Реферат по предмету "Физкультура и спорт"


Современный взгляд на проблему морфобиомеханических состояний мышц в зависимости от их силовой динамики

Современный взгляд на проблему
морфобиомеханических состояний мышц в зависимости от их силовой динамики

Доктор медицинских наук,
профессор Р.Н. Дорохов  Доктор
педагогических наук, профессор В.П. Губа 
Смоленский государственный институт физической культуры, Смоленск

Структуре, архитектонике и
функции скелетных мышц посвящено множество работ физиологов, микро- и
макроморфологов, биомехаников и педагогов. Каждый год появляются новые исследования, которые
опровергают заключение Alan J. Me Comas [8]: "Изучение мышечной структуры
практически завершено". Действительно, работы Хью Хакели при помощи
электронной микроскопии исследования Эндрю Хакели с помощью интерференционной
микроскопии раскрыли механизм сокращения толстой мышечной миофибриллы, положив
начало теории скольжения нитей актина и миозина относительно друг друга [9,
10]. Была экспериментально построена модель сокращения саркомера, описана
динамика изменения его длины. Показано, что сила зависит от количества
задействованных актино-миозиновых мостиков, а следовательно, от сближения
z-линий.

Однако тренера интересовали не только
микроструктурные внутримышечные преобразования, но и проявление силы в
зависимости от возраста, распределения и характера мышечных образований.
Раскрыты факторы, влияющие на проявление силы мышц (группы синергистов),
скоростные качества и т.д. В работах В.В. Язвикова [7] представлены
микробиохимические различия строения мышечных волокон у элитных спортсменов,
демонстрирующих выдающиеся результаты на спринтерских и марафонских дистанциях.
Показана зависимость между скоростью, укорочением, нагрузкой и мощностью мышц.

Эти процессы сокращения поперечно-полосатых
мышц начинаются еще в эмбриональном периоде и нарастают в фетальном. В
послеродовом периоде сокращения мышц - один из главнейших факторов,
стимулирующий рост и развитие органов и систем организма, - "правило
скелетной мускулатуры", сформулированное И.А. Аршавским [1].

Рост мышц в длину, увеличение числа
саркомеров стимулируется гормоном роста и ростом костей и имеет периоды
интенсивного и замедленного роста [11]. Прирост мышечной массы не совпадает с
периодом прироста их силы. Сила мышц достигает максимума через год-полтора, что
подтверждает фактор волнообразности прироста силы [2]. В связи с этим
представляет интерес изучение динамики силы мышц на всей амплитуде движения
суставов биокинематических звеньев и пар с учетом варианта биологического развития
и соматических особенностей на отрезках онтогенеза: пуэрильном, препубертатном,
пубертатном, ювенильном и матурантном.

Материал и методы исследования.
Анализируемый материал - фрагмент 13-летних лонгитудинальных исследований детей
г. Смоленска (с 7 до 20 лет). Обследования велись с использованием метрического
метода соматодиагностики и оценки биологического варианта развития: дети
общеобразовательных школ, ДЮСШОР по методу Р.Н. Дорохова, В.Г. Петрухина [5].
Дополнительно проводилась тензодинамография 13 групп мышц. Сила мышц измерялась
через 10° в крупных суставах и через 5° - в мелких. Использовалась ступенчатая
динамография, разработанная Р.Н. Дороховьм, Ю.Д. Кузьменко [4]. При
соматодиагностике выделялось пять основных соматических типов по непрерывной
линии варьирования от нано- до мегалосомии. Весь цифровой материал
обрабатывался с использованием разработанных компьютерных программ
"Прогноз" и "Сила" [6].

