механики условия равновесия многозвенной системы, которыми и являются животные и человек. В современном виде законы статики были изложены значительно позже французским геометром Пуансо.

Д.А.Борелли проведены первые эксперименты по определению общего центра тяжести тела человека. Однако в этих исследованиях он допустил существенную ошибку: в экспериментах тело человека уравновешивалось вместе с доской на ребре трехгранной призмы. Поэтому здесь речь могла идти не об определении плоскости расположения центра тяжести тела, а системы доска-человек. Впоследствии эта погрешность была обнаружена и исправлена братьями Вебер. В опытах, проведенных по сходной методике, они предварительно уравновешивали указанную доску.

К аналогичной методике в разное время обращались и другие ученые (Мейер, Рише, Брауне и Фишер). В частности, Мейер в 1866 г. заострил внимание на том, что точка общего центра тяжести находится на пересечении трех взаимно перпендикулярных плоскостей: переднее-задней, горизонтальной и фронтальной, разделяющей тело человека соответственно на правую и левую, переднюю и заднюю, верхнюю и заднюю части.

 

Математик и механик Иоганн Бернулли (1694) начал свою научную и творческую деятельность с медицинской работы «Соискательная физико-анатомическая диссертация о движении мускулов». Он предложил модель мышцы в виде совокупности отдельных волокон и исследовал форму мышц под воздействием различных нагрузок. До сих пор в биомеханике используется принцип Бернулли, согласно которому величина мышечного сокращения пропорциональна длине входящих в мышцу волокон.

 

Следующий замечательный этап в биомеханике физических упражнений связан с именем братьев Эдуарда и Вильгельма Вебер. Они провели классические опыты по изучению ходьбы человека с использованием всех доступных в то время возможностей. Кроме визуального наблюдения, они применяли экспериментальные способы измерения: горизонтальные линейки, катетометры – прибор для измерения вертикальных расстояний, часы с терциями (1/60 сек). Ими определены наклон и вертикальные перемещения туловища, скорость ходьбы, длину и частоту шагов, уменьшение длительности двойной опоры с повышением скорости ходьбы. Свои исследования они опубликовали в 1836 г. в Геттингене, и работа называлась «Механика двигательного аппарата человека». Но их предположение, что ходьба совершается по принципу качения маятника, в дальнейшем не подтвердилась.

 

Братья Вебер в своих исследованиях не могли фиксировать форму движения, но с изобретением фотографии этот пробел был восполнен. Начали исчезать с картин художников и изображения лошадей, на скаку с обеими передними ногами, вытянутыми вперед, а задними назад.

Изобретение фотографии еще мало помогло в изучении движений. Первые фотографические пластинки имели два недостатка: они не допускали моментальных снимков, необходимо было выдерживать положение, и с другой стороны, такие пластинки необходимо было приготавливать непосредственно перед использованием. Таким способом можно было снимать только застывшие фигуры.

Только с появлением моментальной фотографии возникла возможность запечатлевать на ходу отдельные мгновения быстрых движений.

 

С появлением моментальной фотографии были проведены исследования американским коннозаводчиком Майнбриждом в 1877 году. Он чисто практически заинтересован в улучшении конских пород и поэтому задался целью изучить аллюры лошади для того, чтобы иметь возможность сравнивать их.

Очень громоздкой и сложной была его установка. Майнбридж выстроил длинный сарай. Одна из его стен была снабжена открытым наружу прилавком, и на этом прилавке были выстроены в ряд два десятка фотоаппаратов. У каждого из них был моментальный затвор, от которого тянулась длинная нитка. На некотором расстоянии от сарая был поставлен забор так, что между ними образовывалась дорожка, нитки тянулись поперек дорожки к забору, где и были привязаны. Все фотоаппараты заряжались фотографическими пластинками. Лошадь грудью разрывала нитки, срабатывали фотоаппараты. Получалась серия фотоснимков, воспроизводящих последовательные положения лошади при беге. Эта установка была прародительницей кино.

 

Приблизительно в тоже время в Германии другой исследователь Аншютц сделал много снимков движений животных и человека. Одним из его снимков был снимок кошки, которая в любом случае приземляется на лапы.

