Анатомия человека (с основами динамической и спортивной морфологии) - Иваницкий М. Ф. 2008

Частная динамическая морфология
Анатомическая характеристика положений тела. Предварительные замечания

Положения тела характеризуются его ориентацией в пространстве (вертикальное, горизонтальное, наклонное, головой вниз и т.д.), позой (расположением отдельных звеньев тела по отношению друг к другу) и отношением к опоре.

Положения тела относят к статическим, когда внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) взаимно уравновешены. Условия равновесия зависят от взаимного расположения звеньев тела и площади опоры. Поскольку обычно звенья тела находятся не в одной плоскости, а между ними образуются углы и возникают моменты сил, то сохранение любого положения требует напряжения мышц. При этом чем больше момент силы тяжести звеньев тела, тем большая нагрузка падает на Мышцы, сохраняющие их в определенном положении. В зависимости от распределения нагрузки на правую и левую половины тела положения тела разделяют на симметричные и асимметричные.

При симметричных положениях тела работа двигательного аппарата на правой и левой половинах тела одинакова, что обеспечивает гармоничность его развития. Асимметричные положения (например, стойка боксера, фехтовальщика) характеризуются неодинаковым участием в работе двигательного аппарата правой и левой половин тела, что может приводить к дисгармоничности в его строении и развитии.

По отношению к опорной поверхности различают положения тела с нижней опорой (положения стоя, мост, шпагат), с верхней опорой (висы, за исключением виса прогнувшись) и со смешанной опорой (упор на параллельных брусьях).

По виду равновесия положения тела разделяются на положения неустойчивого равновесия и ограниченно устойчивого равновесия.

В зависимости от характера опоры внешние силы могут действовать на сжатие, на разрыв, на изгиб и на скручивание, что обусловливает определенные особенности в работе двигательного аппарата, в функционировании внутренних органов, сердечно-сосудистой и других систем организма.

При положениях с нижней опорой сила тяжести действует сдавливающим образом на нижележащие звенья тела, на которых уравновешиваются вышележащие. Поэтому чем ниже расположено звено, тем большая сила на него действует и тем больше должны напрягаться мышцы.

При положениях тела с верхней опорой, наоборот, мышцы нижележащих звеньев тела напрягаются меньше, чем мышцы вьшележащих. Так, в положении стоя мышцы голеностопного сустава уравновешивают вес всего тела, в висе эти же мышцы уравновешивают вес лишь одной стопы. В разных положениях с верхней опорой степень подвижности тела различна (в зависимости от расстояния ОЦТ тела до опоры и величины площади опоры). Подвижность тем меньше, чем меньше расстояние от ОЦТ до опоры и чем больше площадь опоры. Перемещения звеньев тела при положениях как с нижней, так и с верхней опорой сопровождаются дополнительными (компенсаторными) движениями в других звеньях, в других суставах. Например, для сохранения тела в равновесии при удержании груза перед собой туловище отклоняется назад, при удержании груза в правой руке - влево; подтягивание на перекладине вызывает компенсаторное перемещение ног.

Положение стоя

Положение стоя — это естественное, привычное для человека положение тела, выработанное в процессе длительной эволюции. Оно может являться рабочей позой, исходным и конечным положением для движений и физических упражнений. При стоянии тело занимает вертикальное положение, руки опущены вдоль туловища, ГОЛОВА держится прямо, ноги соприкасаются с опорной поверхностью подошвенной стороной стоп. Сила тяжести направлена вниз и действует сдавливающим образом на звенья тела. Чем ближе звено к опорной поверхности, тем больше момент силы тяжести. Поэтому наибольшую нагрузку испытывают нижние конечности, особенно стопа. Сила реакции опоры равна силе тяжести, но направлена противоположно.

Одним из условий сохранения равновесия тела человека в положении стоя является расположение ОЦТ тела непосредственно над площадью опоры. Если вертикаль этого центра выходит за пределы площади опоры, то равновесие нарушается и тело падает. Кроме того, положение стоя можно сохранить только тогда, когда подвижные друг относительно друга звенья, входящие в состав тела, удерживаются при помощи напряжения мышц и связок в закрепленном состоянии.

Стояние относится к положениям тела с нижней опорой. Площадь опоры образуется площадью подошвенной поверхности стоп и площадью пространства, заключенного между ними. Главными местами опоры стопы является нижняя поверхность пяточного бугра и головок плюсневых костей, а также (возможно) и пальцев. Площадь опоры с сомкнутыми пятками бывает большей в том случае, когда стопы располагаются друг относительно друга под некоторым углом. Она составляет примерно 250—350 см².

В положении стоя давление приходится в большей мере на пятку и в меньшей — на область головок плюсневых костей, преимущественно 2-й и 3-й. На задний отдел стопы падает примерно 3/4тяжести тела, на передний - 1/4. Если в положении стоя отвести туловище назад или же, наоборот, вывести вперед, то сила давления на площадь опоры переднего и заднего отделов стопы будет изменяться. В первом случае давление переднего отдела стопы уменьшится, а заднего — увеличится, а во втором - наоборот. Кроме того, вертикаль ОЦТ тела приближается то к заднему, то к переднему краю площади опоры, в связи с чем нагрузка на мышцы изменяется. Так называемая действующая опорная поверхность стопы значительно меньше той поверхности, которая видна на отпечатках. Это объясняется тем, что мягкие части стопы не могут служить достаточной опорой для тела.

