АНАТОМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА АЦИКЛІЧНИХ РУХІВ

План лекції

1. Анатомічна характеристика ациклічних поступальних рухів (стрибок у довжину)
2. Анатомічна характеристика ациклічних, що переміщують, рухів (метання спису)

Стрибок у довжину з місця.  Стрибок в довжину з місця – це складний, локомоторний, одночасно симетричний, ациклічний рух. Він характеризується максимальною напругою працюючих м’язів протягом дуже короткого часу, внаслідок чого тіло, підкинуте в повітря, з великою швидкістю долає деяку відстань.

На відміну від ходьби та бігу, стрибок в довжину з місця – одноактний (ациклічний) рух, в ньому немає фаз, які повторюються. З точки зору біомеханічних закономірностей він є основним, тоді як інші види стрибків (стрибок в довжину з розгону, потрійний стрибок, стрибок у висоту тощо) – його різновиди. Стрибок, як і будь-який інший рух, виконується під дією зовнішніх і внутрішніх сил. Сила тяжіння направлена з ЗЦТ тіла перпендикулярно вниз і перешкоджає його поступальній ході. Сила реакції опори діє не у всіх фазах стрибка, оскільки у фазі польоту тіло втрачає зв’язок з опорною поверхнею.

Серед внутрішніх сил основне значення має сила, яка розвивається м’язами при їх напруженні. Момент сили м’язів у фазі поштовху перевищує момент сили тяжіння, що забезпечує відрив тіла від опорної поверхні та його вільний політ. Під час поштовху тілу стрибуна надається необхідна початкова швидкість і напрям польоту. Швидкість руху, що створюється поштовхом, залежить, у свою чергу, від імпульсу сили і часу, впродовж якого діятиме сила поштовху. Тому ефективність поштовху підвищується, якщо ЗЦТ тіла на початку поштовху займає нижче положення, а в кінці його – вище.

ЗЦТ тіла при стрибку рухається по параболі, траєкторія його зумовлена взаємодією сили тяжіння і сили поштовху. Характер параболічної кривої залежить від кута, під яким поштовх направлений до опорної поверхні. За законами балістики політ буде довшим, якщо поштовх направлений під кутом 45° до опорної поверхні. Якщо ж кут поштовху перевищує 45°, то політ буде вищий, але ближчий; при куті менше 45° політ буде нижчий і ближчий до місця початку руху . Рівновага та стійкість тіла в різних фазах стрибка різні, оскільки вони визначаються розмірами площі опори і положенням ЗЦТ, яке, у свою чергу, залежить від взаємного розташування частин тіла. Рухи тіла при стрибку в довжину з місця можна розділити на чотири фази: підготовчу, поштовху, польоту і приземлення.

Стрибок у довжину з місця

(12 послідовних положень тіла)

Підготовча фаза характеризується тим, що стрибун робить присідання і розгинає випрямлені в ліктьових суглобах руки. При цьому під впливом сили тяжіння відбувається ніби складання ла нок тіла, подібно до пружини, закріпленої на одному кінці. Гомілка нахиляється до фіксованої на опорній поверхні стопи, кут між гомілкою і стопою зменшується, тобто відбувається розгинання в гомілково-стопному суглобі. У колінному і кульшовому суглобах  відбувається згинання, стегно наближається до гомілки, а тулуб –до стегна.

М’язи нижньої кінцівки в цій фазі здійснюють поступливу роботу, перешкоджаючи дії сили тяжіння і фіксуючи положення вищерозміщених ланок по відношенню до нижніх. Основне навантаження припадає на великий сідничний м’яз, чотириголовий м’яз стегна, а також згиначі стопи і пальців, тобто на ті м’язи, які в наступній фазі виконуватимуть поштовх. Попереднє розтягання та подальша напруга цих м’язів сприяє їх балістичній роботі. Одночасно напружені м’язи-розгиначі хребта та глибокі м’язи потиличної ділянці, які утримують тулуб в нахиленому положенні, а голову – в прямому. Положення верхніх кінцівок забезпечується напругою м’язів-розгиначів плеча, передпліччя та кисті. Якщо пальці кисті зігнуті, то до вказаних м’язів приєднуються м’язи-згиначі кисті та пальців.

