PYTANIA procesów BIOMECHANIKI

1. Zadania biomechaniki stosowanej ćwiczeń fizycznych (W)

Biomechanika- nauka o ruchu organizmów żywych. Zajmuje się przyczynami i skutkami. Przyczynami ruch są działające siły a efektem przemieszczenie się ciała

1. Ocena parametrów strukturalnych aparatu ruchu (wrodzone): kości, mięsni, liczba stopni swobody, klasy, człony, pary biokinematyczne

2. Analiza cech fizycznych: potencjalne możliwości współdziałania układu zasilania i ruchu (cech energetycznych)

3. Analiza techniki ruchu: sposób wykonania zadania

4. Analiza kształtowania i doskonalenia nawyku ruchowego

5. Tworzenie i weryfikacja kryteriów skuteczności techniki ruchu

6. Kinematyczna i dynamiczna struktura ruchu

7. Proces doskonalenia cech fizycznych: obciążenia treningowe

2. Czynniki określające wartości rezultatu ruchowego człowieka (W)

1. Parametry strukturalne układu ruchu(wrodzone)- właściwości określające stosunki liczbowe np.: liczba mięśni, kości, stawów, klasy stawów

2. Parametry geometryczne- posiadające wymiary liniowe np.: długości kości, przekroje mięśni

3. Parametry energetyczne- zdolność do rozwijania mocy, decydują o cechach fizycznych : siła, prędkość, prędkość kątowa

4. Parametry informacyjne- decydują o współdziałaniu między częścią somatyczną układu sterującego i układem ruchu (poprawność techniki) oraz współdziałania między częścią wegetatywną: układ sterowania i układ zasilania (samopoczucie, cechy psychiczne). OBIEG INFORMACJI do układu ruchu i układu zasilania

5. Model czynników warunkujących rezultat sportowy

3. Różnice strukturalne między maszyną a układem ruchu człowieka (W)

BIOMASZYNA	MASZYNA
Trzy układy: ruchu zasilania, sterowania -wejścia: informacyjne i energetyczne -wyjścia: efektory mięśniowe, narządy wydzielnicze i wydalnicze
Ponad 240 stopni swobody	Kilka stopni swobody
Ponad 400 mięsni	Kilka napędów
Blisko 15-17 miliardów komórek nerwowych budujący układ sterowania
Układ zasilana rozsiany po całym ciele, wiele źródeł energii zgromadzonych zarówno w mięśniach jak i w wątrobie	Układ zasilania zlokalizowany w jednym miejscu
Działanie: szybko-krótko lub powoli-długo	Działanie zarówno długie jak i szybkie
Konieczność uczenia się wszystkich ruchów	Ruchy zaprogramowane, ograniczone, niezmienne, wyspecjalizowane
Nieskończenie wiele ruchów

4. Pojęcie pary biokimenatcznej oraz jej liczby stopni swobody (W)

1. Para biokinematyczna- ruchome połączenie członów, mające wzajemnie ograniczone ruchy i przynajmniej jeden punkt styczny

2. Człon- nieodkształcalny sztywny element (kość) niezależnie poruszający się w przestrzeni

3. Stopień swobody- możliwość ruchu, niezależny ruch członów w stawie, liczba równań określających położenie członu w przestrzeni, wiąże się z liczbą płaszczyzn w jakich może być wykonywany ruch. Każdy stopień swobody obsługiwany jest co najmniej parę mięśni (synergista- anatgonista). Każdy człon posiada maksymalnie 6-stopni swobody (współrzędne tego członu na osiach x, y, z, i kąty obrotu tego ciała α, β, χ). U człowieka, stawy, ze względu na budowę i ograniczenia posiadają tylko trzy stopnie swobody (związane jest to z ruchami obrotowymi w tych stawach). Człowiek posiada w sumie 244 stopnie swobody.

4. Klasa pary biokinematycznej- liczba więzów nałożonych na daną parę biokinematyczną, stopień uwiązania

5. Łańcuch biokinematyczny- zespół członów połączonych w pary kinematyczne np.: palec, ręka, cała kończyna górna.

6. Ruchliwość łańcucha biokinematycznego- liczba stopni swobody tego łańcuch biokinematycznego względem układu odniesienia np.: miednicy, łopatki, czaszki.

W=6n-Σip_i

gdzie:

n- liczba członów

i- liczba klas

pi- klasa pary biokinematycznej

7. Liczba stopni swobody kończyny górnej

n=22

IIIklasy-1

IVklasy-6

Vklasy-15

W=6*22- (1*3+6*4+15*5)

W=30⁰

5. Akton mięśniowy i jego funkcje (W)

1. Akton- mięsień, jego część lub głowa, którego włókna mięśniowe mają jednakowy lub zbliżony przebieg względem osi obrotu w stawach nad którymi przebiegają i wykonują jednakową funkcję.

2. Funkcje aktonu- dodatnie lub ujemne składowe momentów sił, które akton może rozwijać względem osi obrotu w stawach nad którymi przebiega. Funkcje aktonów zależą od możliwości ruchowych w stawach, tj. od ich liczby swobody.

3. Funkcje aktonów realizowane są w płaszczyznach: strzałkowej (zginanie, prostowanie), czołowej (odwodzenie przywodzenie), poprzecznej (odwracanie i nawracanie)

4. PŁASZCZYZNA STRZAŁKOWA- dzieli ciało na lewą i prawą stronę

5. PŁASZCZYZNA CZOŁOWA- dzieli ciało na przód i tył

6. PŁASZCZYZNA POPRZECZNA dzieli cało na górę i dół.

7. KĄT STAWOWY- kąt tworzony przez prostą równoległą do osi kręgosłupa a osią podłużną danego członu.

8. ZGINANIE- zmniejszanie kąta stawowego mierzonego po stronie przedniej tułowia, głowy kończyn górnych, stawów biodrowych i po stronie tylnej stawów kolanowych, skokowo- goleniowych i stopy.

9. PROSTOWANIE- zwiększanie- kąta stawowego mierzonego po stronie przedniej tułowia, głowy kończyn górnych, stawów biodrowych i po stronie tylnej stawów kolanowych, skokowo- goleniowych i stopy.

10. PRZYWODZENIE- zmniejszanie kata stawowego po stronie przyśrodkowej kończyn.

11. ODWODZENIE- zwiększanie kata stawowego po stronie przyśrodkowej kończyn.

12. ODWRACANIE (supinacja)- ruch na zewnątrz wokół osi podłużnych członów

13. NAWRACANIE (pronacja)-ruch do wewnątrz wokół osi podłużnych członów

14. Funkcję antagonistyczną aktonu nazywamy funkcję przeciwstawną w jednym stawie. Funkcja ujemna.

6. Funkcje aktonów i ich klasy (W)

1. Akton- mięsień, jego część lub głowa, którego włókna mięśniowe mają jednakowy lub zbliżony przebieg względem osi obrotu w stawach nad którymi przebiegają i wykonują jednakową funkcję.

2. Funkcje aktonu- dodatnie lub ujemne składowe momentów sił, które akton może rozwijać względem osi obrotu w stawach nad którymi przebiega. Funkcja aktonu wyrażona jest w [Nm] Funkcje aktonów zależą od możliwości ruchowych w stawach, tj. od ich liczby swobody.

3. Funkcje aktonów realizowane są w płaszczyznach: strzałkowej (zginanie, prostowanie), czołowej (odwodzenie przywodzenie), poprzecznej (odwracanie i nawracanie)

4. PŁASZCZYZNA STRZAŁKOWA- dzieli ciało na lewą i prawą stronę

5. PŁASZCZYZNA CZOŁOWA- dzieli ciało na przód i tył

6. PŁASZCZYZNA POPRZECZNA dzieli cało na górę i dół.

7. KĄT STAWOWY- kąt tworzony przez prostą równoległą do osi kręgosłupa a osią podłużną danego członu.

8. ZGINANIE- zmniejszanie kąta stawowego mierzonego po stronie przedniej tułowia, głowy kończyn górnych, stawów biodrowych i po stronie tylnej stawów kolanowych, skokowo- goleniowych i stopy.

9. PROSTOWANIE- zwiększanie- kąta stawowego mierzonego po stronie przedniej tułowia, głowy kończyn górnych, stawów biodrowych i po stronie tylnej stawów kolanowych, skokowo- goleniowych i stopy.

10. PRZYWODZENIE- zmniejszanie kata stawowego po stronie przyśrodkowej kończyn.

11. ODWODZENIE- zwiększanie kata stawowego po stronie przyśrodkowej kończyn.

12. ODWRACANIE (supinacja)- ruch na zewnątrz wokół osi podłużnych członów

13. NAWRACANIE (pronacja)-ruch do wewnątrz wokół osi podłużnych członów

14. Klasa aktonu- liczba stawów ponad którymi akton przejawia swoje funkcje. Mięśnie o wyższej klasie nie spełniają tylko jednej funkcji ponieważ spowodowało by to włączenie zbyt dużej liczby funkcji stabilizacyjnych względem funkcji ruchowych.

7. Wpływ aktonów wyższych klas na zmniejszenie wydatku energii mięśni oraz naprężeń w kościach (W)

1. Rola aktonów o klasie wyższej niż I

• Zmniejszenie wydatku energetycznego

• Brzuśce mięśniowe są bliżej osi obrotu proksymalnych stawów co zmniejsza moment bezwładności

• Może rozwijać większe siły ponieważ na większe przekroje fizjologiczne i przyczepia się na większej powierzchni kostnej

• Zmniejsza naprężenie w kościach

• Trudniejsze sterowani wywołane dużą ilością momentów stabilizujących. Mięśnie o wyższej klasie nie spełniają tylko jednej funkcji ponieważ spowodowało by to włączenie zbyt dużej liczby funkcji stabilizacyjnych względem funkcji ruchowych.

8. Analiza pary sił działających na staw (W)

1. Para sił- dwie równoległe siły o zwrotach przeciwnych, równych momentach (wartościach) i przesunięte względem siebie o odległość zwaną ramieniem siły. Daje możliwość wykonania ruchu obrotowego

2. Parę sił charakteryzuje:

• wielkość i wartość siły i jej ramienia -moduł pary sił

• kierunek obrotu, który nazywamy dodatnim jeśli jest on przeciwny do ruchu wskazówek zegara

• płaszczyznę obrotu, w której dana para sił działa

3. Wielkość wektorową, charakteryzującą działanie pary sił nazywamy momentem pary sił.

4. Fm x rm= P x rp - układ pozostanie w spoczynku (praca izometryczna)

5. Fm x rm>P x rp - układ wykona pracę o charakterze koncentrycznym

6. 
   
   
   
   
   Fm x rm< P x rp - układ wykona pracę o charakterze ekscentrycznym

7. Fm- siła mięśnia rm- ramię mięśnia

8. P- siła zewnętrza wywołana przez ciężarek rp- ramię siły P

9. R- siła reakcji w stawie

9. Różnica i suma sił działających na dźwignie kostne (W)

1. Dzwignie jednostronne- punkty przyłożenia działającej siły mięśniowej i siły oporu leżą po tej samej stronie osi obrotu (staw łokciowy) -A

2. Dzwignie dwustronne- punkty przyłożenia działającej siły mięśniowej i oporu leży po przeciwnych stronach osi obrotu (staw potyliczny)-B

3. ΣFi=0 (suma sił działających w układzie równa się zero) PRAWO D'ALEMBERTA

4. ΣMi=0 (suma momentów sił równa się zero)

R= Fm- G (siła reakcji to różnica działających sił) R= Fm+G (siła reakcji to suma działających sił)

Fm*rm=G*rz

10. Przyczyny zmiany siły mięśnia w funkcji ich długości (W)

1. Elementy do pracy mięśnia: ponad progowy bodziec i energia do pracy

2. Mechanizm (ślizgowego skracania się mięśnia, teoria przesuwania filamentów) skarania się mięśni ma charter przesuwania się mikrofilamentów, którymi są nici aktyny i miozyny. Mięsień pobudzony zmienia swoje naprężenie, dążąc równocześnie do skrócenia swoich włókien. Podczas zmiany długości mięśnia następuje przesuwanie się nitek miozyny względem nitek aktyny dzięki aktywnemu współdziałaniu między skośnie ułożonymi mostkami miozynowymi i aktyną. Tu właśnie, na styku główek mostków miozynowych, dochodzi do rozpadu ATP i wydzielenia się energii mechanicznej (oraz cieplnej), która powoduje wzajemne przyciąganie się aktyny i miozyny. W efekcie następuje ich wzajemne przesuwanie się. Mechanizm jest wspólny dla wszystkich rodzajów mięśni. Poprzedzony jest okresem utajonym- latencjnym (0,0015s) i trwającym również 0,0015s rozluźnieniem latencyjnym, po którym rozpoczyna się proces skracania się mięśnia.

