Введение в биомеханику. История развития науки

Сентябрь 13, 2022

Главная
Физика
Введение в биомеханику. История развития науки

Содержание

2. План лекции Основные понятия биомеханики Исторические направления в развитии биомеханики Современный этап развития биомеханики
3. Биомеханика – это… раздел биофизики, изучающий механическое движение живых систем наука, изучающая связи и отношения механических,
4. Биомеханика спорта – это… раздел биомеханики, изучающий движения человека (спортсмена) при выполнении физических упражнений Разделы биомеханики
5. Общая задача биомеханики спорта выявить эффективность приложения сил для достижения поставленной цели Частные задачи биомеханики спорта
7. Основная теория биомеханики Системно-структурный подход Д.Д.Донского для изучения техники двигательных действий (1960) целостное двигательное действие состоит
8. Механическое направление Аристотель (384-322 гг. до н. э.) Первым ввел понятие «механика», пытался путем рассуждений найти
9. Механическое направление Архимед (287-212 гг. до н.э.) Проведены исследования по статике и гидростатике, сформулированы закон рычага,
10. Механическое направление Леонардо да Винчи (1451-1519 гг.) Использовал законы механики к исследованию движений живых существ. Он
11. Работы Леонардо да Винчи
12. Механическое направление Галилео Галилей заложил основы классической механики, установил закон инерции (1638), свободного падения и движения
13. Механическое направление Джованни Альфонсо Борелли (1608-1679 гг.) Написана первая книга по механике движений живых существ «De
14. Механическое направление Эдуард Фридрих (1806-1871 гг.) и Вильгельм Эдуард (1804-1891 гг.) Вебер Проведены исследования ходьбы человека
15. Механическое направление Жозеф Нисефор Ниепс (7.03.1765-5.07.1833) один из создателей фотографии. Впервые (1827) нашел способ закрепления изображения,
16. Первые фотоаппараты и фотография Камера Ниепса Камера Дагера
17. Механическое направление Эдвард Майбридж (9.04.1830 - 8.05.1904) В 1877 г. для исследования движений лошади создал зоопраксископ
18. Механическое направление Этьен Жюль Марей (1830-1904 гг.) Разработал методы регистрации движений – хронофотография (1880), циклосъемка, пневматическая
19. Механическое направление Кристиан Вильгельм Брауне (1831-1892) и Отто Фишер (1861-1917) При фотографировании на человека в темном
20. Механическое направление Ярослав Иванович Грдина (02.02.1871-06.02.1931) В серии работ (1910-1916 гг.) обобщил положения теоретической механики и
21. Механическое направление Константин Эдуардович Циолковский (05.09.1857 – 19.09.1935) Оригинальные работы по механике движений живых существ в
22. Механическое направление Виталий Михайлович Абалаков (13.01.1906-26.05.1986) Для изучения трудовых и спортивных движений разработал около 100 регистрирующих
23. Механическое направление Донской Дмитрий Дмитриевич (1910-2004) Специалист в области биомеханики, опубликовал более 200 научных работ, в
24. Механическое направление Коренберг Владимир Борисович (1924-04.09.2012) Специалист в области спортивной биомеханики, спортивной метрологии, спортивной гимнастики. Опубликовал
25. Механическое направление Ратов Игорь Павлович (01.07.1929-11.07.2000) Специалист в области биомеханики спорта, проблем обучения движениям и использования
26. Физиологическое направление Платон (428 или 427 до н. э. - 348 или 347 до н. э.)
27. Физиологическое направление Сеченов Иван Михайлович (1 (13) августа 1829 - 2 (15) ноября 1905) 1899 г.
28. Физиологическое направление Ухтомский Алексей Алексеевич (13 (25) июня 1875 - 31 августа 1942) В работе «Физиология
29. Физиологическое направление Арчибальд Вивьен Хилл (26.09.1886-3.07.1987) Английский физиолог, лауреат Нобелевской премии (1922) за труды в области
30. Гастев Алексей Капитонович (1882-1938 или 1941) Директор Центрального института труда, занимался вопросами профессионального движения и научной
31. Физиологическое направление Бернштейн Николай Александрович (24 октября (5 ноября) 1896 – 16 января 1966) Создана и
32. Функционально-анатомическое направление Гиппократ (460-370 гг. до н. э.) Предпринял одну из первых попыток рассмотреть процесс движения
33. Функционально-анатомическое направление Клавдий Гален (131-201 гг.н.э.) Написал свыше 400 трактатов по медицине, в которых рассматривались строение
34. Функционально-анатомическое направление Иваницкий Михаил Федорович (1895 - 1969) Основоположник школы динамической анатомии и спортивной морфологии. Автор
35. Функционально-анатомическое направление Лесгафт Петр Францович (21.9(3.10).1837-28.11(11.12).1909) педагог, основоположник научной системы физического образования и врачебно-педагогического контроля в
36. Современные этап развития науки биомеханики 1967 г. Цюрих (Швейцария) – первый международный семинар по биомеханике, в
37. Современные направления развития биомеханики Теоретическая – связана с математическим и физическим моделированием движений, изучение закономерностей управления
38. Бальсевич Вадим Константинович (29.06.1932 г.) Специалист в области теории физической культуры, методики спортивной подготовки, биомеханики, один
39. Попов Григорий Иванович (1946 г.р.) Специалист в области биомеханики, математики, физики. Опубликовал 302 научных и научно-методических
40. Самсонова Алла Владимировна (23 ноября 1955 года) Заведующий кафедрой биомеханики Национального государственного университета физической культуры, спорта
42. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции
Основные понятия биомеханики
Исторические направления в развитии биомеханики
Современный этап развития биомеханики