У підготовчій фазі створюються сприятливі умови для подальшої фази – фази поштовху: низьке положення ЗЦТ тіла і розтягання провідних груп м’язів. Стійкість тіла в цій фазі порівняно висока, проте значна напруга м’язів нижніх кінцівок і тулуба перешкоджає тривалому перебуванню тіла в даному положенні. До кінця підготовчої фази тулуб стрибуна дещо подається вперед, площа опори зменшується, внаслідок чого вертикаль ЗЦТ тіла наближається до передньої межі площі опори. Стійкість тіла вперед зменшується і, якщо наступна фаза не настане, тіло втрачає рівновагу і падає.

           Фаза поштовху . Подальший нахил тулуба вперед призводить до того, що вертикаль, опущена з ЗЦТ тіла, виходить за передню межу площі опори. Опора відбувається вже не на всю підошовну поверхню стопи, а лише на її передній відділ. Падінню тіла запобігає те, що починається рух. Стрибун різко випрямляє нижні кінцівки, тулуб і робить помах руками вгору. Ці рухи здійснюються за рахунок згинання стоп, розгинання в колінних і кульшових суглобах, розгинання хребта, піднімання поясу верхніх кінцівок, згинання в плечових і розгинання в ліктьових суглобах.

При цьому напружуються м’язи підошовної поверхні стопи, задньої та зовнішньої поверхонь гомілки, які виконують згинання в гомілковостопному суглобі; чотириголовий м’яз стегна (особливо його стегнові голівки), який є основним розгиначем в колінному суглобі, великий сідничний і великий привідний м’язи, які забезпечують розгинання стегна в кульшовому суглобі. Одночасно напружуються м’язи-випрямлячі тулуба.

На верхніх кінцівках працюють м’язи, що піднімають плечовий пояс, згиначі плеча, розгиначі передпліччя, а також м’язи, які оточують променево-зап’ястковий суглоб. Ці м’язи здійснюють долаючу роботу, причому на нижній кінцівці та на тулубі – при дистальній опорі, а на верхній кінцівці – при проксимальній опорі. Рухи ланок нижніх кінцівок та помах руками вгору сприяють підвищенню положення ЗЦТ тіла, збільшенню тривалості та дальності польоту стрибуна.

Опорна поверхня для поштовху має бути жорсткою і жорсткою, інакше станеться його амортизація, і він виявиться слабким. При стрибку в довжину з місця стопи зазвичай ставлять паралельно або навіть дещо привернутими. Деякі стрибуни навіть пронують ногу в кульшовому суглобі, що не лише дозволяє в максимально використовувати для поштовху силу м’язів-згиначів стопи, але і забезпечує симетричну передачу поштовху обох ніг тулубу, оскільки при пронованому положенні нижніх кінцівок поперечна вісь гомілково-стопних суглобів стає паралельною поперечній вісі таза.

Наприкінці фази поштовху до вказаних м’язів приєднуються м’язи-антагоністи. Їх скорочення гальмує рух в суглобах, закріплює положення ланок тіла, створюючи тверду основу для передачі сили поштовху на ЗЦТ тіла і запобігаючи травмам в суглобах.

Фаза польоту. На початку фази польоту тіло стрибуна набуває випрямленого, дещо нахиленого вперед положення. Напрямок польоту після поштовху є заданим, проте його дальність залежить від зовнішніх сил та від взаємного розташування ланок тіла. Так, при сильному зустрічному вітрі, коли виразно виражена сила опору середовища, дальність польоту буде менша і, навпаки, при попутному вітрі – більша.

