Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет (УГТУ) Институт физической культуры и спорта ОСНОВЫ КИНЕЗИОЛОГИИ учебно-методический комплекс для студентов специальности 032101 – физическая культура и спорт Ухта 2009 УДК 796:611.7 (075.8) П 47 Позняков, И. А. Основы кинезиологии [Текст] : учебно-методический комплекс / И. А. Позняков – Ухта : УГТУ, 2009. – 31 с. Учебно-методический комплекс предназначен для студентов 5-го курса очной и заочной форм обучения по специальности 032101 – физическая культура и спорт. Комплекс содержит пять разделов и четыре приложения, которые раскрывают содержание курса объем разделов и форм занятий, основные дидактические единицы и требования, учебно-методическое обеспечение, а так же методические указания для студентов и рекомендации для преподавателя, перечень рекомендуемой литературы и глоссарий. Центр тяжести — точка, относительно которой равномерно распределяется масса системы. Центр удара — участок ракетки, при попадании мяча в который на руку не действует сила реакции. Центральная команда — нервный сигнал, посылаемый корой головного мозга к низшим двигательным центрам (стволу мозга, спинному мозгу) о выполнении движения. Центростремительная сила — сила, направленная к оси вращения и обуславливающая изменение линейного движения на угловое. Электромиография — измерение электрической активности мышцы (потенциалов действия). Комплекс составлен в соответствии с ГОС высшего профессионального образования второго поколения, учебным планом УГТУ специальности физическая культура и спорт, и письмом Минобразования и науки РФ федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 17 апреля 2006 г. № 02-55-77ин/ак. Учебно-методический комплекс дисциплины основы кинезиологии одобрен учебнометодической комиссией института физической культуры и спорта (09.12.2009) и утвержден первым проректором УГТУ (15.12.2009) Рецензент – Бочаров М. И., дбн, профессор каф. ТОФК План 2009 г., позиция 243. Подписано в печать 22.12.2009. Компьютерный набор. Объем 31 стр. Тираж 100 экз. Заказ № 237. © Позняков И. А. © Ухтинский государственный технический университет, 2009 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, д. 13. Отдел оперативной полиграфии УГТУ. 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, д. 13 31 Рецептор (-ы) — высокоспециализированное образование, способное воспринять, трансформировать и передать энергию внешнего стимула в нервную систему. Реципрокный тормозной рефлекс — снижение возбудимости двигательных нейронов, иннервирующих мышцу-антагонист вследствие растяжения мышцыагониста и активации афферентов группы Iа и тормозного интернейрона группы Iа. Руброспинальный путь — нисходящий проводящий путь от красного ядра до двигательных нейронов спинного мозга. Сгибательный рефлекс — реакция сгибания ноги в ответ на отрицательный стимул, действующий на тыльную часть ноги. Сегментный анализ — биомеханический анализ. Синапс (-ы) — специализированная зона контакта между нейронами или нейронами и другими возбудимыми образованиями, обеспечивающая передачу возбуждения с сохранением, изменением или исчезновением ее информационного значения. Синаптический потенциал — проводимый возбудительный или тормозящий электрический потенциал, вызываемый в нейронах и мышечных волокнах нейромедиатором. Амплитуда синаптического потенциала зависит от возбудимости клетки и количества выделяемого нейромедиатора. Статическое растяжение — метод увеличения диапазона движения относительно сустава, основанный на удержании мышечного растяжения в течение 15-30 секунд. Степень свободы (сустава) — ось вращения. Сустав, имеющий три степени свободы, может вращаться относительно трёх различных осей. Супраспинальный контроль — влияние импульсации из различных вышерасположенных нервных структур на активность спинальных центров. Сухожильный рефлекс — реакция мышцы на выполнение удара по сухожилию. Тонический — непрерывный, поддерживаемый. Тормозной интернейрон Iа — интернейрон, возбуждаемый афферентами группы Iа и супраспинальным импульсом. Оказывает тормозное влияние на другие нейроны, особенно двигательные. Ускорение — интенсивность изменения скорости относительно времени (мсек~2); производное скорости относительно времени; наклон на графике скорость— время. Условнорефлекторная деятельность — деятельность, обусловленная образованием временных связей в высших отделах ЦНС. Утомление — острая адаптационная реакция, нарушающая двигательную деятельность. Центр давления — точка приложения силы реакции поверхности. 30 Содержание I. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ………………………………………………. 1.1. Организационно-методический раздел ………………………………… 1.2. Распределение часов по видам работы …………………………………. 1.3. Содержание курса ………………………………………………………... 1.4. Темы расчетно-графических и лабораторных работ ………………….. 1.5. Материально-техническое обеспечение курса ………………………... II. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ………………………. III. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ …………….. IV. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ …………………………….... V. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ …………………………………………………… Приложение 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ……... Приложение 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ …………………………………………………………… Приложение 3. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………... Приложение 4. ГЛОССАРИЙ …………………………………………………. 