3. Siła rozwijana przez miesień zależy od liczby połączeń mostków miozyny z nitkami aktyny oraz od sił ściskających między miozyną i błoną Z oraz dwoma połówkami nitek aktyny. Z badań na włóknie izolowanym żaby wynika, że przy długości spoczynkowej, przy której wszystkie mostki miozyny są połączone z aktyną siła mięśnia jest maksymalna. (PRACA IZOMETRYCZNA)

4. Wydłużanie się mięśnia powoduje zmniejszenie liczby połączeń, w których rozpada się ATP, co powoduje z kolei zmniejszenie się siły rozwijanej przez mięsień. Wreszcie przy wydłużaniu nitki aktyny tracą kontakt z mostkami miozyny i siła spada do zera. (PRACA EKSCENTRYCZNA)

5. Skracanie ma miejsce wówczas, gdy siła rozwijana przez mięsień jest większa od siły oporu np. unoszonego ciężaru. Jest to zależność liniowa wskazująca, że mięsień skraca się do długości, przy której jego siła jest równa obciążeniu. Można z tego wywnioskować, że siła mięśnia maleje wraz ze skróceniem włókien mięśniowych. Podczas skracania się mięśnia od długości spoczynkowej (l₀) nitki aktyny zaczynają zachodzić na siebie, co powoduje powstanie siły hamującej i spadek siły rozwijanej przez mięśnie. Przy długości sarkomeru (l_s) równej 1,65μm mostki miozynowe zaczynają opierać się o błonę Z. Powstałe od tego momentu siły hamujące gwałtownie zmniejszają siłę rozwijana przez mięsień. (PRACA KONCENTRYCZNA)

6. Omówione zależności są słuszne tylko dla składowej aktywnej, bowiem włókno izolowane na którym przeprowadzano badania nie posiada równolegle rozmieszczonej tkanki łącznej (omięsna, włókna, powięzie, ścięgan), przeciwstawiającej się rozciąganiu mięśnia niepobudzonego, dającej tzw. składową pasywną mięśnia.

11. Koncentryczny izometryczny i ekscentryczny charakter pracy mięśnia (Ć)

1. Kończyna przemieszcza się dzięki naprężeniu współpracujących ze sobą mięśni zginaczy i prostowników. Charakter pracy mięśni może być: koncentryczny- mięsień skraca się, a jego przyczepy zbliżają się do siebie; ekscentryczny- mięsień ulega rozciąganiu, a przyczepy oddalają się od siebie; lub izometryczny- mięsień nie zmienia swojej długości.

2. Powstawanie siły mięśniowej wiąże się ze zwiększeniem naprężenia mięśnia wywołanym przez złożone reakcje chemiczne zapoczątkowane pobudzeniem nerwowym pochodzącym z komórek ruchowych układu nerwowego.

3. Aktywność mięśniowa przejawiająca się w zmiennych pod względem wielkości napięciach dzieli się na dwie zasadnicze formy. Pierwszą stanowi tzw. praca statyczna, drugą praca dynamiczna. Obie formy pracy oparte są w zasadzie o dwa rodzaje skurczów: izotoniczy /przy stałym naprężeniu/ i izometryczny /przy stałej długości/.

4. O pracy statycznej mówi się wtedy, gdy wzmożone napięcie mięśnia nie wiążę się ze zmianą długości. Ten rodzaj pracy może przejawiać się w kilku odmianach. Wyróżnia się trzy takie odmiany: pracę statyczną utrzymującą (warunkująca utrzymanie określonego położenia części ciała- równoważąca działanie sił przeciwstawnych), ustalającą (stabilizująca określony układ części ciała) i wzmacniającą (przeciwdziała wystąpieniu momentu obrotowego pod wpływem sił obciążających staw). Wielkość napięć mięśniowych w poszczególnych odmianach pracy statycznej jest zróżnicowana. Największe zaangażowanie mięśni charakteryzuje pracę utrzymującą, najmniejsze wzmacniającą.

5. Praca dynamiczna mięśni oparta na skurczu izotonicznym odbywa się w warunkach zmiany ich długości. Zmiana długości pracującego mięśnia może mieć charakter skracania się lub wydłużania. W trakcje skracania się mięśnia jego przyczepy końcowe zbliżają się do siebie, w trakcie wydłużania przyczepy się od siebie oddalają. Te dwie formy pracy dynamicznej nazwano koncentryczną i ekscentryczną. Niezależnie od powyższego podziału praca może mieć charakter auksotoniczy (wydłużanie lub skracanie przy stale wzrastającym oporze)

6. Siła rozwijana w warunkach statycznych ma zawsze większą wartość od siły rozwijanej w czasie pracy o charakterze koncentrycznym. Największą siłę rozwijają mięśnie podczas pracy o charakterze ekscentrycznym (rys).

7. Dodatkowe informacje i opis wykresu pyt. 12 podpunkty b,c,d,e

14. Czynniki wpływające na siłę mięśnia (W/Ć)

1. Czynnikami decydującymi o sile mięśnia są:

F_m= f ( p, δ, n_t, I, v, U...)

gdzie:

p- przekrój fizjologiczny [cm²] (czynnik podlegający wytrenowaniu)

δ- naprężenie [N/cm²] (czynnik podlegający wytrenowaniu)

n_{t -} liczba i synchronizacja pobudzonych jednostek motorycznych

I- długość mięśnia [μm]

v- prędkość skracania się mięśnia [^m/_s]

U- stan pobudzenia mięśnia [μV, mV]

2. Na siłę rozwijaną przez mięsień wpływa rodzaj włókien z jakich są one zbudowane. Włókna FTG- białe- glikolityczne, szybkokurczliwe o dużym przekroju unerwiane grubymi aksonami. Włókna STO- czerwone- tlenowe- wolnokurczliwe, zawierają dużo mioglobiny,o małym przekroju unerwiane cienkimi aksonami. Włókna FTGO- mieszane/ pośrednie- glikolityczno- oksydacyjne.

3. Rysunki ilustrują zależność między rodzajem włókien, a wartością naprężenia, liczbą i synchronizacja pobudzonych jednostek motorycznych i pobudzeniem, a wiec czynnikami bezpośrednio wpływającymi na siłę mięśnia.

4. W warunkach dynamicznych, na siłę, wpływa istotnie prędkość skracania się mięśnia.

5. Z przeprowadzonych badań wynika, że zależność siły od prędkości skracania się mięśnia ma charakter zbliżony do linii prostej. Największe odchylenia od liniowej zależności obserwuje się w przedziale małych sił i dużych prędkości. Zjawisko to związane jest prawdopodobnie z odruchem obronnym w stawie, który powoduje włączenie się antagonistów w celu hamowania ruchów przy prędkościach maksymalnych. Zaobserwowano też inny fakt odbiegający od teorii Hilla, a dotyczący zginaczy stawu kolanowego. Prostowniki tego stawu rozwijały maksymalną siłę w warunkach pracy ekscentrycznej tj. przy ujemnych prędkościach w stawie. Natomiast zginacze rozwijały maksymalną siłę w warunkach pracy izometrycznej, tj. przy prędkości równej zeru.

6. Z przeprowadzonych badań wynika więc, że siła rozwijania w warunkach statycznych, ma zawsze większą wartość od siły rozwijanej w czasie pracy o charakterze koncentrycznym. Największą siłę rozwijają mięśnie podczas pracy o charakterze ekscentrycznym.

7. Dodatkowo możliwości prędkościowe mięśni są istotnie związane z długością bezwzględną, czyli osobnicy o dłuższych brzuścach mięśniowych mają większą możliwości szybkiego skracania się włókien mięśniowych, niż osobnicy o krótkich i grubych włóknach mięśniowych. Wynika to z faktu, że długość i prędkość skracania się sarkomerów mięśniowych jest w przybliżeniu stała. Im większa jest liczba sarkomerów w danym włóknie tym dłuższe jest to włókno i cały brzusiec mięśniowy. Prędkość skracania pomnożona przez liczbę sarkomerów daje prędkość włókna mięśniowego jako całości.

8. Siła rozwijana przez miesień zależy od liczby połączeń mostków miozyny z nitkami aktyny oraz od sił ściskających między miozyną i błoną Z oraz dwoma połówkami nitek aktyny. Pyt 12

15. Efekt siłowy jednostek motorycznych pobudzanych szeregowo i równolegle (W)

1. Jednostka motoryczna- zespół włókien mięśniowych unerwiany przez jeden akson komórki nerwowej rdzenia kręgowego

3. Wszystkie włókna pobudzone jednocześnie- powodują rozwinięcie dużych sił w bardzo krótkim czasie, przy czym utrzymanie tych sił na wysokim poziomie jest krótkie

4. Włókna pobudzane kolejno- powodują rozwijanie w dłuższym czasie niższych sił, ale przy możliwości długiej pracy bez objawów zmęczenia tj. bez oznak zmniejszania intensywności

16. Zmiany mocy człowieka w funkcji czasu (Ć)

1. Głównymi parametrami oceniającymi stan i fazę rozwoju cech fizycznych zawodników są: wartość mocy maksymalnej oraz wytrzymałość całego organizmu i poszczególnych grup mięśniowych. Moc jest to stosunek pracy do czasu w jakim ta praca została wykonana. O ile maksymalna moc może być rozwijana w krótkotrwałych wysiłkach, o tyle utrzymanie tej mocy na jak najwyższym poziomie może świadczyć o wytrzymałości badanego. Z fizjologicznego punktu widzenia wytrzymałość zależy od ogólnej wydajności organizmu, której miarą jest zdolność zużycia tlenu na minutę. Podstawą wytrzymałości są więc procesy tlenowe, które nie zawsze odzwierciedlają reakcje organizmu, zwłaszcza w wysiłkach krótkotrwałych lub angażujących ograniczoną grupę mięśni. Testy oceniające maksymalne możliwości tlenowe (Vo₂max) to: test bezpośredni (z wzrastającym obciążeniem) i testy pośrednie przewidujące wartość Vo₂max na podstawie tętna: próba Martineta, Astranda, test Harwardzki, PWC₁₇₀. Maksymalne możliwości beztlenowe zdolność do wysiłków krótkotrwałych oceniał test Wingate

2. W biomechanice wytrzymałość jako cechę fizyczną charakteryzuje zmiana mocy w funkcji czasu. Miernikiem wytrzymałości jest tu współczynnik kierunkowy równania prostej regresji, opisującej zmianę mocy w funkcji czasu.

3. W procesie nowoczesnego treningu niezbędne jest nieustanne badanie i kontrolowanie tych parametrów układu ruchu zawodnika, które decydują o rezultacie sportowym. W wielu dyscyplinach parametrami tymi są; siła, szybkość, moc określonych zespołów mięśniowych, ale również zdolność do jej utrzymania na jak najwyższym poziomie, czyli wytrzymałość.

4. Wartość mocy rozwijanej przez mięsień zasadniczo zależy od czasu trwania wysiłku, co związane jest ze zmiennym udziałem źródła energii. Do 6-8 sekundy energia dostarczana jest na drodze fosforylacji i glikolizy beztlenowej. Procesy tlenowe początkowo nie biorą udziału (lub mają niewielki udział) w wytwarzaniu energii. W miarę narastania czasu pracy mięśnia, procesy beztlenowe tracą swoje znaczenie i energia dostarczana jest na drodze procesów tlenowych. Od procesów tlenowych zależy wytrzymałość osobnika, im te procesy są sprawniejsze tym lepsza wytrzymałość

5. W miarę wydłużania się czasu trwania wysiłku, po osiągnięciu, mocy maksymalnej, wartości jej determinowane wytrzymałością fizyczną, szybciej lub wolniej maleją. Analizując charakter i stopień owego spadku mocy w czasie, można określić wytrzymałość kończyn dolnych.

17. Zmiany zdolności do wytrenowania człowieka w funkcji jego wieku (W)

1. Maksymalne możliwości i wartości cech fizycznych oraz zdolności do ich wytrenowania osiąga człowieka w wieku 16-30 lat. Szczyt zdolności do wytrenowania przypada ok. 25 roku życia przy czym jest on niższy u kobiet niż u mężczyzn ( wynika to z biologicznych i fizjologicznych różnic między płciami) U kobiet jednak wartości te ulegają mniejszym wahaniom.

2. Największy spadek możliwości (moc i siły) rejestrowany jest od ok. 45 roku życia.

3. Maksymalne efekty treningu uzyskujemy średnio między 22-27 rokiem życia

22-27 50-60

18. Pojęcie i wartości sprawności mięśni i człowieka (W)

1. Sprawność- zdolność do wykorzystywania potencjału energetycznego

2. Mięsień jest tym sprawniejszy im większa część energii całkowitej zamieniona zostanie na moc i pracę użyteczną.

3. Sprawność to stosunek mocy użytecznej do mocy włożonej η=Pu/Pc η=Wu/Wc η=Eu/Ec

4. Średnia wartość sprawności nigdy nie spada do zera.

5. Sprawność rośnie wraz z doskonaleniem techniki ruchu (eliminujemy przyruchy, w ruchu nie biorą udziału mięśnie faktycznie w ten ruch niezaangażowane)

6. Sprawność zależy również od źródeł energetycznych (jest wyższa w warunkach tlenowych niż beztlenowych) Sprawność mięśnia jest większa podczas siłowego charakteru pracy mięśnia a mniejsza przy pracy szybkościowej. Sprawność zależy więc od charakteru pracy mięśnia.

7. Sprawnym działaniem nazwiemy więc to, w którym najlepsze wyniki osiągnięte zostały najmniejszym kosztem energetycznym.

19. Wpływ czasu reakcji i mocy mięśni na prędkość ruchów człowieka (W/Ć)

1. Szybkość oceniana jest na podstawie trzech parametrów: czasu reakcji [s], prędkości ruchu pojedynczego [m/s] i częstotliwości ruchu [1/s]

2. Czas reakcji to suma czasów: umiejętności koncentracji, koordynacji mięśniowo- nerwowej, czas pokonywania momentu bezwładności, czas przebiegu bodźców wzdłuż włókien nerwowych. Większość tych czasów jest stała i nie podlega wytrenowaniu lub jest mało modyfikowalna

3. Moc uzależniona jest od źródeł energetycznych:

Źródła energetyczne	Zasób	Moc [W/kg]	Czas osiągania P max [s]	Czas pracy [s]
Fosfokreatyna	420 J/kg	54,4	4-6	20-25
Glikogen	960 J/kg	29,3	35-45	90-120
Tlen	Nieskończenie wiele	15-0	120-180	Nieskończenie długi

4. Wartość mocy rozwijanej przez mięsień zasadniczo zależy od czasu trwania wysiłku, co związane jest ze zmiennym udziałem źródła energii. Do 6-8 sekundy energia dostarczana jest na drodze fosforylacji i glikolizy beztlenowej. Procesy tlenowe początkowo nie biorą udziału (lub mają niewielki udział) w wytwarzaniu energii. W miarę narastania czasu pracy mięśnia, procesy beztlenowe tracą swoje znaczenie i energia dostarczana jest na drodze procesów tlenowych. Od procesów tlenowych zależy wytrzymałość osobnika, im te procesy są sprawniejsze tym lepsza wytrzymałość

20. Znaczenie prawa A.V. Hilla dla oceny dynamiki ruchów człowieka (Ć)

1. W warunkach dynamicznych długość mięśnia ulega zmianie i zmiana ta ma różną wartość w jednostce czasu, czyli siła rozwijana jest przy różnej prędkości skracania się mięśnia. Zatem siłę mięśni w warunkach dynamicznych należy scharakteryzować jako funkcję prędkości.

