Пропорции тела человека и спортивная специализация
Пропорции тела могут изменяться под влиянием занятий спортом. Этому влиянию в значительной мере подвержены обхватные признаки, а также поперечный и передне-задний размеры груди. Продольные же размеры тела мало изменяются под влиянием спортивной тренировки. Изучение пропорций тела у спортсменов в связи со спортивной специализацией позволяет установить характерные черты строения тела, которые могут способствовать достижению высоких спортивных результатов. Так, например, Дж. Таннер (1964) указывает, что в борьбе за высокие спортивные результаты (на уровне международного класса) разница в строении тела спортсменов может быть при определённых условиях решающей.
Материалы о пропорциях тела спортсменов могут помочь более правильному отбору для занятий спортом, а также выбрать специфические упражнения для устранения недостатков в пропорциях тела, индивидуализировать спортивную тренировку.
В настоящее время установлено, что, например, метатели по сравнению с бегунами и пловцами имеют наибольшую длину тела, длину ноги и руки, ширину плеч и ширину таза, т.е. по первым двум признакам они относятся к долихоморфному, а по двум последним – к брахиморфному типу пропорций тела.
У пловцов есть признаки как долихоморфии (длинные ноги, короткое туловище, относительно узкий таз), так и брахиморфии (средней ширины плечи, относительно короткие руки). Хорошо развитая мускулатура пояса верхних конечностей и грудной клетки, узкий таз и длинные ноги обусловливают своеобразную каплевидную форму тела пловцов, уменьшающую вихревое сопротивление воды и способствующую удлинению «шага» при плавании. Относительно короткие руки оказывают влияние на качество гребка (меньше плечо силы сопротивления, меньший момент инерции руки при переносе и т.п.).
Тяжелоатлетам свойственны преимущественно черты мезо- и брахиморфии; долихоморфия у них отсутствует. Наряду с этим тяжелоатлеты различных весовых категорий характеризуются неодинаковыми пропорциями тела. Спортсмены наилегчайшей и полулёгкой весовых категорий – коротконогие и широкоплечие; тяжелоатлеты лёгкой и полулёгкой весовых категорий – средненогие и широкоплечие; представители всех остальных весовых категорий имеют длинные ноги и широкие плечи, т.е. относятся к гигантоидному типу.
У баскетболистов преимущественно длинные ноги и узкие плечи, т.е. долихоморфный тип пропорций тела. Для гимнастов характерен мезоморфный тип с некоторой тенденцией к долихоморфии и гармоноидный (средней длины ноги и плечи). У борцов в большинстве случаев отмечается мезоморфный тип с тенденцией к брахиморфии.
Если сопоставить размеры сегментов верхней конечности, то можно отметить, что у гимнастов самое короткое плечо и предплечье, но самая длинная кисть (важно для захвата снаряда). Для баскетболистов характерна самая большая длина плеча при средней длине предплечья и кисти. У волейболистов – длинные плечо и (особенно) предплечье с относительно короткой кистью. Что касается сегментов нижней конечности, то у гимнастов большая длина бедра, у баскетболистов – голени, а у волейболистов – стопы. Ширина таз по отношению к ширине плеч у гимнастов составляет 67,4%, у баскетболистов – 71,27%, а у волейболистов – 69,74%. Поперечный диаметр груди по отношению к ширине плеч у гимнастов составляет 72,5%, у баскетболистов – 71,39%, у волейболистов – 71,92%, а передне-задний диаметр по отношению к поперечному у гимнастов – 66,46%, у баскетболистов – 69,87% и у волейболистов – 69,62%.
Соответственно классификации В.В. Бунака, среди гимнастов, баскетболистов и волейболистов встречаются спортсмены с различным типом пропорций тела, при этом наиболее часто отмечается гигантоидный тип (табл. 16).
Английский учёный Дж. Таннер (1950), обследуя тяжелоатлетов – чемпионов мира, установил положительные зависимости между особенностями строения тела спортсмена и его достижениями. Так, между весом тела и результатом в жиме коэффициент корреляции составил 0,85, между весом тела и результатом в рывке – 0,85, между весом тела и результатом в толчке – 0,80. Если длина тела и достижения в жиме имеют отрицательную связь (r = - 0, 65), то длина тела и достижение в рывке и толчке – положительную связь (r = 0,75 и 0,81). Значит, высокорослость на результат в жиме влияет отрицательно.