Під час польоту створюється найвигідніше положення тіла для подолання перешкод і відбувається підготовка до приземлення. У польоті можливі лише компенсаторні рухи тіла, рухи в двох протилежних напрямках (при підвищенні траєкторії однієї частини тіла відбувається пониження траєкторії іншої). Для зменшення моменту інерції, лобового опору і для вигідного приземлення виконуються наступні рухи:

• винесення ніг вперед:
• згинання в колінному і кульшовому суглобах;
• розгинання стопи;
• згинання тулуба;
• опускання поясу верхньої кінцівки;
• розгинання рук в плечовому суглобі.

М’язи-згиначі хребта, згиначі кульшового і колінного суглобів, розгиначі стопи за відсутності опори зближують місця початку і прикріплення, тобто притягують до середини дистальний і проксимальний кінці м’язів зі швидкістю, обернено пропорційною до квадратів мас. Після опускання поясу верхньої кінцівки він відносно закріплюється, і рука рухається назад м’язами-розгиначами плеча при проксимальній опорі.

У міру винесення ніг вперед створюються вигідні умови для приземлення. Згинання тулуба, опускання поясу верхньої кінцівки та рух рук назад сприяють найнижчому положенню ЗЦТ тіла. Перед моментом приземлення ноги по відношенню до опорної поверхні мають бути розташовані приблизно під тим же кутом, що і під час відштовхування. Недостатнє винесення їх вперед зменшує дальність стрибка, а надмірне – може викликати падіння тіла назад.  Різке згинання стегна відбувається в результаті скорочення клубово-поперекового м’яза, натягача широкої фасції та прямого м’яза стегна. Важливу роль в раціональному приземленні відіграє і положення таза.

За рахунок скорочення м’язів живота відбувається обертання таза довкола поперечної вісі, він підтягується до грудної клітки, що сприяє винесенню вперед нижніх кінцівок. Перед приземленням завдяки скороченню чотириголового м’яза стегна відбувається розгинання в колінному суглобі. Стопа знаходиться під прямим кутом до поздовжньої вісі гомілки і утримується в цьому положенні напругою передньої групи м’язів гомілки.

Фаза приземлення. У цій фазі необхідно погасити швидкість польоту без різких поштовхів, а також зберегти рівновагу тіла. Під час зіткнення з опорною поверхнею тіло отримує сильний поштовх, який амортизується завдяки еластичності з’єднань та поступливій роботі згиначів стопи, розгиначів гомілки, стегна, тулуба, а також завдяки таким пристосуванням для пом’якшення поштовхів і струсів, як в’язка голівки стегна, меніски і хрестоподібні в’язки колінного суглоба, хрящі суглобових поверхонь кісток, синовіальна рідина тощо.

Під час приземлення не можуть бути повністю використані ресорні властивості стопи, оскільки воно відбувається зазвичай не на передній, а на задній відділ стопи, і склепінчаста будова її в даному випадку відіграє незначну роль, тобто не використовується. Стійкість тіла у момент приземлення мала. Площа опори утворена поверхнею задніх відділів стоп і простором між ними. Вертикаль, опущена з ЗЦТ тіла, проектується ззаду площі опори. Після приземлення тіло за інерцією продовжує рухатися вперед. Це призводить до того, що ЗЦТ тіла проходить над площею опори і зміщується вперед по мірі поступального руху тулуба. Падіння назад можливо в тому випадку, якщо нижні кінцівки надмірно винесені вперед і продовження траєкторії ЗЦТ тіла не досягає площі опори.

Різкі рухи руками назад, а потім вперед сприяють просуванню тулуба вперед і підвищують стійкість тіла, запобігаючи його падінню назад. Як видно з аналізу роботи м’язів, майже у всіх фазах рухів під час стрибка беруть участь одні й ті ж функціональні групи м’язів:

• згиначі стопи і пальців;
• розгиначі гомілки;
• розгиначі стегна;
• розгиначі хребтового стовпа.

У підготовчій фазі і на початку фази приземлення вони виконують поступливу роботу, а при поштовху і в кінці фази приземлення, коли стрибун повертається у вихідне положення, – долаючу роботу. Тому при стрибку в довжину з місця найсильніше розвиваються дані групи м’язів. Крім того, цей стрибок сприяє розвитку координації рухів.