Слайд 3

Биомеханика – это…
раздел биофизики, изучающий механическое движение живых систем
наука, изучающая связи

и отношения механических, морфологических, функциональных и психических процессов и явлений, обеспечивающих двигательную активность живых организмов (Н.Б.Кичайкина, И.М.Козлов, А.В.Самсонова, 2008)
наука, изучающая свойства и функции опорно-двигательного аппарата и двигательные действия человека на основании понятий, принципов и законов классической механики (Г.И.Попов, А.В.Самсонова, 2013)

Слайд 4

Биомеханика спорта – это…
раздел биомеханики, изучающий движения человека (спортсмена) при выполнении

физических упражнений

Разделы биомеханики спорта:

общий – раскрывает физико-математические закономерности движений;
частный – изучает технику выполнения двигательных действий в различных видах спорта;
дифференциальный – выявляет особенности выполнения двигательных действий в конкретном виде спорта в зависимости от пола, возраста, квалификации, уровня подготовленности и т.д.

Слайд 5

Общая задача биомеханики спорта
выявить эффективность приложения сил для достижения поставленной цели
Частные

задачи биомеханики спорта

изучать и разрабатывать новые варианты техники выполнения спортивных упражнений;
выявлять ошибки в технических действиях и разрабатывать пути их устранения;
изучать средства подготовки;
разрабатывать тренажерные устройства;
обосновывать средства контроля технической и физической подготовленности;
изучать механические свойства материалов и разрабатывать новые формы инвентаря и экипировки;
изучать механические свойства тканей, органов и жидких сред организма

Слайд 6

Слайд 7

Основная теория биомеханики
Системно-структурный подход Д.Д.Донского для изучения техники двигательных действий (1960)
целостное

двигательное действие состоит из отдельных движений (структура), которые взаимодействуют между собой при целостном выполнении двигательного действия (система)

Слайд 8

Механическое направление
Аристотель
(384-322 гг. до н. э.)
Первым ввел понятие «механика», пытался

путем рассуждений найти причины движений («Животное, которое движется, осуществляет свое изменение путем нажатия на то, что находится под ним»), описал действие мышц, описал различные типы человеческих походок.
Аристотель одному из своих трактатов о механических законах движений живых существ дал название «О движении животных», но данный труд не сохранился

Аристотель кисти Рафаэля

Слайд 9

Механическое направление
Архимед
(287-212 гг. до н.э.)
Проведены исследования по статике и гидростатике,

сформулированы закон рычага, закон Архимеда и учение о центрах тяжести.
Им написаны работы «О рычагах», «Книга опор», «О равновесии плоскостей»