Пропорции тела борцов определяют не столько результативность, сколько индивидуальные особенности техники. Так, двукратный чемпион мира С. Рыбалко и чемпион мира А. Саядов имеют почти одинаковый рост, но различные размеры сегментов конечностей (у С. Рыбалко длиннее предплечье). Поэтому первый наибольшее число побед получил в основном за счёт бросков через спину и переводов рывком, второй – за счёт бросков вертушкой и переводов нырком. Отсюда ясно, что при выборе индивидуальной техники надо учитывать длину конечностей и их сегментов (Э.Г. Мартиросов, 1968).
При выполнении преодолевающей работы (преодоление силы противника), по-видимому, в лучших условиях будут находиться борцы с короткими конечностями, так как эффективность в данном случае будет зависеть от относительной величины силы мышц (отношение силы мышц к весу тела). Борцам, имеющим длинные конечности, легче выполнять приёмы, связанные с моментом скручивания, сгибания, т.е. такие, в которых результат в основном зависит от умения создать противнику условия неустойчивого равновесия. Длинные конечности способствуют созданию большего момента вращения и снижают эффективность защитных действий противника с меньшими абсолютными размерами тела. Длинной голенью и стопой легче выполнить обвив голени противника, а длинная стопа помогает удержать противника в этом положении. Чем длиннее кисть, тем удобнее осуществлять захват конечностей и их удержание. Установлено также, что большая длина тела и ног отрицательно влияет на частоту бросков чучела, вместе с тем имеется положительная связь между числом бросков чучела и величиной отношения длины руки к длине ноги. Чем выше этот индекс, тем больше бросков выполняется за минуту.
С точки зрения законов механики, целесообразно, чтобы у тела, которое нужно перемещать, была меньшая масса, а у тела, с которым она взаимодействует, - большая. Поэтому для бегуна (особенно на сверхдлинные дистанции) и прыгуна (особенно в высоту) выгоднее иметь относительно меньшую массу тела, а для метателя – бoльшую.
У легкоатлетов-десятиборцев отмечается положительная связь тела с результатами во всех видах метаний и отрицательная с результатами в беге, прыжках в длину и прыжках в высоту. С результатами в спринте коррелирует комплексный показатель, включающий рост сидя, длину стопы, вес тела, а с результатами в беге на средние дистанции – показатель, включающий соотношение длины руки, длины ноги и их сегментов, показатель отношения обхвата плеча и бедра к плечевому и тазовому диаметрам и показатель отношения роста и веса. У прыгунов в длину технические результаты коррелируют с длиной бедра (r = 0,53), шириной плеч (r = 0,43).
Для легкоатлетов-метателей при отборе важно учитывать отношение между длиной плеча и длиной предплечья. Эта группа спортсменов отличается сравнительно высоким ростом при большом размахе рук. Длинные рычаги увеличивают время приложения силы к снаряду, а следовательно, его начальную скорость и дальность полёта. Достижения в метаниях зависят от размеров тела тем больше, чем тяжелее снаряд.
Приведённые данные позволяют говорить о том, что размеры тела и их соотношения, если не определяют, то во многом содействуют достижению спортивных результатов.
Компоненты массы тела человека. Изменение под действием физических нагрузок.
В составе массы тела вычисляют 3 компонента:
-мышечный
-жировой
-костный
Мышечный и жировой компоненты достаточно лабильны(изменчивы) и замещают друг друга при изменении физических нагрузок.
При снижении и мышечного и жирового компонентов в тренировочном процессе можно говорить о перетренированности, которая функционально еще не фиксируется.
При показании наилучших результатов наблюдается оптимальное соотношение между этими компонентами. На это соотношение можно ориентироваться, корректируя тренировочный процесс. Т.о. мышечный и жировой компоненты служат экспресс-диагностикой физических кондиций спортсмена.
Костный компонент на 60% и более генетически обусловлен. Этот компонент не меняется по этапам тренировочного цикла, его массивность может увеличиться только после интенсивных и продолжительных физических нагрузок.
Эукариотами называют клетки со сформировавшимся ядром, а прокариотами – с не сформировавшимся. К прокариотам относятся бактерии (архебактерии и цианобактерии), объединенные общим термином “дробянки”. Клетка обычных дробянок покрыта целлюлозной оболочкой. Дробянки занимают определенное место в круговороте веществ в природе:
- цианобактерии – синтезируют органические вещества;
- бактерии – минерализируют органические вещества.
Многие бактерии играют важную роль в медицине и ветеринарии как возбудители инфекций.
К эукариотам относятся грибы, животные и растения. Эукариоты поделили на одноклеточные и многоклеточные организмы. Кроме прочего, эукариоты принято подразделять по типу питания организма:
- царство животных – гетеротрофное питание
- царство растений – автотрофное питание.
