Главная » 2014»Сентябрь»30 » Скачать Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры физических упражнений. Самсонова, Алла Владимировна бесплатно
07:00
Скачать Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры физических упражнений. Самсонова, Алла Владимировна бесплатно
Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры физических упражнений
Диссертация
Автор: Самсонова, Алла Владимировна
Название: Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры физических упражнений
Справка: Самсонова, Алла Владимировна. Моторные и сенсорные компоненты биомеханической структуры физических упражнений : диссертация доктора педагогических наук : 13.00.04 Санкт-Петербург, 1997 359 c. : 71 99-13/14-3
Объем: 359 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 1997
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 МОТОРНАЯ И СЕНСОРНАЯ ФУНКЦИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА
И ЖИВОТНЫХ (анализ литературных источников)
11 Моторная функция скелетных мышц человека и животных и методы ее исследования
111 Механическая модель мышцы
112 Зависимость между силой и длиной мышц
113 Зависимость между силой и скоростью сокращения мышц
114 Зависимость силы активных мышц от длины и скорости сокращения
115 Зависимость силы, развиваемой мышцей, от уровня ее возбуждения1
116 Влияние мышечной геометрии на результирующее действие мышцы в организме человека
117 Методы определения морфометриче ских характеристик мышц нижних конечностей человека
12 Сенсорная функция скелетных мышц человека и животных и методы ее исследования
121 Рецепторы опорно-двигательного аппарата человека
122 Зависимость частоты импульсации рецепторов от длины, скорости и напряжения мышцы
123 Способы оценки афферентного притока, поступающего от рецепторов мышц
13 Прикладное значение исследований моторной и сенсорной функций мышц при выполнении движений человеком
14 Гипотеза, цель и задачи исследования
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
21 Педагогические методы исследования
211 Анализ научно-методической литературы
212 Педагогические наблюдения
22 Биомеханические и физиологические методы исследования
221 Антропометрия
222 Фотосъемка
223 Киносъемка
224 Методы регистрации кинематических характеристик движений человека
225 Электромиография
23 Методы обработки данных исследования
231 Численные методы обработки результатов исследования
232 Статистическая обработка результатов исследования
24 Организация исследования
241 Подготовка испытуемого к эксперименту
242 Организация и проведение экпериментов
243 Характеристики участников эксперимента
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОТОРНОЙ И СЕНСОРНОЙ АКТИВНОСТИ
МЫШЦ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
31 Обоснование методики оценки моторной активности мышц
311 Допущения, принятые при использовании моделирования для расчета морфометрических характеристик мышц
312 Зависимости между морфометрическими характеристиками мышц нижних конечностей и межзвенными углами
313 Определение констант, характеризующих расстояния от мест прикрепления мышц до центров вращения в суставах
314 Сравнительный анализ методов определения морфометрических характеристик мышц
315 Фазовые траектории мышц - новый способ представления результатов, характеризующих моторную активность мышц
32 Обоснование способа косвенной оценки величины афферентного притока, поступающего от проприорецепторов мышц
321 Предположения и модели, используемые для оценки величины афферентного притока, поступающего от рецепторов мышц
322 Сравнительный анализ различных способов оценки величины афферентного притока, поступающего от проприорецепторов
33 Программа M0RF0METR для вычисления морфометрических характеристик мышц и определения величины их
I афферентной активности
34 Резюме
ГЛАВА 4 МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ МЫШЦ ПРИ РАЗЛИЧНОМ
ТЕМПЕ ДВИЖЕНИЙ
41 Изменение параметров электрической активности мышц (ЭАМ) человека в зависимости от темпа движений
411 Зависимость между длительностью ЭАМ и темпом
I движений
412 Взаимосвязь относительной длительности ЭАМ и b темпа движений
413 Зависимость между моментом начала активности мышцы и темпом движений
42 Изменение морфометрических и скоростных характеристик мышц при различном темпе движений
421 Фазовые траектории мышц при различном темпе педалирования
422 Фазовые траектории мышц при различном темпе бега
43 Механизмы регуляции активности мышц при выполнении движений в различном темпе
44 Биомеханические факторы, обеспечивающие достижение максимального темпа при педалировании и беге
45 Резюме
ГЛАВА 5 БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ОТБОРА СРЕДСТВ
СОПРЯЖЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
51 Критерии отбора средств сопряженного воздействия в тренировочном процессе спринтеров и барьеристов
52 Биомеханическое обоснование критериев оценки специальных упражнений в скоростно-силовых видах легкой атлетики
53 Оценка специальных упражнений спринтеров на основе разработанных критериев
54 Оценка специальных упражнений барьеристов на основе разработанных критериев
55 Сопоставление различных критериев оценки адекватности основного и специальных упражнений
56 Резюме
ГЛАВА 6 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СЕНСОРНОЙ И
МОТОРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ МЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ДЛЯ решения
ЗАДАЧ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ
61 Оценка афферентного притока при выполнении спортивных движений
62 Оценка технической подготовленности спортсменов
621 Критерии технического мастерства барьеристов
622 Критерии технического мастерства барьеристок, разработанные на основе методики оценки моторной и сенсорной активности мышц
623 Оценка уровня технического мастерства барьеристок различной квалификации на основе разработанных критериев
624 Сравнительный анализ различных критериев технического мастерства
63 Оценка функциональной подготовленности спортсменов
64 Биомеханическое обоснование новых признаков классификации физических упражнений
65 Резюме
ВЫВОДЫ
Введение:
Актуальность. Физические упражнения как средства и методика их применения как основное условие их реализации, были и остаются краеугольным камнем системы физического воспитания человека, а как предмет исследования - весьма актуальным направлением спортивной науки. В настоящее время накоплен большой фактический материал о моторной организации двигательных действий. Разработаны биомеханические методы, которые позволяют получить огромное количество информации о практически любом, в том числе и сложнокоор-динированном действии. Технический уровень современных экспериментальных методик позволяет регистрировать моторные параметры движений не только в лабораторных, но и соревновательных условиях, в то время как изучение сенсорного обеспечения управления двигательными действиями человека ограничивается их суррогатами, осуществляемыми в лабораторных условиях. Однако, как отмечал И.М.Сеченов, именно сенсорная организация двигательных действий играет решающую роль в формировании программ движений, двигательных навыков, двигательной памяти, в совершенствовании координации движений, в повышении работоспособности, то есть в обеспечении жизнедеятельности в биологических и социальных условиях существования человека.