Доминико Фетти «Архимед», 1620

Слайд 10

Механическое направление
Леонардо да Винчи
(1451-1519 гг.)
Использовал законы механики к исследованию движений

живых существ. Он говорил что «…наука механика потому столь благородна и полезна более прочих наук, что, как оказывается, что живые тела, имеющие способность к движению, действуют по ее законам» и рассматривал человеческий организм как «образец природной механики».
Им проведены исследования по определению центра тяжести и баланса, описаны механические закономерности ходьбы и прыжка человека

Автопортрет

Слайд 11

Работы Леонардо да Винчи

Слайд 12

Механическое направление
Галилео Галилей заложил основы классической механики, установил закон инерции (1638),

свободного падения и движения тела по наклонной плоскости, исследовал движения маятника

Исаак Ньютон сформулировал основные законы классической механики

Слайд 13

Механическое направление
Джованни Альфонсо Борелли
(1608-1679 гг.)
Написана первая книга по механике движений

живых существ «De Motu Animalium» («О движении животных», Рим, 1679 г.), в которой приводится анализ органов движения животных и дается классификация типов взаимодействия с опорой.
Изучал статические положения тела человека и проведены первые эксперименты по определению общего центра тяжести тела человека.
При изучении мышечного сокращения предполагал, что оно происходит от набухания клеток вследствие проникновения туда крови и духов

Слайд 14

Механическое направление
Эдуард Фридрих (1806-1871 гг.) и Вильгельм Эдуард (1804-1891 гг.) Вебер
Проведены

исследования ходьбы человека с использованием доступных измерительных средств (горизонтальных линеек, катетометров, часов с терциями), которые обобщены в их работе «Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge» («Механика ходьбы человека» Геттинген, 1836 г.)
В биомеханике мышц до сих пор справедлив принцип Эдуарда Вебера «Сила мышц при прочих равных условиях пропорциональна их поперечному сечению»

Слайд 15

Механическое направление
Жозеф Нисефор Ниепс (7.03.1765-5.07.1833) один из создателей фотографии. Впервые (1827)

нашел способ закрепления изображения, используя в качестве светочувствительного вещества асфальтовый лак (гелиография)

Жак Луи Дагер (1787-1851)
В 1839 г. разработал первый способ фотографии – пластина, покрытая слоем иодида серебра помещалась в камеру-обскуру и подвергалась экспозиции. Проявлял парами ртути, изображение фиксировал сильным раствором соли в горячей воде

Слайд 16

Первые фотоаппараты и фотография
Камера Ниепса
Камера Дагера

Слайд 17

Механическое направление
Эдвард Майбридж
(9.04.1830 - 8.05.1904)
В 1877 г. для исследования движений

лошади создал зоопраксископ
В 1887 г. издал 11 томов книги «Движение животных: Электрофотографические исследования последовательных фаз движения животных»
В 1901 г. издана книга «Фигура человека в движении»

Слайд 18

Механическое направление
Этьен Жюль Марей
(1830-1904 гг.)
Разработал методы регистрации движений – хронофотография

(1880), циклосъемка, пневматическая капсула («барабанчик Марея»), силовая платформа, фоторужье (1882). Фиксировал варианты походного марша, полет птиц, движение пули

Слайд 19

Механическое направление
Кристиан Вильгельм Брауне (1831-1892) и
Отто Фишер (1861-1917)
При фотографировании на

человека в темном костюме прикрепляли стеклянные газонаполненные (гейслеровские) трубки, вспыхивающие 26 раз в секунду
На замороженных трупах определили относительные веса частей человеческого тела и положение их центров тяжести

Отто Фишер

Слайд 20

Механическое направление
Ярослав Иванович Грдина
(02.02.1871-06.02.1931)
В серии работ (1910-1916 гг.) обобщил положения теоретической

механики и определил преемственность принципов механики для изучения движений человека

Слайд 21

Механическое направление
Константин Эдуардович Циолковский
(05.09.1857 – 19.09.1935)
Оригинальные работы по механике движений живых