Форма.
Прокариоты.Одноклетчатые или нитчатые
Эукариоты. Одноклеточные,нитчатые или истино многоклеточные
Генетический материал.
Прокариоты.Кольцевая ДНК находится в цитоплазме и ничем не защищена. Нет ядра или хромосом.нет ядрышка
Эукариоты. Линейные молекулы ДНК связанны с белками и РНК и образают хромосомы внутри ядра.Внутри ядра находится ядрышко
Синтез белков.
Прокариоты. 70-s рибосомы. Синтез характеризуется и многими другими особенностями, в том числе чувствительностью к антибиотикам.
Эукариоты.80-s рибосомы. Рибосомы могут быть прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму.
Органеллы
Прокариоты.Органелл мало.
Ни одна из них не имеет оболочки (двойной мембраны). Внутренние мембраны встречаются редко, если они есть, то на них обычно протекают процессы дыхания и фотосинтеза
Эукариоты.Органелл много.
Некоторые органеллы окружены двойной мембраной, например, ядро, митохондрии, хлоропласты.
Большое число органелл ограничено одинарной мембраной, например, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, микротельца, эндоплазматический ретикулум и др.
Клеточные стенки.
Прокариоты.Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий компонент - муреин.
Эукариоты.У зеленых растений и грибов клеточные стенки жесткие и и содержат полисахариды. Основной упрочняющий компонент клеточной стенки растений - целлюлоза, у грибов - хитин.
Жгутики
Прокариоты.Простые, микротрубочки отсутствуют, находятся вне клетки (не окружены плазматической мембраной).
Диаметр 20 нм.
Эукариоты.Сложные, с расположением микротрубочек. Располагаются внутри клетки (окружены плазматической мембраной).
Диаметр 200 нм.
Дыхание
Прокариоты.У бактерий происходит в мезосомах,у сине-зеленых водорослей - в цитоплазматической мембране.
Эукариоты.Аэробное дыхание происходит в митохондриях.
Фотосинтез.
Прокариоты.Хлоропластов нет. Происходит в мембранах, не имеющих специфической упаковки.
Эукариоты.В хлоропластах, содержащих специальные мембраны,
Конституция человека это его внешние особенности строения, которые тесным образом связанны с биохимическими и физиологическими механизмами жизнедеятельности, это отражает закон единста и взаимосвязи, форм и функции или строение и содержание. Тип конституции в большем количестве конституциональных схем оценивается визуально.
Признаки,по которым производтся оценка,называются *конституциональные признаки*. Эти признаки относятся к качественным или антропоскопическим признаком.Они осуществляются по 3-х бальной шкале.
Конституциональные признаки
1)Форма грудной клетки.
Оценка по углу Шарпи.
1 - балл.Угол острый.Уплащенная форма грудной клетки.
2 - балл.Угол прямой.циллиндрическая гр.к
3 - балл.Угол тупой.коническ.гр.к
2)Форма спины.
1 - балл.Плоская
2 - балл.Нормальная
3 - балл.Круглая
3)Форма живота.
1 - балл.впалый
2 - балл.прямой
3 - балл.выпуклый
4)Развитие жироотложения.
1 - балл.Пониженное
2 - балл.среднее
3 - балл.повышенное
5)Развитие мускулатуры.
1 - балл.Пониженное
2 - балл.среднее
3 - балл.повышенное
6)Развитие костяка.
1 - балл.грацильный
2 - балл.средний
3 - балл.массивный
7)Форма ног.
Параллельные
О-образные
Х-образные
Дети и взрослые оцениваются по разным конституциям (exemam)
Схема Штефко-Островского(для детей)
Схема Галанта(для женщин)
1)Лептосомные конституции
2)Мезосомные конституции
3)Мегалосомные конституции
Половое созревание детей быстрее происходит в странах умеренного климата, а на
севере и у экватора сроки его более поздние. Климатические факторы почти не
оказывают влияния на рост и развитие, если условия обитания не являются
экстремальными (тропическая зона и высокогорье). Так, негры-нилоты в любом
возрасте имели сравнительно меньший вес по отношению к длине тела, чем жители
умеренного и холодного климата. Для высокогорья характерны замедленные процессы
роста и развития.
Связь телосложения с климатом может быть, но может и не быть генетической.