Если человек стоит в обуви, особенно в жестких ботинках, «действующая» поверхность стопы больше, чем без обуви, так как в первом случае мягкие Ткани края стопы оказывают большее сопротивление действию силы тяжести.

При симметричном стоянии масса тела распределяется равномерно на обе стопы и вертикаль ОЦТ тела проходит приблизительно в середине площади опоры. Но равновесие может быть нарушено, если эта вертикаль выйдет за границу площади опоры. В связи с этим положение стоя относят к ограниченно устойчивому виду равновесия.

В зависимости от расположения вертикали ОЦТ тела ближе к заднему или к переднему краю опоры различают три вида положения стоя (рас. 169):

1) антропометрическое,

2) спокойное,

3) напряженное.

Антропометрическим положением считается такое, которое служит исходным для различных измерений (обычно для Определения длины тела деревянным ростомером). При этом тело выпрямлено и несколько отведено назад. ОЦТ тела находится приблизительно в той же фронтальной плоскости, в которой лежат поперечные оси главных суставов конечностей (плечевого, локтевого, тазобедренного, коленного и голеностопного) и центры тяжести отдельных звеньев тела (головы, туловища и конечностей).

Антропометрическое положение мало удобно, так как площадь опоры сзади от фронтальной плоскости очень невелика и достаточно небольшого действия внешних сил, чтобы вызвать падение тела. Кроме того, неодинаковое развитие мышц, расположенных спереди и сзади поперечных осей вращения в суставах, приводит к быстрому утомлению тех, которые недостаточно сильны (например, мышц передней поверхности голени). В некотором напряжении должны быть как те мышцы, которые расположены спереди от поперечных осей суставов, так и те, которые находятся сзади этих осей, т.е. сгибатели и разгибатели.

Спокойное положение трактуется тем, что все тело находится в непринужденном состоянии (например, при положении по команде «Вольно!»). Располагаясь симметрично, верхняя часть тела несколько отведена назад, а таз, наоборот, вперед. Фронтальная плоскость, проведенная через ОЦТ тела, проходит сзади поперечной оси тазобедренного сустава, спереди осей коленного и голеностопного суставов, приблизительно через середину площади опоры. Углы устойчивости спереди и сзади, как и боковые, одинаковы. В этом положении человек может выполнять движения в пределах площади опоры без потери равновесия.

Поскольку плечи силы тяжести в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах небольшие, как и их моменты, то спокойное положение стоя связано с минимальным напряжением мышц. При этом движение тела назад (под влиянием силы тяжести) предупреждается натяжением подвздошно-бедренной связки, хотя мышцы- сгибатели бедра, удерживающие таз, в некоторой мере напрягаются.

Рис. 169. Напряжение мышц при различных положениях стоя:

1 — антропометрическое положение (мышцы сокращены как на передней, так и на задней поверхности тела); 2 — спокойное положение (небольшое напряжение мышц задней поверхности туловища, передней группы мышц бедра и задней группы мышц голени; 3 — напряженное положение (повышено напряжение мышц всей задней поверхности тела).

Укреплению коленного сустава, по отношению к поперечной оси которого вертикаль ОЦТ тела проходит спереди, способствует натяжение связок, расположенных на его задней поверхности и внутри сустава. Укрепление голеностопного сустава обеспечивается устройством самого сустава. Блок таранной кости спереди несколько шире, чем сзади, поэтому, когда голень наклонена кпереди, он укрепляется между лодыжками костей голени лучше, чем при антропометрическом положении. При спокойном положении, когда туловище несколько откинуто назад, для укрепления как тазобедренного, так и коленного сустава требуется незначительное напряжение мышц.

По отношению к поперечной оси атлантозатылочного сустава вертикаль ОЦТ тела проходит спереди, так что голову от наклона вперед удерживают своим напряжением мышцы выйной области. Верхняя часть туловища удерживается от наклона вперед мышцами спины, из которых наибольшее значение имеет мышца-выпрямитель позвоночника. Ввиду того что продолженная вверх вертикаль ОЦТ тела проходит довольно близко от поперечных осей соединений головы и туловища, требуется сравнительно небольшое мышечное напряжение, чтобы удержать в равновесии эти части тела. Связочный аппарат в этом также играет существенную роль.

Напряженное положение тела характеризуется тем, что туловище выпрямлено и несколько выведено вперед, так что вертикаль ОЦТ тела проходит вблизи передней границы площади опоры, спереди поперечных осей всех главных суставов нижней конечности: тазобедренного, коленного и голеностопного. Таким образом, мышцы, расположенные на задних поверхностях этих суставов, должны постоянно находиться в сокращенном состоянии, чтобы предохранить тело от падения.

При напряженном положении основная нагрузка падает на мышцы, находящиеся на стороне, противоположной той, где проходит вертикаль ОЦТ тела. Так, ГОЛОВА И ТУЛОВИЩЕ удерживаются мышцами, расположенными сзади (трапециевидной, ременной, мышцей-выпрямителем позвоночника и др.). Мышцы живота также несколько напряжены. Особенно большую работу выполняют мышцы задней поверхности тазобедренного сустава (большая ягодичная и др.), задняя и латеральная группы мышц голени, а также мышцы подошвенной поверхности стопы.