3 5 5 6 8 12 30 13 17 18 20 21 22 23 25 Общие сведения Учебно-методический комплекс содержит рабочую программу, где представлены: перечень разделов и тем по основам кинезиологии, распределение их по часам и семестрам, краткое содержание курса, включая лекционные, практические и лабораторные занятия, тематика самостоятельной работы студентов (СРС), основные требования к дидактическим единицам, учебно-методическое обеспечение раздела кинезиологии. Отдельно представлены: вопросы для контроля и самоконтроля знаний, варианты тем реферативных и контрольных работ, перечень вопросов для подготовки к зачетам и экзаменам, основные требования к итоговым аттестациям. В приложениях приводятся методические указания для студентов и рекомендации для преподавателей, а также список рекомендуемой литературы и краткий глоссарий. Данный комплекс предназначен для студентов очного и заочного обучения по специальности 032101 – физическая культура и спорт, как программный материал к курсу кинезиология, соответствующий региональному компоненту цикла ГСЭ.В. Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования второго поколения. В соответствии с учебным рабочим планом студенты изучают данную учебную дисциплину на 5-ом курсе с выполнением следующих работ: Очное обучение Семестр – 9 Всего учебных часов – 140 в том числе: аудиторных – 69 часов, из них лекции – 23 часа практические занятия – 23 часа лабораторные занятия – 23 часа Самостоятельная работа – 71 час; Расчетно-графические работы – 3 Итоговый контроль – экзамен Заочное обучение Семестр – 9 Всего учебных часов – 140 в том числе: аудиторных – 16 часов, из них лекции – 12 часов лабораторные занятия – 4 часа Самостоятельная работа – 124 часа; Расчетно-графические работы – 2 Итоговый контроль – экзамен 4 Принцип обратимости — тренировочный принцип, согласно которому адаптационные реакции, обусловленные физическими тренировками, носят временный характер (являются обратимыми). Принцип перегрузки — тренировочный принцип, согласно которому для достижения адаптационной реакции необходимо превысить пороговую точку. Принцип размера — объяснение упорядоченного рекрутирования двигательных единиц. Согласно этому принципу, первыми рекрутируются двигательные нейроны наименьшего размера. Принцип специфичности — тренировочный принцип, согласно которому тренировочная нагрузка должна быть специфичной (т. е, соответствовать виду вызываемого изменения). Принцип способности передаваться — свойство, позволяющее перемещать вектор вдоль своей линии действия, не меняя механическое воздействие на жесткое тело. Проприоспинальный — интернейроны, передающие информацию между спинными сегментами. Пул двигательных нейронов — группа двигательных нейронов, иннервирующих отдельную мышцу. Раздражение — воздействие на живую ткань различных раздражителей. Реакция отрицательной обратной связи активирует растянутую мышцу, чтобы свести к минимуму увеличение её длины. Ретикулоспинальный путь — нисходящий проводящий путь от ретикулярной формации, оканчивающийся вдоль длины спинного мозга. Ретикулярная формация — совокупность структур, расположенных в центральных отделах спинного мозга и мозгового ствола; осуществляет активирующее воздействие на кору большого мозга и контролирует рефлекторную деятельность спинного мозга. Рефлекс растяжения — реакция мышцы на резкое неожиданное увеличение длины мышцы. Рефлекс сопротивления — реакция отрицательной обратной связи. Рефлекс Хоффманна (Н-рефлекс) — реакция, искусственно вызываемая электростимулированием периферического нерва и избирательной активацией афферентов группы 1а (наибольшего диаметра). Рефлекс Хоффманна или Н-рефлекс используется для тестирования уровня возбудимости пула двигательных нейронов. Рефлекторное кольцо — совокупность образований для осуществления рефлекса и передачи информации о характере и силе рефлекторного действия в ЦНС. Рефрактерность — кратковременное снижение возбудимости нервной и мышечной ткани во время и вслед за потенциалом действия. 29 Маневр Джендрассика — использование активности отдельной мышцы, чтобы повысить возбудимость пула двигательного нейрона и величину рефлекса Хоффманна (Н). М-волна — реакция ЭМГ и силы мышцы, обусловленная активацией альфааксонов путём электростимулирования. Используется для тестирования целостности нервно-мышечного распространения. Момент инерции — сопротивление объекта любому изменению своего углового движения. Представляет собой распределение массы объекта относительно оси вращения. Момент силы — вращательный эффект силы; вращающий момент. Мощность — интенсивность выполнения работы; интенсивность изменения количества энергии; произведение силы и скорости. Мышечное веретено — внутримышечное чувствительное нервное окончание, контролирующее непредвиденные изменения длины мышцы. Мышечное волокно типа I — медленносокращающееся мышечное волокно. Мышечное волокно типа II — быстросокращающееся мышечное волокно. Волокна этого типа можно подразделить на две группы (IIа и IIб) после препарации в ванной с рН 4.3 (IIа) или 4.6 (IIб). Мышечное волокно типа БГ — быстросокращающееся гликолитическое мышечное волокно в двигательных единицах типа FF. Мышечное волокно типа БОГ — быстросокращающееся окислительное гликолитическое мышечное волокно в двигательных единицах типа FR. Мышечное волокно типа МО — медленносокращающееся окислительное мышечное волокно в двигательных единицах типа S. Мышечное утомление — вид острых влияний, нарушающих двигательную деятельность. Мышечный тонус — пассивное сопротивление мышцы изменению ее длины. Нейрон — один из двух видов клеток в нервной системе, способный производить и передавать электрический сигнал. Нисходящие проводящие пути — нервные проводящие пути, передающие информацию из супрасегментарных центров к стволу головного мозга и спинному мозгу обусловленной потенциалами действия аксонов. Поза — нервно-механическое состояние, касающееся сохранения равновесия. Пресинаптическое торможение — гиперполяризация (торможение синаптическим потенциалом) аксона в участке непосредственно перед его синаптическим контактом с клеткой-мишенью. Цель курса – ознакомить студентов с основными сведениями о структуре, функциях, биомеханике двигательного аппарата, концепциях управления движениями и научить будущих специалистов использовать полученные знания в области кинезиологии в своей практической деятельности при разработке корригирующих, реабилитационных, оздоровительных и тренировочных программ. Место курса в профессиональной подготовке выпускника. Знание основных сведений о структуре, функциях, биомеханике двигательного аппарата, концепций управления движениями, принципов тренировки и специфики нервно-мышечной адаптации, механизмов утомления, изменений гибкости, стадий повреждения мышц под действием физических нагрузок, позволит специалистам добиться больших результатов в своей профессиональной деятельности и максимально эффективно вести тренерскую и реабилитационную работу. При изучении курса должны быть освоены следующие разделы программы: а) Теоретический раздел, обсуждаемый на лекциях и практических занятиях, предполагает изучение фундаментальных основ общей кинезиологии с выделением стержневых, базовых положений кинезиологии, необходимых для их последующего использования в практической деятельности специалиста. б) Лабораторный практикум направлен на освоение студентами, под руководством преподавателя, основных методов исследования, а также приобретение навыков интерпретирования полученных данных с точки зрения их практической прикладности. в) Контрольная работа является самостоятельным научным трудом, где студент демонстрирует умение работать с литературными источниками, владение навыками исследования физиологических функций, анализировать научную информацию и формулировать выводы. г) Самостоятельная работа предполагает расширение и совершенствование теоретических знаний, а также освоение новых методов исследования применяемых в кинезиологии. е) Основные знания, умения и навыки формируются в процессе обучения и контролируются на всех этапах изучения курса кинезиологии. 28 5 I. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА 1.1. Организационно-методический раздел 1.2. Распределение часов по видам работы Очное обучение Наименование тем Всего Лекции Практические занятия Лабораторные занятия Контрольная работа Самостоятельная работа Количество часов Раздел I. Введение в кинезиологию Тема 1.1. Основные понятия Тема 1.2. Механические основы движения Тема 1.3. Анализ движения Раздел II. Биологическая модель и взаимодействие ее компонентов Тема 2.1. Компоненты единой системы сустава Тема 2.2. Функционирование единой системы сустава Раздел III. Адаптационные способности двигательной системы Тема 3.1. Механизмы управления движением Тема 3.2. Адаптации двигательной системы Всего: 46 10 18 18 48 7 2 4 3 8 7 2 4 3 8 16 1 8 8 7 1 24 4 4 4 12 24 4 4 3 13 46 8 8 23 4 4 15 23 4 4 15 140 23 23 6 1 23 3 16 6 6 4 25 30 71 Денервация — состояние, наблюдаемое при пересечении нерва; мышца оказывается лишенной нервных импульсов. Деполяризация — снижение полярности (потенциальной) через мембрану. Динамический анализ — механический анализ, при котором силы, действующие на систему, не сбалансированы и, следовательно, система ускоряется. Правая часть закона Ньютона об ускорении — не равна нулю. Закон всемирного тяготения — все тела притягивают друг друга с силой, пропорциональной произведению их массы и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Закон действия и противодействия — для каждого действия существует равное по величине противодействие. Закон инерции — сила, необходимая, чтобы прекратить, начать или изменить движение и силы вследствие высокочастотной (50-150 гц.) вибрации небольшой амплитуды. Вибрация активирует мышечные веретена, что приводит к активации рефлекса двигательных нейронов. Изокинетическое — движение, при котором угловая скорость перемещаемого сегмента тела является постоянной. Изометрическое — механическое условие, при котором вращающий момент мышцы равен вращающему моменту, обусловленному нагрузкой, вследствие чего длина всей мышцы не изменяется. Изотоническое — состояние, при котором мышца сокращается и выполняет работу, преодолевая постоянную нагрузку. Изоформа — белок, синтезируемый со слегка отличительным составом аминокислот, также называется изоферментом. Импульс — площадь под графиком силы—времени (Н сек); интеграл силы— времени. Импульс влияет на количество движения системы. Интернейрон — нейрон, аксон которого ограничен пределами спинного мозга. Кинетика — описание движения. Кинетическая энергия — способность объекта выполнять работу вследствие своего движения. Клетка Реншоу — интернейрон в спинном мозге, обеспечивающий тормозные постсинаптические потенциалы. Клетка Реншоу принимает импульс из коллатеральных ответвлений аксонов двигательных нейронов, а также из супраспинальных источников. Корково-спинномозговой путь — нисходящий путь с импульсом, поступающим из всей чувствительно-двигательной области коры головного мозга. 