Таблица 1. Динамика силы мышц, ВР
"В" лиц мужского пола 15 лет




Сгибание бедра







Угол, °





330





340





350





0





10





20





30





40





50





60





70





80





90





100







М, кг





71,3





72,7





63,8





52,7





47,6





44,3





36,5





32,4





27,8





24,2





22,1





17,7





14,1





4,3







КВ, %





18,8





27,0





17,7





21,3





17,6





13,8





13,0





19,0





25,5





27,1





22,7





24,7





37,8





39,5







% max





98





100





87





72,5





63,8





60,7





50,3





44,5





38,2





33,2





30,2





24,3





20,2





5,3







Разгибание бедра








М, кг





13,5





22,3





28,3





35,0





43,7





45,9





56,9





63,4





68,7





83,2





84,8





88,3





96,3





71,2







КВ, %





33,8





39,0





23,3





13,1





12,5





11,8





15,0





16,0





15





17





18





20





15





18







% max





13,5





23





29





36,4





44,7





47,8





58,4





65,6





70,8





86,4





87,3





91,0





10,0





73,9







Отношение силы
сгибателей к силе разгибателей бедра, %







%





327





225





148





107





96,5





64,2





50,7





39,7





28,9





26,1





19,3





14,5





16,0





5,6







Сгибание
голеностопного сустава







Угол, °





0





10





20





30





40





50





60





70





80





90





100





110





120





130







М, кг





30,2





29,5





27,0





24,1





21,7





19,1





16,1





14,2





11,1





7,8





4,2





3,3





-





-







КВ, %





27





19





20





17





14





18





22





16





23





37





60





54





-





-







% max





100





96





90





80





70





70





63





53





46





36





26





14





-





-







Разгибание
голеностопного сустава







М, кг





22,9





30,7





34,3





36,1





41,7





46,2





50,9





47,8





44,7





42,0





39,8





37,2





40,1





-







КВ, %





44





36





22





28





19





23





20





24





22





20





27





19





20





-







% max





78





74





58





70





80





90





100





92





86





85





82





72





78





-







Отношение силы
сгибателей к силе разгибателей голени, %







%





136





96





79





66





51





45





38





37





31





26





33





10





-





-









Сгибание
позвоночника







Угол, °





0





10





20





30





40





50





60





70





80





90





100







М, кг





16





21





37





45





50





50





48





40





25





15





7







КВ, %





25





29





24





25





18





14





24





31





35





27





24







% max





32





42





74





80





100





100





96





80





50





30





14







Разгибание
позвоночника







М, кг





9





30





47





61





63





66





68





82





93





107





74







КВ, %





32





27





29





31





25





21





20





27





27





35





17







% max





8





28





43





57





58





61





63





76





86





100





69







Отношение силы
сгибателей к силе разгибателей позвоночника, %







%





177





70





78





73





79





75





70





48





26





14





9






Результаты и их обсуждение.
"Морфобиомеханическое состояние мышц" - расширенное понятие, включающее
не только растяжение группы мышц при изменении суставного угла между
кинематическими звеньями, но и изменение угла приложения силы этих мышц к
передвигаемому звену. Несомненно, учитывается изменение состояния
периферических рецепторов, т.е. датчиков длины мышцы - нервно-мышечных веретен.
В спортивных движениях основной управляющей системой является не простой
рефлекс на растяжение, замыкающийся через спинной мозг, а более сложная
следящая система - система управления.

Измерение силы мышц на всей амплитуде
движения (сустава) при изометрическом напряжении для чистоты педагогического
эксперимента выполнялось со строгим соблюдением определенных правил:

1. Оптимальное время для измерения силы
мышц исходя из исследований специалистов хрономедицины - 17-19 ч.

2. Предварительная разминка с
использованием стретчинговых и скоростно-силовых упражнений -- 5-7 мин.

3. Измерения проводить через 5-7 мин после
разминки.

4. Положение испытуемого вертикальное, с
фиксацией нерабочих суставов с помощью динамометрического стенда
"Школьник".

5. Плечо приложения силы к регистрирующей
части динамометра должно быть постоянным (сообразуясь с длиной измеряемого
звена).

6. Угол между динамометром и осью
измеряемого звена, к которому приложена сила, должен быть прямым!

7. Условия при измерении силы должны быть
комфортными.

8. Измерения целесообразно проводить в виде
соревнований.

9. Все расчеты осуществлять с учетом
соматического типа и варианта биологического развития.

10. Исследователям силы мышц обязательно
нужно указывать позу измеряемого, фиксацию звеньев тела и осевого скелета.
"Свободное" измерение силы без соблюдения указанных правил приводит к
получению несопоставимых и курьезных данных. "Свободное" измерение
силы приводит к подключению добавочных мышц кинематической цепи и переносу
массы тела (или звена) на динамометр. Отклонение тела (или звена) на 50
существенно меняет показатели силы. Точность проявленной силы при "рабочей
позе" и скорости ее нарастания имеет принципиальное значение при анализе
техники движения спортсменов различной подготовленности [3].

Измерения силы были выполнены с соблюдением
всех рекомендаций. В эксперименте участвовали 948 детей и подростков. В
качестве примера приведем результаты измерения силы у детей пубертатного
возраста мезосоматического типа (0,53-0,545 усл. ед.) и обычного варианта
биологического развития (табл.1).