Стойка по команде «Смирно!», применяемая в физкультурной практике, представляет собой среднее между напряженным и спокойным положением тела. Она обеспечивает телу большую степень устойчивости, в связи с чем, как и при спокойном состоянии, вертикаль ОЦТ тела проходит впереди от поперечных осей голеностопных суставов и приблизительно через середину площади опоры. В отличие от напряженного положения тела при стойке «смирно» туловище не резко выведено вперед и нет, естественно, значительного напряжения мышц.

Любая стойка должна удовлетворять некоторым требованиям эстетического характера: не вызывать образования каких-либо дефектов фигуры (сутуловатость), сильных мышечных напряжений и т.д. Если с точки зрения этих требований сравнивать антропометрическое, спокойное и напряженное положения, а также физкультурную стойку при стоянии, то последняя отличается наиболее выгодно, хотя одновременное выполнение всех перечисленных требований в полной мере вряд ли возможно вообще для какого-либо положения стоя. В самом деле, если для перехода от стояния к ходьбе или бегу наиболее легким является напряженное положение, то удовлетворить другим требованиям оно полностью не может. Условию, касающемуся минимальной затраты мышечной силы со стороны организма для поддержания равновесия, больше всего удовлетворяет спокойное положение.

Стоика на кистях

В стойке на кистях тело занимает вертикальное положение головой вниз. Упражнение относится к положениям тела с нижней опорой, когда вышележащие звенья тела уравновешиваются нижележащими. Отсюда чем ниже расположено звено, тем больше напрягаются его мышцы, и наоборот. Так, в положении стоя напряжены больше других мышцы области голеностопного сустава, так как они уравновешивают всю массу тела относительно стопы, а в стойке на кистях - меньше других, так как уравновешивают момент силы лишь одной стопы (рис. 170).

Степень напряжения мышц зависит от величины момента силы сопротивления и величины плеча силы тяги мышц: чем больше момент силы сопротивления, тем больше нагрузка на мышцы; чем больше плечо силы мышц, тем более в выгодных условиях они находятся (чем ближе к суставу начинаются мышцы, тем больше они должны напрягаться в связи с небольшим плечом их силы).

Площадь опоры в стойке на кистях невелика, она представлена площадью опорных поверхностей кистей и площадью пространства между ними. По соотношению ОЦТ тела и площади опоры стойка на кистях относится к ограниченно устойчивому виду равновесия: ОЦТ тела расположен довольно высоко (в области крестцовых позвонков), углы устойчивости небольшие, степень устойчивости во всех направлениях также небольшая.

Известно, что равновесие каждого звена сохраняется при условии равенства моментов двух сил: силы тяжести и силы мышц, проходящих около сустава, относительно которого может вращаться звено. Поэтому напряжение мышц будет тем больше, чем больше масса тела и плечо силы тяжести.

Сила тяжести стопы, находящейся в положении сгибания с оттянутым носком, уравновешивается силой мышц подошвенной поверхности стопы и задней группы мышц голени, за исключением двусуставной икроножной мышцы, которая своим напряжением могла бы вызвать ненужное движение — сгибание в коленном суставе. Этому движению способствует и то, что вертикаль силы тяжести стопы и голени проходит позади коленного сустава. Но момент силы тяжести уравновешен действием четырехглавой мышцы бедра, ее бедренными головками. В стойке на кистях прогнувшись напряжение этой мышцы больше, чем в вертикальной, так как в последней плечо силы тяжести небольшое, вертикаль ее проходит почти через центр сустава.

ОЦТ системы «стопа — голень — бедро» расположен примерно в области дистальной части бедра, а вертикаль, опущенная из этого центра, проходит несколько сзади поперечной оси тазобедренного сустава, создавая условия для разгибания в нем. Противодействующей силой, уравновешивающей вышележащие звенья, является момент силы мышц-сгибателей бедра и натяжение подвздошно-бедренной связки.

В поясничном отделе позвоночного столба момент силы тяжести стремится произвести разгибание, а мышцы живота уравновешивают массу всех вышележащих звеньев тела. В грудном отделе, наоборот, момент силы тяжести способствует сгибанию позвоночного столба, чему препятствуют мышцы-разгибатели туловища, напряжение которых в вертикальной стойке на кистях значительнее, чем в стойке прогнувшись, поскольку плечо силы тяжести больше, чем плечо силы этих мышц.

Рис. 170. Схема моментов сил тяжести (I) и напряжения мышц (II) в стойке на кистях;

А — вид сбоку; Б — вид сзади

Мышцы нижней конечности работают при проксимальной опоре.

На верхней конечности в области лучезапястного сустава напряжены все мышцы предплечья и кисти. Сгибатели кисти и пальцев напряжены и растянуты, что может приводить иногда (в связи с недостаточной эластичностью их) к сгибанию фаланг пальцев. В локтевом суставе напряжена трехглавая мышца плеча, поскольку вертикаль силы тяжести проходит спереди поперечной оси сустава. В области плечевого сустава напряжены не только мышцы, укрепляющие его, но и мышцы пояса верхней конечности, фиксирующие его костную основу. Укреплению лопатки способствуют верхняя и средняя части трапециевидной мышцы, ромбовидная, дельтовидная и все мышцы плечевого сустава, фиксирующиеся к лопатке. Особенно большое напряжение испытывают мышцы спины и груди: большая круглая, грудная и задняя часть дельтовидной.