2. Badania nad zależnością v=F(f), dla mięśnia izolowanego prowadził A. V. Hill. Podał on równanie charakterystyczne w postaci:

(F+a)∗ v = b ∗ (F_max - F)

gdzie:

F_i - F_max - bieżąca i maksymalna wartość siły

V- prędkość skracania się siły

a , b -stałe współczynniki

3. Z równania wynika, że przy skurczu izotonicznym (o stałym napięciu), prędkość skracania się mięśnia zmniejsza się hiperbolicznie wraz ze wzrostem obciążenia. Uzyskuje się hiperbolę o asymptotach równych stałym a i b.

4. A.V. Hill prowadził nadania na mięśniu izolowanym (bez tkanki łącznej: omięsnej, włókien, więzadeł, ścięgien- składowych pasywnych, niezależnie od układu nerwowego, doświadczenie przeprowadzane było w warunkach laboratoryjnych (temp 0⁰C itp.)

5. 
   W rzeczywistości twierdzenie jest słuszne tylko dla stałej długości mięśnia, ponieważ ponieważ czynniki występujące w równaniu są funkcją długości mięśnia. Z równia wynika również, że iloczyn siły i prędkości, czyli moc jest wartością stałą wiec nie zależy od pokonywanego obciążenia zewnętrznego, ani od rozwijanej prędkości. Niemniej jednak praktyczna wartość równania Hilla jest bardzo duża dla koncentrycznej i izometrycznej pracy mięśnia.

5. Dalsze badania F=f(v) dla zespołu mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego przyprowadzili K. Fidelus, H.J. Stache i D. Schille, którzy zanalizowali dodatkowo pracę ekscentryczną. Dowiodły one, że zależność między nimi ma charakter zbliżony do liniowego, więc moc nie jest wartością stałą, a jej zmiana w funkcji czasu jest wyznacznikiem wytrzymałości badanego na zadany wysiłek.

6. Charakter pracy mięśnia może być koncentryczny - mięsień skraca się, ekscentryczny - mięsień ulega rozciąganiu lub izometryczny - mięsień nie zmienia swojej długości.

8. Z przeprowadzonych badań wynika więc, że siła rozwijania w warunkach statycznych, ma zawsze większą wartość od siły rozwijanej w czasie pracy o charakterze koncentrycznym. Największą siłę rozwijają mięśnie podczas pracy o charakterze ekscentrycznym.

9. Dodatkowo możliwości prędkościowe mięśni są istotnie związane z długością bezwzględną, czyli osobnicy o dłuższych brzuścach mięśniowych mają większą możliwości szybkiego skracania się włókien mięśniowych, niż osobnicy o krótkich i grubych włóknach mięśniowych. Wynika to z faktu, że długość i prędkość skracania się sarkomerów mięśniowych jest w przybliżeniu stała. Im większa jest liczba sarkomerów w danym włóknie tym dłuższe jest to włókno i cały brzusiec mięśniowy. Prędkość skracania pomnożona przez liczbę sarkomerów daje prędkość włókna mięśniowego jako całości.

9. Siła rozwijana przez miesień zależy od liczby połączeń mostków miozyny z nitkami aktyny oraz od sił ściskających między miozyną i błoną Z oraz dwoma połówkami nitek aktyny. Pyt 12

21. Związek pomiędzy częstotliwością treningu i przyrostem siły mięśniowej (W)

1. Największy przyrost siły (F) daje trening codzienny

2. Trening co 2-dzień- zmniejsza efektywność w stosunku do treningu codziennego do 80%

3. Trening 2-razy w tygodniu daje tylko 60% rezultaty w stosunku do treningu codziennego

4. Trening 1-raz w tygodniu daje 30% w stosunku do treningu codziennego

5. Jeden trening siły na dwa tygodnie nie daje żadnych rezultatów

6. Trening częstszy niż 1 na dzień jest mało efektywny gdyż zmniejsza efekty superkompensacji (przerwy odpoczynkowe nie są optymalne), prowadzi do przetrenowania i wycieńczenia

22. Moc ćwiczenia i jego wpływ na efekt treningu siły (W)

1. Mm<0,2 Mmax (<20%)-atrofia mięśnia- zanik mięśnia

2. Mm=0,3 Mmax (20%-30%)-brak zmian

3. Mm>0,3 Mmax (>30%)-przyrost siły u nietrenujących

4. Mm>0,7Mmax (>70%)-przyrost siły dla trenujących (fosfageny)

5. Efekty treningu zanikają po tygodniu od przeprowadzenia treningu (tj. trening prowadzony raz na dwa tygodnie nie daje rezultatu)

23. Wartości składowych obciążenia treningu siły (W)

1. Metody treningu siły

METODA	WARTOŚĆ MOCY	CZAS TRWANIA	CZAS PRZERWY	ŹRÓDŁO ENERGETYCZNE
METODY DYNAMICZNE
Maksymalnych obciążeń (ciężkoatletyczna)	100-90% Pmax	2-6s	3-5min mało aktywny	CrP
Minimalnych obciążeń (szybkościowo-siłowa)	90-80% Pmax przyspieszenie-max	5-15s	6-8min mało aktywny	CrP i Glikoliza
Metoda powtórzeniowa	50-60% Pmax	20-40s	10-15min czynny	Glikoliza
METODA STATYCZNA
Metoda izometryczna	Supermax i max V=0	4-6s	2-4min czynny	CrP

24. Wartości obciążeń treningu szybkości i wytrzymałości (W)

1. Wytrzymałość- Z fizjologicznego punktu widzenia wytrzymałość zależy od ogólnej wydajności organizmu, której miarą jest zdolność zużycia tlenu na minutę. Podstawą wytrzymałości są więc procesy tlenowe, które nie zawsze odzwierciedlają reakcje organizmu, zwłaszcza w wysiłkach krótkotrwałych lub angażujących ograniczoną grupę mięśni. Testy oceniające maksymalne możliwości tlenowe (Vo₂max) to: test bezpośredni (z wzrastającym obciążeniem) i testy pośrednie przewidujące wartość Vo₂max na podstawie tętna: próba Martineta, Astranda, test Harwardzki, PWC₁₇₀. Maksymalne możliwości beztlenowe zdolność do wysiłków krótkotrwałych oceniał test Wingate W biomechanice wytrzymałość jako cechę fizyczną charakteryzuje zmiana mocy w funkcji czasu. Miernikiem wytrzymałości jest tu współczynnik kierunkowy równania prostej regresji, opisującej zmianę mocy w funkcji czasu.

2. Metody kształtowania wytrzymałości:

METODA		WARTOŚĆ MOCY	CZAS TRWANIA	CZAS PRZERWY		ŹRÓDŁO ENERGETYCZNE
Ciągła: 1)stała intensywność 2)zmienna intensywność	30% Pmax		>100s	Brak	tlen
		narastająca		>100s	Brak	tlen
Przerywana Powtórzeniowa		>70% Pmax	5-20s	8-10min mało aktywny		CrP/ Glikoliza
Interwałowa ekstensywna/ intensywna		70-80% Pmax	40-90s	1-3min czynny		Glikoliza/ tlen

3. Szybkość- zdolność do pokonywania odcinak w jak najkrótszym dla niego czasie

METODA	WARTOŚĆ MOCY	CZAS TRWANIA	CZAS PRZERWY	ŹRÓDŁO ENERGETYCZNE
Metoda minimalnych obciążeń	submaksymalna >70% Pmax	5-15s	6-8min bierny	CrP/ Glikoliza
Metoda maksymalnych powtórzeń	50% Pmax	20-40s	10-15min czynny	Glikoliza

25. Warunki zachowania równowagi w statyce oraz wyliczanie momentów sił (Ć)

1. Statyka- dział mechaniki zajmujący się siłami działającymi na ciało pozostające w równowadze- spoczynku

2. Pomiar przeprowadzamy w warunkach statycznych, w których

ΣFi=0 (suma sił działających w układzie równa się zero) PRAWO D'ALEMBERTA

ΣMi=0 (suma momentów sił równa się zero)

Moment siły (M) - ilocz yn wartości siły (F) rozwijanej przez mięsień, przez ramię działania tej siły

M = F x r [Nm]

M= F x r x sinα

Mm- moment siły rozwijanej przez mięśnie

Mz- moment zewnętrzny

Fz- siła zewnętrza

Rz- ramie siły zewnętrznej

Mm = Mz

Mm = Fz x Rz

3. Pomiarów należy dokonywać stabilizując sąsiednie odcinki ciała, stosując pozycje izolowane

4. Pomiar jest krótkotrwały

5. Pomiary należy przeprowadzać w pozycjach standardowych wyznaczonych przez kąty stawowe, ustalony w czasie pomiaru na kąt równy 90° lub 0⁰

6. Mierzenie wzorcowymi przyrządami

7. Zapewnienie wszystkim uczestnikom badania takich samych warunków przebiegu pomiarów.

8. Umotywowanie ćwiczącego do działania dla rozwijania wartości maksymalnych. Maksymalne psychiczne zaangażowanie badanego.

9. Warunki i sposób przeprowadzenia badań:

• Skorzystano z urządzeń zapewniających odpowiednią stabilizację, warunki statyki i dokładny pomiar momentów sił mięśniowych przy równoczesnej minimalizacji wpływów sił zewnętrznych. (stabilizujące pasy i leżanka)

• Urządzenia pomiarowe: rama pomiarowa, leżanka, pasy stabilizacyjne, linijka, dynamometr mechaniczny

• Badaniu podlegały stawy : łokciowy, ramienny, kolanowy, biodrowy, skokowo- goleniowy, tułowia

• Badane były siły opowiadające grupom zginaczy i prostowników w odpowiednich wyżej wymienionych stawach oraz w przypadku kończyny górnej i dolnej wartości siły dla prawej i lewej kończyny

• Podczas badań mierzono długość ramienia siły oporu (Rz) i wartość siły (Fz)

• Badani, na sygnał, w jak najkrótszym czasie rozwijali maksymalną siłę

• Do pomiaru sił mięśniowych zastosowano dynamometr- zwrócono szczególną uwagę na wyskalowanie urządzenia

• Pomiaru ramienia siły oporu dokonywano za pomocą linijki. Rz równa się odległość od osi obrotu w stawie do połowy opaski z dynamometrem, mierzona z dokładnością wyznaczania osi obrotu tj. +/_ 1cm ( zwrócenie szczególnej uwagi na zapewnienie prostopadłości kierunku działania mierzonej siły i osi długiej kończyny, na którą działa ta siła)

• Uzyskane pomiary wpisywane były do kart pomiarowych. Wartość Mm wyliczono mnożąc Fz [N] przez ramię siły oporu Rz [m]

26. Chwianie ciała i jego przyczyny (W)

1. Bezruch w żywym organizmie, w ścisłym, tego słowa znaczeniu nie występuje. Zawsze rejestrowane są drobne nawet ruch w stawach, narządach (akcja serca, praca płuc, itp.)

2. Chwianie się ciała jest związane z przemieszczaniem się środka ciężkości. Przyczyną chwiania się ciała jest działanie sił zewnętrznych, które przemieszczają ciało w przestrzeni

3. Przyczyną chwiania się ciała jest mechanizm nerwowo- mięśniowy- tzw. tremor mięśniowy. Tremor mięśniowy to drgania mięśni przy czym napięcie poszczególnych jednostek motorycznych nie jest stałe. Kolejno napinają się jedne a wyłączają się inne, pracując na zmianę dzięki czemu nie dochodzi do zmęczenia. Ta wymiana pracujących jednostek motorycznych związana jest również z pracą układu nerwowego i jego sprzężenia z układem mięśniowym. Wysyła on impulsy do układu mięśniowego o różnym natężeniu do aktywowania kolejnych jednostek motorycznych.

4. tch= t1+t2

gdzie t1- czas w jakim organizm orientuje się, że równowaga jest zachwiana = 0,1s

t2- czas hamowania ruchu0,6-0,8s

5. Chwianie ciała wywołane jest również mechanizmami fizjologicznymi, nieustanną pracą: układu oddechowego, krążenia, trawienia

27. Warunki sterowania równowagą ciała (W)

a) Równowaga:

• Chwiejna- występuje gdy środek ciężkości ciała znajduje się nad płaszczyzną przyłożenia siły reakcji (przykład ćwiczenia podpory) Po zadziałaniu siły zewnętrznej żeby ciało się nie przewróciło muszą zadziałać mięśnie. Stopień chwiejności zależy od kata stabilności, który zawarty jest pomiędzy linią ciężaru ciała, a linią łączącą środek ciężkości z krawędzią podparcia. Kąt równowagi- suma kątów stabilności w jednej płaszczyźnie.

