Что такое биомеханика

1. Что такое биомеханика?

• Термин биомеханика составлен из двух греческих слов:
bios – жизнь и mechanike – наука о машинах. Эта наука
характеризуется применением основных принципов
механики, т.е. науки о механических движениях
материальных тел и их взаимодействиях, к живым
организмам.

2. История биомеханики

• Курс биомеханики впервые введен в программу
физкультурных вузов в 1958 г.
• Основы наших знаний о движениях заложили Ньютон
и Архимед
• И. М. Сеченов (1829—1905 гг.), П. Ф. Лесгафт (1837—
1930 гг.), А. А. Ухтомский (1875—1942 гг.) и
основоположник отечественной биомеханической
школы Н. А. Бернштейн (1896—1966 гг.) много
сделали для развития биомеханики труда и спорта.
• Д.Д. Донской заложил исходные методологические
основы всей научно-исследовательской
деятельности в сфере биомеханики спорта

3. Биомеханика изучает опорно-двигательный аппарат и двигательные действия человека с позиций классической механики

Биомеханика изучает опорнодвигательный аппарат и двигательные
действия человека с позиций
классической механики
Цель биомеханики: 
повышение эффективности
двигательных действий
человека и предупреждение
травм

4. Задачи биомеханики: 1. разработка новых вариантов техники и оценка их эффективности

5. моделирование новых двигательных действий и оценка возможности их выполнения спортсменом

6. разработка биомеханически целесообразных тренажеров для занятий физической культурой и спортом

7. разработка и улучшение снаряжения спортсмена, повышающего эффективность двигательных действий

8. оценка правильности существующей техники и выявление ошибок, которые могут привести к травмам

9. Разработать инвентарь, который позволяет уменьшить возможности получения спортсменами тяжелых травм (хоккей, футбол, велоспорт, бокс)

10. Критерии оптимальности двигательной деятельности

11.

Топ-10 самых травмоопасных 
олимпийских видов спорта:
1. Бокс
2. Гандбол
3. Тхэквондо
4. Тяжелая атлетика
5. Футбол
6. Хоккей на траве
7. Спортивная гимнастика
8. Велоспорт
9. Триатлон
10. Теннис

12.

Топ-10 самых безопасных 
олимпийских видов спорта:
1. Гребля на каноэ
2. Академическая гребля
3. Парусный спорт
4. Прыжки в воду
5. Синхронное плавание
6. Настольный теннис
7. Стрельба из лука
8. Стендовая стрельба
9. Бадминтон
10. Волейбол

13. Общий рейтинг

1. Дайвинг
2. Скалолазание
3. Хоккей
4. Родео
5. Верховая езда
6. Мотоспорт
7. Футбол
8. Черлидинг
9. Гольф
10. Регби

14. Процедура анализа двигательной деятельности

1. Изучение внешней картины двигательной
деятельности.
2. Выяснение причин, вызывающих и изменяющих
движения.
3. Определение топографии работающих мышц. На
этом этапе выявляется, какие мышцы и как
участвуют в выполнении данного упражнения.
4. Определение энергетических затрат и того,
насколько целесообразно расходуется энергия
работающих мышц.
5. Выявление оптимальных двигательных режимов
(наилучшей техники двигательных действий и
наилучшей тактики двигательной деятельности).

15.

Краниальный конец туловища –
Каудальный конец туловища –
Вентральная поверхность –
Дорсальная поверхность –
Проксимальный конец –
Дистальный конец –
Медиальный –
Латеральный –

16.

• Краниальный конец туловища – верхний, расположенный
ближе к голове
• Каудальный конец туловища – нижний
• Вентральная поверхность – передняя
• Дорсальная поверхность – задняя
• Проксимальный конец – ближний
• Дистальный конец – удаленный
• Медиальный – серединный (внутренний)
• Латеральный – боковой (внешний)

17.

18.

19.

ГУЗ «Клиническая поликлиника №6»
КАК ПРОСТО ОПРЕДЕЛИТЬ ОЖИРЕНИЕ?
160см/65 кг
Номограммы
Для определения избыточного веса и ожирения:
при росте 160 см и весе 65 кг – это уже избыточный вес!
Артериальная гипертония, факторы риска и их коррекция

20.

ГУЗ «Клиническая поликлиника №6»
ИНДЕКС МАССЫ ТЕЛА:
ИМТ = Вес (кг) : Рост(м2)
В КРУПНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ПОКАЗАНО, ЧТО СНИЖЕНИЕ
МАССЫ ТЕЛА НА 10% ПРИВОДИТ К СНИЖЕНИЮ ОБЩЕЙ
СМЕРТНОСТИ НА 10%!
Категории
массы
тела 
Дефицит
Нормальная
Избыточная
Ожирение
I степени
II степени
III степени 
Индекс массы
тела, кг/м2 
≤18,5
18,5–24,9
25–29,9
30,0–34,9
35,0–39,9
≥40 
Риск
сердечно-сосудистых
заболеваний 
Низкий
Обычный
Повышенный
Высокий
Очень высокий
Чрезвычайно
высокий 
Артериальная гипертония, факторы риска и их коррекция

21. Висцеральный жир – скапливается вокруг внутренних органов и ведет к серьёзным заболеваниям

22. Механическое движение тела – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени

Механическое движение тела – это изменение
положения тела в пространстве
относительно других тел с течением времени
Кинематические характеристики движений человека делятся на
следующие группы:
пространственные (координаты, перемещение, траектория
движения тела)
временные (длительность движения,
темп движений, ритм движений)
пространственно-временные (скорость, ускорение).