27 26 Заочное обучение 4 1 1 2 4 24 2 24 2 46 4 23 2 23 2 140 12 7 16 Самостоятельная работа 46 10 18 18 48 Контрольная работа Раздел I. Введение в кинезиологию Тема 1.1. Основные понятия Тема 1.2. Механические основы движения Тема 1.3. Анализ движения Раздел II. Биологическая модель и взаимодействие ее компонентов Тема 2.1. Компоненты единой системы сустава Тема 2.2. Функционирование единой системы сустава Раздел III. Адаптационные способности двигательной системы Тема 3.1. Механизмы управления движением Тема 3.2. Адаптации двигательной системы Всего: Лабораторные занятия Наименование тем Лекции Количество часов Всего чающий графическое разделение сегментов тела и построение графика свободного тела и уравнений движения каждого сегмента. Влияние предварительной нагрузки — увеличение силы, производимой мышцей в начале концентрической фазы во время цикла растяжения — сокращения. Возбудимость — способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения возбуждением. Возбуждающий постсинаптический потенциал — деполяризующий (возбуждающий) синаптический потенциал, возникающий в постсинаптической мембране (дистально к синапсу). Возвратное торможение — схема локального рефлекса, при котором потенциалы действия, разряжаемые двигательным нейроном, ведут к активации через коллатерали аксона, клетки Реншоу и последующей генерации тормозного постсинаптического потенциала двигательного нейрона. Восходящие пути — нервные соединения, которые обеспечивают распределение информации из чувствительных нервных окончаний в супрасегментарные центры. Высшая нервная деятельность (ВНД) — нейрофизиологические механизмы отражающих внешний мир психических функций, равно как и механизмы внешне реализуемого поведения. Гамма (г)-мотонейрон — двигательный нейрон, иннервирующий интрафузальные (мышечное веретено) мышечные волокна. Гиперполяризация — увеличение полярности мембраны, внутренняя часть становится более отрицательной чем внешняя. Гипертрофия — увеличение мышечной массы вследствие увеличения площади поперечного сечения мышечных волокон. Двигательная единица – группа мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном. Двигательная единица типа FF — быстросокращающаяся утомляемая двигательная единица. Двигательная единица типа FR — быстросокращающаяся невосприимчивая к утомлению двигательная единица. Двигательная единица типа S — медленносокращающаяся двигательная единица. Двигательный контроль — контроль движения. Двигательный нейрон — нейрон, чей аксон непосредственно соединен с мышечными волокнами. Его называют конечным общим проводящим путем, поскольку он представляет собой заключительную стадию импульса нервной системы. Движение — изменение положения (т) в интервале времени. 16 2 2 4 1 25 1 30 2 71 Приложение 4 1.3. Содержание курса ГЛОССАРИЙ Раздел I. ВВЕДЕНИЕ В КИНЕЗИОЛОГИЮ Тема 1.3. АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЯ (18 часов) Теоретический раздел (лекции – 3 часа). Использование кинематических характеристик при анализе движения человека. Статический анализ. Практические занятия (3 часа). Кинематические характеристики, используемые при анализе движения. Самостоятельная работа (4 часа). Динамический анализ. Основные знания и умения. По итогам раздела студент должен знать основные понятия, применяемые в кинезиологии, терминологию, используемую при описании движения, понимать важность практического значения кинезиологии в сфере физического воспитания и спортивной тренировки. Иметь представления об основ- Аксон — трубчатый отросток на соме нейрона, который способен передавать электрические импульсы, генерируемые нейроном. Аксон — удлиненный вырост цитоплазмы нейрона. Аксон-рефлекс — общее название рефлексов, осуществляющихся по разветвлениям аксона без участия тела нейрона. Актин — основной белок тонкого филамента мышечного волокна. Альфа (б)-мотонейрон — двигательный нейрон, иннервирующий экстрафузальные (не являющиеся мышечными веретенами) мышечные волокна. Антагонизм мышц — согласованная работа двух или нескольких мышц, при которой действию одной мышцы противодействует другая. Антагонизм функциональный — условная противоположность функций органов или систем организма, участвующих в одновременной сопряженной деятельности. Антигравитационные мышцы — мышцы, производящие вращающий момент, противодействующий силе тяжести, когда человек стоит выпрямившись. Аппарат Гольджи — веретенообразное тельце, напоминающее сухожильный орган, которое может воспринимать напряжение связки. Атрофия — потеря мышечной массы. Афферент группы II — афференты с диаметром на один класс меньше, чем афференты группы I. Мышечное веретено имеет афферент группы II. Афферент группы Iа — афферент мышечного веретена. Афферент группы Iб — афферент сухожильного органа. Афферентация — поток нервных импульсов, поступающих от экстеро- и интерорецепторов в ЦНС. Бета (в)-мотонейрон — двигательный нейрон, иннервирующий как интрафузальные, так и экстрафузальные мышечные волокна. Биомеханика — использование инженерной механики для изучения биологических систем. Вестибулоспинальный путь — нисходящий проводящий путь. Взаимосвязь сила-длина — максимальная сила, производимая мышцей, изменяется как функция длины мышцы. Взаимосвязь сила-скорость — влияние интенсивности изменения длины мышцы на величину максимальной силы, которую может произвести мышца. Взаимосвязь сила-частота — увеличение частоты активации (например, интенсивности разряда, электростимулирование) приводит к увеличению силы вклю- 8 25 Тема 1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (10 часов) Теоретический раздел (лекции – 2 часа). Предмет, задачи, методы кинезиологии. Основные направления исследований в кинезиологии. Краткая история развития кинезиологии. Связь кинезиологии с другими науками. Значение кинезиологии для подготовки преподавателей физической культуры, тренеров и спортсменов. Общие понятия, применяемые в кинезиологии. Практические занятия (2 часа). Основные методы исследований используемых в кинезиологии. Теория функциональных систем. Самостоятельная работа (6 часов). Понятие об основных методах исследования. Связь кинезиологии с анатомией, физиологией, медициной, физикой, математикой, спортивной метрологией. Значение работ Аристотеля, Леонардо да Винчи, Д. А. Борелли, Н. А. Бернштейна, И. П. Павлова для развития кинезиологии. Современные представления о функциональных системах (П. К. Анохин). Тема 1.