 

Позднее Этьен-Жюль Морей (1830-1904), врач Жуанвильской военной школы, исследования которого направлены на поиск рационального способа походного марша. В проведении своих исследований Марей предполагал, что звенья тела человека представляют простые прямолинейные рычаги без внутренней подвижности. На фотографическую пластинку действуют только светлые предметы. Он одевал испытуемого в черный бархатный костюм, ставил его на фоне черной стены. Единственными светлыми пятнами были тонкие серебряные галуны, нашитые на наружной поверхности его рук и ног. На фотографиях получались изображения только нескольких светлых полос. Но еще одним нововведением было то, что снимки всего движения производилось на одну пластинку. Перед объективом он помещал картонный круг (обтюратор), снабженный несколькими прорезями, и придавал ему вращение. На пластинке изображаются последовательные положения, т.е. получалось схематичное изображение движений конечностей. Такой метод регистрации движений был назван хронофотографии. В дальнейшем Марей заменил ленты на светящиеся лампочки на суставах и в результате такой съемки на снимке видны только пунктирные траектории движения суставов – это способ называется циклосъемки. При изучении многих вариантов ходьбы Морей и его ученики пришли к выводу, что самый быстрый и экономичный способ ходьбы является пригибная ходьба, которая введена во французской армии и иногда сама ходьба называется французской.

Для изучения движения животных, птиц, походку человека. Для фотосъемки он использовал им изобретенное фоторужье: обычное ружье, на конце ствола находился объектив, а вместо барабана стоял барабан, в который вставлялась круглая светочувствительная пластинка. Морей прицеливался в бегущее животное, спускал курок и на барабане получалось 10 последовательных снимков.

Также он предложил пневмографическую запись давления ноги на опору при помощи воздушных камер, находящихся в ботинках, с передачей давления воздуха по резиновым трубочкам. Измерения передавались и записывались вращающийся барабан. При опоре ноги о грунт давление в камере повышается. С помощью резиновой трубочки давление передается в капсулы барабанчиков и через подвижные рычажки регистрировались в виде кривой на закопченной ленте кимографа. Пневматография позволяет определить временные отношения периодов опоры и маха при беге и ходьбе, а также относительную интенсивность толчков.

Идея упрощения движений, предложенная Мареем, породило много новых исследований. Немецкие ученые Вильгельм Брауне и Отто Фишер многие годы изучали походку человека. При фотографировании вместо лент на темном костюме испытуемого они прикрепили стеклянные газонаполненные (гейслеровские) трубки, светящиеся при пропускании через них электрического тока. Электрический ток включался автоматически 26 раз в секунду, благодаря чему гейслеровские трубки на испытуемом вспыхивали и гасли 26 раз в секунду. Это освобождало от необходимости пользоваться обтюратором и позволяло проводить одновременную (синхронную) съемку движения несколькими фотоаппаратами с разных сторон. Недостатками такой съемки является его большая громоздкость и хрупкость снаряжения и длительность подготовки испытуемого (6-8 часов).

Несмотря на тщательную обработку полученных фотоматериалов ходьбы человека и огромный объем проделанной работы в теоретическом и экспериментальном плане, общий итог их деятельности оказался весьма неожиданным. Анализ ходьбы мало что добавлял к бытующим представлениям о механике этого явления и не мог наметить перспективы развития техники ходьбы. Это произошло потому, что авторам не удалось связать в единое полученный материал, представленный в виде множества полученных экспериментальных данных.

Еще большая заслуга этих ученых состояла в том, что они опытным путем (на замороженных трупах) определили относительные веса частей человеческого тела и положение их центров тяжести, подошли к определению вращательных моментов мышц, развиваемых в отдельных суставах. Этими данными пользуются до сих пор при анализе положений тела и движений человека.

После смерти Брауне Фишер изучил с динамической точки зрения действие одно- и многосуставных мышц, рассмотрел статику человеческого тела как частный случай динамики мышечной деятельности.

 

Последующие попытки исследования движений человека с позиций механики в основном были связаны с применением понятий и закономерностей движения так называемых несвободных систем и присущих им связей. Общие аналитические методы решения таких задач впоследствии были разработаны Эйлером (1707-1783) и опубликованы в трактате «Механика, т.е. наука о движении, заложенная аналитическим методом», вышедшем в 1736 г.

 

В 19 веке, наряду с Ньютоновской классической механикой, получила развитие механика, названная вариационной. Исторически ее начало было положено И.Бернулли и принципом «о брахистохроне», или кривой наибыстрейшего спуска, по которой тело, спускаясь под действием собственной силы тяжести в наикратчайший срок придет из одной точки в другую в вертикальной плоскости. Спустя некоторое время было установлено, что во многих явлениях, в том числе и движениях человека, обнаруживается поразительное сходство с упомянутой задачей.

 

Необычная судьба постигла работы Я.И.Грдины и К.Э.Циолковского о движениях живых существ. Почти полстолетия их труды не упоминались. В период их деятельности имелись горячие сторонники мнения о том, что между законами механики живых существ и механическим движением неживых агрегатов непреодолимая принципиальная пропасть.

