Физические упражнения только тогда полезны, когда их выполняют с учетом возраста, пола, а также индивидуальных возможностей человека. Каждая мышца — это не только часть аппарата, обеспечивающего механическое перемещение тела человека, но еще и активный орган, иннервируемый и кровоснабжаемый, прочно взаимосвязанный с другими органами и системами.
Активная (работающая) мышца вовлекает в соответствующую деятельность весь организм, способствует передаче воздействий физических упражнений через двигательный аппарат на все тело.
От того, какие мышцы более активно участвуют в выполнении того или иного упражнения, зависит его результат.
Например, если в работе участвуют только мышцы-сгибатели пальцев кисти, то совершенно очевидно, что такое упражнение не оказывает большого воздействия на сердечно-сосудистую систему. Если же интенсивно работает диафрагма, то при этом, наоборот, происходит значительное влияние прежде всего на дыхательную и сердечно-сосудистую системы.
Итак, тело человека — это сложная система, состоящая из десятков шарнирных соединений. Таким устройством обеспечивается высокая подвижность и гибкость нашего тела, способность совершать сложнейшие движения в пространстве.
Основные варианты перемещения тела и его составных элементов в пространстве представлены смещением, угловым и спиралевидным движениями (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Оценка направления движения относительно трех координатных осей:
Cr-Cd — вертикальная ось; Ls-Ld — фронтальная ось; V-D — сагиттальная ось
Смещение — линейное движение, при котором все точки тела перемещаются равномерно вдоль оси в одном направлении. Например, линейным является движение поезда в тоннеле.
Угловое движение, или вращение, — движение, при котором все точки тела неравномерно перемещаются вокруг оси, пронизывающей плоскость; точки, расположенные ближе к оси, вращаются с меньшей скоростью, чем расположенные дальше от нее. Вращение колес машины, стоящей на месте, или падение спиленного дерева отражают закономерности углового движения.
Спиралевидное движение — это комбинация углового движения со смещением вдоль одной и той же оси одномоментно (например, вывинчивание шурупа из гайки). При этом ось, по которой совершается спиралевидное движение, может как совпадать с одной из трех координатных осей, так и располагаться под углом к ним.
Все три вида движения человека могут быть проанализированы с помощью методов пространственного анализа: координатного, плоскостного и смешанного (координатно-плоскостного).
Координатный метод — анализ перемещения тела и составных его элементов на основании мысленного разложения направления движения на три взаимно перпендикулярные оси координат: вертикальную, фронтальную, сагиттальную (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Расположение вертикальной (Cr-Cd), фронтальной (Ls-Ld) и сагиттальной (V-D) осей в теле человека
Вертикальная ось (Cr-Cd) «проходит» вдоль тела человека сверху вниз (или снизу вверх), т. е. от головы до плоскости опоры (и в обратном направлении). Ее другое название — кранио-каудальная (или каудо-краниальная).
Фронтальная ось (Ls-Ld) «пересекает» человека в направлении от одной стороны тела к другой по линии плеч, ось имеет другие названия: продольная, латеро-латеральная, лево-правосторонняя.
Сагиттальная ось (V-D) «пронизывает» тело человека подобно стреле (лат. sagitta — стрела) спереди назад, поэтому она имеет и другие названия: поперечная, вентро-дорзальная.
Оценить направление движения относительно трех координатных осей можно следующим образом: движение вдоль оси — линейное смещение, вокруг оси — угловое движение, вокруг и вдоль оси — спиралевидное движение.
Плоскостной метод — анализ положения и перемещения тела, а также его составных элементов на основании мысленного разделения пространства на три взаимно перпендикулярные плоскости: сагиттальную, фронтальную, горизонтальную (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Положения тела в трех взаимно перпендикулярных плоскостях пространства:
А — сагиттальной; Б— фронтальной; В — горизонтальной плоскостей;
Cr-Cd — вертикальная ось; Ls-Ld — фронтальная ось; V-D — сагиттальная ось
Каждая плоскость ограничена двумя координатными осями, а третьей пронизана под прямым углом.
Сагиттальная плоскость А ограничена пересечением сагиттальной (V-D) и вертикальной (Cr-Cd) координатных осей, фронтальная ось (Ls-Ld) расположена по отношению к сагиттальной плоскости перпендикулярно.
Фронтальная плоскость Б ограничена пересечением вертикальной (Cr-Cd) и фронтальной (Ls-Ld) координатных осей, сагиттальная ось (V-D) расположена по отношению к фронтальной плоскости перпендикулярно.
Горизонтальная плоскость В ограничена пересечением фронтальной (Ls-Ld) и сагиттальной осей (V-D), вертикальная ось (Cr-Cd) расположена по отношению к горизонтальной плоскости перпендикулярно.
Координационно-плоскостной метод — оценка проекционной деформации тела, совершающего движение вдоль или вокруг оси при его проекции последовательно на различные плоскости.
Сагиттальная плоскость пересекает тело в переднезаднем направлении, разделяя его на правую и левую половины (рис. 3.4, а).
В сагиттальной плоскости проходят: линейные смешения вдоль Cr-Cd, V-D, а также вдоль оси, расположенной под утлом к вертикальной и сагиттальной осям (краниальное, каудальное, вентральное, дорзальное, кранио-вентральное и другие смещения); угловые движения (флексия, экстензия).
Рис. 3.4. Тело человека в трехмерном пространстве:
а — сагиттальная плоскость; б — фронтальная плоскость; в — горизонтальная
Поскольку в трехмерном пространстве существует три плоскости (фронтальная, горизонтальная и вертикальная), любое тело в пространстве имеет 6 степеней свободы: 3 постоянных (х, у, z) и 3 вращательных вокруг этих осей (рис. 3.4,б, в; 3.5; 3.6).
Рис. 3.5. Степени свободы любого тела в пространстве:
X, Y, Z — постоянные;
х, у, z — вращательные
Рис. 3.6. Человек как биомеханическая система
Рис. 3.7. Шесть видов мышечной работы:
F — момент силы воздействия; F1 — момент силы сопротивления; Fвзр — момент силы взрывного характера
Все движения в суставах человека вращательные (табл. 3.1).
Таблица 3.1 . Биомеханика суставов человека