Фазы_ходьбы_человека

Фазы_ходьбы_человека

9) Ходьба как естественный способ передвижения человека. Фазы ходьбы. Влияние ходьбы на физическое состояние человека.

Ходьба — наиболее естественное и доступное упражнение для организма человека, оказывающее гармоничное, положительное воздействие на все его функции. Ходьба является врожденным безусловным рефлексом человека. Ходьба это физическое упражнение при выполнении, которого в той или иной степени работают практически все мышцы со значительной нагрузкой. Все другие виды физических упражнений, в основе которых лежит циклическое перемещение (бег, коньки, лыжи др.) это лишь произвольное ходьбы шагательного рефлекса. Ходьба применяется как средство реабилитации после различных заболеваний ССС, н/с, дых/с, травмы. Наибольшая значимость ее как средство профилактики заболеваний и повышение уровня умственной и физической работоспособности и физического совершенствования человека. Ценность ходьбы в том что у нее широкий диапазон нагрузочного воздействия, что позволяет легко дозировать нагрузку применительно к возрасту и степени подготовленности, используется различные виды ходьбы.

Ходьба человека это моторный циклический процесс, т.е способ передвижения. Который осуществляется относительно опоры с периодическим повторением всех движений. В основе двигательного акта лежит двигательный рефлекс. Полный цикл движения при ходьбе включает в себя сумму движений двух одиночных шагов, который производится последовательно левой и правой ногами и тем самым образуют двойной шаг. В процессе его выполнения наблюдается 2 основных периода:

1 фаза передней ноги. Наблюдается от момента постановки ноги на грунт до момента вертикали т.е момента когда опорная нога выпрямлена в полном суставе. Эту фазу называют амортизационной т.к в ней происходит смягчение динамичного удара или торможения тела по вертикали и горизонтали. При его взаимодействии с опорой начинается с постановки пятки ноги на грунт. Затем в процессе переката с пятки на всю стопу происходит перемещение веса тела на опорную ногу и создается предпосылки для выполнения следующей фазы.

2 фаза задней опоры отталкивания. Наблюдается с момента вертикали до момента отрыва носка опорной ноги от грунта. Функция этой фазы заключается в достижении оптимальной силы отталкивания с целью наиболее экономичного эффекта продвижения вперед. Это ключевая фата шага т.к в наибольшей степени обеспечивает продвижение вперед.

3 фаза заднего шага. Наблюдается с момента отрыва носка опорной ноги от грунта до момента вертикали, когда суставы голеностопной, тазобедренной, локтевной и плечевой находятся по вертикали точно друг над другом, а носки стоп опорной ноги и переносящей ноги примерно расположены по одной линии. При этом центр тяжести переносящей ноги расположены непосредственно над тазобедренным суставом, данная фаза служит для расслабления определенного восстановления и отдыхания мышц.

4 фаза переднего шага. Наблюдается с момента вертикали, до момента постановки пятки переносящей ноги на грунт которая в данный момент становится опорной тем самым цикл одиночного шага завершается.

Биомеханика шагательных движений и ходьбы

Основные понятия

Ходьба— это двигательное действие в результате реализации двигательного стериотипа (выполняются автоматически без участия сознания).

Походка— особенности поз и движений при ходьбе, характерные для конкретного человека.

Осанка — привычное положение тела человека в покое и движении, в том числе при ходьбе.

Опорная нога— нога, которая в данный момент опирается об опору, другая нога выносится вперёд — переносимая или свободная нога. При ходьбе тело не теряет соприкосновения с землей: оно опирается на землю то одной, то двумя ногами.

Передний и задний шаг (рис.5)

Рисунок 5. Характеристики переднего и заднего шага.

Полный цикл движений при ходьбе(рис.6).

Цикл хотьбы – полный комплекс движений от контакта пятки стопы опоры до следующего контакта этой же пятки. Полный цикл состоит из двойного шага, включающего 2 одиночных (коротких) шага.Одиночный шаг, в свою очередь, состоит из двух простых шагов, заднего и переднего. Короткий шаг при ходьбе— это расстояние между точкой опоры пятки одной ноги и центром опоры пятки контралатеральной ноги.

Рисунок 6. Короткий и двойной шаг при ходьбе.