• Stała- występuje wówczas gdy środek ciężkości ciała znajduje się pod płaszczyzną przyłożenia siły reakcji (zwisy). Po zadziałaniu siły zewnętrznej ciało powraca do ułożenia wyjściowego

• Obojętna- wówczas gdy punkt przyłożenia siły reakcji przechodzi przez środek ciężkości

2. Rodzaje równowagi:

• Geometryczna-związana z kątem stabilności (przestrzenny)- zawarty jest między wektorem ciężaru ciała a linią łączącą środek ciężkości z krawędzią pola podparcia. Suma kątów stabilności daje kat równowagi

• Energetyczna- Ep=Ek

• Dynamiczna- większa możliwość wytrącenia ciała z równowagi uderzając/ popychając powyżej środka cienkości

28. Rytm chodu i biegu oraz fazy kroku (W)

1. Fazy chodu: jedno- i dwupodporowe

2. Stosunek ich czasów (tj. czasu fazy jednopodporowej do czasu fazy dwupodporowej) tj/td=3/1

3. W chodzie wykonujemy 60 kroków na minutę, szybki chód 120 kroków na minutę

4. Fazy biegu: jednopodporowa - lot

5. Stosunek ich czasów (tj. czasu fazy jednopodporowej do czasu lotu) tj/tl=1/2, a przy sprincie 1/1

6. 
   
   
   
   Przy ok.190 krokach na minutę chód przechodzi w bieg

7. Fazy kroku (dla chodu i biegu są takie same)







8. 
   
   Praca nogą wolną

• 
  Tylne wahadło

• 
  
  Pion

• 
  
  
  
  Przednie wahadło








9. 
   
   
   Noga oporowa

• Postawienie stopy

• Moment pionu

• Odbicie




29. Przebieg sił reakcji podłoża podczas chodu i biegu (W)

a) Chód







































b ) Bieg









































4. Dążymy do zmniejszenia amplitudy pionowej środka ciężkości (im mniejsza ta amplituda tym bieg jest efektywniejszy)

5. Aby oderwać się na 1mm trzeba pokonać siłę 2G

30. Działanie mięśni kończyn dolnych podczas biegu (W)

1. Tylne wahadło- pracują: zginacze stawu biodrowego, prostowniki kolanowego- moment zginający bardzo duży
























2. Moment pionu- pracują: zginacze stawu biodrowego, zginacze stawu kolanowego
















3. Przednie wahadło- prostowniki stawu biodrowego, zginacze kolanowego




















a




4. Postawienie nogi- pracują: prostowniki stawu kolanowego, zginacze stopy

























5. 
   Moment pionu- prostowniki stawu biodrowego, prostowniki stawu kolanowego, zginacze podeszwowe stopy, praca jak wyżej















6. Odbicie - zginacze stopy i stawu kolanowego, prostowniki stawu biodrowego)
























31. Kryteria oceny poszczególnych faz skoków (W)

1. Najbardziej ogólnym kryterium skoków jest wynik (osiągnięta odległość/ pokonana wysokość)

2. Kryteria oceny skoku w dal i wzwyż

FAZY SKOKU Składowe	KRYTERIA
		Skok w dal	Skok wzwyż
1) Rozbieg	Vx-max	Vx-optymalnie
2) Odbicie	Vo-max	Vy-max Vx- optymalnie
3) Lot	Przygotowanie do lądowania	S.C.- minimalnie nad poprzeczką
4) Lądownie	Sx-max	-

32. Właściwości sił reakcji podłoża podczas obicia w dal i wzwyż (W)

























Skok w dal Skok wzwyż

33. Znaczenie katów; ataku, wyrzutu i szybowania w rzutach na odległość (W)

1. Kąt ataku- kąt zawarty miedzy wektorem prędkości a osią długą przyboru

2. Kąt wyrzutu-wylotu- kąt zawarty między wektorem prędkości a linią poziomą

3. Kąt szybowania- suma katów ataku i wyrzutu

4. Dwie kategorie rzutów

• z pomijanym oporem powietrza: kula, młot

• z szybującymi przyborami: oszczep dysk gdzie opór powietrza zależy od gęstości powietrza, prędkości, kąta ataku, przekroju poprzecznego i współczynnika kształtu

R_p= ^ζ/₂ V²x S x C_x

R_p- opór powietrza

ζ- gęstość środowiska

S- przekrój czołowy [m²]

C_x - współczynnik kształtu (aerodynamiczny)

PRZYBÓR	KĄT ATAKU	KĄT WYRZUTU	KĄT SZYBOWANIA	V/ω
KULA	-	38-42^0	-	13m/s
MŁOT	-	44^0	-	26m/s
DYSK	12^0	36-38^0	Const.	ω=5-8m/s efekt żyroskopowy ω=2m/s
OSZCZEP	8^0	37-39^0	Const.	ω=20-52m/s efekt żyroskopowy ω=60m/s

5. Efekt żyroskopowy- efekt w wyniku którego siły odśrodkowe ograniczanie innych sił

34. Kryteria skuteczności pchnięcia kulą i rzutu młotem (W)

a) Kryterium rzutów jest odległość

PRZYBÓR	KĄT ATAKU	KĄT WYRZUTU	KĄT SZYBOWANIA	V/ω
KULA	-	38-42^0	-	13m/s
MŁOT	-	44^0	-	26m/s

35. Kryteria skuteczności rzutu dyskiem i oszczepem (W)

PRZYBÓR	KĄT ATAKU	KĄT WYRZUTU	KĄT SZYBOWANIA	V/ω
DYSK	12^0	36-38^0	Const	ω=5-8m/s
OSZCZEP	8^0	37-39^0	const	ω=20-52m/s

36. Działanie sił zewnętrznych w ruchach obrotowych (W)

1. Ruchy obrotowe- ruchy w których wszystkie punkty ciała przemieszczają cię po okręgach współśrodkowych, doznając w jednakowych odstępach czasu tych samych przemieszczeń kątowych

2. Wokół osi swobodnej ma miejsce, gdy ΣMz=0 (salto) oś obrotu przechodzi przez środek ciężkości

3. Wokół osi ustalonej (rzeczywistej), gdy oś obrotu nie przechodzi przez środek ciężkości i ΣMz nie równa się 0

37. Prawo zachowania krętu i wartości momentów bezwładności ciała ludzkiego (W)

1. K= Ix ω gdzie I- moment bezwładności, a ω- prędkość kątowa ( Moment bezwładności to suma momentów

I= m1*r1+ m2*r2...)

2. Najmniejsze momenty pędu są wtedy gdy ruch odbywa się wzdłuż osi pionowej, chociaż nawet rozłożenie rąk podwaja wartość krętu 2-2,4 kgm².

3. Wartości momentów bezwładności: piruet⇒0,8-1,2kgm² salto⇒10,5-13 kgm² przerzut bokiem⇒12-15 kgm², przewrót w przód⇒3-6kgm²

38. Zależność między siłą reakcji orz kierunkiem lotu i odbicia skoczka(W)





1. Siła reakcji podczas odbicia 2200N

2. Siła reakcji przy kontakcie z przyrządem 810N

3. Siła reakcji podczas lądowania 2100N

d) Jeżeli siła reakcji trafi powyżej środka ciężkości to nastąpi obrót w przód

4. Jeżeli siła reakcji trafi powyżej środka ciężkości to nastąpi obrót w tył

5. Jeżeli siła reakcji trafi w środek ciężkości ruch obrotowy nie nastąpi

39. Zmiana kierunków obrotu gimnastyka podczas skoków na przyrządach (W)

1. Wykorzystanie zasady zachowania krętu Fo=Fd, Ek=Ep

2. Możliwe jest przekazywanie obrotu z jednej płaszczyzny na obrót w drugą płaszczyźnie. Wypadkowy wektor siły reakcji wyznacza kierunek lotu. Wartość momentu siły reakcji wyznacza kierunek obrotu

40. Pojęcie siły wyporu wody- gęstość ciała pływaków (W)

1. W pływaniu statycznym na ciało pływaka działają dwie siły; ciężkości, która jest równa ciężarowi ciała i skierowana w dół oraz wyporu, skierowana w górę. Pierwsza przyłożona jest do środka ciężkości ciała, druga w środku ciężkości wody wypartej przez to ciało. W sytuacji kiedy obie te siły działają wzdłuż jednej linii pionowej, to ciało pływaka znajduje się w równowadze, czyli siła ciężkości równa się sile wyporu. Zwykle punkty przyłożenia tych sił są od siebie oddalone o 2-6 cm, powodując ruch obrotowy ciała. Obserwujemy wówczas charakterystyczne opadanie kończyn dolnych pływaka.

2. Siła wyporu to iloczyn gęstości ciała, siły ciężkości i ilości wypartej wody.

3. W= ζ x Vx G gdzie ζ -gęstość ciała człowieka; V- objętość wypartej wody; G- siła ciężkości

4. Gęstość ciała jest stosunkiem masy ciała do objętości

5. ζ pływaczek-982 kg/m³

6. ζpływaków- 995kg/m³

7. Różnice te wynikają z budowy somatycznej, stosunku tkanki mięśniowej do tłuszczowej

41.Wartości oporu ciśnieniowego pływaka (W)

1. W odróżnieniu od statycznego, w którym na ciało pływaka działają dwie siły; ciężkości , która jest równa ciężarowi ciała i skierowana w dół oraz wyporu, skierowana w górę, pływanie dynamiczne, charakteryzuje się, u człowieka, ruchami poszczególnych części ciała, które we współdziałaniu sił mięśniowych oraz sił zewnętrznymi wywołują ruch postępowy. Pęd ciała pływaka w przód stwarza zaburzenia w ciśnieniu wody na przednią część ciała. Na skutek tego zjawiska powstaje opór czołowy, który działa przeciwnie do kierunku poruszania się jego ciała.

2. Opór działający na ciało pływaka to:

• opór ciśnieniowy -R_c- 70% całego oporu

• opór tarcia -R_t- 20% całego oporu

• opór falowy -R_f- 10% całego oporu

• opór wirowy

3. Opór wody, czyli utrata siły napędowej ma tak istotne znaczenie dla pływaka, że często sugeruje się aby więcej czasu poświęcać tym elementom techniki, które ten opór zmniejszą aniżeli tym, od których zależy zwiększanie sił mięśniowych. Największe znaczenie w treningu pływackim ma redukowanie oporu ciśnieniowego, który stanowi blisko 70% wartości całego poru działającego na zawodnika w wodzie. Wielkość oporu ciśnieniowego jest wprost proporcjonalna do kształtu ciała, wielkości przekroju czołowego i kwadratu prędkości poruszania pływaka. Zależy również od gęstości i temperatury wody. Opór wody malej prawie o 7% przy wzroście temperatury z 18 do 24⁰C. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że ciało pływaka ze wzrostem temperatury wody staje się bardziej elastyczne i przyjmuje bardziej opływowy kształt.

R_c= ^ζ/₂ V²x S x C_x

R_c- opór ciśnieniowy

ζ- gęstość środowiska ( woda - 999,7 ^kg/_m³, powietrze 1,29 ^kg/_m³ )

S- przekrój czołowy [m²]

C_x - współczynnik kształtu (aerodynamiczny)

4. Dla człowieka wartość oporu ciśnieniowego = 31,5N (dla Cx=0,9 ; S=0,07 ; ζ=1000)

5. Każdy wzrost prędkości o 0,5m/s powoduje prawie dwukrotny wzrost oporu ciśnieniowego (np.: 1,5m/s=71N, 2,2m/s=152N)

6. Podczas pływania określonym sposobem wielkość oporu ciśnieniowego wody ulega ciągłym zmianom. Ruchy wiosłujące kończyn wywołujące siłę napędową w wyniku której porusza się ciało pływaka powodują zdecydowany wzrost oporu wody. Znaczny wpływ na wielkość omawianego oporu mają także pionowe oscylacje tułowia, w wyniku których zwiększa się płaszczyzna poprzeczna przekroju tułowia.

7. Dla zilustrowania zróżnicowania opór ciśnieniowego w wodzie działającego przy zmianie pozycji ciała dokonano pomiaru przeciągając model człowieka z prędkością 2 ^m/_s w 12 wybranych pozycjach. Zaburzenia ciśnienia wody są szczególnie widoczne w okolicach głowy, ramion i bioder. Każde zaburzenie ciśnienia tworzy fale, które kierują się ku powierzchni wody. Zbyt duże uniesienie głowy i ramion nad powierzchnie obniża położenie bioder i nóg, a to wpływa na zwiększenie oporu. Jak wykazały badania Onoprijenki niewielkie nawet zmiany kształty ciała wywołują istotne zmiany wielkości oporu ciśnieniowego. W typowych pozycjach ciała, jakie obserwujemy w poszczególnych sposobach pływania, wielkość oporu ciśnieniowego ulega ogromnym wahaniom. Najbardziej opływową formę ciało pływaka przyjmuje w pozycji tzw. poślizgu. W badaniach hydrodynamicznych w pływaniu sportowym wielkość oporu ciśnieniowego w tej pozycji stanowi punkt odniesienia dla wartości oporów występujących w innych położeniach ciała pływaka Zbytnie ugięcie nóg w stawach biodrowych i kolanowych prowadzi do zwiększenia przekroju poprzecznego ciała, a to z kolei do nadmiernego wzrostu oporu ciśnieniowego.