Приведём примеры. Механизм формирования пигмеоидности ("карликовости")
тропических племён может различаться: невосприимчивость рецепторов ростовых зон
к действию Соматотропного гормона(роста) как результат мутации (Rimoin et al., 1968) или секреции ИФРI(инсулино подобный фактор роста)
(Meremee et al., 1987). Дети пигмеев не отличаются от контроля по показателям
линейного роста и концентрации ИФРI и ИФРII в сыворотке, но у подростков
содержание ИФРI составляет лишь одну треть контроля при одинаковой стадии
полового развития, тогда как ИФРII не различается в обеих группах. Именно в это
время у пигмеев задерживается линейный рост. Другой интересный пример: невысокий уровель
холестерина у потомков древнейшего населения крайнего Севера - нганасан
Красноярского края, питающихся жирным мясом оленей и рыбой. Это объясняется
высокой активностью липазы, благодаря чему усвоение жирной пищи происходит у них
в 2-3 раза быстрее, чем в контрольной группе. Региональные адаптивные реляции
изучаются на клеточном, молекулярном и субмолекулярном уровнях. Например, у
коренных жителей высоких широт (якутов) антиоксидантная активность липидов
эритроцитарных мембран значительно выше, чем у приезжего населения или чем в
средних широтах; предложено даже использовать этот показатель (как и уровень
перекисного окисления липидов) в качестве критерия отбора для работы в условиях
Крайнего Севера.
По мере того как наш подвид распространялся по
всему миру, разные группы людей оказывались в
различных климатических зонах. В ходе естествен-
ного отбора люди физически приспособились к раз-
ичным природным условиям. Вследствие этого по-
явились люди с черной, белой и желтой кожей. Цвет
кожи отнюдь не означает принадлежности к той или
иной расе (т. е. к биологической группе людей, свя-
занных общим происхождением). И у негров, и у
меланезийцев черная кожа, по они столь же мало
связаны родством друг с другом, как и с людьми,
имеющими белую или желтую кожу. И разумеется,
все люди принадлежат к одному и тому же подвиду.
Рассмотрим вкратце влияние, которое оказывал
жаркий или холодный климат на кожу, развитие
телосложения людей черной, белой и желтой кожи
и на появление существенных различий между ними.
Возьмем для начала цвет кожи. У людей с белым
цветом кожи от сильного тропического солнечного
излучения она начинает шелушиться и покрываться
волдырями, а интенсивное ультрафиолетовое излу-
чение может вызвать даже рак кожи. У чернокожих
людей кожа, окрашенная темным пигментом мела-
нином, защищена от этих вредных воздействий. Но
в расположенных за пределами тропиков странах,
где небо чаще покрыто облаками, более светлый
цвет кожи является преимуществом, так как он по-
зволяет поглощать достаточное количество слабого
ультрафиолетового излучения, необходимого для
выработки организмом витамина D, который спо-
собствует здоровому росту костей. В прохладных,
туманных странах чернокожие дети часто
Экологические правила Аллена и Бергмана применительно к разным этническим группам.
Некоторые морфологические адаптации вошли в ранг экологических правил. Они носят статистический характер и обычно имеют исключения.
Правило Бергмана. Если два систематически близких вида теплокровных животных отличаются размерами, то более крупные живут в более холодном, а малые — в более теплом климате. Поскольку потеря тепла происходит через поверхность тела, то чем больше размерами тела животное, тем меньше отношение — поверхность/объем.
В геометрических фигур, имеющих одинаковый объем, наименьшую поверхность имеет шар. Животным выгодно иметь массивное тело, приближающийся к шару. Например: крупнейшие по размерам пингвины (императорский пингвин, высота 1,2 м, вес 34 кг) обитают в Антарктиде. Самый маленький, 50 см высотой, живет на Галапагосских островах под самым экватором. Правило Бергмана имеет исключения, виды различаются другими приспособлениями к терморегуляции.
Правило Аллена. У млекопитающих, обитающих в районах с холодным климатом, наблюдается значительное уменьшение частей тела, выступающие (уши, хвост, шея, лапы, тело становится более приземистым. Например: сравните по внешнему виду лисичку — фенька (живет в пустынях и полупустынях), руду лисицу (живет в наших широтах) и песца (живет на севере). Песец имеет более короткие уши, лапы, хвост.
Правило Бергмана — экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г немецким биологом Карлом Бергманном. Правило гласит, что в пределах одного вида эндотермных (теплокровных) животных наиболее крупные формы (подвиды или географические расы) встречаются в условиях более холодного климата — в высоких широтах или в горах. Если существуют близкие виды (например, виды одного рода), которые существенно не отличаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды также встречаются в условиях более сурового (холодного) климата. Правило это Бергман основывал на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объема тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объем тела растет быстрее, чем его поверхность. Экспериментально это правило впервые было проверено на собаках разного размера. Оказалось, что теплопродукция у мелких собак выше на единицу массы, но независимо от размера она остается практически постоянной на единицу площади поверхности [1].