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ (18 часов) Теоретический раздел (лекции – 4 часа). Положение, скорость и ускорение. Уравнение движения. Численный анализ. Графическое представление. Поступательное и вращательное движения. Ускорение и мышечная активность. Кинематика походки. Кинематика бросания и толкания. Практические занятия (4 часа). Кинематика походки, бросания, толкания, их графическое представление. Самостоятельная работа (6 часов). Определение силы и ее различных эффектов. Законы движения. Роль силы в реализации движения. Данилова, Н. Н. Физиология высшей нервной деятельности : учебник [Текст] / Н. Н. Данилова. – Ростов-н-Д : Феникс, 2001. 480 с. Коробков, А. В. Атлас по нормальной физиологии [Текст] : пособие для студ. мед. и биол. спец. вузов / А.В. Коробков, С.А. Чеснокова / Под ред. Н.А. Агаджаняна. – М. : Высшая школа, 1987. 351 с. Ноздрачев, А. Д. Начала физиологии [Текст] : учебник для вузов / А. Д. Ноздрачев и др. – СПб. : Изд-во «Лань», 2004. 1088 с. Смирнов, В. М. Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков : учебное пособие для студ. дефектол. фак. высш. пед. учеб. заведений [Текст] / В.М. Смирнов. – М. : Изд. центр «Академия», 2000. 400 с. Солодков, А. С. Физиология человека : общая, спортивная, возрастная: учебник [Текст] / А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб. – М. : Терра-Спорт, Олимпия Пресс, 2001. 520 с. Хьюбел, Д. Мозг [Текст] / Д. Хьюбел, под общ. ред. Е. А. Яновская. // Сборник статей о мозге из журнала Scientific american за сентябрь 1979. – М. : Мир, 1979. 172 с. ных принципах управления движением. Уметь графически представлять кинематические характеристики движения и проводить статический и динамический анализ двигательных действий. Учебно-методическое обеспечение Основная литература Энока, Р. М. Основы кинезиологии [Текст] / Под ред. Б. Кифоренко, А. Приймаков. – Киев : Олимпийская литература, 1998. 399с. Коренберг, В. Б. Основы спортивной кинезиологии [Текст] / В. Б. Коренберг. – М. : Советский спорт, 2005. 232 с. Дополнительная литература Бальсевич, В. К. Очерки по возрастной кинезиологии человека [Текст] / В. К. Бальсевич. – М. : Советский спорт, 2009. 220 с. Бочаров, М. И. Биомеханика человека [Текст] : учебное пособие / М. И. Бочаров. – Сыктывкар : Изд-во СГУ. 2002. 209 с. Форфель, В. С. Управление движениями в спорте [Текст] / В. С. Форфель. – М. : ФиС, 1975. 208 с. Дубровский, В. И. Биомеханика [Текст] : учебник / В. И. Дубровский, В. Н. Федорова.– М. : Владос-Пресс. 2008. – 669 с. Раздел II. БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЕЕ КОМПОНЕНТОВ Тема 2.1. КОМПОНЕНТЫ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ СУСТАВА (24 часа) Теоретический раздел (лекции – 4 часа). Жесткое звено (кость, сухожилия, связки) его свойства. Синовиальный сустав. Мышца. Нейрон. Чувствительное нервное окончание. Практические занятия (4 часа). Компоненты единой системы сустава, их механические и морфологические характеристики. Самостоятельная работа (12 часов). Механические и морфологические характеристики компонентов сустава. Их адаптационные способности. Тема 2.2. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ СУСТАВА (24 часа) Теоретический раздел (лекции – 4 часа). Нервные волокна, их классификация. Рецепторный аппарат. Двигательные единицы, их свойства и классификация. Обратная связь с чувствительными нервными окончаниями. Механизм мышечного сокращения. Практические занятия (4 часа). Механизм мышечного сокращения. 24 9 Самостоятельная работа (13 часов). Механизмы активации единой системы сустава (нервные и мышечные факторы). Возбудимые мембраны, возбуждение. Процессы образования энергии в мышцах. Структура скелетных мышц, их свойства. Движения в основных суставах человеческого тела. Мышца, ее микроструктура. Основные знания и умения. По итогам раздела студент должен знать компоненты единой системы сустава, их механические и морфологические особенности, морфологические и механические характеристики двигательной системы, ее основные элементы и их особенности, закономерности взаимодействия между элементами системы, направленные на осуществление движения. Учебно-методическое обеспечение Основная литература Энока, Р. М. Основы кинезиологии [Текст] / Под ред. Б. Кифоренко, А. Приймаков. – Киев : Олимпийская литература, 1998. 399с. Коренберг, В. Б. Основы спортивной кинезиологии [Текст] / В. Б. Коренберг. – М. : Советский спорт, 2005. 232 с. Дополнительная литература Форфель, В. С. Управление движениями в спорте [Текст] / В. С. Форфель. – М. : ФиС, 1975. 208 с. Ноздрачев, А. Д. Начала физиологии [Текст] : учебник для вузов / А. Д. Ноздрачев и др. – СПб. : Изд-во «Лань», 2004. 1088 с. Бальсевич, В. К. Очерки по возрастной кинезиологии человека [Текст] / В. К. Бальсевич. – М. : Советский спорт, 2009. 220 с. Персон, Р. С. Спинальные механизмы управления мышечным сокращением [Текст] / Р. С. Персон. – М. : Наука, 1985. – 184 с. Коц, Я. М. Организация произвольного движения : нейрофизиологические механизмы [Текст] / Я. М. Коц. – М. : Наука, 1975. – 248 с. Холодов Б. И. Общая физиология возбудимых мембран [Текст] : руководство по физиологии / Под ред. Б. И. Ходорова. – М. : Наука, 1975. 405 с. Бернштейн, Н. А. Физиология движений и активность [Текст] / Н. А. Бернштейн. М. : Наука, 1990. 496 с. Приложение 3 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Тема 3.1. МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ (23 часа) Теоретический раздел (лекции – 4 часа). Взаимодействия между элементами системы, направленные на осуществление движения. Нервно-механические основы А. Основная Бальсевич, В. К. Очерки по возрастной кинезиологии человека [Текст] / В. К. Бальсевич. – М. : Советский спорт, 2009. 