Особливості механізму дихання під час стрибка в довжину з місця полягають в тому, що в підготовчій фазі при помаху руками вверх створюються сприятливі умови для вдиху , під час польоту дихання дещо затримується, а при приземленні відбувається видих.       

Метання списа.  Метання – це складний, ациклічний, асиметричний, локомоторний (якщо виконується з розгону) рух, при якому створюються зусилля, які сприяють переміщенню снаряда. За характером рухів всі метання можна розділити на:

• метання кидком, коли рух здійснюється з легким снарядом (вкидання м’яча з ауту у футболі, баскетболі, метання гранати, спису тощо);
• метання з поворотом, яке виконується переважно із снарядами середньої та важкої ваги (диск, молот);
• штовхання, як правило, важких снарядів (ядра).

Не дивлячись на те, що кожний вид метання має свою специфіку щодо техніки виконуваних рухів, у всіх видах метань можна виділити загальні фази та схожі риси, які забезпечують ефект руху . В метальних рухах розрізняють три фази:

• фазу вихідного положення, особливо виражену при метанні з місця;
• фазу попередніх дій, при якій створюються оптимальні умови для фінального зусилля;
• фазу завершального руху , що визначає необхідну силу або точність руху.

Фаза вихідного положення при метанні спису

Анатомічна характеристика метального руху на прикладі метання списа

Метання списа – це складний ациклічний, асиметричний рух. При метанні списа фаза вихідного положення і фаза попередніх дій немов зливаються в одну, тоді як фаза завершального руху виражена досить виразно. Метання списа, як і будь-який рух тіла, зумовлене взаємодією зовнішніх і внутрішніх сил. Сила тяжіння тіла і снаряда, що метається, діє впродовж всіх фаз, а сила реакції опори – лише в опорні періоди. Площа опори, а отже, і міра стійкості тіла в різних фазах неоднакові:

• при розгоні в опорні періоди площа опори мінімальна і представлена лише площею опорної поверхні однієї стопи;
• у фазу попередніх дій перед фінальним зусиллям вона найбільша і складається з площі опорних поверхонь обох стоп і площі простору, який знаходиться між ними.

У фазі вихідного положення і при розгоні спис стримується кистю так, що I і Ш пальці щільно охоплюють його, ІІ палець витягнуть уздовж списа, а IV і V пальці вільно лежать біля Ш пальця. Рука із списом піднята вгору і зігнута в ліктьовому суглобі. Спис розташований над плечовим суглобом, лікоть направлений вперед, кисть знаходиться приблизно на рівні вушної раковини. М’язи-згиначі кисті та пальців розтягнуті та напружені, вони перешкоджають її розгинанню під дією сили тяжіння списа. Зігнуте положення руки в ліктьовому суглобі стримується згиначами передпліччя, а в плечовому суглобі – розгиначами плеча і м’язами, що відводять плече, які забезпечують положення плеча майже під прямим кутом до тулуба. Всі ці м’язи працюють при проксимальній опорі. На протилежній стороні напружені м’язи, що фіксують пояс верхньої кінцівки до тулуба, м’язи, що оточують плечовий, ліктьовий, променево-зап’ястковий суглоби та суглоби кисті. Всі вони працюють також при проксимальній опорі. Особливості роботи м’язів тулуба і нижніх кінцівок такі ж, як при звичайному бігу.

У фазі попередніх дій метальник займає положення, найбільш вигідне для подальшого фінального зусилля. Його тіло подібне до натягнутого луку , особливо якщо кидок виконується без розгону. Рука, в якій затиснутий снаряд, розігнута в плечовому та ліктьовому суглобах. Тулуб і пояс верхніх кінцівок розгорнуті в напрямку руху списа так, що плече вільної руки виведене вперед. Вона зігнута в ліктьовому суглобі та приведена до тулуба.