Таблица 2. Показатели изменчивости силы
изучаемых суставов (кгс, %)




Показатели





max


F





min


F





 


F





max


KB





min


KB





 


KB





max








min








 


V





KB


max


F





KB


min


F





 


KB





M


измен


F







Сустав





Сгибание в
суставах







Тазобедренный





72,7





4,3





68,4





40





13





27





19,4





1,6





17,8





27





39





12





48







Коленный





30,2





3,0





27,2





60





14





46





8,1





1,7





6,4





27





60





33





2,2







Голеностопный





44





5,0





39





32





28





4





14





1,4





12,6





32





18





14





4,8







Позвон.: поясн.
отдел





50





7





43





35





14





21





9,0





1,7





7,3





14





24





10





3,9







Сустав





Разгибание в
суставах







Тазобедренный





96,3





13,5





49,8





39





11





28





14,4





1,4





13,0





39





11





28





5,7







Коленный





50,9





22,9





28





20





22





-2





10





2,5





7,5





44





19





25





15,3







Голеностопный





37





3,5





33,5





32





18





14





14,6





1,2





13,4





31





12





19





25







Позвон.: поясн.
отдел





10,7





9





98





35





32





3





37





2,8





34,2





-





-





-





-






Обозначение: F - сила мышц (кГс)

Цифровой материал иллюстрирует
внутригрупповую изменчивость силы мышц в зависимости от изменения суставного
угла, состояние мышц и соотношение силы сгибателей и разгибателей. Неясны
причины неравномерного изменения силы мышц при равномерном изменении суставного
угла в шаровидном (тазобедренном) суставе. Ряд авторов предлагают
воспользоваться анализом динамики статистических характеристик. Для косвенного
решения этой задачи Дж. Юна и М. Канделла (1973) анализируют динамику изменения
среднего квадратичного отклонения. Ю.С. Куршакова (1965) предлагает
анализировать изменение коэффициента вариации.

Анализ динамики квадратичного отклонения не
решил проблемы, интересующей тренеров. В табл. 2 приведены зоны вариации
основных статистических показателей.

Разность силы мышц в их крайних состояниях
при сгибании тазобедренного сустава достигает 68,4 кГс, а при разгибании - 49,8
кГс (см. табл. 2). Наиболее выраженное различие в силе характерно для
поясничного отдела позвоночного столба - 43 и 98 кГс соответственно.
Коэффициент вариации (КВ) силы, действующей на изученные суставы в зависимости
от изменения суставных углов, изменяется в широких пределах. По его значениям
можно судить только о подготовленности мышц работать в определенных углах, что
создается длительной тренировкой при выполнении ими "рабочего
движения" или привычной бытовой работой у лиц, не занимающихся спортом.



Рис. 1. Углы и сила мышц - сгибателей и
разгибателей бедра

Таблица 3. Углы звеньев тела максимальных,
минимальных и средних значений силы мышц




Звенья тела





Суставы





Углы
максимальных значений СМ





Углы минимальных
значений СМ





Углы совпадения
СМ сгибателей и разгибателей







Туловище-бедро





Тазобедренный





Сг 330 - 340°


Рг 90-80°





75 - 90°


330 - 340°





10-20°







Бедро-голень





Коленный





Сг 5-15°


Рг 60-80°





100-110°


10-20°





20 - 30°







Голень-стопа





Голеностопный





Сг 60 - 65°


Рг 95-103°





125-130°


60-65°





80 - 85°







Плечо-предплечье






Локтевой





Сг 85 - 95°


Рг 80 - 85°





90-105°


15-0°





80 - 90°







Предплечье-кисть






Лучезапястный





Сг 10 - 20°


Рг 70 - 60°





75 - 80°


10-0°





30 - 40°







Таз-туловище





Межпозвоночные





Сг 40 - 50°


Рг 100-80°





100,0-10°


0-10°





5-15°








Рис. 2. Изменение силы мышц в процентах от
максимальной силы, показанной при изменении суставного угла на 10°

Наименьшие значения КВ (17%) отмечены при
минимальном проявлении силы, т.е. при укороченном состоянии мышцы, а при
проявлении максимальной силы значения КВ достигают 42% ( у того же испытуемого)
(рис. 1).

Сила мышц, действующая на голеностопный
сустав, характеризуется наименьшими значениями статистических характеристик,
что объясняется постоянной нагруженностью мышц этого сустава при ходьбе и беге,
а также биомеханической особенностью сустава.

Наибольшую информацию о подготовленности
мышц к работе несет "индекс прироста силы мышц", который
корреляционно связан с "рабочими углами" выполнения основного
движения в конкретном виде спорта.

Обобщенные данные проявления силы мышц у
подростков 15-18 лет, специально не тренирующихся, позволили построить таблицу
основных показателей силы мышц (табл. 3). Пользуясь этой таблицей,
преподаватель физической культуры может оценивать подготовленность школьников в
силовом плане, измерив стандартным динамометром силу в углах ее максимального
проявления и сравнив с результатами табл. 1.

