Биомеханика

Понятие биомеханики

Биомеханика тела изучает движение живых организмов, взаимодействие их тканей и органов с внешней средой. В ее основе — законы классической механики, которые применяются для анализа и моделирования биологических систем. Она нужна, чтобы понять, как работает организм человека, и создавать новые методы лечения и реабилитации.

Человеческое тело — это удивительно сложная и слаженная система, где каждый элемент выполняет свою роль, а все вместе они обеспечивают нам возможность двигаться, жить и взаимодействовать с окружающим миром. Изучение биомеханики позволяет нам понять, как именно происходит это взаимодействие, какие силы действуют на наше тело и как мы можем управлять ими для достижения максимальной эффективности и безопасности.

Для начала давайте разберемся с основными направлениями движения, которые используются для описания работы нашего тела.

Для того, чтобы точно описать движение в теле человека, биомеханика использует систему координат, состоящую из трех основных плоскостей и трех соответствующих осей. Представьте себе, что ваше тело — это трехмерное пространство, которое можно разделить на три перпендикулярные плоскости:

1. Сагиттальная плоскость — это плоскость, которая делит ваше тело на правую и левую половины. Движения в сагиттальной плоскости — это сгибание и разгибание. Например, когда вы делаете приседания, ваши коленные и тазобедренные суставы двигаются в сагиттальной плоскости.

Ось — фронтальная (или поперечная).

2. Фронтальная (или коронарная) плоскость — эта плоскость делит ваше тело на переднюю и заднюю половины. Движения во фронтальной плоскости – это отведение и приведение. Например, когда вы поднимаете руку в сторону или выполняете боковые наклоны, ваши плечевые и позвоночные суставы двигаются во фронтальной плоскости.

Ось — сагиттальная (или передне-задняя).

3. Горизонтальная (или поперечная) плоскость — эта плоскость делит ваше тело на верхнюю и нижнюю половины. Движения в горизонтальной плоскости — это вращение. Например, когда вы поворачиваете голову или выполняете скручивания корпуса, ваши шейные и позвоночные суставы двигаются в горизонтальной плоскости.

Ось — вертикальная (или продольная).

Основные движения в теле человека

• Сгибание (флексия): уменьшение угла между костями в суставе. Происходит в сагиттальной плоскости. Например, сгибание локтя, колена, шеи.
• Разгибание (экстензия): увеличение угла между костями в суставе. Происходит в сагиттальной плоскости. Например, разгибание локтя, колена, шеи.
• Отведение (абдукция): движение конечности в сторону от средней линии тела. Происходит во фронтальной плоскости. Например, отведение руки в сторону, отведение ноги в сторону.
• Приведение (аддукция): движение конечности к средней линии тела. Происходит во фронтальной плоскости. Например, приведение руки к телу, приведение ноги к телу.
• Вращение (ротация): движение кости вокруг своей оси. Происходит в горизонтальной плоскости. Различают внутреннее (медиальное) и наружное (латеральное) вращение. Например, вращение плеча внутрь или наружу, вращение бедра внутрь или наружу.
• Круговое движение (циркумдукция): комбинация сгибания, разгибания, отведения и приведения. Например, круговое движение рукой в плечевом суставе.
• Пронация: вращение предплечья, при котором ладонь поворачивается вниз.
• Супинация: вращение предплечья, при котором ладонь поворачивается вверх.
• Дорсифлексия: тыльное сгибание стопы (поднимание носка вверх).
• Плантарфлексия: подошвенное сгибание стопы (опускание носка вниз).
• Инверсия: поднятие внутреннего края стопы.
• Эверсия: поднятие наружного края стопы.
• Горизонтальное сгибание (горизонтальная абдукция): движение руки или ноги в горизонтальной плоскости от средней линии тела.
• Горизонтальное разгибание (горизонтальная аддукция): движение руки или ноги в горизонтальной плоскости к средней линии тела.

В реальной жизни движения редко происходят в одной плоскости. Чаще всего мы видим комбинацию движений в разных плоскостях. Например, при ходьбе наши суставы двигаются в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях одновременно.

Зачем разбираться в биомеханике специалистам ЛФК и фитнес-тренерам?

Знание биомеханики — это очень важный инструмент для специалистов ЛФК и фитнес-тренеров. Понимая, какие мышцы работают в разных движениях и как силы действуют на тело, вы сможете составлять программы тренировок, которые максимально эффективно воздействуют на целевые мышцы. Вы сможете подбирать упражнения, которые лучше всего подходят для достижения поставленных целей — будь то увеличение силы, наращивание мышечной массы, улучшение гибкости или снижение веса.

Знание биомеханики помогает предотвратить травмы. Вы сможете оценивать технику выполнения упражнений и выявлять потенциально опасные движения. Например, понимание биомеханики позвоночника позволит вам научить клиентов правильно поднимать тяжести, избегая травм спины.

Каждый человек уникален, и его тело имеет свои особенности. Знание биомеханики позволяет учитывать эти особенности при составлении программ тренировок. Вы сможете адаптировать упражнения и нагрузки к индивидуальным потребностям и возможностям каждого клиента, учитывая его возраст, уровень физической подготовки, наличие травм и другие факторы.