42.Pojęcie oporów: tarcia i falowego (W)

1. Opór działający na ciało pływaka to:

• opór ciśnieniowy -R_c- 70% całego oporu

• opór tarcia -R_t- 20% całego oporu

• opór falowy -R_f- 10% całego oporu

- opór wirowy

2. Opór tarcia- zależy od gładkości powierzchni ciała, gęstości i lepkości wody

R_t= ^ζ/₂ V²x Cf x A

R_t- opór tarcia

ζ- gęstość środowiska ( woda - 999,7 ^kg/_m³, powietrze 1,29 ^kg/_m³ )

Cf- współczynnik tarcia

A-pole powierzchni zamoczonej

3. Opór falowy- powodowany rozchodzącymi się w różnych kierunkach falami. Opór ten można zmniejszyć przez unikanie ubocznych pionowych ruchów oraz eliminowanie skrętów tułowia podczas ruchów ramion. Opór ten wzrasta wraz z szybkością pływania

R_f= f(h,λ)

Rf- opór falowy

λ-długość fali

h- wysokość fali

43. Zmiany siły nośnej i oporu czołowego w funkcji kąta ataku (W)

1. Opór w wodzie można zmierzyć




























α- kąt ataku- zawarty pomiędzy osią długą ciała a wektorem prędkości (powierzchnią wody)

Vd- prędkość

R- siła oporu


N- siła nośna (zawsze prostopadła do siły oporu)


































44. Zależność między prędkością wypadkową kończyn oraz siłą nośną i oporu w wodzie (W)

46. Biomechaniczne kryteria postawy ciała (W)

1. Postawa zależy od budowy szkieletu, napięcia mięśni. Powinna zapewniać możliwie dużą równowagę, możliwie szybki zwrot w dowolnym kierunku, być jak najmniej męcząca.

2. Dobrą stabilność ciała uzyskujemy przez zwiększenie pola postawy, a więc szerokie rozstawienie stóp, połączone z obniżeniem środka ciężkości, które osiągamy przez ugięcie nóg i ewentualne pochylenie tułowia

POSTAWA CIAŁA	NA BACZNOŚĆ	NA LUZIE
GOTOWOŚĆ DO DZIAŁANIA	+	-
STABILNOŚĆ DZIAŁANIA	-	+
EKONOMI WYSIŁKU	-	+
BRAK DEFORMACJI	+	-

47. Rozkład momentów sił w poziomce gimnastycznej (W)







































48. Różnice działania mięśni w podporach i zwisach (W)

1. 
   
   
   Zwis- ma miejsce gdy punkt zawieszenia jest powyżej środka ciężkości. Praca mięśni jest jakby odwrócona. Pracują głównie mięśnie obręczy barkowej (tak jak równowaga stała) Stała- występuje wówczas gdy środek ciężkości ciała znajduje się pod płaszczyzną przyłożenia siły reakcji (zwisy). Po zadziałaniu siły zewnętrznej ciało powraca do ułożenia wyjściowego



























1. Podpór- jest, gdy jeden punkt podparcia znajduje się poniżej środka ciężkości. Szczególnie zaangażowana jest tu obręcz barkowa. (tak jak równowaga chwiejna) Chwiejna- występuje gdy środek ciężkości ciała znajduje się nad płaszczyzną przyłożenia siły reakcji (przykład ćwiczenia podpory) Po zadziałaniu siły zewnętrznej żeby ciało się nie przewróciło muszą zadziałać mięśnie. Stopień chwiejności zależy od kata stabilności, który zawarty jest pomiędzy linią ciężaru ciała, a linią łączącą środek ciężkości z krawędzią podparcia. Kąt równowagi- suma kątów stabilności w jednej płaszczyźnie (α+β).























49. Napięcia mięśni we ruchach cyklicznych; poziomych i pionowych

1. W ruchach poziomych pracują zginacze i prostowniki w taki sposób, że wraz ze wzrostem kata przy pracy w stawach wzrasta praca prostowników, a wraz ze zmniejszaniem się kąta wzrasta praca zginaczy

2. W ruchach w pionie- gdy ruch jest powolny pracują mięśnie antagonistyczne (odwodziciele), gdy ruch jest szybki synergistyczne (przywodziciele)

50. Specyfika działania mięśni jamowych tułowia (W)

1. Pociąganie kości

2. Wywieranie nacisku na trzewia i zwiększanie ciśnienia w jamie brzusznej

3. Zapobiegają przemieszczaniu się trzewi

4. Pomagają w oddychaniu (mięśnie wydechowe/ wdechowe)

5. Eliminują naciski na kręgosłup

6. Unoszą przeponę do góry

51. Kryteria oceny postawy ciała w grach i sportach walki (W)

1. Możliwie duża równowaga (zachowanie równowagi)

• Geometryczna- związana z kątem stabilności (przestrzenny)- zawarty jest między wektorem ciężaru ciała a linią łączącą środek ciężkości z krawędzią pola podparcia. Suma kątów stabilności daje kat równowagi

• Energetyczna Ep=Ek, linia zatoczona prze środek ciężkości podczas obrotu

• Dynamiczna- większa możliwość wytrącenia ciała z równowagi uderzając/ popychając powyżej środka cienkości

2. Dogodność startu w różnych kierunkach (dogodne działanie w różnych kierunkach)

3. Mało męcząca pozycja (ekonomiczna)

52. Geometryczna, energetyczna i dynamiczna miara równowagi ciała (W)

1. Geometryczna- związana z kątem stabilności (przestrzenny)- zawarty jest między wektorem ciężaru ciała a linią łączącą środek ciężkości z krawędzią pola podparcia. Suma kątów stabilności daje kat równowagi

2. Energetyczna Ep=Ek, linia zatoczona prze środek ciężkości podczas obrotu

3. Dynamiczna- większa możliwość wytrącenia ciała z równowagi uderzając/ popychając powyżej środka cienkości

53. Co charakteryzuje pozycję ciała jako „dogodną do startu” w dowolnym kierunku (W)







1. 
   
   
   Start- wytracanie ciała z równowagi

2. 
   
   
   Kierunek wektora siły reakcji musi trafić w środek ciężkości

3. Punkt przyłożenia siły reakcji musi być na kłębie palucha

4. Siła reakcji tarcia musi mieć zwrot w kierunku ruchu

5. Siła startu jest wprost proporcjonalna do siły nacisku i odbicia i odwrotnie proporcjonalna od wysokości środka ciężkości

6. Fc= NI/h gdzie N- nacisk, I-odbicie, h- wysokość ŚC

54. Uzasadnij większą skuteczność pozycji startu niskiego od wysokiego (W)

1. Im większa jest siła odbicia tym lepszy jest start

2. Fc= NI/h gdzie N- nacisk, I-odbicie, h- wysokość ŚC

3. Start niski : I-max, h-mini

4. Start wysoki : I-mini, h-max

55. Dlaczego półprzysiad jest bardziej męczący od stania (W)

1. Ekonomiczną, a wiec nie meczącą będzie pozycja dla utrzymania której mięśnie będą najmniej napięte. Pozycja o ugiętych nogach jest bardziej męcząca niż stojąca

2. Ponieważ ciężar G jest wartością dla danej osoby stałą, moment siły zależeć będzie od wielkości promienia r, który zwiększa się im bardziej zgięte będą nogi. Im większy moment mięśniowy tym większą i męczącą pracę muszą wykonać mięśnie dla utrzymania pozycji. Mm=G * r (G-const.)


























56. Kryteria oceny uderzeń w grach i sportach walki (W)

Kryteria to:

1. Celność uderzenia- miarą celności jest przestrzeń, jednostką metr [m], jest to skierowanie rzutu lub uderzenia, które jest zaliczane przez sędziów i trudne w tym momencie do obrony. Celność zależy od:

• techniki

• precyzji

• równowagi ciała

• koncentracji

• pola trafienia

• pola powierzchni uderzającej

• rotacji (postępowej- uderzenie pod środkiem ciężkości, wstecznej uderzenie nad środkiem ciężkości)

2. Zaskoczenie przeciwnika- wykonanie działania techniczno taktycznego w jak najkrótszym czasie, w najmniej spodziewanym przez przeciwnika momencie, wytrącenie z równowagi. Jednostką zaskoczenia jest sekunda, miarą wiec czas.

3. Przekazanie pędu - odnosi się do ciał nie tracących energii w momencie styku.

• mu(Vu1-Vu2)=mp(Vp2-Vp1)

• gdzie

• Vu1- prędkość części uderzającej przed uderzeniem, Vu2- prędkość części uderzającej po uderzeniu

• Vp1- prędkość piłki przed uderzeniem, Vp2- prędkość piłki po uderzeniu

• Pęd części uderzającej= pędowi piłki

57. Miary celności uderzenia oraz zaskoczenia przeciwnika (W)

1. Celność uderzenia- miarą celności jest przestrzeń, jednostką metr [m], jest to skierowanie rzutu lub uderzenia, które jest zaliczane przez sędziów i trudne w tym momencie do obrony. Celność zależy od:

• techniki

• precyzji

• równowagi ciała

• koncentracji

• pola trafienia

• pola powierzchni uderzającej

• rotacji (postępowej- uderzenie pod środkiem ciężkości, wstecznej uderzenie nad środkiem ciężkości)

3. Zaskoczenie przeciwnika- wykonanie działania techniczno taktycznego w jak najkrótszym czasie, najmniej spodziewanym przez przeciwnika. Jednostką zaskoczenia jest sekunda, miarą wiec czas.

58. Skuteczność przekazywania pędu oraz amortyzacja piłki (W)

1. Przekazanie pędu - odnosi się do ciał nie tracących energii w momencie styku.

• mu Vu2-Vu1)=mp (Vp1-Vp2)

• gdzie

• mu- masa części uderzającej, mp- masa piłki

• Vu1- prędkość części uderzającej przed uderzeniem, Vu2- prędkość części uderzającej po uderzeniu

• Vp1- prędkość piłki przed uderzeniem, Vp2- prędkość piłki po uderzeniu

2. Amortyzacja ogranicza przekazywanie pędu, zmniejsz siły uderzenia. Im większa tym mniejszy ped uzyskuje piłka. Zależy od twardości uderzanych ciał

59. Dlaczego istnieje brak jednoznaczności między bodźcem ruchowym i rezultatem ruchu. (W)

1. Człowiek nie jest w stanie wykonać dwóch takich samych ruchów. Wywołane jest to:

2. Dużą liczbą stopni swobody

3. Położeniem mięśnia, długością, prędkością skracania się mięśnia, wykorzystywanymi źródłami energetycznymi (ten sam bodziec pod wypływem wyżej wymienionych zmiennych czynników będzie wywoływał inny ruch)

4. Liczba pobudzonych włókien

5. Bodźce mogą być identyczna, ale stan organizmu cały czas się zmienia

60. Różnica pomiędzy pierścieniem ruchowym i łukiem odruchowym (W)

1. Łuk odruchowy- droga, po której przebiegają impulsy od miejsca zadziałania bodźca do narządu, którego czynność stanowi reakcję na ten bodziec. Łuk odruchowy ma pięć części: receptor- droga aferentna- ośrodek analizujący- droga eferentna- narząd wykonawczy. Brak w nim sprzężeń zwrotnych, zawiaduje ruchami prostymi.

2. Pierścień ruchowy- to układ zdolny do samoregulacji (sprzężenia zwrotne) posiadający następujące składniki:

• efektor, którego praca ma być regulowana według założonych parametrów

• urządzenie programujące, które podaje wartości pożądanych parametrów

• receptor, wychwytujący faktyczne bieżące wartości parametrów i podające je do mechanizmu porównującego

• mechanizm porównujący, wychwytujący różnice między faktycznymi i pożądanymi wartościami

• urządzenie dekodujące dane mechanizmu porównującego w sygnały korekcyjne podawane przez sprzężenie proste do regulatora

• regulator sterujący według otrzymanych parametrów funkcją efektora

































































61. Podział ruchów z punktu widzenia ich sterowania

1. Odruchy- mimowolne (kaszel, kichnięcie itp.) pobudzane na wysokości rdzenia kręgowego, brak w nich sterowania, odbywają się na zasadzie łuku odruchowego; t<0,1s

2. Balistyczne- sterowanie ruchem przed jego faktycznym wykonaniem: t ruchu <0,2s

3. Ciągłe- sterowane na bieżąco podczas wykonywania ruchów za pomocą pierścienia ruchowego

62. Powstawanie programu ruchu i jego części składowych

1. Dla opanowania nowych aktów ruchowych potrzebne są dwa pierścienie sterowania. Jeden, którego struktura umożliwia wykorzystanie zewnętrznego sprzężenia zwrotnego i który steruje częścią znaczeniową zadania ruchowego, Struktura drugiego zapewnia obieg informacji całkowicie wewnątrz organizmu i ten pierścień wewnętrzny zapewnia realizację części wykonawczej zadania ruchowego. Część znaczeniowa programu ruchu określa „po co?” i „co?” wykonać, a więc ustala taktykę działania. Natomiast część wykonawcza określa „w jaki sposób wykonać?” czyli jak ma wyglądać technika danego ruchu.

2. Podczas opanowywania nieznanych ruchów pierścień zewnętrzny steruje niższymi poziomami poprzez wyższe. Nie jest to dla niego zwyczajna funkcja i dla tego na początku ruch jest sztywny, nieekonomiczny i mało dokładny. Natomiast po opanowaniu ogólnych parametrów przestrzennych danego ruchu, organizm wypracowuje sobie pewien program ruchowy i może według tego programu uruchomić wewnętrzny pierścień sterowania. Obejmuje on niższe piętra układu nerwowego, które działają szybciej i bardziej adekwatnie do zaistniałej sytuacji. Wykorzystując informację o stanie aparatu ruchu formułuje się wykonawczy program ruchu, który umożliwia bardziej dokładne wykonanie ruchów. Program zadania ruchowego może być określony również jako wynik myślenia, które zadaje kryterium celu ruchu, jak i przy wykorzystaniu pamięci ruchowej, od której zależy kryterium optymalizacji ruchu. Obieg informacji: myślenie, program ruchu, pamięć ruchowa i urządzenie programujące - umożliwia przebieg wyobrażeń ruchowych bez wykonania danego aktu ruchowego.