Полный цикл ходьбы для каждой ноги состоит из фазы опоры (60% от цикла двойного шага) и фазы переноса конечности (40%) (рис. 7 и 8). Имеется 2 вида опоры при полном цикле ходьбы: двойная опора– опора двумя ногами; одинарная опора– только одной ногой.

Рисунок 7. Фазы полного цикла хотьбы.

Рисунок 8. Характеристики фазы опоры и фазы переноса конечности при ходьбе.

Параметры ходьбы(рис.9):

n Линия перемещения центра масс тела,

n База опоры — расстояние между двумя параллельными линиями, проведёнными через центры опоры пяток параллельно линии перемещения

n Разворот стопы — угол, образованный линией перемещения и линией, проходящей через середину стопы (центр опоры пятки и точка между 1 и 2 пальцами)

n Ритмичночть ходьбы — отношение длительности переносной фазы одной ноги к длительности переносной фазы другой ноги.

Читайте также:  Пульс_футболиста_во_время_игры

n Скорость ходьбы — число больших шагов в единицу времени (для взрослого — 113 шагов в минуту)

Рисунок 9. Основные параметры ходьбы.

Особенности «Спортивной ходьбы»(рис.11).

n Приземление на более выпрямленную, нежели при обычной ходьбе, ногу. При этом коленные суставы находятся почти все время в разогнутом положении.

n Движения рук, отведенных и приподнятых, порывисты.

n Период двойной опоры очень сокращен, но в то же время нет фазы полета.

Рисунок 11. Фазовый анализ спортивной хотьбы. Периоды опоры заштрихованы; вверху — левая нога, внизу — правая

Биомеханика бега

Особенности биомеханики бега(рис.12)

n Цикл движения похож на ходьбу, те же силы и группы мышц.

n Отсутствие фазы двойной опоры

n Наличие фазы полета (вместо двойной опоры)

n Более быстрое отталкивание и под более острым углом, чем при ходьбе

n Больший наклон туловища

n При приземлении нога частично согнута в коленном суставе (амортизация)

n Приземление может быть:

q С носка (при большой скорости): больше длина шага, больше амортизация, но больше напряжение сгибателей стопы и пальцев, которые выполняют толчок, следовательно, они не отдыхают и быстро устают

q С пятки (при небольшой скорости). слабая амортизация, сильный удар.

q С латерального края стопы (это лучше, чем с пятки), но для это-

го нужно в фазу полета расслабить все мышцы голени (это умеют

только квалифицированные спортсмены)

Рисунок 11. Фазовый анализ бега.

Биомеханика прыжка

Прыжок с места

n Сложное, ациклическое, переместительное, одновременно – симметричное движение, связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности, полетом и приземлением.

n ОЦТ описывает параболу (аналогичен броску).

n Для прыжка важно, чтобы в момент отделения от земли все части тела оставались неподвижными относительно друг друга, иначе часть энергии расходится зря.

n Силы: сила тяжести – во все фазы, сила реакции опоры – кроме фазы полета.

Фазы прыжка с места

I. Подготовительная фаза.

n Разгибание в голеностопном суставе, сгибание – в коленном и тазобедренном суставах.

n Тело выдвигается вперед, ОЦТ выносится за площадь опоры, начинается падение.

II. Фаза отталкивания.

n Сгибание в голеностопном суставе, разгибание в коленном и тазобедренном суставах, взмах руками вверх (поднимает ОЦТ).

n Передача толчка на центр тяжести тела

n Сокращение мышц создаёт силу, которая преодолевает силу тяжести

III. Фаза полета.

n Траекторию центра тяжести задана (изменить ее могут внешние силы)

n Изменение в положении ОЦТ (сгибание ног, взмах рук) удлиняет фазу полета.

IV. Фаза приземления.

n Мышцы нижней конечности производят уступающую работу, уменьшая сотрясение тела.

n Амортизация сгибанием в коленном и тазобедренном суставах

n ОЦТ вынесен назад, но падению препятствует инерция верхних частей тела.

n Вдох – в момент отрыва (подъем рук), выдох – при приземлении.

Биомеханика плавания

Плавание (наряду с греблей) относится к циклическим локомоциям, осуществляемым по принципу отталкивания от жидкой среды.Взаимодействие пловца с водой создаёт силы, продвигающие его в воде и удерживающие на ее поверхности. При плавании силы, тормозящие продвижение, значительны, переменны и действуют непрерывно. Постоянная опора для отталкивания вперед отсутствует, опора создается во время гребковых движений и остается переменной по величине.