Для исследования живых существ профессор механики Екатерининского высшего горного училища Ярослав Иванович Грдина ввел понятие «волевых связей». В серии работ (1910-1916 гг.) он обобщил практически все положения теоретической механики на новые виды связей и определил преемственность принципов механики для описания движений человека.

 

Оригинальны работы К.Э.Циолковского по механике движений живых существ. Они посвящены цели освоения цели освоения человеком околоземного пространства и К.Э.Циолковский по праву может называться родоначальников новой ветви биомеханики – биомеханики движений человека в условиях космического полета. В этих работах он рассматривает особенности перемещения человека в различных гравитационных полях. Интересны его замечания относительно развития аппарата движений, эволюции белка. Эти проблемы движения человека в необычных для него условиях весьма близки ко многим задачам движения спортсмена в физических упражнениях, и, прежде всего, к упражнениям на гимнастических снарядах, при выполнении которых силы инерции содержат подобие различных гравитационных условий, а двигательные действия в различных соскоках происходят в состоянии, близком к невесомости.

 

В 20 в. бурное развитие получило направление, связанное с управлением движениями живых систем, что связано со следующим направлением развития биомеханики - физиологическим.

Еще древнегреческий философ Платон (428-348 гг. до н.э.) считал, что мозг есть сосредоточение мысли, и управляет телом, как возница лошадьми.

В дальнейшем мысль об управлении движениями человека раскрыто в работах И.М. Сеченова, И.П. Павлова, А.А. Ухтомского, П.К. Анохина, Н.А. Бернштейна. Оно раскрывает рефлекторную природу движений, роль механизмов нервной регуляции движений, участия в этом центральной нервной системы.

И.М.Сеченов (1829-1905) впервые описал и исследовал физиологический механизм процессов торможения в центральной нервной системе. Осенью 1899 г. Сеченов начал читать в Московском университете курс физиологии рабочих движений человека, который в последующем изложен в монографии «Очерки рабочих движений человека» (1901). В этой книге Сеченов рассматривает строение рабочих элементов двигательного аппарата, устройство костных рычагов, расположение мышечных тяг. Он является основоположником биомеханики рабочих движений.

Известный физиолог П.К.Анохин разработал передовую теорию о функциональных системах, широко использовал созвучные с механикой несвободных систем.

А.А.Ухтомский четко разделил области приложения физиологии и механики двигательного акта и определил задачу последней в изучении движений. «Биомеханика изучает ту же систему нервно-мышечных приборов как рабочую машину, т.е. задается вопросом, каким образом полученная механическая энергия движения и напряжения может приобрести определенное рабочее применение». В дальнейших он ввел понятие о доменанте при выполнении двигательных действий. В работе «Физиология двигательного аппарата» (1928) есть глава «Биомеханика».

Работы А.Н.Крестовников (1885-1955) связаны с выяснением механизма мышечной деятельности, координации движений, формирование двигательных условных рефлексов, этиологии утомления при физических нагрузках.

Идеи И.М.Сеченова о рефлекторной природе управления движениями путем использования чувствительных сигналов получили дальнейшее развитие в положениях Н.А.Бернштейна о кольцевом характере процессов управления. «Очерки рабочих движений человека», в которой рассмотрел вопросы биомеханики. Н.А.Бернштейн разработал многоуровневую теорию построения движений, согласно которой каждая двигательная задача в зависимости от содержания и смысловой структуры осуществляется на том или ином ведущем уровне. Он разработал принцип сенсорных коррекций.

В своих последних работах Бернштейн неоднократно говорил о том, что каждая наука становится действительной наукой только тогда, когда она в состоянии ответить на два вопроса, поставленные к предмету исследования: как происходит явление и почему оно происходит. Это наглядно прослеживается при изучении движений живых существ. Многое ли можно сказать о сущности акта ходьбы подробный анализ кинематики шага (как это делали братья Вебер, Брауне, Фишер) или определение причин шага, исследовав силы, их моменты, если учесть, что один и тот же человек в одинаковых условиях не ожжет сделать абсолютно одинаковых шага. Поэтому в исследованиях движений живых существ возникает третий вопрос: для чего, отражающий целесообразность и целенаправленность в их движениях. Эта черта функционирования живых существ была названа активностью.

Н.А.Бернштейн усовершенствовал метод циклосъемки, упростил способы анализа фотоснимков, облегчил снаряжение испытуемого. Предложил новые варианты съемки: 1) зеркальная циклосъемка – съемка одним фотоаппаратом перед зеркалом; 20 кимоциклография – циклосъемка на движущуюся светочувствительную пленку, что важно, когда движение происходит на месте.