существ в различных гравитационных полях и движений человека в условиях космического полета

Слайд 22

Механическое направление
Виталий Михайлович Абалаков
(13.01.1906-26.05.1986)
Для изучения трудовых и спортивных движений разработал около

100 регистрирующих приборов

Слайд 23

Механическое направление
Донской Дмитрий Дмитриевич
(1910-2004)
Специалист в области биомеханики, опубликовал более 200 научных

работ, в том числе монографию «Законы движений в спорте» (1968); учебники и учебные пособия «Биомеханика физических упражнений» (1958, 1963, 1971, 1975), «Биомеханика» (1979, соавтор), «Основы антропоцентрической биомеханики» (1993, соавтор)

Слайд 24

Механическое направление
Коренберг Владимир Борисович
(1924-04.09.2012)
Специалист в области спортивной биомеханики, спортивной метрологии, спортивной

гимнастики.
Опубликовал более 200 научных работ, в том числе монографии «Основы качественного биомеханического анализа» (1979, в 1980 г., переиздана в Италии и в США), «Учебный словарь-справочник по спортивной метрологии» (1996), трехтомный словарь-справочник «Спортивная биомеханика» (1998-2000) и др.

Слайд 25

Механическое направление
Ратов Игорь Павлович
(01.07.1929-11.07.2000)
Специалист в области биомеханики спорта, проблем обучения движениям

и использования технических средств в практике подготовки спортсменов.
Опубликовал более 450 научных работ, в том числе «Спортивные тренажеры» (1976), «Биомеханические технологии подготовки в спорте»

Слайд 26

Физиологическое направление
Платон
(428 или 427 до н. э. - 348 или

347 до н. э.)
Древнегреческий философ, ученик Сократа, учитель Аристотеля
Считал, что «мозг есть сосредоточение мысли, и управляет телом, как возница лошадьми»

Слайд 27

Физиологическое направление
Сеченов
Иван Михайлович
(1 (13) августа 1829 - 2 (15) ноября

1905)
1899 г. курс физиологии рабочих движений человека.
В монографии «Очерк рабочих движений человека» (1901) рассмотрено строение рабочих элементов двигательного аппарата, устройство костных рычагов, механика мышечного сокращения, биомеханические свойства мышц, подвергнуты биомеханическому анализу некоторые физические упражнения

Слайд 28

Физиологическое направление
Ухтомский
Алексей Алексеевич
(13 (25) июня 1875 - 31 августа 1942)

В работе «Физиология двигательного аппарата» (1927) рассмотрены механические свойства мышц, энергетика мышечной деятельности, звенья опорно-двигательного аппарата как рычаги, дана классификация суставов по степеням свободы.
Высказана мысль, что управление движениями есть устранение лишних степеней свободы

Слайд 29

Физиологическое направление
Арчибальд Вивьен Хилл
(26.09.1886-3.07.1987)
Английский физиолог, лауреат Нобелевской премии (1922) за труды

в области термодинамики мышечной деятельности. Предложил уравнение, описывающее зависимость скорости сокращения мышц от внешней нагрузки

Слайд 30

Гастев Алексей Капитонович
(1882-1938 или 1941)
Директор Центрального института труда, занимался вопросами

профессионального движения и научной организацией трудовых движений («Трудовые установки», 1924), изложена методика по обучению трудовым приемам, использован термин «биомеханика»

Физиологическое направление

Слайд 31

Физиологическое направление
Бернштейн
Николай Александрович
(24 октября (5 ноября) 1896 – 16 января 1966)
Создана и

экспериментально обоснована концепция физиологии активности в норме и патологии;
созданы новые методы регистрации движений на основе циклографии.
Изданы «Общая биомеханика» (1926), «Исследования по биодинамике ходьбы, бега и прыжка» (1940), «О построении движений» (1947)

Слайд 32

Функционально-анатомическое направление
Гиппократ
(460-370 гг. до н. э.)
Предпринял одну из первых попыток рассмотреть

процесс движения человека с позиций механики («О суставах», ок. 400 г. до.н.э.)

