Вступ
1. Види рівноваги
2. Умови збереження рівноваги тіла і ступінь його стійкості
3. Діючі сили і рівновага
4. Центр тяжіння тіла людини
5. Центр об`єму тіла людини
6. Питома вага тіла людини
Висновок
Список літератури
Стан рівноваги характеризується положенням тіла в просторі. На стан рівноваги впливає багато факторів. Морфологія положення або руху тіла вивчається на основі зорового образа, що виник за даними візуального ознайомлення з виконуваною вправою, а також при використанні фото-и кінодокументації. При цьому звертається увага на симетричність положення або руху, наявність і вид опори, взаємне розташування частин тіла.
Морфологія руху включає його загальну характеристику, поділ на окремі фази і розгляд них.
Характеристика положення або руху тіла з позицій законів механіки необхідний для розуміння роботи рухового апарата. Біомеханічне осмислення форми і структури руху або положення тіла людини для морфолога не самоціль, а, лише дуже важлива передумова детального анатомічного розбору руху або положення тіла.
Вид рівноваги визначається по співвідношенню площі опори з положенням ОЦТ тіла.
Площа опори визначається площею опорних поверхонь тіла і величиною простору, укладеного між ними. Площа опори завжди враховується при анатомічному аналізі фізичних вправ. Від неї залежить стійкість тіла: вона тим більше, чим більше площа опори. Так, стійкість тіла в стійці ноги нарізно більше, ніж у стійці ноги разом; у стійці на двох ногах - чим у стійці на одній нозі; на лижах - чим на кониках; у стійці фехтувальника або боксера при розставлених ногах - чим у звичайному положенні коштуючи (тому і маневреність рухів без утрати рівноваги в спортивному двобої досить велика).
Якщо площа опори розташована нижче ОЦТ тіла, то рівновага нестійка або, по визначенню Д.Д. Донського, обмежено стійка. Якщо площа опори знаходиться вище ОЦТ тіла, рівновага стійка (тіло, виведена з цього положення, може без участі внутрішніх сил прийти у вихідне).
Рівновага тіла в тому або іншому положенні зберігається за умови, якщо вертикаль ОЦТ тіла проходить усередині площі опори. Якщо ж вона виходить за межі границь площі опори, рівновага порушується - тіло падає. Ступінь стійкості тіла при виконанні вправи залежить від висоти розташування ОЦТ тіла і від величини площі опори. Чим нижче розташований ОЦТ тіла і більше площа опори, тим стійкість більше. Кількісною характеристикою ступеня стійкості тіла є кут стійкості. Він утворений вертикаллю, опущеної з ОЦТ тіла, і лінією, проведеної з нього до краю площі опори. Чим більше кут стійкості, тим стійкість тіла більше. Величина кута стійкості визначає можливості переміщення тіла без утрати рівноваги.
Для правильного анатомічного трактування роботи рухового апарата необхідно попередньо з'ясувати умови руху з урахуванням рівності дії протидії, проявів інерції, збереження моменту кількості рухів і інших закономірностей.
Кожен рух, вироблений людиною, і будь-яке положення, у якому він знаходиться, обумовлені взаємодією ряду сил. Сили, що діють на тіло людини, розділяються на зовнішні і внутрішні.
Зовнішні сили прикладені до людини ззовні або виникають при його взаємодії з зовнішніми тілами (супротивником, спортивними снарядами й ін.). Найбільше значення для анатомічного аналізу положень або рухів людини мають сила ваги (сила гравітації), сила реакції опори і сила опору середовища. Кожна з цих сил характеризується величиною, напрямком і точкою додатка.
Сила тяжіння (сила гравітації) дорівнює масі тіла, прикладена в місці положення ОЦТ тіла і спрямована прямовисно вниз. При виконанні вправи з обтяженням (штангою, ядром) необхідно враховувати силу ваги системи „спортсмен – снаряд".
Сила реакції опори являє собою протидію опорної поверхні при тиску на неї. Сила реакції опори при вертикальному положенні тіла дорівнює силі ваги (дія дорівнює протидії), але протилежна їй по напрямку. При ходьбі, бігу, стрибках у довжину з місця сила реакції опори спрямована до тіла під кутом від опорної поверхні і може бути розкладена за правилом паралелограма сил на дві складові: вертикальну і горизонтальну. Вертикальна складової сили peaкції опори (сила нормального тиску) спрямована нагору і взаємодіє із силою ваги, горизонтальна (сила тертя) впливає на переміщення тіла. Якби не існувало тертя, людина не могла б ходити і бігати: нога, якою відштовхується, сковзала б назад і переміщення тіла було б неможливим (щось подібне спостерігається при ходьбі по слизькому льоду).
Сила опору середовища діє на тіло людини при його рухах у повітряній (при сильному вітрі або швидкому бігу) або водному середовищу (плавання). Вона залежить від площі лобової поверхні опору тіла, швидкості руху і щільності середовища. Зі зменшенням лобової поверхні (наприклад, при низькій посадці велосипедиста) опір середовища зменшується.