Правило Бергмана действительно нередко выполняется как в пределах одного вида, так и среди близких видов. Например, амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Северные подвиды волка в среднем крупнее южных. Среди близкий видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах (белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а наиболее мелкие виды (например, очковый медведь) — в районах с теплым климатом.
В то же время это правило нередко подвергалось критике; отмечалось, что оно не может иметь общего характера, так как на размеры млекопитающих и птиц влияют многие другие факторы, кроме температуры [2]. Кроме того, адаптации к суровому климату на популяционном и видовом уровне часто происходят не за счет изменений размеров тела, а за счет изменений размеров внутренних органов (увеличение размера сердца и легких) или за счет биохимических адаптаций [3].
Действительно, из этого правила известно много исключений. Так, наиболее мелкая раса шерстистого мамонта известна с заполярного острова Врангеля; многие лесные подвиды волка крупнее тундровых (например, исчезнувший подвид с полуострова Кенай; предполагается, что крупные размеры могли давать этим волкам преимущество при охоте на крупных лосей, населяющих полуостров).
В отношении человека правило в определенной степени применимо (например, племена пигмеев, видимо, неоднократно и независимо появлялись в разных районах с тропическим климатом); однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.
Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общим происхождением, строением и выполняемыми функциями. Строение тканей живых организмов изучает гистология. Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы.
В организмах животных и человека выделяют следующие виды тканей:
• эпителиальная
• соединительная
• нервная
• мышечная
Эпителий (лат. epithelium, от др.-греч. ???- — сверх- и ???? — сосок молочной железы), или эпителиальная ткань — слой клеток, выстилающий поверхность (эпидермис) и полости тела, а также слизистые оболочки внутренних органов, пищевого тракта, дыхательной системы, мочеполовые пути. Кроме того, образует большинство желёз организма.
Соединительная ткань — это ткань живого организма, не отвечающая непосредственно за работу какого-либо органа или системы органов, но играющая вспомогательную роль во всех органах, составляя 60—90 % от их массы. Выполняет опорную, защитную и трофическую функции. Соединительная ткань образует опорный каркас (строму) и наружные покровы (дерму) всех органов. Общими свойствами всех соединительных тканей является происхождение из мезенхимы, а также выполнение опорных функций и структурное сходство.
Нервная ткань — ткань эктодермального происхождения, представляет собой систему специализированных структур, образующих основу нервной системы и создающих условия для реализации её функций. Нервная ткань осуществляет связь организма с окружающей средой, восприятие и преобразование раздражителей в нервный импульс и передачу его к эффектору. Нервная ткань обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем организма и их регуляцию.
Нервные ткани образуют нервную систему,входят в состав нервных узлов, спинного и головного мозга. Они состоят из нервных клеток — нейронов, тела которых имеют звездчатую форму, длинные и короткие отростки. Нейроны воспринимают раздражение и передают возбуждение к мышцам, коже, другим тканям, органам. Нервные ткани обеспечивают согласованную работу организма.
Мышечными тканями (textus muscularis) называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность становится главной функцией.
Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей: удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.
Специальные сократительные органеллы — миофиламенты или миофибриллы обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина — при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).
\
Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями
В более широком смысле, адаптациями в биологии называют возникновение и развитие определенных, конкретных морфофизиологических свойств, значения которых для организма связаны с теми или иными общими или частными условиями его абиотической и биотической среды..
Адаптация, как адаптационный ответ, может осуществляться на различных уровнях:
1. на уровне клетки в виде функциональных или морфологических изменений;
2. на уровне органа или группы клеток, имеющих одинаковую функцию;
3. на уровне организма как морфологического так и функционального целого, представляющего собой совокупность всех физиологических функций, направленных на сохранение витальных функций и самой жизни.
С учетом этого H. Hensel выделяет различные уровни адаптационных процессов [4]:
1. привыкание - начальный процесс адаптации под влиянием кратковременного воздействия стрессора,
2. функциональную адаптацию - продолжительное состояние, возникающее под влиянием определенных раздражителей, приводящих к физиологическим изменениям гомеостаза человека,
3. трофо-пластическую адаптация - является дальнейшей ступенью адаптационных процессов и не принадлежит к терапевтической области реабилитационной медицины, так как при ней наступают морфологические изменения органов и систем человеческого организма.