МЕТОДИКО – БІОМЕХАНІЧНІ ЗМІНИ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ, ЯКІ СПОСТЕРІГАТЬСЯ ПІД ВПЛИВОМ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ

Дацко Ю.М., Павлун Т.О., Барабаш М. О.

Академія митної служби України

МЕТОДИКО – БІОМЕХАНІЧНІ ЗМІНИ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ, ЯКІ СПОСТЕРІГАТЬСЯ ПІД ВПЛИВОМ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ

Кожного з нас не залишає байдужим питання особистого здоров’я. Його фундамент ми закладаємо ще з юнних років, на уроках фізичної культури. В сучасних умова існує багато дисциплін та методів, які навчають нас як зберегти та покращити стан здоров’я за допомогою спорту. У зв’язку з цим розглянемо взаємодію гімнастичних вправ та методів дисципліни «Біомеханіка».

Основними напрямками розвитку учбової дисципліни «Біомеханіка» є виконання учбово-досліджуваних робочих дій, основаних на ідеї біомеханізмів, і зв'язків форм їх проявлення з особливостями створення і функціонування рухливого апарату людини.

Фізичні вправи педагогікою спорту розглядаються як основні засоби фізичного виховання. Проте незважаючи на це, понятійний апарат і змістовність методики їх розробки та використання на сьогодні потребують детальнішого висвітлення. Одним із фундаментальних факторів навколишнього середовища є механічний рух матеріальної системи тіла людини. Досить часто в спортивно-педагогічній практиці поняття "рух" і "фізична вправа" використовуються як тотожні. Зрештою це не так.

Рухова функція - одна з найважливіших функцій організму людини. Під рухом при цьому розуміються різні зміни в організмі, його внутрішні і зовнішні взаємодії, а також зміну його стану. Механічним рухом людини можна вважати зміну положення її тіла відносно інших тіл.

Якщо при розгляді деяких рухів тіло людини і його розміри не мають суттєвого значення, то з метою спрощення задачі ними можна знехтувати. В таких випадках при вивченні рухів тіло людини геометрично заміняють відносно званої матеріальної точки. Коли ж при аналізі рухів розмірами тіла людини знехтувати неможливо, оскільки тоді зникає зміст вирішуваної задачі, тіло людини можна розглядати як систему матеріальних точок. При цьому допускається ще одне спрощення: тіло людини умовно вважається абсолютно твердим, тобто форми і розміри його окремих ділянок залишаються незмінними при рухах.

Для того, щоб оцінити окремі рухи, треба зіставити їх між собою, визначаючи їх біомеханічні характеристики. Розрізняють біокінематичні та біодинамічні характеристики рухів тіла людини. Біокінематичні характеристики включають: просторові характеристики (координати точки, тіла, системи тіл, траєкторії точок); часові характеристики (момент часу, тривалість руху, темп і ритм рухів); просторово-часові характеристики (швидкість та прискорення точок і тіла).

Біодинамічні характеристики рухів людини включають інерційні характеристики (маса тіла, момент інерції); силові характеристики (сили, моменти сил, імпульс сили та імпульс моментів сил); енергетичні характеристики (робота сил, потужність, механічна енергія тіла - кінетична і потенційна). Кожна людина наділена цілком конкретним комплексом рухових можливостей, що залежать від віку, статі, способу життя тощо.

Рухові можливості -- це передумови, які склалися в організмі в процесі його філогенезу і онтогенезу до виконання рухів з відповідними біомеханічними характеристиками. Однак оволодіння тими чи іншими руховими можливостями відтак не гарантує людині їх безумовну реалізацію.

Рухові можливості кожної людини можна визначити також за її руховою активністю. При цьому під руховою активністю розуміють біологічно детермінований рівень прояву рухових можливостей, зумовлений генотипними і фенотипними особливостями організму людини.