Небольшие перемещения тела вперед и назад при выполнении стойки на кистях уравновешиваются напряжением грудных или широчайших мышц спины. Напрягаясь одновременно, они предотвращают колебания тела вокруг сагиттальной оси. При наклоне тела вправо напрягаются мышцы левой половины тела, при наклоне влево — правой. Мышцы верхней конечности работают в отличие от мышц нижней конечности при дистальной опоре.

Голова уравновешивается мышцами, которые разгибают ее в атлантозатылочном суставе, и мышцами-разгибателями шейного отдела позвоночного столба. Поскольку пояс верхних конечностей не замкнут, то туловище вместе с вышележащими звеньями тела стремится проскользнуть вниз между лопатками, чему препятствуют мышцы, которые при обычном положении стоя поднимают пояс верхних конечностей, работая при нижней опоре (грудино-ключично-сосцевидная, мышца, поднимающая лопатку, верхние пучки трапециевидной мышцы и др.).

Дыхание при выполнении стойки на кистях затруднено. Грудная Клетка в верхнем и среднем отделах фиксирована мышцами пояса верхних конечностей, плечевого сустава и мышцами живота. Верхнегрудное дыхание почти полностью выключено, несколько выражено нижнегрудное. Брюшное дыхание также затруднено в силу напряжения мышц живота, препятствующих опусканию диафрагмы и давлению на нее внутренних органов.

В стойке на кистях несколько затруднено и кровообращение. Отток крови от головы замедлен, так как он происходит не вниз, а вверх, преодолевая силу тяжести. Отсутствие клапанов в венах головы обусловливает задержку крови, что приводит к расширению сосудов головы и шеи, повышению давления в них, покраснению лица.

Упражнение «стойка на кистях» способствует развитию силы мышц верхних конечностей, живота и спины, оказывает тренирующее воздействие на диафрагму, координационный аппарат. Вместе с тем к выполнению этого упражнения надо подходить постепенно в связи с затруднением внешнего дыхания и тока крови.

Вис на прямых руках

При висе на прямых руках тело находится в вертикальном положении, руки фиксированы к гимнастическому снаряду (кольцам, перекладине), голова держится прямо, туловище разогнуто, ноги прямые. В тазобедренном и коленном суставах - разгибание, в голеностопном суставе и суставах стопы — сгибание (рис. 171).

Руки могут быть пронированы, когда большие пальцы обращены друг к другу, или супинированы, когда они обращены в разные стороны.

Площадь опоры в висе на прямых руках представлена площадью опорных поверхностей ладоней, соприкасающихся со снарядом, и площадью пространства, заключенного между ними. Сила тяжести, направленная сверху вниз, действует на разрыв, стремясь отделить нижележащие части тела от вышележащих.

Этому препятствуют мышцы, нагрузка на которые тем больше, чем выше они расположены.

ОЦТ тела расположен ниже площади опоры, поэтому равновесие в данном положении устойчивое.

Наибольшая нагрузка падает на мышцы верхней конечности, которые должны не только удерживать пальцы на перекладине (кольцах, трапеции и пр.) в согнутом положении, но также предохранять Соединения костей от растяжений и разрывов. На предплечье и кисти сокращенными оказываются сгибатели пальцев, в области локтевого и плечевого суставов — все окружающие их мышцы, которые, обладая большой силой, находятся в менее напряженном состоянии по сравнению со сгибателями пальцев. В локтевом суставе работа мышц облегчается строением самого сустава: локтевой отросток локтевой кости, как крючок, охватывает блок плечевой кости. В области пояса верхней конечности сокращены те мышцы, которые опускают пояс верхней конечности из исходного положения, а также мышцы, удерживающие лопатку от смещения вперед и вверх. При этом положении головка плечевой кости удерживается в суставной впадине лопатки напряжением длинной головки трехглавой мышцы плеча. Другие мышцы, проходящие около плечевого сустава (большая грудная, широчайшая мышца спины, клювовидно-плечевая, двуглавая мышца плеча, подлопаточная, подостная и круглые мышцы), также участвуют в работе. Дельтовидная мышца (особенно ее средняя часть) и надостная в этом положении не могут играть большой роли в фиксации плечевого сустава. Лопатка фиксируется главным образом напряжением ромбовидных мышц, которые (особенно их нижние отделы) находятся в сильно растянутом состоянии, а также трапециевидной мышцы и широчайшей мышцы спины, которая придавливает нижний угол лопатки к грудной клетке.

На мышцы, туловище и нижние конечности приходится несколько меньшая нагрузка. Стопа удерживается силой мышц ее подошвенной поверхности, а также задней и латеральной группами мышц голени, голень — напряжением четырехглавой мышцы бедра, а бедро — большой ягодичной. В области туловища напряжены мышцы разгибатели и сгибатели (в частности, мышцы живота), фиксирующие таз. Все они действуют при проксимальной опоре.

Ввиду того что мышцы, поднимающие Ребра (в частности, малая и отчасти большая грудная и подключичная), при висе сильно растянуты, вся грудная клетка оказывается расширенной. Таким образом, дыхательные экскурсии ее затруднены, и вдох происходит главным образом за счет работы диафрагмы. Однако и опускание диафрагмы также затруднено: поясничный лордоз увеличен, а мышцы живота растянуты и этим оказывают значительное сопротивление смещению внутренних органов брюшной полости. Увеличение поясничного лордоза связано с тем, что вертикаль центра тяжести нижних конечностей и таза проходит спереди от поясничного отдела позвоночного столба, а также сдавлением внутренних органов на таз. Кроме того, увеличению поясничного лордоза способствует натяжение подвздошно-поясничной мышцы. Однако благодаря сокращению мышц живота, главным образом прямых, этот лордоз уменьшается. Когда сокращение их становится особенно велико (например, в положении «угол»), он может оказаться совершенно сглаженным в силу того, что таз переходит из наклонного положения почти в вертикальное. Сглаживание поясничного лордоза происходит, несмотря на увеличение тяги подвздошно-поясничной мышцы, в связи с тем, что прямая мышца живота имеет большее плечо силы по отношению к поперечным осям вращения позвоночного столба, чем подвздошно- поясничная мышца.