3. Każda informacja musi przebiegać przez mechanizm porównujący, który porównuje nasze wyobrażenie ruchowe z realną rzeczywistością przebiegu ruchowego. Schemat zachowuje dwa pierścienie sprzężenia zwrotnego dotyczące części znaczeniowej i wykonawczej programu ruchu. Umożliwia on ponadto realizację odruchów poprzez kontakto- i propioreceptory na poziomie rdzenia kręgowego. Proces nauczania zakłada również bezpośrednie przekazywanie informacji do świadomości ludzkiej (myślenie) jak i do pamięci ruchowej. Wymaga tego aktywny psychomotoryczny charakter nauczania ruchów.

63. Znaczenie mechanizmu porównującego w sterowaniu ruchu

1. Dla opanowania nowych aktów ruchowych potrzebne są dwa pierścienie sterowania. Jeden, którego struktura umożliwia wykorzystanie zewnętrznego sprzężenia zwrotnego i który steruje częścią znaczeniową zadania ruchowego, Struktura drugiego zapewnia obieg informacji całkowicie wewnątrz organizmu i ten pierścień wewnętrzny zapewnia realizację części wykonawczej zadania ruchowego. Część znaczeniowa programu ruchu określa „po co?” i „co?” wykonać, a więc ustala taktykę działania. Natomiast część wykonawcza określa „w jaki sposób wykonać?” czyli jak ma wyglądać technika danego ruchu. Każda informacja musi przebiegać przez mechanizm porównujący, który porównuje nasze wyobrażenie ruchowe z realną rzeczywistością przebiegu ruchowego.

2. Zmienność napięć mięśniowych wynika ze zmienności ich pobudzenia. Im większa ilość stawów jest uruchomiona czy też stabilizowana, tym większa ilość mięśni musi brać udział w realizacji danego zadania, tym jest ono trudniejsze do uzgodnienia- skoordynowania. Generalnie możemy wyróżnić dwie funkcje mięsni przy analizie zjawisk związanych z koordynacją. Pierwsza z nich nosi nazwę stabilizującej, a druga ruchowej. W każdym nawet najintensywniejszym, najszybszym ruchu, część stabilizuje części ciała stwarzając warunki do pracy dynamicznej innym jednostkom mięśniowym. Pojęcie sterowania ruchami w zasadzie odpowiada fizjologicznemu pojęciu koordynacji ruchu. Koordynacja ruchu to współdziałanie mechanizmów fizjologicznych, głównie nerwowo- mięśniowych, zapewniających wykonanie realnego i konkretnego zadania ruchowego zgodnie z programem ruchu. Realność zadania wynika z możliwości siłowych, szybkościowych i mocy energetycznej organizmu, a konkretność ze stopnia opanowania nawyku ruchowego przez danego osobnika, czyli poziomu wytrenowania i rozwoju człowieka.

3. Koordynacja ruchowa jest zatem swoistym mechanizmem sterowania, oceniającym zgodność ruchu z jego założeniem. Każde odchylenie od założonych parametrów wymaga poprawek. Z porównania tych sygnałów tworzy się program ruchu, który jest przekazywany do jądra ruchowego i efektorów.

4. Sterowanie odbywa się w układzie otwartym (sprzężenie proste) lub zamkniętym (sprzężenie zwrotne). Sprzężenie proste to przekazywani informacji od urządzenia sterującego do sterowanego, bez informacji zwrotnej. Sprzężenie zwrotne to mechanizm kontroli sterowania następnym działaniem na podstawie działania poprzedniego. Koordynujemy (sterujemy): czasem (t), przestrzenią (m), siłą (F).

1. Układ zdolny do samoregulacji powinien mieć następujące składniki:

• efektor, którego praca ma być regulowana według założonych parametrów

• urządzenie programujące, które podaje wartości pożądanych parametrów

• receptor, wychwytujący faktyczne bieżące wartości parametrów i podające je do mechanizmu porównującego

• mechanizm porównujący, wychwytujący różnice między faktycznymi i pożądanymi wartościami

• urządzenie dekodujące dane mechanizmu porównującego w sygnały korekcyjne podawane przez sprzężenie proste do regulatora

• regulator sterujący według otrzymanych parametrów funkcją efektora

64. Parametry mechaniczne oceniane przez propioreceptory (W)

1. Propioreceptory rejestrują zmiany zachodzące wewnątrz ciała ludzkiego, czucie wewnętrzne

2. Zawiadują czuciem kinestetycznym, głębokim (czucie mięśniowe i stawowe)

3. Zlokalizowane w przedsionku ucha wewnętrznego informują o przyspieszeniach liniowych, ziemskich, położeniu w stosunku do pionu (kierunek działania siły ciężkości)

4. Zlokalizowane w kanałach półkolistych ucha środkowego (ślimak)- informują o przyspieszeniu kątowym

5. Zlokalizowane we wrzecionach mięśni- mówią o długości mięśnia i prędkości jego skracania

6. Zlokalizowane we wrzecionach stawowych- rejestrują kąt w stawie i prędkość kątową

7. Zlokalizowane we wrzecionach stawowych- rejestrują siłę mięśnia

65. Znaczenie kontakto- i telereceptorów w koordynacji ruchów (W)

1. Kontaktoreceprory- zlokalizowane w skórze, przekazują parametry dotyku, nacisku, temperatury, wilgotności, charakter powierzchni

2. Teleteceptory- odbierają informacje o środowisku zewnętrznym poprzez zmysły: wzrok, węch, słuch

66. Kryteria podziału mózgu na poziomy konstrukcji ruchu (W)

1. Kryteriami podziału mózgu są, rodzaj informacji i rodzaj ruchu

Poziom	Struktura mózgu	Rodzaj informacji	Rodzaj ruchu
A	Móżdżek, jądro czerwienne	Propio- interoreceptory Siła długość, prędkosć skracania się mięśnia, kąty stawowe	Odruchy informujące o sile mięśni, odruch utrzymania postawy
B	Wzgórze wzrokowe, gałka blada	Propio- i kontaktoreceptory Siła nacisk, kształt, temperatura, wilgotność	Lokomocja, niekontrolowane emocje (bieg z piłką)
C	Wzgórze wzrokowe, ciałko prążkowane (układ piramidowy)	Propio.- kontakto.- telereceptory	Wszystkie ruchy; skoki biegi, rzuty
D	Płaty ciemieniowy, potyliczny	Synteza czuciowa Analiza i synteza czucia	Działalność techniczno- taktyczna
E	Płat czołowy	Wyobrażenie symboli	Mowa, pismo, mimika

2. Do poziomu C kształtowana jest część wykonawcza. Na terenie wyższych ośrodków nerwowych odbywa się synteza czuciowa

67. Rodzaje ruchów sterowanych na poziomie A,B,C (W)

1. Do poziomu C kształtowana jest część wykonawcza. Na terenie wyższych ośrodków nerwowych odbywa się synteza czuciowa

Poziom	Struktura mózgu	Rodzaj informacji	Rodzaj ruchu
A	Móżdżek, jądro czerwienne	Propio- interoreceptory Siła długość, prędkosć skracania się mięśnia, kąty stawowe	Odruchy informujące o sile mięśni, odruch utrzymania postawy
B	Wzgórze wzrokowe, gałka blada	Propio- i kontaktoreceptory Siła nacisk, kształt, temperatura, wilgotność	Lokomocja, niekontrolowane emocje (bieg z piłką)
C	Wzgórze wzrokowe, ciałko prążkowane (układ piramidowy)	Propio.- kontakto.- telereceptory	Wszystkie ruchy; skoki biegi, rzuty

68. Znaczenie poziomów D i E (W)

1. Do poziomu C kształtowana jest część wykonawcza. Na terenie wyższych ośrodków nerwowych odbywa się synteza czuciowa

Poziom	Struktura mózgu	Rodzaj informacji	Rodzaj ruchu
D	Płaty ciemieniowy, potyliczny	Synteza czuciowa Analiza i synteza czucia	Działalność techniczno- taktyczna
E	Płat czołowy	Wyobrażenie symboli	Mowa, pismo, mimika

69. Fazy kształtowania nawyków ruchowych (W)

1. Nawyk- nabyta, wyuczona czynność spostrzegawczo- ruchowa, oparta o mechanizmy neurofizjologiczne, pozwalająca na uzyskiwanie przewidzianych kryteriów działania z dużą pewnością, sprawnie, z minimalną startą czasu i energii, często bez udziału świadomości.

2. Proces kształtowania nawyku powinien być oparty na zasadach poglądowości, indywidualizacji, systematyczności i stopniowania trudności. Przy nauczaniu winno się uwzględnić m. in. budowę somatyczną zawodnika, poziom sprawności fizycznej, stopień wyobrażenia zawodnika o celowości ruchu.

3. Fazy kształtowanie się nawyku:

• Generalizacja bodźców (Irradiacja)- pokonywanie nadmiernej liczby stopni swobody (ruchy sztywne, pobudzenie zarówno synergistów jak i antagonistów w zbliżonym stopniu)

• Koncentracji- nadmierna ruchliwość, koncentracja pobudzenia, wykorzystanie stopni swobody, większa płynność ruchów, szukanie własnej techniki wykonania

• Automatyzacja i uplastycznienie- ekonomizacja i stabilizacja ruchu, wykonywanie podświadomie

4. W procesie nauczania i doskonalenia nawyków ruchowych wyróżniamy następujące fazy:

1. pokaz i objaśnienie ruchu - przedstawiamy (pokazujemy), jak powinien być wykonany prawidłowo akt ruchowy- podawanie poleceń i pokaz odbywa się w kategorii czasu i przestrzeni

2. próby samodzielnego wykonana zadania- ogólne wyobrażenie ruchu, wyjaśnienie szczegółów

3. kształtowanie struktury ruchu - eliminowanie dodatkowych ruchów i „przyruchów” oraz unikanie zbędnych napięć mięśniowych- ruch poprawny w przestrzeni niezależnie od tempa (I FAZA)

4. doskonalenie umiejętności w warunkach standardowych- ruch poprawny w czasie z zachowaniem odpowiedniego rytmu i prędkości (II FAZA)

5. opanowanie nawyku - utrwalenie działań ruchowych, automatyzacja i stabilizacja- (III FAZA)

6. kształtowanie umiejętności wykonywania ruchu w zmieniających się warunkach, łączenie różnych działań ruchowych

7. Stosowanie różnorodności ćwiczeń, które doprowadzamy do II FAZY

8. Analiza i korzystanie z modelu mistrza przy doprowadzaniu ich od I FAZY

9. Tłumaczenie ruchu początkującemu, a zaawansowanego stawiane w sytuacjach zadaniowych po podaniu potrzebnych informacji

5. Nawyki mogą mieć charakter otwarty (bodźce pochodzą z otoczenia zewnętrznego- gry sportowe, tenis) i zamknięty (bodźce ze środowiska wewnętrznego, niezmienna forma ruchu- gimnastyka, skoki do wody)

6. W nauczaniu i doskonaleniu umiejętności technicznych stosujemy następujące metody: prób i błędów, analityczną, syntetyczną, kompleksową, metody usamodzielniające i twórcze oraz „od całości poprzez szczegół do całości”.

70.Uzasadnij potrzebę stosowania różnorodnych ćwiczeń w treningu sportowym (W)

Ćwiczenia wszechstronne służą do:

1. różnorodnego stymulowania organizmu,

2. trenowania mechanizmu koordynacji,

3. zwiększania efektywności treningu,

4. wszechstronnego rozwoju organizmu

71. Jak należy rozumieć wzorzec mistrza w nauczaniu techniki sportowej (W)

1. Model zbiór cech charakteryzujących zawodnika uzyskującego bardzo wysokie wyniki w danej dyscyplinie sportowej. Składa się na niego: wiek osiągania najlepszych wyników, ich progresja, budowa somatyczna, poziom cech sprawnościowych, przygotowanie techniczne, taktyczne, psychiczne i inne specyficzne wymagania.

2. Technika- ogólny sposób wykonania zadania ruchowego

3. Techniki mistrzów nie należy kopiować, dlatego, że tylko mózg zawodnika może zoptymalizować cechy indywidualne i nie można stworzyć doskonałej techniki naśladując mistrza. Odbywa się to zgodnie z założeniem, że każdy organizm jest inny, a żaden ruch nie może zostać wykonany identyczne tak samo.