Следовательно, наметился существенный разрыв в теории и методике физического воспитания как широко обобщающей дисциплине, в том разделе, который посвящен физическим упражнениям - двигательным действиям, организованным в систему двигательной активности. Как правило, моторная и сенсорная организация движений на уровне опорно-двигательного аппарата изучаются отдельно друг от друга, что не позволяет рассматривать проблему управления двигательной активностью в единстве, системно. Очевидно, причина в недостаточно разработанной методологии подобных исследований. Современные концепции и подходы в решении этой проблемы: эволюционный подход (В.К.Бальсевич, 1971, 1996), концепция искусственной управляющей среды (И.П.Ратов, 1972, 1990; Г.И.Попов, 1992; Ю.Т.Черкесов, 1993; С.С.Добровольский, 1995; С.П.Евсеев, 1995), антропоцентрическая биомеханика (С.В.Дмитриев, 1995; Ю.А.Гагин, 1996), моделирование двигательных действий (С.Ю.Алешинский, В.М.Зациорский, 1974; А.В.Зинковский, 1973, 1987; В.Т.Назаров, 1974; Н.Г.Сучилин, ^ 1989) полностью не решают эту проблему.
Актуальность диссертационного исследования подтверждается тем, что оно выполнено в соответствии со сводным планом НИР на 1991-1995 г.г., тема 5.1.4. "Биомеханические основы повышения функциональной подготовленности спортсменов в скоростно-силовых видах спорта* и сводным планом НИР на 1996-2000 г.г., тема 02.03.01 "Исследование возрастных и индивидуальных особенностей прогрессирующей биомеханической структуры движений".
Научная новизна. Разработан новый, оригинальный подход к решению проблем моторной и сенсорной организации мышечной активности как системы, обусловливающей выполнение физических упражнений, что является новым направлением в теории и методике физического воспитания. Предложенное направление касается биомеханического содержания двигательных действий как научно-методической основы, обеспечивающей решение педагогических задач: отбора и классификации физических упражнений, а также оценки технической и функциональной подготовленности спортсменов.
Полученные в ходе экспериментов данные и результаты моделирования позволили предложить новые количественные критерии техник ческой и функциональной подготовленности, а также отбора специальных упражнений сопряженного воздействия. В теоретическом плане, в плане системных представлений конкретизировано понятие "моторная программа движения". Разработана методика оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности, включающая расчет морфометрических (длина и плечо силы) и скоростно-силовых (скорость сокращения) характеристик мышц, построение фазовых траекторий их активности, а также расчет величины афферентного притока, поступающего от рецепторов опорно-двигательного аппарата в ЦНС. Изучены программы изменения управляющих параметров активности мышцы при регуляции темпа движений. ^ Теоретическая и практическая значимость исследования.
Теоретическое значение результатов диссертационного исследования для теории и методики физического воспитания состоит в следующем:
Во-первых, расширены представления, касающиеся научно-методического обоснования средств технической и функциональной подготовки спортсменов.
Во-вторых, дополнены знания о функциональных механизмах, лежащих в основе формирования скоростно-силовых качеств спортсмена.
В-третьих, предложены новые критерии для классификации физиk ческих упражнений на основе оценки активности универсального механизма обеспечения движения - сокращения мышц.
Теоретическое значение результатов исследования для физиологии и биомеханики физических упражнений:
Во-первых, разработана методика системной оценки моторной и сенсорной организации мышечной активности при выполнении физических упражений.
Во-вторых, расширены представления о параметрах регуляции f активности мышц и принципе неиндивидуализированного управления ими.
В-третьих, определены количественные параметры, характеризующие расстояния от центров вращения в суставах до мест прикрепления мышц к звеньям опорно-двигательного аппарата.