Наиболее рациональным хватом в висе на прямых руках является такой, когда кисти разведены на ширину плеч. При очень широком хвате для фиксирования лопатки требуется гораздо большая работа ромбовидной и трапециевидной мышц, которые приближают ее к позвоночному столбу. Чем уже хват, тем больше вертикальная составляющая силы мышцы, противодействующая силе тяжести, и меньше сила, стремящаяся сместить нижний угол лопатки латерально.

При слишком узком хвате площадь опоры сильно уменьшена, из-за чего равновесие становится менее устойчивым, суставные впадины лопаток более круто обращены вверх, мышцы, удерживающие пояс верхних конечностей, растянуты больше. Все это создает неудобства по сравнению с обычным хватом на ширине плеч.

Вис на прямых руках способствует развитию мышц свободной верхней конечности и пояса верхней конечности, а также мышц спины, живота, способствует предупреждению и устранению дефектов осанки, развитию диафрагмального дыхания.

Вис на согнутых руках

Это положение характеризуется тем, что сгибатели предплечья находятся в сокращенном и сильно напряженном состоянии. В частности, плечевая, плечелучевая и некоторые другие мышцы выполняют настолько большую работу, что в этом положении можно находиться лишь сравнительно короткое время. Двуглавая мышца плеча расслаблена, по-видимому, в связи с тем, что ее места начала и прикрепления сближены. В этом висе происходит сгибание плеча по отношению к предплечью, а не наоборот (рис. 172,173).

В висе на согнутых руках значительную роль выполняют также те мышцы, которые приводят и сгибают плечо: широчайшая спины, большая круглая, большая грудная. Одновременное разгибание плеча, т.е. движение его назад, происходит при участии не только широчайшей мышцы спины, подостной и большой круглой мышц, но также длинной головки трехглавой мышцы плеча, напряжение которой тесно связано со сгибанием руки в локтевом суставе. Чем больше степень этого сгибания, тем больше напряжение трехглавой мышцы плеча, так как по мере сгибания отдаляется место ее прикрепления от места начала.

Рис. 172. Вис на согнутых руках

В висе на согнутых руках тело находится не в вертикальном положении, как в висе на прямых руках, а в наклонном. Это положение является единственно возможным для сохранения равновесия, так как только при нем ОЦТ тела находится непосредственно под площадью опоры.

В висе на согнутых руках дыхание затруднено еще в большей мере, чем при висе на прямых руках. Это объясняется тем, что мышцы, идущие от пояса верхней конечности к грудной клетке, как и мышцы брюшного пресса, сокращены значительно больше, чем при висе на прямых руках.

Вис прогнувшись

В этом висе тело занимает вертикальное положение вниз головой. Руки расположены вдоль туловища и фиксированы к гимнастическому снаряду, туловище разогнуто, ноги прямые, подняты вверх, носки оттянуты (рис. 174).

Работа мышц свободной верхней конечности сходна с той, которая выполняется в висе на прямых руках. Работа же мышц пояса верхней конечности и мышц, идущих от туловища к плечевой кости, иная. Если в висе на прямых руках сокращенными оказываются мышцы, опускающие пояс верхней конечности, то в висе прогнувшись, наоборот, те, которые его поднимают. В данном случае работа мышц сводится, по сути дела, не к опусканию пояса верхней конечности относительно туловища, а к подниманию и удержанию туловища относительно пояса верхней конечности.

Рис. 173. Работа мышц при подтягивании:

А — электромиограммы: 1 — двуглавой м. плеча; 2 — трехглавой м. плеча; 3 — м., выпрямляющей позвоночник; 4 — прямой м. живота; 5 — большой грудной м.; 6 — широчайшей м. спины; 7 — четырехглавой м. бедра; 8 — двуглавой м. бедра; К — хронограмма движения: цифры 21—89 — номера кадров киносъемки (по Е. Г. Котельниковой)

В силу своей тяжести туловище, являющееся в этом положении более подвижной частью тела, чем верхние конечности, фиксируемые к поясу верхних конечностей, стремится опуститься. В то же время свободные верхние конечности и пояс верхних конечностей относительно неподвижны. При выполнении этого упражнения наибольшую нагрузку несут следующие мышцы: трапециевидная (ее верхняя часть), мышца, поднимающая лопатку, грудино-ключично- сосцевидная мышца. Кроме того, работают мышцы, которые удерживают лопатку от смещения, фиксируя пояс верхней конечности относительно туловища (передняя зубчатая, особенно ее верхние и средние зубцы, а также мышцы, приводящие лопатку к позвоночному столбу, — ромбовидные и трапециевидная).

Наблюдающееся при висе прогнувшись сокращение большой грудной и широчайшей мышц спины способствует удержанию туловища от наклона его кпереди и кзади по отношению к верхним конечностям.