4. Korzystać z wzoru mistrza można nauczając poprawności danego ruchu w przestrzeni, a sam trening powinien opierać się nie na powielaniu wzorca, a na doskonaleniu własnej techniki

72. Uzasadnij kolejność stosowania metod syntetycznych i analitycznych (W)

a) Metoda analityczna - cząstkowa nauczania częściami - stosowana przy nauczaniu ćwiczeń złożonych. Dążymy w niej do ułatwienia nauczania skomplikowanych zadań ruchowych prze ich rozczłonkowanie na proste elementy składowe. Zakończenie nauczania następuje po połączeniu wyuczonych uprzednio części i uporządkowaniu ich zgodnie ze strukturą danej dyscypliny. Stopień rozczłonkowania danego ruchu może być różny w zależności od potrzeb. Często jednak izolowane elementy nabierać mogą innego charakteru niż przy ruchach złożonych. Stąd też różne warianty tej metody należy stosować tylko wówczas, gdy czynność jest na tyle skomplikowana, że zachodzi konieczność jej rozbicia na części składowe. Do wad tej metody należy: utrudnienie łączenia w jedną całość części składowych działania, inna jakość wykonania części składowych ćwiczonych oddzielnie w porównaniu z tymi samymi ruchami wykonywanymi w całości, strata czasu przy próbach łączenia części w działanie całościowe oraz niebezpieczeństwo powstawania przyruchów. Przeciwdziałanie może tu polegać na stosowaniu następujących środków metodycznych:

• rozpoczęcia nauczania od wykonania całości, a dopiero potem przejście do ćwiczeń podzielonych na części składowe

• logiczne dzielenie działania na części mało ze sobą związane

• nauczanie wydzielonych części działania całościowego w różnych odmianach

b) Metoda syntetyczna, zwana też całościową, polega na całościowym ujęciu ruchu uprawianej dyscypliny, tzn. trenując skoki- skacze się, trenując rzuty- rzuca, bez naruszenia jego schematu i wewnętrznego układu. Jest naturalną metodą nauczania czynności ruchowej ujmującej ją globalnie. Metoda syntetyczna posiada następujące zalety:

• powtarzanie ruchów we właściwej kolejności, przez co zachowany jest logiczny i taktyczny związek zrozumiały dla ucznia

• zawodnik lepiej może zrozumieć nie tylko zasadniczy mechanizm całości ruchu, ale również związek i współzależność poszczególnych części składowych

• utrwala właściwe dla całości działania skojarzenia nerwowo- mięśniowe, analogicznie jak działanie to wykonywane jest w warunkach startowych

Do wad zaliczyć jednak należy:

• przy nauczaniu całego ruchu, zawierającego łatwe i trudne składowe traci się czas i energię na wielokrotne powtarzanie łatwych elementów

• poszczególne części składowe pozostają czasem nieopanowane i nieutrwalone w równym stopniu

• części szczególnie trudne wykonuje się niedokładnie, niepoprawnie, z wahaniem, ze zbędnym napięciem mięśniowym, co z kolei prowadzi do nieskutecznego i niedokładnego wykonania całości ruchu

• trudności poprawnego wykonania od razu całego działania może wywołać brak wiary we własne siły

2. Większość specjalistów opowiada się za stosowaniem najpierw metody syntetycznej, a w przypadku niedostatecznego opanowania określonego zadania- metody kompleksowej z zaakcentowaniem ważności syntezy. Metoda kompleksowa polega na stosowaniu na przemian raz jednego, raz drugiego podejścia metodycznego. Zaczyna się od nauczania ruchów w całości, następnie wybiera się fragment, które się doskonali, by z kolei wprowadzić go w wyznaczone mu miejsce całościowej struktury ruchu. Pozwala to na racjonalne wykorzystanie pozytywów metod analitycznej i syntetycznej.

3. Zastosowanie metody syntetycznej pozwala ćwiczącemu, jeszcze przed całościowym opanowaniem ćwiczenia wytworzyć jego ślad w części znaczeniowej programu ruchu. Poprawny pokaz i całość wykonania zadania ruchowego tworzy jego obraz, który jest wykorzystywany w sprzężeniu zwrotnym przez część wykonawczą. Zasada czuciowych korekcji wg Bernsteina wynika i bazuje na zmienności wszelkich czynników, których istnienia doświadczamy i chodzi tu zarówno zmienność czynników zewnętrznych jak i zmienność samego osobnika. Metoda analityczna ogranicza wykorzystanie części znaczeniowej. Metodę analityczną stosuje się wówczas, gdy ślad znaczeniowy zadania ruchowego jest dobrze ukształtowany i doskonaleniu podlega jedynie jego część wykonawcza. W ten sposób eliminuje się wpływ błędnego sposobu wykonania zadania ruchowego na powstały już znaczeniowy program ruchu.

4. W treningu dzieci stosujemy głównie metodą całościową, z nieznacznym uproszczeniem całego działania przez wyodrębnienie „istoty ruchu” danego ćwiczenia. Treningowo zaawansowani czynią największe postępy przy stosowaniu metody kompleksowej, potrafiąc pracować nad małymi fragmentami ćwiczenia, aby w końcu opanować po mistrzowsku daną technikę. Na tym etapie częste zastosowanie znajduje metoda opanowania ruchu częściami. Przypomnieć należy jednak, że części składowe należy uczyć krótko, aby nie stały się samodzielnymi odrębnymi ruchami, które trudno później połączyć w jedno działanie całościowe.

73. Jak na nauczanie ruchu wpływa nadmierna liczba stopni swobody ruchu (W)

1. Stopień swobody- możliwość ruchu. Liczba równań potrzebnych do opisania członu w stawie. Człowiek posiada 244 stopnie swobody

2. Trudniej jest opanować dany element i o wiele ciężej przychodzi wyrobienie koordynacji w tym ruchu.

3. Ruchy są sztywne, bodźce są zgeneralizowanie

Zasady świetlnej rejestracji ruchu (Ć)

1. Kamera musi być ustawiona prostopadle do linii ruchu (płaszczyzny głównej ruchu)

2. Kamera nie może zmieniać swojego położenia podczas filmowania

3. Odległość filmowania powinna być stała i wynosić powyżej 7m

4. W celu zmniejszenia zmian perspektywicznych filmowanego obrazu kamera musi mieć mały kąt widzenia, czyli dużą ogniskową- teleobiektyw

5. Przez cały czas filmowania powinien być widoczny punkt odniesienia (na każdej klatce)

6. Obraz powinien być wyskalowany tj. muszą być znane jego wymiary pionowe i poziome ( zastosowanie klatki o znanych wymiarach)

7. Częstotliwość filmowania powinna wynosić od 100-500 klatek na sekundę

8. W celu ułatwienia osoba badana powinna mieć oznaczone markerem punkty charakterystyczne

75. Pojęcie i znaczenie środka ciężkości (Ć)

1. Środek ciężkości- punkt, w którym przyłożona jest wypadkowa sił działających na ciało. Ciało podparte w tym punkcie znajduje się w równowadze

2. Środek ciężkości jest pojęciem fizycznym sprowadzającym złożone układy mechaniczne do punktu materialnego o masie równej masie układu. Wykorzystując definicję środka ciężkości, zastępujemy złożone układy najprostszym modelem, jakim jest punkt materialny. Posługiwanie się tym pojęciem umożliwia analizę skomplikowanych obiektów takich jak człowieka i obliczenie np.: wzniesienia się środka ciężkości zawodnika na podstawie zarejestrowanej reakcji podłożą, zasięgu skoku w dal z prędkości odbicia.

3. Środek ciężkości dowolnego układu porusza się tak, jakby w tym punkcie skoncentrowana była cała masa tego układu i jak gdyby do punktu tego przyłożone zostały wszystkie siły działające na ten układ.

76. Metody wyznaczania środka ciężkości (Ć)

1. metoda analityczna- składania momentów sił

• Opiera się na 14-segmentowym podziale ciała ludzkiego, przy czym zakłada się, że człony te są sztywne, ich masy( ciężar względny poszczególnych części ciała) i położenie środka ciężkości )położenie środkach ciężkości w stosunku do całkowitej długości członu) znane

• Środek masy głowy znajduje się: w okolicy siodła tureckiego, nasady nosa lub zrostu małżowiny usznej ze skórą

• Środek ciężkości dłoni znajduje się w okolicy głowy trzeciej kości śródręcza, a przy zaciśniętej pięści w środku obrysu

• Środek ciężkości tułowia leży na prostej prostopadłej do linii barków i bioder

• Środek ciężkości stopy leży na prostej łączącej najdłuższy palec stopy z guzowatością piętową

• Środki mas pozostałych części ciała leżą na prostych (osiach symetrii) łączących punkty obrotu w sąsiednich stawach

2. metoda graficzna- składania sił równoległych

• Opiera się na założeniu; że środek masy dwóch punktów materialnych leży na prostej łączącej te dwa punkty w odległości od jednego z nich odwrotnie proporcjonalnej od ciężaru tych punktów

77. Obliczanie parametrów kinematycznych i dynamicznych ruchu

Parametry dynamiczne:

1. F= a* m

2. P=F*v, P=W/t

3. W=F*S

4. G=m*g

5. G=R

6. N=G*cosα

Parametry kinematyczne:

1. V=S/t

2. a=ΔV/t

78. Metody pomiaru cech biomechanicznych człowieka

1. Ocena możliwości SIŁOWYCH: pomiar momentów sił mięśniowych w statyce

2. Ocena możliwości SZYBKOŚCIOWYCH: badanie prostowników stawu kolanowego

3. Ocena możliwości WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH: badania na równi pochyłej- zmiana mocy w funkcji czasu

4. Ocena możliwości SKOCZNOSCIOWYCH: badanie skoku dosiężnego na platformie dynamometrycznej

79. Zasady pomiaru Mm w poszczególnych stawach (Ć)

1. Siła to zdolność do pokonywania oporów zewnętrznych lub przeciwstawiania się im dzięki pracy mięśni.

2. Odpowiednikiem siły w ruchu obrotowym jest moment siły, a ten definiujemy jako wektorowy iloczyn siły i długość ramienia tej siły oraz sinusa kąta zawartego pomiędzy nimi.

3. Pomiarów należy dokonywać stabilizując sąsiednie odcinki ciała, stosując pozycje izolowane

4. Pomiar jest krótkotrwały

5. Wykorzystywać standardowe pozycje wyznaczone przez kąty stawowe

6. Pomiary należy przeprowadzać w pozycjach standardowych wyznaczonych przez kąty stawowe, ustalony w czasie pomiaru na kąt równy 90° lub 0⁰

7. Mierzenie wzorcowymi przyrządami

8. Zapewnienie wszystkim uczestnikom badania takich samych warunków przebiegu pomiarów.

9. Umotywowanie ćwiczącego do działania dla rozwijania wartości maksymalnych. Maksymalne psychiczne zaangażowanie badanego.









































10. Standardowa pozycja do pomiaru momentu sił mięśniowych stawu łokciowego

80. Wykorzystanie pomiarów Mm do treningu siły (Ć)

1. Siła to zdolność do pokonywania oporów zewnętrznych lub przeciwstawiania się im dzięki pracy mięśni.

2. Odpowiednikiem siły w ruchu obrotowym jest moment siły, a ten definiujemy jako wektorowy iloczyn siły i długość ramienia tej siły oraz sinusa kąta zawartego pomiędzy nimi.

3. Badania można wykorzystać do oceny predyspozycji siłowych zawodników. Badani osiągające wysoki wartości siły w krótkim czasie mają predyspozycje do sportów szybkościowo- siłowych, a zawodnicy, którzy uzyskali dłuższe czasy do wytrzymałościowych. Wiąże się to ze strukturą włókien mięśniowych (FT,ST,FTGO) biorących udział w skurczu izometrycznym.

4. Badanie maksymalnej siły mięśniowej jest niezwykle użyteczne w procesie treningowym, gdyż siła, obok; taktyki, techniki, talentu, cech fizjologicznych, wrodzonych cech psychicznych i kontroli treningu stanowi podstawowy wskaźnik w ocenie sprawności człowieka. Jest ona ważną cechą biomechaniczną pozwalającą określić usprawnianie aparatu ruchu, monitorowanie i ocenę skuteczności treningu sportowego i zwrócenie uwagi na ewentualne występujące dysproporcje w rozwoju poszczególnych grup mięśniowych, czy też różnice między np. prawą a lewą kończyną.

5. Badanie momentów mięśniowych w statyce wykorzystuje się w sterowaniu treningiem np.: poprzez porównanie topografii momentów mięśniowych badanych zawodników z mistrzem lub w śledzeniu skuteczności treningu.

6. Topografia momentów mięśniowych może być wykorzystywana w selekcji kandydatów do różnych dyscyplin, a także do optymalizacji techniki.

7. Podstawowym celem pomiarów mięśniowych w rehabilitacji jest śledzenie postępów w usprawnianiu.

8. Topografia momentów mięśniowych pozwala również określić normy w określonym ruchu i w stawie w zależności np.: od wieku, masy, wysokości ciała itp.

81. Jaka jest zależność między obciążeniem a przyspieszeniem ruchu w poszczególnych stawach (Ć)

1. Badanie M f(ω) w stawie kolanowym

82. Sposób otrzymywania charakterystyki M= f(ω) (Ć)

1. Pomiary zależności F=f(v) są najbardziej adekwatne do pomiarów siły, gdy przeprowadzane są w warunkach dynamiki. Na ich podstawie można również określić charakterystykę mocy rozwijanej przez mięśnie.

2. Powyższą charakterystykę otrzymujemy na podstawie badania prostowników stawu kolanowego i otrzymanych z tego badania wyników.

3. Stanowisko pomiarowe składa się z : ramy mocującej, bloku obrotowego, dźwigni, siedziska, ekspandorów- gum, fotodiod, przetwornika fotoelektrycznego, miernika czasu.

4. Badany przyjmuje na siedzisku ustabilizowaną pozycję, podtrzymując się rękami tak, aby zachować stały kąt prosty w stawie biodrowym i aby oś obrotu stawu kolanowego pokrywała się z osią bloku obrotowego

5. Na blok obrotowy zakładamy odpowiednią ilość gum o znanej i wywzorcowanej sile naciągu.

6. Badany podudziem wprawia w ruch dźwignię, połączoną z blokiem obrotowym, który zamocowany jest do ramy. Oś obrotu stawu kolanowego pokrywa się z osią obrotu bloku, do którego przymocowane są gumy- ekspandory, rozwijające stały moment siły względem osi obrotu.

7. Ruchy dźwigni do przodu (prostowanie w stawie kolanowym z maksymalną prędkością) powoduje kolejne przecięcie strumieni świetlnych padających na fotodiody. Pierwsza fotodioda włącza, a druga wyłącza elektroniczny miernik czasu. Fotodiody umieszczone są w środku zakresu ruchu podudzia. W tym zakresie prędkość jest w przybliżeniu stała i przyspieszenie bliskie zera. Dzięki temu siła bezwładności wprawianego w ruch urządzenia jest również bliska zeru i obciążenie jest równe sile rozciąganych gum.

8. Zmieniając liczbę rozciąganych gum, zmieniamy moment siły zewnętrznej równoważonej przez moment siły prostowników stawu kolanowego.