Слайд 33

Функционально-анатомическое направление
Клавдий Гален
(131-201 гг.н.э.)
Написал свыше 400 трактатов по медицине, в которых

рассматривались строение и функции человеческого тела

Слайд 34

Функционально-анатомическое направление
Иваницкий
Михаил Федорович
(1895 - 1969)
Основоположник школы динамической анатомии и спортивной морфологии.
Автор

более 100 научных работ, в том числе «О положении общего центра тяжести человеческого тела» (1928) учебник «Записки по динамической анатомии», послуживший основой для книги «Движения человеческого тела» (1938), «Движения человеческого тела» (1938)

Слайд 35

Функционально-анатомическое направление
Лесгафт Петр Францович
(21.9(3.10).1837-28.11(11.12).1909)
педагог, основоположник научной системы физического образования и врачебно-педагогического

контроля в физической культуре, один из создателей теоретической анатомии («Основы теоретической анатомии», 1892).
В 1896 основал курсы воспитательниц и руководительниц физического образования; а в 1919 на базе курсов открыт Государственный институт физического образования им. Лесгафта

Слайд 36

Современные этап развития науки биомеханики
1967 г. Цюрих (Швейцария) – первый международный

семинар по биомеханике, в дальнейшем проводился через каждые два года;
1973 г. – Международное общество биомехаников (International Society of Biomechanics, ISB);
1980 г. – Международное общество спортивных биомехаников
с 1973 г. – международный журнал по биомеханике, а с 1985 г. – международный журнал «Биомеханика спорта»
с 1997 г. – «Российский журнал биомеханики»

Слайд 37

Современные направления развития биомеханики
Теоретическая – связана с математическим и физическим моделированием

движений, изучение закономерностей управления движениями
Инженерная – конструирование управляемых роботов, манипуляторов, экзоскелетонов
Медицинская – исследует причины, механизмы, последствия и способы профилактики травм, изучает механические свойства тканей и жидкостей, создание протезов
Космическая – изучает движения живых организмов в условиях переменных гравитационных полей, подготовку космонавтов к полету
Эргономическая – изучает взаимодействия человека с окружающей средой, рационализация данных взаимодействий
Биомеханика физических упражнений (массовые виды физической двигательной активности)
Биомеханика адаптивной физической культуры связана с решением ряда проблем занятий физическими упражнениями инвалидов
Театральная – жесты, мимика, движения актеров
Хореографическая – движения танца

Слайд 38

Бальсевич Вадим Константинович
(29.06.1932 г.)
Специалист в области теории физической культуры, методики спортивной

подготовки, биомеханики, один из организаторов российской спортивной науки
Опубликовал более 200 научных трудов, в том числе «Онтокинезиология человека» (2000).
Создал методику объективной регистрации параметров биомеханики движений, участвовал в подготовке спортсменов к Олимпийским играм 1988 г. в Сеуле
Научный консультант научно-теоретического журнала «Теория и практика физической культуры»

Слайд 39

Попов Григорий Иванович
(1946 г.р.)
Специалист в области биомеханики, математики, физики. Опубликовал 302

научных и научно-методических публикаций, среди которых «Биофизика», учебник «Биомеханика».
Основное направление деятельности - достижение рекордного спортивного результата на основе компенсации действия негативных лимитирующих факторов
Проректор по научной работе; заведующий кафедрой естественно-научных дисциплин и информационных технологий Российской государственной академии физической культуры, спорта, молодежи и туризма

Слайд 40

Самсонова Алла Владимировна
(23 ноября 1955 года)
Заведующий кафедрой биомеханики Национального государственного университета

физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф.Лесгафта (Санкт-Петербург)
Автор более 150 научных публикаций по биомеханике, физиологии движений и гипертрофии скелетных мышц

Введение в биомеханику. История развития науки

Содержание

План лекцииОсновные понятия биомеханикиИсторические направления в развитии биомеханикиСовременный этап развития биомеханики

Биомеханика – это…раздел биофизики, изучающий механическое движение живых системнаука, изучающая связи

Биомеханика спорта – это…раздел биомеханики, изучающий движения человека (спортсмена) при выполнении

Общая задача биомеханики спортавыявить эффективность приложения сил для достижения поставленной целиЧастные