Как и при других висах, в висе прогнувшись тело находится в состоянии, казалось бы, устойчивого равновесия. Действительно, если представить себе все тело как одно целое, то его ОЦТ расположен ниже площади опоры. Однако достаточно отклонить туловище и вытянутые ноги от верхних конечностей и вернуться в первоначальное положение будет очень трудно. Это объясняется тем, что туловище и голова по отношению к верхним конечностям находятся в положении ограниченно устойчивого равновесия, так как центры тяжести головы, туловища и ног располагаются значительно выше, чем пояс верхней конечности. Поэтому для сохранения равновесия тела требуется очень большая работа мышц. Чем больше туловище отклонится кпереди или кзади от вытянутых рук, тем больше будет момент силы его тяжести по отношению к поперечной оси, проходящей через плечевой сустав, и поэтому тем труднее вернуть его в первоначальное положение.

В висе прогнувшись некоторые Внутренние Органы занимают необычное положение. Под действием силы тяжести они смещаются вниз, давят на диафрагму, оттесняя ее к голове, и удерживают в состоянии выдоха. Вдох чрезвычайно затруднен, так как для смещения диафрагмы в сторону таза и увеличения вертикального размера грудной полости требуется приподнять диафрагмой давящие на нее органы брюшной полости. Таким образом, в висе прогнувшись дыхание осуществляется главным образом благодаря движениям нижних ребер (верхние ребра не могут смещаться, будучи фиксированными к поясу верхних конечностей).

Рис. 174. Вис на кольцах прогнувшись

Не меньшие изменения происходят в кровеносной системе. Отток крови от нижних конечностей и нижней половины тела облегчен, а от головы и шеи затруднен. Это обусловлено тем, что от головы и шеи Кровь вынуждена оттекать против направления силы тяжести. Клапаны, которые препятствуют в венах обратному току крови, здесь почти отсутствуют. Этим объясняется и то, что в висе прогнувшись Вены сильно расширяются и переполняются кровью. Капилляры также расширяются, в них происходит застой крови, отчего Кожа краснеет или даже синеет. Застой крови связан не только с затруднением ее оттока, но и с эластическими свойствами стенки капилляров. При высокой эластичности капилляры могут настолько мало изменяться, что ни покраснения, ни тем более посинения кожи не происходит (например, у детей). При низкой эластичности капилляров (у взрослых) покраснение и даже посинение кожи лица может сохраняться даже после того, как принято обычное положение тела. Из этого не следует, конечно, что можно рекомендовать это упражнение для детей и подростков. Скорее надо из осторожности избегать для них таких упражнений, которые ставят жизненно важные органы в необычные условия и вызывают нежелательные последствия. Эти упражнения также противопоказаны тем, у кого имеются изменения сосудистых стенок, и тем, кто плохо переносит приливы крови к голове.

В висе прогнувшись не только Диафрагма, но также Сердце, Желудок, толстые кишки оказываются смещенными в сторону головы.

Вис на стопах

При висе на стопах местом опоры являются их тыльные поверхности. Для удержания стоп и пальцев в разогнутом положении необходимо сильное напряжение передней группы мышц голени и мышц тыльной поверхности стопы. Требования, предъявляемые к мышцам-разгибателям стопы чрезвычайно велики, так как эти мышцы (передняя большеберцовая, длинный разгибатель большого пальца, длинный разгибатель пальцев, а тем более короткие разгибатели пальцев, расположенные на тыльной стороне стопы) являются сравнительно слабыми для удержания тяжести всего тела. К тому же эта сила в данном положении имеет большее плечо силы мышц-разгибателей стопы. Можно сказать, что нет другого гимнастического упражнения, при котором этим мышцам приходилось бы испытывать столь большую нагрузку. Поэтому выполнение данного виса удается

лишь людям с очень хорошо развитыми мышцами нижней конечности, особенно голени.

Вис на согнутых ногах

Для удержания тела в висе на согнутых ногах требуется сохранять согнутое положение голени примерно под прямым углом по отношению к бедру. Это не представляет затруднений, так как мышцы-сгибатели голени чрезвычайно мощная группа мышц, включающая не только мышцы задней поверхности бедра, но и икроножные мышцы. Подъемная сила этих мышц около 500 кг.

Упор на параллельных брусьях

При упоре на параллельных брусьях тело находится в вертикальном положении, руки выпрямлены, расположены вдоль туловища и фиксированы к спортивному снаряду. Вместе с ними закреплен и пояс верхних конечностей. Это упражнение относится к упражнениям со смешанной опорой. Площадь опоры верхних конечностей нижняя и представлена площадью опорных поверхностей кистей и площадью пространства между ними. Голова, туловище и нижние конечности имеют верхнюю опору — пояс верхних конечностей.

ОЦТ тела по отношению к верхним конечностям расположен выше площади опоры, обусловливая ограниченно устойчивый вид равновесия. По отношению к остальной части тела он находится ниже площади опоры, обеспечивая ей устойчивое равновесие. Сила тяжести в области верхних конечностей оказывает сдавливающее влияние, увеличиваясь сверху вниз. В области туловища она действует на разрыв, как при висе, стремясь отделить нижележащие звенья тела от вышележащих, и увеличивается при этом снизу вверх (самая большая нагрузка падает на мышцы пояса верхней конечности.

Работа двигательного аппарата при выполнении упора на параллельных брусьях сводится главным образом к противодействию влиянию силы тяжести и удержанию рук в вытянутом положении, а пояса верхней конечности — укрепленным по отношению к туловищу.