9. Rejestrujemy czas pokonania ustalonego odcinka drogi kątowej α=26⁰ i dane pomiarowe wpisujemy do karty badanego

10. Wykonujemy obliczenia prędkości kątowej ω i mocy chwilowej P_.

11. Ćwiczenie powinno być prowadzone do chwili, w której moment oporujący osiągnie wartość uniemożliwiającą badanemu całkowity wyprost kończyny .

12. Obliczamy prędkość prostowania kończyny w stawie kolanowym, dla poszczególnych wartości obciążeń

ω= ^α/t gdzie α=26⁰ α = 0,454 ^rad/s

l) Obliczamy moc rozwijaną przez badanego, dla poszczególnych wartości obciążenia

P= ω * M_z

13. Sporządzamy wykresy i analizujemy wyniki

14. Wykresy ilustrują:

1. Zmiany prędkości kątowej w zależności od wartości obciążenia

2. Zmiany mocy w zależności od wartości obciążenia

83. Wykorzystanie informacji z charakterystyki M_o= f(ω)

1. W sporcie ze względu na istotną zależność wyniku od rozwijanej mocy bardzo ważne jest mierzenie tej wielkości w celu określenia potencjalnych możliwości zawodnika.

2. We wszystkich sportach, przy założeniu jednakowych warunków, sprzętu i techniki, rozwinięcie większej mocy średniej decyduje o osiągnięciu lepszego wyniku. Bardzo często w praktyce sportowej popełnia się błąd oceniając oddzielnie siłę i prędkość jako dwie oddzielne cechy potencjalnych możliwości.

3. W praktyce sportowej jak i w biomechanice ważnym zadaniem jest określenie zależności między prędkością a siłą rozwijaną przez zawodnika podczas wykonywania dowolnych ruchów. Badania diagnostyczne układu ruchu zawodników powinny dotyczyć tych jego parametrów, które decydują o rezultacie sportowym. Najczęściej mierzona jest prędkość ruchu w jednym stawie.

4. Badanie to można stosować jako :

• nieinwazyjną metodę oceny predyspozycji zawodnika do uprawiania dyscyplin; analizując funkcję ω=f₁(M_z) należy interpretować ją na podstawie charakterystyki źródeł energetycznych dostarczających energię przy maksymalnym obciążeniu w funkcji czasu.

• ocenę poziomu wytrenowania; na dalszej drodze treningu mogą być zastosowane w różnych okresach treningowych.

• ocenę wytrzymałości prostowników stawu kolanowego; z przebiegu zmian prędkości ruchu funkcji obciążenia należy wybrać obciążenie, przy którym uzyskiwana jest moc maksymalna. Im dłuższy czas utrzymania tej mocy tym badany wykazuje się wyższą wytrzymałością






































Przykładowe wykresy zmian prędkości kątowej i mocy w zależności od momentu oporujacego

84. Pojęcie i znaczenie siły reakcji w ruchach człowieka (Ć)

1. Podczas ruchów zapoczątkowanych na podłożu, zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona, siła reakcji podłoża jest równa sile akcji człowieka, ale o przeciwnym zwrocie. Składową pionową siły akcji tworzy siła ciężkości G= mg i siła bezwładności F_i=ma_i związana z niejednostajnym ruch ciała. Siła reakcji podłoża jest zależna od aktywności ciała.

Schemat działania sił podczas odbicia przedstawia rys. 1.

2. Podczas stania na podłożu (v=0), siłę akcji stanowi tylko siła ciężkości, a więc siła reakcji podłoża równała się sile ciężkości R = G (A). W fazie związanej z aktywnym obniżeniem środka ciężkości i wymachem kończyn górnych, występuje siła bezwładności skierowana ku górze, więc nacisk na podłoże maleje R= G - F_i (B). W końcowej fazie zamachu i w odbiciu zmiana przyspieszenia na zwrot przeciwny skierowany ku górze, wywoła siłę bezwładności o zwrocie zgodnym z siłą ciężkości i siła reakcji wzrośnie R= G + F_i. Wyskok pionowy należy traktować jako rzut pionowy, zatem osiągniętą po odbiciu wysokość uniesienia środka ciężkości obliczymy:

h = ^V2/_2g

85. Zasady pomiaru siły reakcji (Ć)

1. Stanowisko pomiarowe składa się z następujących urządzeń: platformy dynamometrycznej, przetwornika siła - napięcie, przetwornika sygnału analogowego na cyfrowy A/C, komputera i rejestratora

2. Rejestrację impulsu siły prowadzimy za pomocą wspomnianej platformy dynamometrycznej i urządzenia umożliwiającego rejestrację w formie krzywej zmian przebiegu sił reakcji podłoża w czasie

3. Na platformie dynamometrycznej znajdują się czujniki tensometryczne (tensometry) zamieniające odkształcenia mechaniczne na sygnał elektryczny

4. Położenie wyjściowe: ciała badanego znajduj się w bezruchu, a wartość siły reakcji podłoża równa się sile ciężkości

5. Potem następuje faza zamachu z wymachem kończyn górnych w tył i z obniżeniem środka ciężkości.

6. Kolejną fazą jest wykonanie maksymalnego wyskoku pionowego

7. Zapisanie przebiegu siły reakcji, a także innych danych na określonych urządzeń rejestrujących. Urządzenia zapisują siłę reakcji i czas trwania próby. Do sprawozdania dołączono wydruk komputerowy na papierze milimetrowym

8. Obliczenia obejmują:

• Wyliczanie pola powierzchni (P_1, P₂) w trakcie zamachu i odbicia

• Skalowanie

• Obliczenie przyrostu pędu

• Obliczenie prędkości

• Obliczenie wysokości- wysokość uniesienia środka ciężkości podczas wyskoku

• Porównanie energii kinetycznej i potencjalnej

• Obliczenie mocy

86. Wykorzystanie pomiarów R(t) w różnych dyscyplinach sportowych (Ć)

1. Jednym z testów oceniających sprawność fizyczną jest próba skoczności. Skoczność (intercecha) jest wypadkową funkcją siły i szybkości oraz budowy i proporcji ciała. Z zarejestrowanego przebiegu siły reakcji podczas wyskoku pionowego można obliczyć parametry kinematyczne i dynamiczne ruchu.

2. Metodę rejestracji siły reakcji można stosować do oceny poziomu skoczności i mocy mechanicznej kończyn dolnych zawodników różnych dyscyplin sportowych.

3. Przeprowadzone w ten sposób badania można wykorzystać o analizy wpływu treningów o różnym charakterze (siłowym, szybkościowym) na poziom skoczności i mocy kończyn dolnych

4. Dokładnej analizie można podać parametry wyskoku pionowego związane z techniką i koordynacją ruchową. Analizie podlegać może technika odbicia w różnych dyscyplinach sportowych (gimnastyka, lekkoatletyka, pływanie)

5. Metodę rejestracji dynamiki siły można wykorzystać w urządzeniach, w których uda wbudować się czujniki tensometryczne (wiosła, worki bokserskie)

87. Zasadna działania tensometrii oporowej (Ć)

1. Zjawisko tensometrii oporowej opiera się na zmianie przewodnictwa elektrycznego metali pod wpływem odkształcenia. Polega ono na wzroście rezystancji (oporu) metali pod wpływem naprężeń ściskających lub wydłużających.

2. Współczesny tensometr to drucik specjalnie naklejony na folię lub papier. Aparatura tensometryczna składa się z zasilacza, mostku pomiarowego złożonego z tensometrów, wzmacniacza i miernika (rejestratora)

3. Wykorzystanie: na platformie tensometrycznej (pomiar uniesienia środka ciężkości) Pod wpływem zmiany obciążenia platformy następuje zmiana napięcia, które są proporcjonalne do zmian działającej siły. Po odpowiednim wzmocnieniu sygnał ten jest rejestrowany.

88. Jakie informacje uzyskujemy z zapisu EMG (Ć)

1. Elektromiografia- rejestracja aktywności mięśnia, miara aktywności mięśnia, sygnał elektryczny pochodzący z włókien mięśniowych, aktywność mięśnia.

2. EMG może stanowić ocenę układu mięśniowego w spoczynku i podczas wysiłku.

3. Dostarcza informacji o współdziałaniu mięśni (czas gdy poszczególne włókna mięśniowe włączyły się w ruch, który mięsień w ruchu był najważniejszy, jak była zmiana napięcie w zależności od siły)

4. Dostarcza informacji o koordynacji nerwowo- mięśniowej (szybkość pobudzenia, latencja, charakter potencjału mięśniowego i nerwowego)

5. Informacje na temat wytrzymałości (ilości jednostek motorycznych zaangażowanych w ruch), rodzaju włókien zaangażowanych w ruch (FT- dużo przejść przez 0, ST- mało przejść przez 0)

6. Informacje diagnostyczne (ocena postępów rehabilitacyjnych, stopień degeneracji mięśnia)

7. Analiza techniki ruchu

8. Miara wysiłku w pewnym przedziale obciążeń

h) Opracowanie EMG

• liczenie załamków na elektromiogramie

• obwiednia zapisu

• zintegrowany elektromiogram

• widmo mocy

• obliczenie średniej wartości (amplituda bieżąca do maksymalnej)

1

1

rm rp

R

rz

Fz

Fm

rm

Rx

R

Fm

R

Fm

B

A

rz

rm

rm

G

G

rz

100

KONCENTRYCZNY

skracanie

EKSCENTRYCZNY

rozciąganie

50

V [%]

IZOMETRYCZNY

F[N]

FTG

0,5

FTGO

STO

0,25

t [ms]

Skoki, sprinty, rzuty, podnoszenie ciężarów

100 200 300

Biegi długie, pływanie

Schematyczne przedstawienie wartości siły rozwianej przez mięsień z zależności od rodzaju włókien z jakich jest zbudowane

δ [N/cm²]

100

FTG

66

FTGO

33

STO

2 4 6 t [mim]

Wartość naprężenia w zależności od rodzaju włókien mięśniowych

n_{t [%]}

PRÓG MOCY

Próg mocy może być zwiększony w wyniku:

• stresu

• choroby nerwowej

• choroby układy nerwowego (epilepsja)

• doping

70

60

FTG, FTGO, STO

FTGO, STO

50

STO

30

2 8 16 t [h]

Wartość rozwiniętej siły w zależności od pobudzenia włókien mięśniowych

F[N]

Wszystkie włókna pobudzone jednocześnie

2,5

Włókna pobudzane kolejno

t [ms]

500

100

Liczba i synchronizacja pobudzonych jednostek motorycznych w zależności od rodzaju włókien mięśniowych

100

KONCENTRYCZNY

skracanie

EKSCENTRYCZNY

rozciąganie

50

V [%]

IZOMETRYCZNY

Wszystkie włókna pobudzone jednocześnie

2,5

Włókna pobudzane kolejno

t [s]

500

100

Wartość rozwiniętej siły w zależności od pobudzenia włókien mięśniowych

P[W]

t [s]

Zmiana mocy w czasie

v[m/s]

P[%]

ATP

G

CrP

O₂

t [s]

Wartość mocy w zależność od źródeł energetycznych

F [%]

mężczyźni

kobiety

Wiek [lata]

P[kW]

P. potencjalna

P. użyteczna

O₂

CrP

G

ATP

ŚC

Moc całkowita

P[%]

b

a

100

KONCENTRYCZNY

skracanie

EKSCENTRYCZNY

rozciąganie

50

V [%]

IZOMETRYCZNY

N

α

Vd

R

N [%]

Rc [%]

100

100

10 15 90 α [⁰] 20 50 90 α [⁰]

Wartość siły oporu w zależności do kąta ataku i wielkość siły nośnej w zależności od kąta ataku

Schemat sterowania ruchami N.A. Bernsteina

Strefa syntezy ruchowej

Mechanizm wzmacniający

Mechanizm porównujący

Część znaczeniowa

Część wykonawcza

Program ruchu

Efektor

Sprzężenie wewnętrzne

Strefa syntezy czuciowej

Sprzężenie zewnętrzne

Obiekt pracy

Receptor

Energia

REZULTAT SPORTOWY

BAZA I SPRZĘT SPORTOWY

CECHY PSYCHICZNA

ORGANIZACJA, PLANOWANIE I KONTROLA TRENINGU

CECHY FIZYCZNE/ MOTORYKA/ SPRAWNOŚĆ

TECHNIKA (sposób wykonania zadania ruchowego)

TAKTYKA (świadomy dobór technik)

WARUNKI SOCJALNO-BYTOWE,

PREDYSPOZYCJE WRODZONE /TALENT/

TRENING

ω

[rad]

P[W]

Mz[Nm]

Mz[Nm]

Moc całkowita

v[m/s]

R

Masa skoczka 70kg J=12-13 kgm²

m6

m5

m4 m3 m2

m1 G1

G ciała G3 G2

G1-Na stopę działa siła ciężkości

G2- siła ciężkości podudzia

G3-siła ciężkości kończyny dolnej

m1- wspomaga G1

m2- równoważy G2

m3- równoważy G3

m4- odwraca miednicę, prostuje lordozę

m5- podwiesza tułów do obręczy

m6- utrzymuje całą masę ciała (zaciskanie palców na drążku)

Wahadło Pion Wahadło

Tylne przednie

Postawienie stopy Pion Odbicie

Oś obrotu

ŚC

Rw

R_G

R_T

Fm

Fw

G

G+Fo

a

Fm

Fw

G

R_G

R_G R_W

R_T

h SC

Ry

Rx

G

t

6-8cm

t

Rx

G

Ry

h SC

6-12cm

r

r

t

t

Ry

Ry

Rx

Fm R P

Prosta regresji

t [s]

Wartość mocy w zależność od źródeł energetycznych

G

• β

G

ŚC

---