Динамика плавания: Силы, действующие на тело человека в воде

По направлению различают вертикально- и горизонтально-направленные силы.Суммируясь, силы обеспечивают плавучесть тела в неподвижном состоянии и продвижение вперед при плавании.

В е р т и к а л ь н о — н а п р а в л е н н ы е силы(рис.12):

n С и л а т я ж е с т и G = mg,где т — масса тела, кг; g — ускорение свободного падающего тела, м/с2.

n В ы т а л к и в а ю щ а я (архимедова) сила F = Q-pв,

где Q — объем тела, см3; рв — удельный вес воды, г/см3.

q Приложена к центру объема тела, который не совпадает с ОЦМ → возникновение вращающего момента → опускание ног человека, неподвижно лежащего в воде

Рис.12. Направление и точки приложения силы тяжести и выталкивающей силы.

n Подъемная сила(Рис. 13)

q Появляется при обтекании тела потоком воды

q Пропорциональна площади горизонтального сечения тела и скорости набегающего потока и зависит от угла атаки

Рисунок 13. Характеристики подъемной силы.

Горизонтально-направленные силы(рис.13)

Биомеханика ходьбы

Пользователи просматривают тему:зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Нет

Следующая тема
Предыдущая тема

Список форумов spinet.ru » Форумы » Остеохондроз » Общий » Информация » Биомеханика ходьбы
Автор Сообщение
Vanya


Возраст: 31
Зарегистрирован: 22 Дек 2009
Сообщения: 191

Ходьба в норме

[Источник — Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика]

Читайте также:  Урбеч_из_семян_мака_польза_и_вред

Ходьба — автоматизированный двигательный акт, осуществляющийся в результате сложной координированной деятельности скелетных мышц туловища и конечностей.
Отталкиваясь от почвы, нога приводит тело в движение — вперед и несколько вверх и вновь совершает размах в воздухе.
Последовательность положения конечности взрослого человека при ходьбе показана на рис. 15.16. При ходьбе тело поочередно опирается то на правую, то на левую ногу.
Акт ходьбы отличается чрезвычайно точной повторяемостью отдель-ных его компонентов, так что каждый из них представляет точную копию в предыдущем шаге.
В акте ходьбы деятельное участие принимают также верхние конечно-сти человека: при выносе вперед правой ноги правая рука движется назад, а левая — выносится вперед. Руки и ноги человека при ходьбе совершают движения в противоположных направлениях.
Движение отдельных звеньев свободной ноги (бедра, голени и стопы) определяется не только сокращением мышц, но и инерцией. Чем ближе звено к туловищу, тем меньше его инерция и тем раньше оно может последовать за туловищем. Так, бедро свободной ноги перемещается вперед раньше всего, поскольку оно ближе всего к тазу. Голень, будучи дальше от таза, отстает, что ведет к сгибанию ноги в колене. Точно так же отставание стопы от голени вызывает сгибание в голеностопном суставе (см. рис. 15.16).
Последовательное вовлечение мышц в работу и точная координация их сокращений при ходьбе обеспечиваются у человека ЦНС и главным образом корой больших полушарий головного мозга. С точки зрения нервного механизма, ходьба представляет собой автоматизированный цепной рефлекс, в котором афферентная импульсация, сопровождающая каждый предыдущий элемент движения, служит сигналом для начала следующего.
Функциональный анализ ходьбы. Ходьба — это сложное циклическое локомоторное действие, одним из основных элементов которого является шаг (рис. 15.17).
При ходьбе, как и при других видах локомоторного движения, перемещение тела в пространстве происходит благодаря взаимодействию внутренних (сокращение мышц) и внешних (масса тела, сопротивление опорной поверхности и др.) сил. В каждом шаге, совершаемом правой и левой ногой, различают период опоры и период маха. Наиболее характерной особенностью всех видов ходьбы по сравнению с бегом и прыжками является постоянное опорное положение одной ноги (период одиночной опоры) или двух ног (период двойной опоры). Соотношение этих периодов обычно равно 4:1. Как период опоры, так и период маха может быть разделен на две основные фазы, а именно: период опоры — на фазы переднего толчка и заднего толчка, разделенные моментом вертикали; маха — фазы заднего шага и переднего шага, между которыми также находится момент вертикали.