В-четвертых, получены знания об изменении значений морфомет-рических (длины, плеча силы) и скоростно-силовых (скорость сокращения) характеристик мышечной активности в ходе выполнения человеком двигательных действий.
Практическая значимость исследования заключается в следующем:
Во-первых, разработаны критерии оценки технической и физической подготовленности спортсменов на основе показателей моторной и сенсорной организации мышечной активности.
Во-вторых, предложенный метод анализа двигательных действий может быть использован для решения практических задач биомеханики физических упражнений, физиологии, теории и методики физического воспитания, лечебной физической культуры, спортивной медицины, травматологии и ортопедии. В настоящее время на основе методики оценки моторной организации мышечной активности выполнены диссертационные исследования на соискание ученой степени канд.пед. наук Д.В.Незнамовым (1987), 0.В.Серовым (1988), В.Г.Соколовым (1989), В.П.Муравьевым (1991), Л.Л.Ципиным (1991), М.А.Правдовым (1992) и А. Н. Пу тниковым (1995).
В-третьих, разработанные критерии мышечной активности позволяют оценить эффективность и адекватность специальных упражнений, используемых в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Результаты этих исследований составили содержание рекомендаций об использовании специальных упражнений в учебно-тренировочном процессе, о чем имеются соответствующие акты внедрения.
В-четвертых, разработана компьютерная программа M0RF0METR, которая позволяет рассчитать параметры, характеризующие моторную уь. и сенсорную активность мышц при выполнении двигательных действий.
Программа MORFOMETR используется при проведении учебных занятий по курсу "Современные компьютерные технологии в науке и образовании по физической культуре и спорту".
Программа расчета морфометрических характеристик мышц и построения фазовых траекторий их активности удостоена звания лауреата в конкурсе компьютерных программ, проводимого в рамках I Всероссийского фестиваля студетов вузов физической культуры (Малаховка, 1996).
В-пятых, получены новые фактические данные, которые могут использоваться в лекциях по курсу теории и методики физического воспитания, физиологии и биомеханики.
Апробация работ. Результаты исследования доложены и обсуждены на второй Всесоюзной конференции "Стандартизация измерений в спорте" (Москва, 1960); Всесоюзной конференции "Механико-математическое моделирование спортивной техники" (Москва, 1982); Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы биомеханики в спорте" (Москва, 1987); Всесоюзной научной конференции "Современная морфология - физической культуре" (Ленинград, 1987); Международном симпозиуме "Актуальные вопросы травматологии и ортопеifc дни" (Рига, 1987); XIX Всесоюзной конференции "Физиологические механизмы адаптации к мышечной деятельности" (Волгоград, 1988); республиканской школе-семинаре "Биомеханика и спорт" (Смоленк,
1988); VI Всесоюзной научной конференции "Биомеханика и спорт" (Чернигов, 1989); республиканской конференции "Закономерности адаптации различных систем организма к физическим нагрузкам, искусственным и естественным адаптогенным факторам" (Ленинград,
1989); VII Всесоюзной научной конференции "Проблемы биомеханики спорта" (Москва, 1991); Международной конференции "Современные достижения спортивной науки" (Санкт-Петербург, 1994); Международном конгрессе "Физическая культура, спорт и здоровье нации" (Санкт-Петербург, 1996), а также на ряде других конференций и семинаров.
Объект исследования - двигательная активность человека при занятиях физическими упражнениями.
Предмет исследования - закономерности и способы изучения моторной и сенсорной организации мышечной активности при выполнении спортивных движений.
Положения, выносимые на защиту
Первое. Проблема моторого и сенсорного обеспечения двигательных действий, как фактора становления целенаправленной биомеханической структуры, составляет ядро теоретических представлений об управлении двигательной активностью человека. Основные механизмы функциональной двигательной системы, обеспечивающие целесообразную координацию движений - программы и команды (прямая связь), сенсорные коррекции (обратная связь), центральный и периферический циклы взаимодействия мышц с внешними силами - формируются в результате интеграции активности моторных и сенсорных компонентов двигательного аппарата. В этой связи изучение моторного и сенсорного компонентов биомеханической структуры физических упражнений, как единой двигательной функциональной системы, обеспечивающей достижение полезного результата, представляет новое направление теории и методики физического воспитания, а также физиологии и биомеханики физических упражнений.
Второе. Разработанная комплексная методика позволяет в значительной степени решить проблему моторного и сенсорного обеспечения двигательных действий, так как кроме регистрации биомеханических характеристик и построения на их основе моделей движений, она может оценить наиболее важные (сенсорные) компоненты структуры физических упражнений.
Третье. Изучение моторного и сенсорного компонентов биомеханической структуры физических упражнений посредством разработанной методики позволяет исследовать механизмы регуляции работы мышц и активность рецепторов опорно-двигательного аппарата, разработать критерии технической и функциональной подготовленности спортсменов, а также эффективности и адекватности специальных упражнений в циклических видах спорта, обосновать новые признаки классификации физических упражнений.