220 с. Бернштейн, Н. А. Физиология движений и активность [Текст] / Н. А. Бернштейн. М. : Наука, 1990. 496 с. Бочаров, М. И. Биомеханика человека [Текст] : учеб. пособие / М. И. Бочаров. – Сыктывкар : Изд-во СГУ. 2002. 209 с. Гранит, Р. Основы регуляции движений [Текст] / Р. Гранит. М. : Мир, 1973. 368 с. Дубровский, В. И. Биомеханика : учебник [Текст] / В. И. Дубровский, В. Н. Федорова. 3-е изд. – М. : Владос-Пресс. 2008. – 669 с. Коренберг, В. Б. Основы спортивной кинезиологии [Текст] / В. Б. Коренберг. – М. : Советский спорт, 2005. 232 с. Коц, Я. М. Организация произвольного движения : нейрофизиологические механизмы [Текст] / Я. М. Коц. – М. : Наука, 1975. – 248 с. Персон, Р. С. Спинальные механизмы управления мышечным сокращением [Текст] / Р. С. Персон. – М. : Наука, 1985. – 184 с. Форфель, В. С. Управление движениями в спорте [Текст] / В. С. Форфель. – М. : ФиС, 1975. 208 с. Хилл, А. Механика мышечного сокращения: перевод с англ. [Текст] / А. Хилл. – М. : Мир, 1972. 183 с. Энока, Р. М. Основы кинезиологии [Текст] / Под ред. Б. Кифоренко, А. Приймаков. – Киев : Олимпийская литература, 1998. 399с. Б. Дополнительная Анохин, П. К. Узловые вопросы теории функциональной системы [Текст] / П. К. Анохин. – М. : Наука, 1980. 196 с. Батуев, А. С. Высшая нервная деятельность [Текст] : учебник для вузов / А.С. Батуев. – СПб. : Лань, 2002. 416 с. Бендолл, Дж. Мышцы, молекулы и движение: перевод с англ. [Текст] / Дж. Бендолл. – М. : Мир, 1970. 256 с. Боген, М. М. Обучение двигательным действиям [Текст] / М.М. Боген. – М. : ФиС, 1985. 192 с. Гинецинский, А. Г. Химическая передача нервного импульса и эволюция мышечной функции [Текст] / А. Г. Гинецинский. – Л. : Наука, 1970. 204 с. 10 23 Раздел III. АДАПТАЦИОННЫЕ СПОСОБНОСТИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Приложение 2 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ Преподавание учебной дисциплины «Кинезиология» должно вестись в соответствии с ГОС. Преподаватель кинезиологии обязан знать все теоретические разделы курса, уметь доходчиво объяснять студентам основные принципы функциональных систем, владеть навыками их изучения. В своей педагогической деятельности преподаватель должен опираться на современные знания кинезиологии. В ходе лекционных занятий должны раскрываться основные понятия и термины, закономерности, принципы, положения. Лекционный материал должен быть направлен на овладение студентами системой научно-практических и специальных знаний в области кинезиологии. Проведение практических занятий предусматривает обсуждение студентами тем учебной программы под руководством преподавателя. Здесь организуется учебно-познавательная деятельность, цель которой проверка знаний полученных на лекциях в процессе самостоятельной деятельности, а также их закрепление. Лабораторные занятия – форма организации обучения, когда студенты по заданию и под руководством преподавателя выполняют одну или несколько расчетнографических работ. Основные дидактические цели практикумов - экспериментальное подтверждение изученных теоретических положений, ознакомление с методикой проведения исследований. В ходе работы студенты вырабатывают умения наблюдать, сравнивать, сопоставлять, анализировать, делать выводы и обобщения, самостоятельно вести исследования, оформлять результаты в виде таблиц, схем, графиков. Одновременно у студентов формируются профессиональные умения и навыки обращения с различными приборами, аппаратурой и другими техническими средствами для проведения исследований. Однако ведущей дидактической целью лабораторных работ является овладение техникой эксперимента, умением решать практические задачи. 22 движения. Нервно-анатомические основы и значения афферентной информации для функционирования системы. Мышечно-скелетная система взаимодействия. Практические занятия (4 часа). Организация супрасегментарных компонентов нервной системы и потока информации, связанного с управлением движением. Самостоятельная работа (15 часов). Стратегии движения, их характеристики. Методы контроля мышечной силы нервной системой. Тема 3.2. АДАПТАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (23 часа) Теоретический раздел (лекции – 4 часа). Кратковременные и долговременные адаптационные реакции двигательной системы на физические нагрузки. Эффекты разминки. Механизмы, лежащие в основе изменений гибкости мышц. Механизмы, вызывающие повреждение мышц, влияющие на их работоспособность. Основные принципы тренировки. Адаптационные реакции нервной системы. Практические занятия (4 часа). Адаптационные реакции двигательной и нервной систем. Самостоятельная работа (15 часов). Виды тренировочных занятий. Адаптационные реакции мышц. Мышечная мощность. Прикрепление мышц. Стратегии движения тела. Потенцирование мышц (моносинаптические реакции, минипотенциалы концевых пластинок, М-волна, посттетаническое потенцирование, сенсорный разряд после сокращения). Восстановление двигательных функций после травмы. Основные знания и умения. По итогам раздела студент должен знать нейронную и мышечную организацию двигательной системы, стратегии осуществления движения, кратковременные и долговременные адаптационные реакции двигательной системы. Уметь использовать основные принципы тренировки в ее планировании. Учебно-методическое обеспечение Основная литература Энока, Р. М. Основы кинезиологии [Текст] / Под ред. Б. Кифоренко, А. Приймаков. – Киев : Олимпийская литература, 1998. 399с. Коренберг, В. Б. Основы спортивной кинезиологии [Текст] / В. Б. Коренберг. – М. : Советский спорт, 2005. 232 с. Дополнительная литература Бальсевич, В. К. Очерки по возрастной кинезиологии человека [Текст] / В. К. Бальсевич. – М. : Советский спорт, 2009. 