Рис. 15.16. Ходьба в норме. Ширина и длина шага (а). Отклонение центра тяжести (ЦТ) во время ходьбы по вертикальной оси на 5 см (б). Отклонение ЦТ в сторону на 2,5 см (в) (по S. Hoppenfeld, 1983)

Рис. 15.17. Степень сокращения мышц туловища и нижней конечности
в течение двойного шага при обычной ходьбе (по данным электромиографического анализа, произведенного B.C. Гурфинкелем в ЦНИИТе протезирования и протезострое-ния). Черным цветом показано максимальное сокращение, двойным штрихом — сильное сокращение, одинарным — среднее сокращение, точками — слабое сокращение, белым показано расслабление мышцы: 1 — прямая мышца живота; 2 — прямая мышца бедра; 3 — передняя большеберцовая мышца; 4 — длинная малоберцовая мышца; 5 — икроножная мышца; 6 — полусухожильная мышца; 7 — двуглавая мышца бедра; S — большая яго-дичная мышца; 9 — мышца, натягивающая широкую фасцию; 10 — средняя ягодичная мышца; 11 — крестовоостистая мышца

Фаза переднего толчка. После заключительной фазы переднего шага начинается постановка стопы на почву при почти выпрямленном, но не закрепленном коленном суставе и согнутом, слегка отведенном и супиниро-ванном бедре. Стопа становится на опорную поверхность пяткой, после чего она совершает двойной перекат: с пятки на носок и снаружи внутрь. Этот перекат происходит под влиянием силы тяжести тела и последовательного включения в работу короткой малоберцовой мышцы, поднимающей наружу край стопы и далее мышц — длинной малоберцовой, задней большеберцовой, длинного сгибателя большого пальца стопы и длинного сгибателя пальцев, поддерживающих продольную дугу (свод) стопы. Такое движение стопы имеет двоякое значение: увеличение длины шага и растягивание мышц заднего отдела голени, участвующих в отталкивании тела. В начальном периоде опоры приобретает большое значение рессорная функция, выполняемая суставами стопы и незакрепленным суставом колена. Далее под действием тяжести и инерции тела нога несколько сгибается в коленном суставе и разгибается в голеностопном суставе при уступающей работе четырехглавой мышцы и мышц заднего отдела голени, что еще более повышает буферные свойства конечности.

Момент вертикали. К моменту вертикали нога выпрямляется и приводится за счет сокращения большей части мышц бедра и отчасти под влиянием силы тяжести. В это время стопа опирается на грунт всей подошвой, причем большинство ее мышц своим сокращением способствует сохранению сводов и участвует в функции удержания равновесия тела.

Читайте также:  Биомеханика_в_плавании

Фаза заднего толчка тела (отталкивание от опорной поверхности). В связи с этим контактирующая с грунтом конечность удлиняется за счет разгибания во всех ее суставах. В тазобедренном суставе вновь происходит некоторое отведение, но в отличие от переднего толчка, сопровождаемое небольшим поворотом бедра (внутрь). Ведущая роль в этой фазе принадлежит четырехглавой, полу сухожильной, полуперепончатой, длинной головке двуглавой и главным образом ягодичным мышцам.

Фаза заднего шага. В начале этой фазы (непосредственно после окончания заднего толчка) маховая нога находится в положении разгибания, некоторого отведения и поворота внутрь, что приводит к повороту таза вместе с туловищем в противоположную сторону. Из этого положения нога, производящая шаг, начинает совершать сгибание в тазобедренном и коленном суставах,
дополняемое незначительным поворотом ее наружу, что взаимосвязано с вращением таза в сторону маховой ноги. В это время основная нагрузка падает на мышцы: подвздошно-поясничную, приводящие, заднего отдела бедра и отчасти на разгибатели стопы.

Момент вертикали. Маховая нога выпрямлена в тазобедренном суставе и достигает максимального сгибания (по сравнению с другими фазами) в суставе колена. Сокращены главным образом мышцы заднего отдела бедра.

В фазе переднего шага мышцы заднего отдела бедра расслабляются и благодаря силе инерции и кратковременному баллистическому сокращению четырехглавой мышцы голень выбрасывается вперед. После этого начинается новый цикл движения.

