Презентация Тема1. 2. Біомеханічний аналіз онлайн

Содержание слайда: Тема1.2. Біомеханічний аналіз Лектор: канд. наук ФВ і С ГАКМАН Анна Вікторівна

Содержание слайда: План: Постановка задачі і методика дослідження. Реєстрація характеристик руху а) кінематичних б) динамічних Біомеханічні вимірювальні системи (контактні та безконтактні).

Содержание слайда: Біомеханічні методи дозволяють одержувати кількісні характеристики рухів і виявляти їхню взаємну залежність. Це забезпечить системний аналіз, а також системний синтез рухів як основний шлях їхнього вивчення.

Содержание слайда: Задачі біомеханічного дослідження досить різноманітні. Постановка задачі дослідження значною мірою визначає: 1) що вивчати (які залежності); 2) на якому матеріалі (об'єкті) досліджувати; 3) у яких умовах збирати дані; 4) яким способом одержувати й обробляти їх.

Содержание слайда: Методики дослідження (як комплекси приватних методів) вибирають, виходячи з задачі дослідження. Одні з них одержують тільки розрахунковим способом як вироблені від зареєстрованих основних характеристик (момент інерції, кінетична енергія, робота, у багатьох випадках також швидкість, прискорення і т.д.), інші (частіше просторові, тимчасові і силові характеристики) — шляхом безпосередньої реєстрації.

Содержание слайда: Спостереження в природних умовах тренування і змагань проводять так, щоб вони не служили перешкодою рухам спортсмена. Спостерігач може користуватися вимірювальними приладами (рулетка, секундомір, оптичні системи спостереження) і фото- і кіноапаратурою. Основна умова зорового або інструментального спостереження — одержання об'єктивних даних, що вимагає невтручання в природний хід рухів.

Содержание слайда: При проведенні експерименту (наукового досвіду) створюються спеціальні умови, у яких вирішуються поставлені в дослідженні задачі. Можна провести природний експеримент, у якому випробувані будуть знаходитися в строго визначених умовах і при цьому буде забезпечене найменше втручання в його рухи. При цьому спортсмени, оснащені складною апаратурою, можуть показати навіть високий результат.

Содержание слайда: Той або інший метод дослідження вибирають, виходячи з того, наскільки він забезпечує одержання достовірних і доступних даних. Необхідно, щоб такий метод: а) забезпечував достатню точність вимірів; б) не спотворював рухів, тобто не обтяжував би випробуваного; в) був надійного і зручним для застосування; г) міг застосовуватися в умовах проведення спостережень або експерименту; д) давав матеріал у формі, зручної для обробки; е) був сумісний з іншими необхідними методами і по всіх названих показниках відповідав задачі дослідження.

Содержание слайда: У біомеханічному дослідженні умовно розрізняють три етапи: 1) реєстрація даних (характеристик); 2) обробка результатів реєстрації; 3) біомеханічний аналіз.

Содержание слайда: Реєстрація характеристик рухів людини і спонукуваних їм тіл має на меті одержання кількісних даних про досліджувану дію, умови його виконання, його результаті, а також про самого спортсмена. Реєструються як механічні характеристики рухів і навколишніх умов (кінематичної і динамічні), так і характеристики самого спортсмена (наприклад, розміри тіла, функціональні показники). Звичайно реєструються не одиночні характеристики, а їхня сукупність, для чого застосовується не один, а комплекс методів (методика).

Содержание слайда: Реєстрація характеристик рухів людини і спонукуваних їм тіл має на меті одержання кількісних даних про досліджувану дію, умови його виконання, його результаті, а також про самого спортсмена. Реєструються як механічні характеристики рухів і навколишніх умов (кінематичної і динамічні), так і характеристики самого спортсмена (наприклад, розміри тіла, функціональні показники). Звичайно реєструються не одиночні характеристики, а їхня сукупність, для чого застосовується не один, а комплекс методів (методика).