220 с. Персон, Р. С. Спинальные механизмы управления мышечным сокращением [Текст] / Р. С. Персон. – М. : Наука, 1985. – 184 с. Коц, Я. М. Организация произвольного движения : нейрофизиологические механизмы [Текст] / Я. М. Коц. – М. : Наука, 1975. – 248 с. 11 1.4. Темы расчетно-графических и лабораторных работ 1. Построение циклограммы двигательного действия (2 часа). 2. Изменение моментов сил массы разных сегментов тела при выполнении двигательных действий (6 часов). 3. Расчет линейных скоростей и ускорений по способу разностей и их графическое изображение (6 часов). 4. Построение параметрических графиков кинематических характеристик (4 часа). 5. Кинематические и динамические характеристики вращательных движений (4 часа). 6. Построение хронограммы (2 часа). • • • • • • • • • • 1.5. Материально-техническое обеспечение курса слайды, таблицы, планшеты, циклограммы; автоматизированные рабочие места, подключенные к сети Интернет; мультимедийный проектор; комплекс компьютерный для психофизиологического тестирования «НС- ПсихоТест»; становый динамометр ДС-140; кистевой динамометр ДК-500; велоэргометр; набор измерительных средств для изучения функции температурного анализатора, теплоотдачи и теплового состояния организма; набор инструментария для изучения физического развития; набор мелкого инструментария для регистрации физиологических параметров; 12 Приложение 1 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ Начальный этап изучения курса общей кинезиологии предполагает обязательное повторение студентом основ анатомии и биомеханики. При освоении теоретического материала по кинезиологии студент должен осознавать научную и практическую значимость дисциплины. Понимать, что в основе обучения, в том числе движению, лежат глубокие физиологические процессы, под названием условнорефлекторная деятельность ЦНС. Также , студентам необходимо знать, что организация спортивно-педагогического процесса должна опираться на базисные принципы организации движения. Предлагаемый курс кинезиологии в значительной мере раскрывает эти понятия и закономерности. Программа данной дисциплины предусматривает: прохождение теоретического раздела (лекции и практические занятия); лабораторный практикум, где студент приобретает практические навыки расчетов, анализа и умения интерпретировать полученные данные в ходе исследования. Одной из важнейших составляющих учебного процесса является самостоятельная работа студента, в ходе которой происходит формирование навыков, умений и знаний, и в дальнейшем обеспечивается усвоение студентом приемов познавательной деятельности, интерес к творческой работе и, в конечном итоге, способность решать учебные и научные задачи. Функциональное предназначение самостоятельной работы студентов в процессе лекций, практических занятий и лабораторных работ заключается в самостоятельном прочтении, просмотре, прослушивании, наблюдении, конспектировании, осмыслении, запоминании и воспроизведении определенной информации. Для оперативного, текущего и промежуточного (этапного) самоконтроля знаний следует использовать материалы разделов I-IV. 21 V. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ II. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ Контроль знаний, получаемых в ходе аудиторных занятий и самостоятельной работы студента (СРС), осуществляется с использованием разных форм: оперативный, текущий, промежуточный (этапный), итоговый. Оперативный контроль осуществляется преподавателем, непосредственно в процессе занятия (лекция, практические, лабораторные занятия); текущий – предусматривает оценку выполнения обязательных заданий СРС (тем дисциплины) с периодичностью от 1-ой до 2-х недель; промежуточный – предполагает оценку усвоения знаний студентом по разделам дисциплины на этапе от 3-х до 6-7 недель; итоговый – подразумевает оценку выполнения всех заданий за семестр или учебный год, и служит одним из основных критериев предварительной аттестации перед (за 1-2 недели) экзаменационной сессией. В качестве средств контроля и самоконтроля знаний могут быть использованы предлагаемые тестовые вопросы (см. разд. II), выполнение контрольных работ и рефератов (см. разд. III) и требований дидактических единиц – знания, умения, навыки (см. содержание каждой темы разд. I). Основные требования к экзамену по кинезиологии включают в себя сдачу отчетов по темам лабораторных работ, защиту рефератов и контрольных работ, а также теоретическое освоение материала. Выберите один наилучший ответ на каждый из следующих вопросов или закончите предложение. Правильные варианты ответов приведены в конце раздела. 1. Единицы измерения каких величин не относятся к семи основным единицам системы СИ? a. длина; b. сила; c. температура; d. время; e. масса. 2. Когда скорость имеет максимум, каким будет ускорение? a. минимальным; b. положительным; c. отрицательным; d. нулевым; e. максимальным. 3. У какого из сегментов тела центр тяжести ближе к центру длины сегмента? a. головы; b. голени; c. предплечья; d. плеча. 4. Трубчатый отросток на соме нейрона, который способен передавать электрические импульсы, генерируемые нейроном это … ? a. актин; b. аксон; c. анион; d. альфа-мотонейрон; 5. Двигательный нейрон, иннервирующий экстрафузальные (не являющиеся мышечными веретенами) мышечные волокна? a. дельта-мотонейрон; b. бета-мотонейрон; c. гамма-мотонейрон; d. альфа-мотонейрон. 6. Что такое мышечный тонус? a. реакция двигательных нейронов на растягивание мышцы; b. сопротивление растягиванию, оказываемое релаксированной мышцей; 20 13 c. d. e. 7. отношение объема мышцы к количеству сократительных белков; уровень активности мышцы в состоянии покоя согласно ЭМГ. ионы водорода Какие переменные не влияют на порядок рекрутирования двигательных единиц? a. внешние факторы; b. биофизические характеристики; c. время сокращения; d. размер двигательного нейрона. 