Завдяки цьому спрограмованому комплексу вправ, які допомагають нам в електронному вигляді побачити рухи нашого тіла, ми можемо направити більше навантаження на ті частини, які видаються нам ослабленими. Алгорифмну структуру створеного методико-програмного комплексу «Мультимедія біомеханіка» показано для наглядності на рисунках 1 та 2 з технічних виконань «Ой - Дзуки» "Гяку-Дзуки", "Мае-Гэри", "Уширо-Гэри, каратистами (див Додатки)

Завдяки ним, ми можемо спостерігати за всіма виконаними діями та навантаженнями, які виконуються, що зрозуміло допомагає покращити учбовий процес. Методико - програмний комплекс «Мультимедія біомеханіка» має достатньо великі можливості організації, як якісного біомеханічного дослідження рухових дій в різних видах спорту, так і порівняльного аналізу отриманих результатів між собою і базою даних. Це дозволяє використовувати комплекс при вдосконаленні спортивної майстерності, покращення якостей навчально - тренувального процесу і при виконанні научно-досліджуваних робіт студентів. Таким чином, ця система є досить продуктивною, і має всі шанси зацікавити теперішню молодь. О крім цього можна запропонувати і більш доступні методи покращення свого фізичного стану, які грунтуються на гімнастичних вправах. Розглянемо їх можливості відповідно до виду, а саме:

- особливість ритмічної гімнастики полягає в тому, що темп рухів і інтенсивність виконання вправ задається ритмом музичного супроводу.

У ньому використовується комплекс різних ритмів, що по-своєму впливають на різні системи організму. Так, серії бігових і стрибкових вправ впливають переважно на сердечно-судинну систему, нахили і присідання — на руховий апарат, методи релаксації і самонавіювання на центральну нервову систему. Вправи в партнерстві розвивають силу м'язів і рухливість в суглобах, бігові серії - витривалість, танцювальні - пластичність.

В залежності від вибору характеру занять, де використовується ритмічна гімнастика, вони можуть носити переважно атлетичний, танцювальний, психорегулюючий або змішаний характер. Характер енергозабезпечення, міра посилення функцій дихання і кровообігу залежать від виду вправ.

Серія вправ партнерного характеру (в положеннях лежачи, сидячи) впливає найбільш стабільним чином на систему кровообігу ЧСС, де частота серцевих скорочень не перевищує 130— 140 узд/міна, тобто не виходить за межі аеробної зони; споживання кисню збільшується до 1,0—1,5 л/міна, а вміст молочної кислоти не перевищує рівня ПАНО — біля 4,1 ммоль/л. Таким чином, робота в партнерстві носить переважно аеробний характер. У серії вправ, що виконуються в положенні стоячи, локальні вправи для верхніх кінцівок також спричиняють збільшення ЧСС до 130—140 уд/мін, танцювальні рухи — до 150—170, а глобальні (нахили, глибоке присідання) —до 160—180 уд/мін. Найбільш ефективно впливають на організм серії рухових і стрибкових вправ, в яких за певного темпу ЧСС може досягати 180—200 уд/сек, а споживання кисню — 2,3 л/міна, що відповідає 100% МПК. Таким чином, ці серії носять переважно анаеробний характер енергозабезпечення; вміст лактату в крові до кінця тренування в цьому випадку досягає 7,0 ммоль/л, кисневий борг — 3,0 л.

У залежності від підбору серій вправ і темпу рухів заняття ритмічною гімнастикою можуть мати спортивну або оздоровчу спрямованість. Максимальна стимуляція кровообігу до рівня ЧСС 180—200 уд/мін може використовуватися лише в спортивному тренуванні молодими здоровими людьми. У цьому випадку вона носить переважно анаеробний характер і супроводжується пригнобленням аеробний механізмів енергозабезпечення і зниженням величини МГЖ. Істотної стимуляції, жирового обміну при такому характері енергозабезпечення не відбувається. В зв'язку з цим не спостерігається зменшення мас тіла, і нормалізація холестеринового обміну, і також розвиток загальної витривалості і працездатності.

На заняттях оздоровчої спрямованості вибір темпу рухів і серій вправ повинен здійснюватися таким чином, щоб тренування носило в основному аеробний характер (із збільшенням ЧСС в межах 130—150 уд/мін). Тоді нарівні з поліпшенням функцій опорно-рухового апарату (збільшенням сили м'язів, рухливості в суглобах, гнучкості) можливе і підвищення рівня загальної витривалості, але в значно меншій мірі, ніж при виконанні циклічних вправ.