Содержание слайда: Біомеханічний аналіз спрямований на встановлення характерних закономірностей, пошуки яких були визначені в задачах дослідження, і на обґрунтування висновків і рекомендацій. Пошуки закономірностей за традицією називають «аналізом». Однак, як відомо, аналіз тісно зв'язаний із синтезом: розчленовування цілого на частині обов'язково доповнюється об'єднанням частин у ціле. Отже, біомеханічний аналіз містить у собі і синтез.

Содержание слайда: Етапи аналізу рухової діяльності: Вивчення картини зовнішньої рухової діяльності Висування причини, що виникають і змінюють рухи Визначення топографії працюючих м’язів Визначення енергетичних витрат та як доцільно витрачається енергія працюючих м’язів Виявлення оптимальних режимів виконання

Содержание слайда: При вивченні рухів тіло людини часто умовно беруть за так звану матері­альну точку. Це припустимо тільки у тому випадку, якщо його розмі­ри настільки малі порівняно з відстанню, на котру воно переміщуєть­ся, що ними можна знехтувати. У випадках, коли з будь-яких прак­тичних міркувань розмірами тіла знехтувати неможливо, за матеріаль­ні точки беруть окремі його частини, ланки і розглядають у цьому разі як систему матеріальних точок. Якщо відстань між окремими точка­ми системи не змінюється, її називають матеріальною системою, що не змінюється, або абсолютно твердим тілом.

Содержание слайда: Абсолютно твердих тіл у природі не існує; деформації притаманні усім без виключення матеріальним тілам з відносним молекулярним рухом. Однак більшість деформацій, у тому числі і у тілі людини, такі малі, що при вивченні її рухів ними можна знехтувати.

Содержание слайда: Усі рухи людини відбуваються у часі та у просторі. Час береться однаковим у будь-якій точці простору, у будь-якій системі відліку. Під простором, у котрому рухається тіло людини, розуміють евклідів тривимірний простір. При цьому вважається, що маса тіла (кількісна міра інертності її тіла) залишається увесь час незмінною і не залежить від руху.

Содержание слайда: Біомеханічний аналіз являє собою один із способів вивчення ру­хової діяльності людини. Це ефективний логічний прийом вивчення складних і багатомірних систем, за допомогою котрого рухи людини ніби розчленовуються на складові частини, що потім досліджуються диференційовано для більш глибокого їх пізнання як єдиного цілого. Разом з тим біомеханічний аналіз не зводиться до простого розчлену­вання складних об'єктів, котрі вивчаються, на їхні складові елементи. Біомеханічний аналіз — це тільки початок об'єктивного дослідження руху. За ним іде слідом біомеханічний синтез — моделювання склад­них систем рухів з метою використання їх у різних напрямах медицини, ергономіки та прикладної дидактики рухової діяльності людини.

Содержание слайда: Біомеханічний аналіз

Содержание слайда: Механічним рухом людини називається зміна її положення у просторі щодо інших тіл (вибраної системи відліку) з плином часу. Положення будь-якої точки тіла на будь-якій лінії, площині та у просторі визначають відповідно одним, двома й трьома числами -координатами. У зв'язку з тим, що положення тіла людини у будь-який момент часу можна визначити за координатами його точок, то найважливіше завдання біомеханічного аналізу у даному випадку зво­диться до того, щоб знайти координати точок тіла у будь-який мо­мент часу.

Содержание слайда: Для того щоб визначити рух тіла, необхідно знати його перемі­щення. Переміщенням тіла (матеріальної точки) називається спрямо­ваний відрізок прямої, що з'єднує початкове положення тіла з його наступним положенням. Переміщенням точки задається вектор, що називається вектором переміщення.

Содержание слайда: При вивченні рухів тіла важливо знати як мінімум дві величини — його переміщення і час, протягом котрого це переміщення відбулося. Довжина переміщення і час виражаються певними числами. Перш ніж робити біомеханічний аналіз, слід виміряти ці характеристики. Для того щоб дослідити рухи людини, вимірюють кількісні показни­ки механічного стану і рухової функції її тіла та самих рухів. Для цьо­го використовують біомеханічні характеристики.