Основная теория биомеханикиСистемно-структурный подход Д.Д.Донского для изучения техники двигательных действий (1960)целостное

Механическое направлениеАристотель (384-322 гг. до н. э.)Первым ввел понятие «механика», пытался

Механическое направлениеАрхимед (287-212 гг. до н.э.)Проведены исследования по статике и гидростатике,

Механическое направлениеЛеонардо да Винчи (1451-1519 гг.)Использовал законы механики к исследованию движений

Работы Леонардо да Винчи

Механическое направлениеГалилео Галилей заложил основы классической механики, установил закон инерции (1638),

Механическое направлениеДжованни Альфонсо Борелли (1608-1679 гг.)Написана первая книга по механике движений

Механическое направлениеЭдуард Фридрих (1806-1871 гг.) и Вильгельм Эдуард (1804-1891 гг.) ВеберПроведены

Механическое направлениеЖозеф Нисефор Ниепс (7.03.1765-5.07.1833) один из создателей фотографии. Впервые (1827)

Первые фотоаппараты и фотографияКамера НиепсаКамера Дагера

Механическое направлениеЭдвард Майбридж (9.04.1830 - 8.05.1904)В 1877 г. для исследования движений

Механическое направлениеЭтьен Жюль Марей (1830-1904 гг.)Разработал методы регистрации движений – хронофотография

Механическое направлениеКристиан Вильгельм Брауне (1831-1892) и Отто Фишер (1861-1917)При фотографировании на

Механическое направлениеЯрослав Иванович Грдина(02.02.1871-06.02.1931)В серии работ (1910-1916 гг.) обобщил положения теоретической

Механическое направлениеКонстантин Эдуардович Циолковский(05.09.1857 – 19.09.1935)Оригинальные работы по механике движений живых

Механическое направлениеВиталий Михайлович Абалаков(13.01.1906-26.05.1986)Для изучения трудовых и спортивных движений разработал около

Механическое направлениеДонской Дмитрий Дмитриевич(1910-2004)Специалист в области биомеханики, опубликовал более 200 научных

Механическое направлениеКоренберг Владимир Борисович(1924-04.09.2012)Специалист в области спортивной биомеханики, спортивной метрологии, спортивной

Механическое направлениеРатов Игорь Павлович(01.07.1929-11.07.2000)Специалист в области биомеханики спорта, проблем обучения движениям

Физиологическое направлениеПлатон (428 или 427 до н. э. - 348 или

Физиологическое направлениеСеченов Иван Михайлович(1 (13) августа 1829 - 2 (15) ноября

Физиологическое направлениеУхтомский Алексей Алексеевич(13 (25) июня 1875 - 31 августа 1942)

Физиологическое направлениеАрчибальд Вивьен Хилл(26.09.1886-3.07.1987) Английский физиолог, лауреат Нобелевской премии (1922) за труды

Гастев Алексей Капитонович (1882-1938 или 1941)Директор Центрального института труда, занимался вопросами

Физиологическое направлениеБернштейнНиколай Александрович(24 октября (5 ноября) 1896 – 16 января 1966)Создана и

Функционально-анатомическое направлениеГиппократ(460-370 гг. до н. э.)Предпринял одну из первых попыток рассмотреть

Функционально-анатомическое направлениеКлавдий Гален(131-201 гг.н.э.)Написал свыше 400 трактатов по медицине, в которых

Функционально-анатомическое направлениеИваницкийМихаил Федорович(1895 - 1969)Основоположник школы динамической анатомии и спортивной морфологии.Автор

Современные этап развития науки биомеханики1967 г. Цюрих (Швейцария) – первый международный

Современные направления развития биомеханикиТеоретическая – связана с математическим и физическим моделированием

Бальсевич Вадим Константинович(29.06.1932 г.)Специалист в области теории физической культуры, методики спортивной

Попов Григорий Иванович(1946 г.р.)Специалист в области биомеханики, математики, физики. Опубликовал 302

Самсонова Алла Владимировна(23 ноября 1955 года)Заведующий кафедрой биомеханики Национального государственного университета

Похожие презентации