23.

Взаимосвязь показателей при поступательном и вращательном движении тела (Н.Б. Кичайкина, 2000)
Поступательное
движение
Вращательное движение
Взаимосвязь
показателей
Линейная скорость
(м/c), V
Угловая скорость
(рад/c), ω
V=ωR
Линейное ускорение
(м/c2), a
Угловое ускорение
(рад/c2), e
а=eR

24.

25.

26.

27.

28. Законы Ньютона

Первый закон Ньютона
• Если на тело не действует внешняя сила, то
тело находится в состоянии покоя
или равномерного прямолинейного движения.
• Это свойство также носит называние
— Инерция тел.
из первого закона Ньютона следует:
• Любое изменение состояния движения
обусловлено действием сил.

29.

               Второй закон Ньютона.
•  Сила, действующая на тело, равна 
произведению массы тела на создаваемое 
этой силой ускорение, причем 
направления силы и ускорения 
совпадают:
• F = ma
               Третий закон Ньютона.
• Сила действия равна силе 
противодействия:
     F1 = -F2

30. Равномерное прямолинейное движение

• Скорость равномерного прямолинейного 
движения – это физическая векторная величина,
равная отношению перемещения тела S за любой
промежуток времени к значению этого промежутка t:
• V= S/t
• скорость равномерного прямолинейного движения
показывает, какое перемещение совершает
материальная точка за единицу времени.
• Перемещение (расстояние) при равномерном
прямолинейном движении определяется формулой:
• S= V•t

31.

• Дистанция 5 км. Первый километр
спортсмен пробегает за 3 минуты,
каждый последующий на 10 секунд
медленнее, найти среднюю скорость
(м/с, км/ч)

32. Равноускоренное прямолинейное движение

• При равноускоренном прямолинейном
движении скорость тела определяется
формулами
V = Vₒ + at
Vₒ² = V ² - 2aS

33.

• Лыжник стартует с места и при
постоянном ускорении 0,8 м/с²
преодолевает 40 метров.
Найти конечную скорость и время,
затраченное на её достижение.

34. Утомление

• Различают умственное, эмоциональное и физическое
утомление. Биомеханика рассматривает только физическое
утомление.
• Фаза компенсированного утомления - когда спортсмен
сохраняет интенсивность движения на прежнем уровне
(например, скорость бега).
• Фаза декомпенсированного утомления - когда, несмотря на
все старания, спортсмен не может сохранить необходимую
интенсивность (например, турист, отставший от группы).
• В фазе компенсированного утомления скорость
передвижения не снижается, а изменяется только техника
движения. Наиболее часто уменьшается длина шагов,
которая компенсируется возрастанием частоты

35. Латентные показатели выносливости

• Запас скорости – разность между средним
временем преодоления эталонного отрезка
при прохождении всей дистанции и лучшим
временем на этом отрезке
ЗС = t д / n - t эт

36.

• Первый спортсмен пробегает 800 м за 2 мин, а 100 м
за 12 сек; второй 800 м за 2 мин 08 сек, а 100 м за 15
сек. Кто из них выносливее?
• Дистанцию 5 км спортсмен преодолевает за 15 мин
45 секунд, 10 км за 33 мин 20 сек, 20 км за 1 час 8
мин 40 секунд. Построить график зависимости
запаса скорости от длины дистанции.

37.

Группа видов
спорта
1. Виды спорта, не
связанные со
значительными
физическими
нагрузками
Энерго-затраты
Вид спорта
Шахматы, шашки
Акробатика, гимнастика (спортивная,
художественная), конный спорт, легкая
атлетика (барьерный бег, метания,
прыжки, спринт), настольный теннис,
прыжки с трамплина на лыжах, санный
спорт, стрельба , тяжелая атлетика,
фехтование, фигурное катание
Бег на 400, 1500 и , борьба, бокс,
3. Виды спорта, с
горные лыжи, легкоатлетическое
большим объемом и
многоборье, спортивные игры
интенсивностью
(баскетбол, волейбол, водное поло,
физической
регби, теннис, хоккей - с мячом, с
нагрузки
шайбой, на траве, футбол)
4. Виды спорта,
Альпинизм, бег на 10000м, биатлон,
связанные с
велогонки на шоссе, гребля, коньки
длительными и
(многоборье), лыжные гонки, лыжное
напряженными
двоеборье, марафон, ходьба
физическими
спортивная
2. Виды спорта,
связанные с
кратковременными,
но значительными
физическими
нагрузками
Пол
ккал
кДж
М
2800-3200
11704-13376
Ж
2600-3000
10870-12540
М
3500-4500
14630-18810
Ж
3000-4000
12540-16720
М
4500-5500
18810-22990
Ж
4000-5000
16720-20900
М
5500-6500
22990-27170
Ж
5000-6000
20900-25080

38. Самостоятельная работа

Биомеханический анализ
основного соревновательного движения
в избранном виде спорта
1.
2.
3.
Определение топографии работающих мышц
Определение кинематических, динамических и
энергетических характеристик движения
Оптимальные двигательные режимы
[email protected]

39. Литература

1. Донской Д.Д., Зациорский В.М. Биомеханика:
Учебник для институтов физической культуры.- М.:
ФиС, 1979.
2. Практикум по биомеханике: Учебное пособие для
институтов физической культуры / Под ред. И.М.
Козлова.-М.: ФиС, 1980
3. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика:
Учебник для вузов.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003.
4.
Уткин В.Л. Биомеханические аспекты спортивной
тактики. -М.: ФиС, 1984.