При метанні правою рукою основний тягар тіла припадає на ліву ногу. Вона розігнута в кульшовому і колінному суглобах і зігнута в гомілково-стопному суглобі. Права нога, дещо зігнута в колінному суглобі, винесена вперед і поставлена на опорну поверхню бічною частиною стопи перехресно перед лівою ногою (так званий «перехресний крок»). Стійкість тіла назад вкрай незначна, оскільки завдяки нахилу тулуба назад ЗЦТ тіла проектується на задню межу площі опори.

Положення тіла стримується напругою м’язів-згиначів і розгиначів хребта, а також розгиначів стегна і гомілки, згиначів стопи. Положення ланок верхньої кінцівки стримується напругою м’язів-розгиначів плеча і передпліччя. М’язи- згиначі верхньої кінцівки сильно розтягнуті та напружені. Скручування тулуба відбувається під впливом скорочення внутрішнього косого м’яза живота з протилежного боку. Всі попередні дії метальника спрямовані на те, щоб відвести руку зі снарядом максимально назад і цим привести м’язи в робочий стан. Попереднє розтягання основних функціональних груп м’язів за рахунок взаємного розташування окремих частин тіла сприяє їх скороченню в балістичному режимі.

У фазі завершального руху відбувається інтенсивна напруга м’язів і досягається фінальне зусилля, необхідне для метання снаряда. Поштовх лівою ногою, здійснюваний завдяки напруги м’язів задньої та зовнішньої поверхонь гомілки, сприяє перенесенню ваги тіла на праву ногу. Права нога, яка до цього моменту була дещо зігнутою в колінному суглобі, різко випрямляється. Відбуваються швидке розгинання в кульшовому і колінному суглобах, та згинання в гомілково-стопному суглобі.

Основне навантаження припадає на великий сідничний м’яз, чотириголовий м’яз стегна, а також на м’язи задньої та зовнішньої поверхонь гомілки. До цих рухів приєднується згинання тулуба не лише в ділянці хребта, але і в кульшовому суглобі. Скорочуються м’язи живота, м’язи-згиначі стегна. Пояс верхніх кінцівок рухається разом з тулубом вперед, при цьому праве плече виноситься вверх і вперед. Права рука різко згинається в плечовому суглобі. У ліктьовому суглобі спочатку відбувається згинання, що супроводжується розтяганням триголового м’яза плеча, а потім різке розгинання. Закінчується фінальний рух згинанням кисті.

До м’язів, які найінтенсивніше працюють у момент кидка, можна віднести передній зубчастий, великий і малий грудні м’язи, передню частину дельтоподібного, довгу голівку двоголового м’яза, дзьобоподібно-плечовий м’яз. Вони працюють при проксимальній опорі. Руку, зігнуту в ліктьовому суглобі, утримують м’язи-згиначі передпліччя, а розгинають розгиначі передпліччя (трицепс плеча). Рух кисті здійснюється напругою м’язів-згиначів кисті та пальців. Різке розгинання в плечовому суглобі (з деякою пронацією) лівої руки сприяє компенсаторному винесенню вперед поясу верхньої кінцівки метальної руки, «подовжує її, збільшує швидкість руху і дальність польоту списа. Робота м’язів носить балістичний (вибуховий) характер. При метаннях снарядів на дальність спочатку скорочуються сильніші м’язи, що забезпечують повільні рухи крупних ланок тіла, потім менш сильні м’язи і, наприкінці зусилля – м’яза дистальних ланок тіла.

Дихання під час метальних рухах нерівномірне. Під час розгону здійснюються 1-2 дихальних рухів. У фазі замаху, коли метальна рука відведена назад, створюються сприятливі умови для вдиху , а у фазі завершального руху – для видиху. Часто метальники затримують дихання у фазі фінального зусилля і видих роблять після нього.

Метання вимагає від спортсмена такі фізичні якостей, як гнучкість і сила. Для метальників важлива гнучкість хребтового стовпа, велика рухомість в плечовому і кульшовому суглобах, а також сила м’язів, які беруть найбільш активну участь у рухах. В той же час, слід зазначити неоднакове навантаження на праву та ліву половини опорно-рухового апарату , у зв’язку з чим необхідно звертати увагу на гармонійний розвиток м’язів в процесі тренувань.