Специалисты ЛФК используют знания биомеханики для разработки программ реабилитации после травм. Понимание того, как происходит восстановление тканей и как правильно нагружать поврежденные участки тела, позволяет ускорить процесс выздоровления и вернуть пациента к полноценной жизни.

Знание биомеханики нужно, чтобы легко выявлять ошибки в технике движений и помогать клиентам их исправить. Например, понимание биомеханики бега позволит вам улучшить технику бегуна, сделать его более эффективным и снизить риск травм.

Благодаря знанию биомеханики вы сможете объективно оценивать прогресс клиентов — измерять различные параметры движений, такие как амплитуда, скорость, сила и координация, и отслеживать их изменения во времени.

Знание биомеханики станет вашим козырем! Опираясь на научные данные, вы легко и красноречиво сможете объяснить клиентам, почему вы выбрали те или иные упражнения и как они работают. Это помогает мотивировать клиентов и повысить их приверженность к тренировочному процессу.

Например, анализируя биомеханику приседаний, вы сможете оценить глубину приседа, положение коленей и спины, а также активность различных мышц. Это позволит вам скорректировать технику выполнения упражнения и сделать его более безопасным и эффективным.

Анализируя биомеханику жима лежа, вы сможете оценить траекторию движения штанги, положение локтей и плеч, а также активность мышц груди, плеч и трицепсов. Это позволит вам оптимизировать технику выполнения упражнения и увеличить нагрузку на целевые мышцы.

Анализируя биомеханику бега, вы сможете оценить длину шага, частоту шагов, угол наклона тела и положение стопы. Это нужно, чтобы улучшить технику бега и избежать возможных травм.

Виды биомеханики

Существует несколько видов биомеханики человека. Каждая тема рассматривает движение тела под своим углом. Например, математическая биомеханика использует для этого методы математического моделирования.Уравнения и компьютерные модели помогают предсказать реакцию организма на различные физические нагрузки и стимулы.

Биомеханика тканей помогает понять, как при двигательной активности функционируют и взаимодействуют друг с другом органы, суставы, мышцы и ткани организма. А биомеханика спорта нужна, чтобы разработать оптимальные тренировочные программы, улучшить спортивные результаты, снизить риск травм.

Клиническая биомеханика

Клиническая биомеханика используется в медицине и реабилитации. Она помогает отследить изменения, которые происходят в организме пациентов при заболеваниях и травмах. С ее помощью подбирают методы лечения и восстановления. 

Клиническая биомеханика широко применяется в ортопедии, спортивной медицине и физиотерапии. Она нужна для оценки эффективности лечения, оптимизации процессов восстановления после травмы и предотвращения повторных травм.

Инженерная биомеханика

Инженерная биомеханика — наука, которая применяет инженерные принципы и методы для изучения движения организмов. Она использует техническое и механическое моделирование и анализ, чтобы изучить взаимодействие органов и тканей, разработать протезы и устройства для медицинского использования, а также оптимизировать эргономику и дизайн устройств и оборудования.

Спортивная биомеханика

Спортивная биомеханика изучает движение в спортивных дисциплинах. Исследуются сила, скорость, гибкость и координация движений спортсменов. Биомеханика мышц помогает тренерам и спортсменам оптимизировать технику и улучшить результаты, а также предотвратить возможные травмы и повреждения. 

Теоретическая биомеханика

Теоретическая биомеханика разрабатывает и исследует математические модели и теории, касающиеся движения организмов. Она позволяет предсказывать и объяснять аспекты движения организмов: силу, сопротивление, напряжение.

Биомеханика положения тела

В основе биомеханики положения тела — статическое равновесие и механика человеческого тела в разных позах и положениях. Исследуются силы, напряжения и нагрузки, которые возникают при поддержании определенной позы или положения тела. Это нужно, чтобы оптимизировать эргономику рабочих мест, проектировать правильные упражнения для поддержания здоровой осанки и предотвращать возможные повреждения позвоночника и мышц.

Компьютерная биомеханика

С помощью компьютерных программ и специализированного оборудования, исследователи и инженеры могут создавать виртуальные модели и сценарии. Это нужно, чтобы изучить различные аспекты движения и механики организмов.

Театральная биомеханика

В основе театральной биомеханики — метод театральных действий, введенный русским режиссером Константином Станиславским. Направление изучает движения и выразительность физического тела на сцене. Принципы биомеханики используются для создания эффектных и гармоничных движений актеров. Театральная биомеханика помогает развить у актеров их физическую выразительность, улучшить подачу эмоций и создать впечатляющие сценические образы.

Биомеханические методы оздоровления организма

Биомеханические методы оздоровления организма — комплексная система упражнений, методик и правил, основанных на принципах биомеханики, которые направлены на улучшение физического и психологического состояния организма. Биомеханические методы оздоровления организма помогают укрепить мышцы, улучшить координацию и гибкость, снять стресс и напряжение. Они основаны на правильной механике движений организма, а это — залог безопасности и эффективности.

Биомеханика как дисциплина используется в медицине, спорте и других сферах человеческой деятельности. Она способствует развитию новых методов лечения, оздоровления и улучшения качества жизни.

Источники:

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Биомеханика