Адаптационные и силовые возможности
школьников имеют высокие корреляционные связи с соматическими характеристиками
компонентного варьирования. Наиболее низкие показатели абсолютной силы мышц у
лиц микросоматического типа. Однако по относительной силе (к массе тела и
мышечной массе) у этих же детей имеются достоверно более высокие показатели


Приросты силы в углах ее должного
максимального проявления наиболее низки у детей ВР "С" по сравнению с
хронологическими сверстниками в 7-8 лет. В 13-14 лет различия у этих же детей
снижаются. Дети ВР "А" вступают в период пубертатного развития,
который характеризуется снижением коэффициента интенсивности прироста мышечной
массы и увеличением длиннотных размеров тела. В 17-18 лет вновь
восстанавливаются различия в силовых показателях, характерные для 7-8-летних
детей. Причина, по всей вероятности, кроется в социальной переориентации
подростков. У лиц, опережающих сверстников в развитии, наблюдается снижение
интереса к занятиям, развивающим силу. У лиц ВР "С" этот интерес
возрастает - они не хотят отставать от своих более зрелых сверстников, хотят
быть конкурентными на дискотеках, быть замеченными сверстниками
противоположного пола.

Секции по бодибилдингу, восточным
единоборствам пополняются за счет детей 16-18 лет ВР "С" в пределах
от 28 до 43 %. Однако программ по предварительной подготовке и началу тренировок
этого контингента нет. Для изменения этой ситуации необходимы предварительная
работа по развитию потребностей в здоровом образе жизни на базе повышения
квалификации специалистов, работающих в области охраны детей и подростков, и
новые морфобиомеханические исследования по силовой подготовке.
Список литературы

1. Аршавский И.А. Физиологические
механизмы индивидуального развития// Основы мегонтронной теории онтогенеза.
-М.: Наука. - 1982. - 270с.

2. Дорохов А.Р. Развитие силовых
качеств девочек 7-12 лет различных соматических типов и вариантов развития.
Канд. дис., 1993. - 143 с.

3. Дорохов Р.Н., Ермаков В.В.
Измерение силы мышц у лыжников в лабораторных и естественных условиях//
Адаптация, макро- и микроскопическая анатомия. Душанбе, 1981, с. 104-107.

4. Дорохов Р.Н., Кузьменко Ю.Д.
Ступенчатая динамография // Телосложение спортсмена. Смоленск. 1976, с. 55-67.

5. Дорохов Р.Н., Петрухин В.Г.
Метрический метод соматодиагностики // Сб. научных трудов: СГИФК, 1976, с.
43-56

6. Левченков В.А., Дорохов Р.Н.
Компьютерные программы оценки соматического типа и варианта развития // Новости
спортивной и медицинской антропометрии. М., 1993, № 3, с. 86-87.

7. Язвиков В.В. Состав мышечных
волокон смешанных скелетных мышц как фактор конституции человека// Новости
спортивной медицины и медицинской антропологии. -М. - 1990, №1, с. 113-115.

8. Alan J. Me Comas. Skeletal Muscle. Form
and Function. - 1998. - 406 p.

9. Huxley A.F. Structural changes in muscle
during contraction. Intenference mieroscopy of living muscle fibres. - Nature,
173, 971-973.

10. Hanson Bag. CM Saxitoxin building to
sodium channels of rat skeletal museles. - Iornal of Physiology, 300, 89-103. -
1980.

11. Williams P.E. Ioldspink Zong: fudinal
growth of striatated muscle fibers. - Jornal of Cele Science, 9, 751-767. -
1971.

Для подготовки данной работы были
использованы материалы с сайта http://lib.sportedu.ru/


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Эдвин Пауэлл Хаббл - Edwin Powell Hubble
Реферат Проектный расчет редуктора, сборочный чертеж вала, ведомого и зубчатого колеса
Реферат Der Bundeskanzler
Реферат Чуфут-Кале
Реферат Стародавня Греція Рим Середньовіччя 16-17 століття розвиток акушерства
Реферат Международная экономика (кон.раб Организация и планирование научно-исследовательской и опытно-кон
Реферат Технология получения высокоочищенного хитозана из панцирей ракообразных
Реферат Shakespere Essay Research Paper In all of
Реферат Экономико статистический анализ и динамика прогнозирования урожайности С\Х культур
Реферат Псевдособытия, или как создавать новости для вашего бизнеса
Реферат 2 Современные тенденции развития российской индустрии строительных металлических конструкций
Реферат Средства защиты от окружающей среды
Реферат Анализ динамики производства и реализации продукции на ООО "Абдулинский элеватор"
Реферат Основные темы лирики Пушкина
Реферат Судьбы ренессансной традиции в средневековой культуре. Итальянские формы в русской архитектуре XVI века