Внутрішні сили виникають усередині тіла людини при взаємодії частин тіла. Внутрішні сили розділяються на пасивні й активні. До пасивних внутрішніх сил відносяться: сила еластичної тяги м'яких тканин (зв'язок, суглобних сумок, фасцій, м'язів і ін.), що виникає при їх розтяганні, сила опору кісток, хрящів, обумовлена їх фізико-хімічними властивостями, а також сила молекулярного зчеплення синовіальної рідини, що знаходиться в порожнині суглобів.
Основною активною внутрішньою силою є сила скорочення м'язів. Величина сили скорочення м'язів залежить від анатомічних і фізіологічних умов. Напрямок її визначається рівнодіючої.
Якщо сили, що діють на тіло, урівноважені, то воно знаходиться в спокої; якщо ж їх рівнодіюча не дорівнює нулю, то тіло переміщається в напрямку цієї рівнодіючої. Кожна із сил може бути рушійною або гальмуючою. Наприклад, сила ваги при русі вниз є рушійною силою, а при русі нагору - гальмуючою. При русі по горизонталі силу ваги умовно вважають нейтральної. Сила побіжного вітру, наприклад, при ходьбі - рушійна сила, а сила зустрічного вітру - гальмуюча.
Варто розрізняти загальний центр ваги (центр мас) тіла (ОЦТ тіла) людини і центри ваги окремих частин тіла.
Загальним центром ваги тіла людини називається точка дії рівнодіючої всіх сил ваги складових його частин (ланок тіла). Кожна частина тіла людини при визначеній масі і специфічному розташуванні її має власний центр ваги. Так, центр ваги голови знаходиться позад спинки турецького сідла приблизно на 7 мм; центр ваги тулуба - на 0,44 відстані від плечового суглоба до тазостегнового, попереду від верхнього краю 1-го поперекового хребця; центр ваги плеча - на 0,47, передпліччя - на 0,42, стегна - на 0,44; гомілки - на 0,42 відстані від свого проксимального кінця; центр ваги кисті з трохи зігнутими пальцями приблизно на 1 см проксимальніше голівки 3-й п'ясткової кісти; центр ваги стопи - на її подовжній осі і відстоїть від її заднього краю на 0,44 довжини стопи.
Оскільки ланки тіла людини навіть при звичайному вертикальному його положенні (а особливо при рухах) не розташовуються строго вертикально друг над іншому, між ними в області з'єднань утворяться кути. Тому вертикаль ОЦТ тіла проходить на деякій відстані від центра будь-якого суглоба і виникає момент обертання (добуток величини сили ваги на довжину плеча її дії). Чим більше момент обертання, тим більша напруга випробує група м'язів, що протидіє силі ваги.
Знаючи положення центра ваги ланки, можна визначити плече дії сили ваги стосовно суглобів і обчислити момент обертання. Величина маси окремих ланок тіла складає: голови - 7% маси тіла, тулуба - 46,4%, плеча - 2,6%, передпліччя - 1,8%, кисті - 0,7%, стегна - 12,2%, гомілки - 4,6%, стопи- 1,4%.
Таким чином, ВЦТ тіла служить показником розподілу маси тіла в організмі людини, визначаючи тією чи іншою мірою його статура. Адже ні обхвати, ні лінійні розміри, звичайно уживані в антропометричній практиці, не є достатнім показником тієї кількості маси, що відповідає цим розмірам. При однакових лінійних розмірах кількість маси, обумовлена ними, може бути неоднаково (у залежності від різної питомої ваги тканин і органів).
Чим вище розташований ОЦТ тіла, тим маса верхньої половини тіла більше. Наприклад, у гімнастів він розташований вище, ніж у легкоатлетів-бігунів, тому що великі фізичні навантаження в гімнастів приходяться на м'язи верхніх кінцівок, а в бігунів - на м'язи нижніх кінцівок. Виникають розходження в розподілі м'язових мас.
Коли говорять "центр тяжіння людського тіла" і мають на увазі живу людину, то мають на увазі не геометричну точку, а лише сферу, у якій ця точка розташована. У залежності від особливостей кровообігу, дихання, травлення й ін. у кожен момент часу усередині тіла відбувається перерозподіл його маси, що позначається і на положенні ОЦТ: він постійно трохи переміщається в ту або іншу сторону. Орієнтовно можна вважати, що діаметр сфери, усередині якої відбувається переміщення ОЦТ тіла при спокійному положенні тіла, дорівнює 5-10 мм.
Для встановлення місця розташування ОЦТ тіла необхідно визначати його в трьох площинах: фронтальній, горизонтальній і сагітальній. При будь-якому симетричному положенні тіла його ОЦТ розташований у медіанній площині, оскільки права і ліва половини тіла важать приблизно однаковими (хоча маса внутрішніх органів, розташованих праворуч, приблизно на 500 м більше, ніж розташованих ліворуч, у зв'язку з тим що в правій половині знаходиться велика частина такого масивного органа, як печінка).
Для визначення положення ОЦТ тіла використовувався також метод Шейдта, заснований на принципі важеля другого роду (мал. 2); величина довжини тіла випробуваного, помножена на отриманий в експерименті вага, дорівнює природній масі випробуваного, помноженої на відстань від підошовної поверхні стопи до положення ОЦТ тіла.