Досить поширеною гімнастикою на сьогоднішній день є частина йоги - «ХАТХА-ЙОГА» Незважаючи на те що ця гімнастика досить популярна в нашій країні, її фізіологічний вплив на організм вивчений поки що недостатньо. Цілком ймовірно, що діапазон її впливу вельми широкий внаслідок різноманіття засобів, що використовуються.

Хатха-йога — це складова частина індійської йоги, яка включає в себе систему фізичних вправ, спрямованих на вдосконалення людського тіла і покращення функцій внутрішніх органів. Вона складається з статичних поз (асан), дихальних вправ і елементів психорегуляції. Вплив на організм асан залежить принаймні від двох чинників:

- сильного розтягнення нервових стовбурів і м'язових рецепторів,

- посилення кровотоку в певному органі (або органах) внаслідок зміни положення тіла.

При збудженні рецепторів виникає могутній потік імпульсів в ЦНС, стимулюючий діяльність відповідних нервових центрів і внутрішніх органів. У позі «ширса-сану» (стойка на голові) збільшується притока крові до головного мозку, в позі лотоса — до органів малого таза. Виконання спеціальних дихальних вправ (дихання, що контролюється ), пов'язаних із затримкою дихання, крім нервно-рефлекторного впливу на організм, сприяє збільшенню життєвої місткості легенів і підвищує стійкість організму до гіпоксії. «Сава-сану» («мертва поза») з повною м'язовою релаксацією і зануренням в напівсонний стан використовується для більш швидкого і повного відновлення організму після сильних м'язових напружень в статичних позах. Стимуляція відновлюваних процесів і підвищення ефективності відпочинку завдяки зниження потоку імпульсів від розслаблених м'язів в ЦНС, а також посилення кровотоку в м'язових групах, що працювали.

У останні роки отримані нові дані про те, що під час релаксації (так само як і в процесі м'язової діяльності) в кров виділяються ендорфіни, внаслідок чого поліпшується настрій і знімається психоемоційне напруження, найважливіший чинник нейтралізації психологічного стресу.

При динамічному спостереженні за молодими людьми, що займаються за системою «хатха-йога», виявлено також ще ряд позитивних змін в організмі. Так, відмічене зниження ЧСС і артеріального тиску в спокої, збільшення ЖЕЛ (в середньому з 4,3 до 4,8 л), а також збільшення вмісту в крові еритроцитів і гемоглобіну під часу затримки дихання. В той же час, підвищення аеробний можливостей і рівня фізичної працездатності не спостерігалося. Тест PWC170 збільшився з 1220 до 1260 кгм/мін, а МПК з 3,47 до 3,56 л/міна, що статистично недостовірно (Джанарадж, 1980). У дослідженнях останніх років відмічається позитивний вплив йоги на хворих бронхіальною астмою і гіпертонічною хворобою (дихання, що контролюється і прийоми психорегуляції), а також зниження здатності згущування крові і підвищення толерантності до фізичних навантажень.

Таким чином, система «хатха-йога» може використовуватися в оздоровчій фізичній культурі. Наприклад, успішно застосовуються такі вправи, як черевне і повне дихання йогів, аутогенна тренування (яка, по суті, є варіантом «мертвої пози»), деякі вправи на гнучкість, («плуг» і інш.), елементи гігієни тіла, його живлення і т.д.

Також слід зазначити, що у масовій фізичній культурі широко використовується оздоровча (прискорена) хода: при відповідній швидкості (до 6,5 км/ч) її інтенсивність може досягати зони тренуючого режиму (ЧСС 120—)(130 уд/мін). У США, наприклад, прискореною ходою (за даними інституту Геллопа) займається 53 млн американців. При таких умовах за 1 годину ходи витрачається 300—400 ккал енергії в залежності від мас тіла (приблизно 0,7 ккал/кг на 1 км пройденого шляху).

Наприклад, людина з масою тіла 70 кг при проходженні 1 км витрачає біля 50 ккал (70X0.7). При швидкості ходи 6 км/год сумарна витрата енергії становитиме 300 ккал (50*6). При щоденних заняттях оздоровчою ходою (по 1 годині) сумарна витрата енергії за тиждень складе близько 2000 ккал, що забезпечує мінімальний тренувальний ефект для компенсації дефіциту енерговитрат і зростання функціональних можливостей організму.

Це підтверджується результатами дослідження максимальної аеробний продуктивності.