Содержание слайда: Біомеханічні характеристики рухів тіла людини — це міри меха­нічного стану біосистеми та його зміни (поведінки). Будь-яке об'єк­тивне вивчення рухів тіла на організменому рівні неможливе без дослідження їхніх біомеханічних характеристик. Механічний стан і поведінка кожної біологічної системи, тим більше такої складної, як тіло людини, відрізняється перемінним характером, тому характеристики, що описують її стан, називаються не механічними, а біомеханічними. Ця суттєва особливість дає змогу при вивченні врахо­вувати біологічну специфіку рухів тіла людини як цілісної біологіч­ної системи.

Содержание слайда: На практиці звичайно використовують біомеханічні характерис­тики двох типів — якісні та кількісні. Якісні характеристики дають змогу розрізняти рухи, принципово різні за типами, видами, біомеха­нічними закономірностями, принципами побудови та особливостями виконання (приклад якісно різних типів рухів — рухи навколо осі та локомоторні рухи). Кількісні характеристики дають змогу розрізняти та співставляти рухи всередині кожного їх типу, виду тощо.

Содержание слайда: Розділ біомеханічного аналізу — біокінематика (від грецьк. bios — життя, kinematos — рух) вивчає рух живих тіл та біологічних систем. Кінематика — це розділ механіки, що вивчає механічні рухи усіх ма­теріальних тіл у природі.

Содержание слайда: Існують три способи визначення рухів тіла людини як матеріаль­ної точки: природний, координатний та векторний.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Найзручнішим місцем розміщення центра соматичного коорди­натного тригранника є антропометрична поперекова точка, котра розташована на вершині остистого відростка п'ятого поперекового хребця. У цьому випадку числова координатна вісь Z відповідає нап­рямку істинної вертикалі, осі X та Y розташовуються під прямим ку­том у горизонтальній площині та відповідають сагітальному (F) та фронтальному (X) напрямкам.

Содержание слайда: Декартова система координат на площині складається з двох вза­ємно перпендикулярних осей — абсциси (X) та ординати (У). Декартовою ж системою координат у просторі вважається впорядкована трійка взаємно перпендикулярних осей координат із одним загальним початком (0) на кожній з них та з одним і тим самим масштабним від­ношенням Для визначення координат будь-якої точки досліджуваних просторових фігур біоланок необхідно застосовувати три числові осі: X (абсциса), Y (ордината) та Z (апліката). При цьому позитивна напіввісь X має сполучатися з позитивною напіввісю Y обертанням на 90° проти годинникової стрілки, якщо дивитися з позитивної напіввісі OZ. У результаті побудови трьох координатних осей у просторі мож­на розрізнити координатні площини, котрі проходять через дві будь-які координатні осі.

Содержание слайда: Окрім прямокутної декартової координатної системи для визна­чення просторових характеристик тіла людини можна застосовувати так звану косокутну систему координат, у котрій числові осі перети­наються не тільки під прямим кутом. На цьому можливості координатного методу не вичерпуються. У деяких випадках доцільно застосовувати полярну та сферичну системи координат на площині та у просторі. У багатьох випадках до­цільно вводити одночасно прямокутні, полярні та сферичні координатні системи. Це дозволяє розв’язувати різноманітні просторові завдання в антропометрії та біомеханіці.

Содержание слайда: Отже, у тій або іншій системі відліку усі точки тіла людини можуть бути описані такими біокінематичними характеристиками: 1) траєкторія руху; 2) форма руху; 3) шлях руху; 4) час руху; 5) швидкість руху; 6) прискорення руху.

Содержание слайда: Домашнє завдання: Гарно підготуватися до модульної роботи! До зустрічі на семінарі. Дякую за увагу.