Кисть находится в разогнутом положении, что происходит совершенно пассивно под действием силы тяжести. При этом мышцы-сгибатели пальцев растягиваются, их напряжение повышается и увеличивается сила захвата места опоры. Наиболее «ответственным» местом кисти, с которого передается тяжесть на брусья, является запястье и основание пясти.

Лучезапястный сустав укрепляют мышцы, окружающие его, при этом движение рук в стороны предотвращают мышцы сгибатели и разгибатели кисти и пальцев, а движение вперед и назад — мышцы, отводящие и приводящие кисть.

В локтевом суставе плечо под влиянием силы тяжести стремится согнуться по отношению к предплечью. Препятствием к сгибанию служит напряжение трехглавой мышцы плеча, которая находится в сокращенном состоянии. Иногда у людей со слаборазвитой мускулатурой (особенно у женщин) возможно некоторое переразгибание в локтевом суставе. Чрезмерное разгибание плеча и повреждение локтевого сустава предотвращают мышцы, идущие со стороны его передней поверхности (двуглавая плеча, плечевая, плече лучевая, круглый пронатор и др.).

Пояс верхней конечности при выполнении данного упражнения опирается на головку плечевой кости. В укреплении плечевого сустава участвуют мышцы, окружающие его, особенно те, которые приводят плечевую кость (большая грудная, широчайшая мышца спины, подлопаточная, подостная, круглые, длинная головка трехглавой мышцы плеча).

Опусканию туловища под действием силы тяжести по отношению к поясу верхней конечности препятствуют мышцы, опускающие пояс верхней конечности. К ним относятся: малая грудная, нижняя часть трапециевидной, подключичная, нижние зубцы передней зубчатой мышцы, а также те, которые фиксируют лопатку и удерживают ее медиальный край параллельно позвоночному столбу: ромбовидная, средняя часть трапециевидной.

При выполнении упора на параллельных брусьях большая нагрузка падает на нижние части большой грудной мышцы и широчайшей мышцы спины, так как они способствуют подтягиванию туловища кверху, уменьшая тем самым действие его массы, передаваемое через лопатку на головку плечевой кости.

Для поддержания хорошей осанки тела в положении упора требуется работа мышц, выпрямляющих позвоночный столб и удерживающих в выпрямленном и несколько разогнутом положении нижнюю конечность с оттянутым носком. Наиболее крупными из этих мышц кроме уже упомянутых трапециевидной и ромбовидных являются: мышца, выпрямляющая позвоночник, большая ягодичная, четырехглавая мышца бедра, трехглавая мышца голени, сгибатели пальцев стопы, задняя большеберцовая, малоберцовые и некоторые другие, более мелкие мышцы.

Грудная клетка при упоре находится в несколько растянутом состоянии, т. е. в положении вдоха, благодаря тому, что напряжены крупные мышцы, поднимающие ребра. Дыхание происходит преимущественно за счет движения диафрагмы, для работы которой в данном положении нет значительных затруднений.

Если упор выполняется не на брусьях, а на кольцах, то нагрузка на мышцы значительно возрастает, так как они должны одновременно препятствовать расхождению колец в стороны. Мышцами, тормозящими отведение рук от туловища, являются все те, которые приводят плечо.

Из них наибольшее значение имеют большая грудная и широчайшая мышца спины. Работая совместно, они образуют своего рода параллелограмм силе равнодействующей, направленной на приведение плеча.

Если гимнаст постепенно разводит кольца, переходя в положение «крест», то напряжение мышц, препятствующих этому движению, еще больше возрастает. По мере отведения рук увеличивается плечо силы тяжести тела и возрастает ее момент вращения. Поэтому сохранение такого положения возможно лишь при исключительно хорошо развитой мускулатуре пояса верхних конечностей.

Упражнение «упор» развивает мышцы пояса и свободной верхней конечности, а также мышцы спины, предотвращая нарушения осанки тела.

Гимнастический мост

В положении «мост» тело представляет собой изогнутую дугообразную фигуру с большим или меньшим радиусом кривизны. Из внешних сил значение имеет не только сила тяжести, но и сила трения, от величины которой зависят напряжение мышц и возможность выполнения самого упражнения. Площадь опоры представлена площадью соприкосновения ладонной поверхности кистей и подошвенной поверхности стоп с опорной поверхностью, а также площадью пространства между ними (рис. 175).

ОЦТ тела расположен выше площади опоры, вне тела, несколько ниже позвоночного столба, приблизительно над серединой площади опоры.

Равновесие ограниченно устойчивое, передний, задний и боковой углы устойчивости большие, степень устойчивости значительная.

Расположение звеньев тела таково, что в голеностопном и коленном суставах происходит сгибание, в тазобедренном суставе и суставах позвоночного столба - разгибание. Грудной кифоз уменьшен, поясничный и шейный лордозы увеличены. Межпозвоночные диски в поясничном отделе спереди растянуты, а сзади сплюснуты.

При выполнении этого упражнения на скользкой поверхности величина изгибов позвоночного столба значительно меньше и мост ниже, чем на обычной, несколько шероховатой поверхности (на полу, ковре, мате и др.). На горизонтально укрепленной лестнице мост может быть выполнен с большим прогибом позвоночного столба, чем на полу. На очень скользкой поверхности удержать положение «мост» можно в том случае, если стопы и кисти находятся рядом друг с другом или даже кисти удерживают стопы. Это возможно только при высокой гибкости позвоночного столба и подвижности в тазобедренном суставе.