Центр тяжести тела (ЦТ) при ходьбе (рис. 15.18, а) наряду с поступательными движениями (вперед), совершает еще движения боковые и в вертикальном направлении. В последнем случае размах (вверх и вниз) достигает величины 4 см (у взрослого человека), при этом туловище опускается больше всего именно тогда, когда одна нога опирается всей подошвой, а другая вынесена вперед. Боковые движения (качания в стороны) центра тяжести доходят до 2 см.
Колебания ОЦТ тела в стороны связаны с перемещением на опорную ногу всей массы тела, благодаря чему траектория ОЦТ тела проходит непо-средственно над площадью опоры. Чем ходьба быстрее, тем эти колебатель-ные движения меньше, что объясняется влиянием инерции тела.
Размер шага в среднем принимается за 66 см, при спокойной ходьбе продолжительность его — около 0,6 сек.
Помимо мышц нижних конечностей при ходьбе включаются в динамическую работу почти все мышцы туловища, шеи и верхних конечностей.
В связи с последовательным чередованием растяжения, сокращения и расслабления различных мышечных групп, что происходит во время ходьбы, значительная нагрузка на всю мышечную систему обычно не вызывает выраженного утомления. В значительной мере это также объясняется тем, что ритмические движения всего тела облегчают нормальную вентиляцию легких и улучшают кровообращение всех органов, включая центральную нервную систему (ЦНС). Таким образом, ходьба — это наилучший вид физической тренировки.
Кинематические и динамические характеристики человека между продольными осями смежных сегментов конечности можно измерять (так называемые межзвенные углы). На рис. 15.18 приведены графики межзвенных углов в тазобедренном суставе (ТБС), коленном (КС), голеностопном (ГСС) и плюснефаланговом (ПФС) при ходьбе в норме.
Характерной особенностью графиков этих углов (ангулограмм) является довольно стабильная периодичность. У разных людей меняются только продолжительность периода и диапазон изменений угла (амплитуда). В норме эти амплитуды составляют: в ТБС 26— 30°; в КС в опорный период шага 12—15°; в переносный период — 55—62°; в ГСС подошвенное сгибание равно 17—20°; тыльное — 8—10°. В ПФС всегда имеется тыльное сгибание при переносе (10—12°), при опоре сначала идет выпрямление до 0°, а при заднем толчке (от заднего толчка опорной ноги тело устремляется вперед) в ПФС снова происходит сгибание до 10—12°.
При ходьбе человек взаимодействует с опорной поверхностью, при этом возникают силовые факторы, называемые главным вектором и главным моментом сил реакции опоры. Типичные графики вертикальной и продольной составляющих главного вектора опорной реакции при ходьбе в произвольном темпе в норме представлены на рис. 15.18. Для графика вертикальной составляющей главного вектора опорной реакции характерно наличие двух вершин, соответствующих переднему (опора на пятку) и заднему (отталкивание передним отделом стопы) толчкам. Амплитуды этих вершин превышают массу человека и достигают 1,1—1.25Р (Р — масса человека).


Рис. 15.18. Перемещение общего центра тяжести (ОЦТ) тела при обычной
ходьбе (а). Графики межзвенных углов и опорных реакций при ходьбе
в норме: ТБС, КС, ГСС, ПФС — соответственно, тазобедренный, ко-ленный,
голеностопный, плюснефаланговый суставы; Rz, Ry — вертикальная
и продольная компоненты опорной реакции (б)

Ссылка на основную публикацию
Урсосан_в_бодибилдинге
Урсосан Прием анаболических стероидов всегда отрицательно сказывается на функционировании внутренних органов спортсменов. Особенно сильное пагубное воздействие испытывает печень, являясь фильтром...
Упражнения_с_пипидастрами
Нам 15 лет Новости, обсуждения, события и жизнь Сочи Главная Спорт Трюки с пипидастрами Автор: Александр Васильев 06 сентября 2016...
Урбеч_из_семян_мака_польза_и_вред
Урбеч из семян мака Целебные свойства растительных компонентов известны давно. Дагестанский народ использовал их по-своему, создав ни с чем не...
Ученики_брюса_ли_список
Брюс Ли - биография, информация, личная жизнь Брюс Ли Брюс Ли (Bruce Lee); детское имя - Ли Сяолун (кит. 李小龙,...
Adblock detector