В 1925 гг. Н.А.Бернштейн начал читать курс по биомеханике движений, в частности трудовых.

 

Функционально-анатомическое направление создано отечественными учеными трудами М.Ф. Иваницкого и П.Ф.Лесгафта, и основано на описании движений в суставах, определением участвующих мышц при этом. Знание морфологических особенностей биомеханических систем обеспечивает глубокое и правильное обоснование физической и технической подготовки.

М.Ф.Иваницкий (1895-1969) изучал спортивные, трудовые и другие движения человеческого тела, разработал раздел динамической анатомии применительно к задачам физкультуры и спорта, т.е. определил связь анатомии с физическим воспитанием. В 1928 г. опубликованы «Записки по динамической анатомии», а в 1938 – «Движения человеческого тела».

Начало развитию биомеханики физических упражнений положил анатом, основоположник теоретической анатомии П. Ф. Лесгафт (1837-1909 гг.). В 1874 г. опубликовал свою работу «Основы естественной гимнастики», которая положила начало созданию курса «Теории телесных движений». Как самостоятельная учебная дисциплина с 1877 г. «Теория телесных движений» читалась Лесгафтом на всех курсах подготовки специалистов по физическому воспитанию.

В 1931 г. по предложению Е.А.Котиковой «теория телесных движений» переименована в «биомеханику физических упражнений», в 1939 г. издано первое пособие.

С 1958 г. биомеханика включена в учебный план всех институтов физической культуры.

В 1960 г. вышел учебник «Биомеханика физических упражнений» Д.Д.Донского.

 

  1. Современный этап развития науки.

Дальнейшее развитие биомеханики пошло по нескольким направлениям, среди которых, помимо спортивной биомеханики, можно выделить:

  • теоретическая биомеханика, связанная с математическим моделированием движений, изучением закономерностей управления движениями.
  • инженерная биомеханика, конструирование управляемых роботов;
  • медицинская биомеханика, исследующая причины, последствия и способы профилактики травматизма, прочность опорно-двигательного аппарата, вопросы протезостроения; отечественными учеными в 1957 г. впервые сконструирована модель руки, которая выполняла биоэлектрические команды «сжать-разжать», в 1964 г. – протез с обратной связью. Американские ученые в 1964 г. впервые сконструировали протез ноги, ампутированной выше колена, создав гидравлический коленный сустав, позволяющий добиться естественной ходьбы.
  • эргономическая биомеханика, изучающая взаимодействие человека с окружающими предметами окружающей среды, разработкой спортивного инвентаря, оборудования, тренажеров с целью рационализации их конструкции и оптимизации взаимодействия с ними человека в процессе двигательной деятельности.
  • биомеханика физических упражнений, связанная со всеми аспектами формирования движений в массовых формах физического воспитания населения, спорт для всех
  • биомеханика адаптивной физической культуры, связанная с решением широкого круга проблем инвалидного спорта, рационализацией среды обитания инвалидов, разработкой приспособлений и режимов двигательной активности

Основные достижения в развитии биомеханики спорта:

1. Нетрадиционные средства в подготовке спортсменов (И.П. Ратов). Разновидности тренажерных устройств – в частности, система облегчающего лидирования.

2. В.М. Зациорский – математическое моделирование спортивной техники. Компьютерное моделирование. В биомеханике используют две модели: материальной точки (размерами тела можно пренебречь) и абсолютно твердого тела (пренебрегают деформацией). Любая модель отображает лишь некоторые черты движения

3. В.К. Бальсевич – возрастная биомеханика. Становление спортивного мастерства и формирование двигательного навыка.

4. Анализ спортивного инвентаря и экипировки.

5. Владимир Титович Назаров – биомеханическая стимуляция.

В настоящее время биомеханика является развитой научной дисциплиной. Публикуется множество работ по биомеханике, выпускается специализированный журнал «Международный журнал по биомеханике спорта» (с 1968 г.) и «Biomechanics», в которых публикуются последние разработки.

Функционируют Международное (с 1978 г.) и Европейское общества по биомеханике, а также Международное общество по спортивной биомеханике (МОБС). В составе научного коми­тета по физическому воспитанию и спорту при ЮНЕСКО создана рабо­чая группа по биомеханике. Проводятся международные совещания и симпозиумы по биомеханике.

При Президиуме Российской академии наук создан научный совет по проблемам биомеханики с секциями, охватывающими проблемы инженерной, медицинской и спортивной биомеханики.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Недостатки кулачковых механизмов | Лекция 1. Возникновение науки

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2133; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.015 сек.