Рис. 175. Мост:

А — на полу; Б — палестинце

В положении «мост» пояс верхней конечности смещен к голове, нижний угол лопатки обращен в латеральную сторону, головка плечевой кости упирается в акромион. В плечевых, локтевых и лучезапястных суставах наблюдается предельное разгибание. В крайне растянутом положении находятся мышцы живота (особенно прямая), большие и малые грудные, передняя зубчатая, широчайшая мышца спины, двуглавая мышца плеча, клювовидно-плечевая, сгибатели кисти и пальцев. Несколько меньше растянуты мышцы-разгибатели стопы и четырехглавая мышца бедра. В этих мышцах, а также в межпозвоночных дисках, связках позвоночного столба, подвздошно-бедренной связке возникают упругие силы, стремящиеся отделить друг от друга опорные части тела. Силе тяжести и силе эластической тяги противодействует напряжение мышц, сохраняя тело в данном положении.

Наиболее активно работают мышцы, находящиеся на конечностях и в области позвоночного столба. Причем нагрузка на эти мышцы возрастает от вершины свода к периферии (соответственно нарастанию упругих сил в дугообразном своде).

В области нижних конечностей основную нагрузку выполняют мышцы подошвенной поверхности стопы, задняя и латеральная группы мышц голени, передняя группа мышц бедра (препятствует сгибанию бедра в коленном суставе — приближению бедра к голени) и мышцы задней поверхности тазобедренного сустава. Большие ягодичные мышцы вместе с мышцами-разгибателями позвоночного столба удерживают туловище. Разгибанию бедра в тазобедренном суставе мешает подвздошно-бедренная связка, а также тонус мышц, проходящих спереди поперечной оси тазобедренного сустава (портняжной, прямой мышцы бедра, подвздошно-поясничной, гребенчатой).

Поскольку пояс верхних конечностей закреплен через верхние конечности, то голову и туловище удерживают мышцы, поднимающие его, идущие от костной основы головы и шеи к костям пояса верхних конечностей. Большая грудная мышца и широчайшая мышца спины фиксируют плечевую кость к поясу верхней конечности.

Укрепление положения головки плечевой кости по отношению к суставной впадине лопатки происходит главным образом за счет мышц, окружающих плечевой сустав. Тонкая и просторная суставная сумка не имеет утолщений в виде связок и не может в данном положении играть значительную роль в укреплении плечевого сустава. Наибольшую роль в этом играют трехглавая мышца плеча (своей длинной головкой), широчайшая мышца спины, подлопаточная, подостная и круглые (большая и малая) мышцы.

На плече наибольшую нагрузку несет трехглавая мышца плеча, которая предотвращает сгибание руки в локтевом суставе, т. е. производит не разгибание предплечья в локтевом суставе, а разгибание плеча.

Фиксации костей в локтевом суставе способствует помимо мышц и связок само устройство суставных поверхностей: блоковидная вырезка локтевой кости охватывает блок плечевой кости, а локтевой отросток локтевой кости упирается в одноименную ямку на плечевой кости.

При опоре не на всю подошвенную поверхность стопы, а только на пальцы сильно возрастает напряжение задней группы мышц голени и подошвенной поверхности стопы (трехглавой мышцы голени, задней большеберцовой, длинных сгибателей пальцев и пр.), а также четырехглавой мышцы бедра, так как сокращение икроножной мышцы увеличивает сгибание ноги в коленном суставе.

Поскольку позвоночный столб сильно разогнут и голова откинута назад, грудная клетка оказывается в растянутом и приподнятом состоянии, межреберные промежутки (особенно нижние) расширены, реберная дуга и нижние ребра сильно выступают, подгрудинный угол увеличен. Грудная клетка находится в положении вдоха, причем увеличению ее вертикального размера несколько способствует выпрямление грудного кифоза. Наиболее подвижными ребрами оказываются нижние, за счет чего и происходит дыхание, т. е. увеличение и уменьшение объема грудной Клетки. Мышцы живота растянуты и напряжены, что затрудняет движения диафрагмы. Она находится в положении выдоха, оттеснена к голове благодаря давлению на нее органов брюшной полости (печени, желудка, селезенки), что также ограничивает ее экскурсию. Благодаря высокому стоянию диафрагмы вертикальный размер грудной полости уменьшен, несмотря на растянутость грудной клетки по вертикальной оси.

Упражнение «мост» способствует увеличению подвижности почти во всех звеньях тела. Оно развивает эластические свойства мышц, межпозвоночных дисков и связочного аппарата суставов конечностей, способствует развитию координационных способностей, ориентации в пространстве, является корригирующим упражнением при дефектах осанки, а также оказывает тренирующее воздействие на диафрагму.

Вместе с тем это упражнение ставит многие жизненно важные органы в необычные условия, затрудняющие их функционирование. Так, амплитуда дыхательных движений в положении «мост» ограничена, присасывающее действие грудной клетки для крови и лимфы уменьшено, отток крови от органов головы и шеи затруднен, сердце и внутренние органы брюшной полости оттеснены в сторону головы, что создает неблагоприятные условия для их деятельности (движение пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку и отток желчи от желчного пузыря нарушены). Поэтому долго находиться в этом положении, особенно детям, не рекомендуется.