8. Двигательный нейрон, иннервирующий как интрафузальные, так и экстрафузальные мышечные волокна? a. дельта-мотонейрон; b. бета-мотонейрон; c. гамма-мотонейрон; d. альфа-мотонейрон. 9. Двигательный нейрон, иннервирующий интрафузальные (мышечное веретено) мышечные волокна? a. дельта-мотонейрон; b. бета-мотонейрон; c. гамма-мотонейрон; d. альфа-мотонейрон. 10. Описание движения с точки зрения положения, скорости и ускорения? a. кинетика; b. кинезиология; c. кинематика; d. инерция; e. интеграция. 11. Какого типа суставов не существует? a. хрящевые; b. синовиальные; c. контрактирующие; d. волокнистые. 12. При утомлении время рефлекса? a. не меняется; b. уменьшается; c. увеличивается. 13. Роль звена обратной афферентации заключается в обеспечении … a. морфологического соединения нервного центра с эффектором; 39. Кратковременные и долговременные адаптационные реакции двигательной системы на физические нагрузки. 40. Эффекты разминки. 41. Механизмы, лежащие в основе изменений гибкости мышц. 42. Механизмы, вызывающие повреждение мышц, влияющие на их работоспособность. 43. Основные принципы тренировки. 44. Адаптационные реакции нервной системы. 45. Адаптационные реакции мышц. 46. Стратегии движения тела. 47. Потенцирование мышц (моносинаптические реакции, минипотенциалы концевых пластинок, М-волна, посттетаническое потенцирование, сенсорный разряд после сокращения). 48. Восстановление двигательных функций после травмы. 14 19 1. Кинезиология как наука, история развития. 2. Предмет, задачи и методы кинезиологии. 3. Теория функциональных систем (П. К. Анохин). 4. Связь кинезиологии с другими науками. 5. Механические свойства скелета (сжатие, растяжение, изгиб, кручение). 6. Статические и динамические упражнения в изменении свойств скелета. 7. Роль мягких тканей в изменении подвижности суставов и деформации. 8. Степени свободы кинематических цепей. 9. Кости как рычаги; рычаги первого и второго рода. 10. Основные характеристики движения тела (кинематические, динамические, структура движения). 11. Пространственно-временные кинематические характеристики (скорость, ускорение). 12. Основные динамические характеристики. 13. Общая характеристика центростремительных и центробежных сил. 14. Энергетические характеристики движений (работа силы и ее мощность). 15. Произвольное и автономное управление движениями. 16. Кинематика походки. 17. Кинематика бросания. 18. Кинематика толкания. 19. Компоненты единой системы сустава (жесткое звено, синовиальный сустав, мышца, нейрон, чувствительное нервное окончание). 20. Синовиальный сустав, его свойства. 21. Жесткое звено сустава, его свойства (кость, сухожилие, связка). 22. Мышца, ее структура и свойства. 23. Компоненты нервной системы активирующие мышцу. 24. Чувствительное нервное окончание, его структура функции. 25. Типы двигательных единиц, функциональное значение. 26. Механизм активации единой системы сустава (нервные, мышечные факторы). 27. Роль силы в реализации движения. 28. Взаимодействия между элементами системы, направленные на осуществление движения. 29. Нервно-механические основы движения. 30. Нервно-анатомические основы и значения афферентной информации для функционирования системы. 31. Методы контроля мышечной силы нервной системой. 32. Структура скелетных мышц, их свойства. 33. Движения в основных суставах человеческого тела. 34. Мышца, ее микроструктура. 35. Механизм мышечного сокращения. 36. Нервные волокна, их классификация. 37. Организация супрасегментарных компонентов нервной системы. 38. Теория управления движением (Н. А. Бернштейн) b. оценки результата рефлекторного акта; c. распространения возбуждения от афферентного звена к эфферентному; d. приема информации. 14. Возбуждение в нервном центре распространяется … a. от эфферентного нейрона через промежуточные к афферентному; b. от промежуточных нейронов через эфферентный нейрон к афферентному; c. от промежуточных нейронов через афферентный нейрон к эфферентному; d. от афферентного нейрона через промежуточные к эфферентному. 15. Нервная клетка выполняет все функции, кроме … a. приема информации; b. хранения информации; c. кодирования информации; d. выработки медиатора; e. инактивации медиатора. 16. При длительном раздражении кожи лапки лягушки рефлекторное отдергивание лапки прекращается из-за развития утомления … a. в нервном центре рефлекса; b. в мышцах лапки; c. в нервно-мышечных синапсах; d. в мышечном веретене. 17. Что такое торможение? a. всегда распространяющийся процесс; b. процесс распространяющийся, если тормозной постсинаптический потенциал достигает критического уровня; c. локальный процесс; d. периферический процесс. 18. В чем заключается значение реципрокного торможения? a. в выполнении защитной функции; b. в освобождении ЦНС от переработки несуществующей информации; c. в торможении распространения возбуждения от афферентного звена к эфферентному; d. в обеспечении координации работы центров-антагонистов. 19. Торможение - это процесс … a. препятствующий возникновению возбуждения или ослабляющий уже возникшее возбуждение; b. возникающий в результате утомления нервных клеток; c. приводящий к снижению КУД нервной клетки; d. возникающий в рецепторах при чрезмерно сильных раздражителях. 18 15 IV. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ 20. Как называются рефлексы способствующие поддержанию позы при дввижении? a. соматические; b. статокинетические; c. кинетические; d. статические; 21. Какие мышечные волокна обеспечивают быстрое (фазное) движение? a. интрафузальные; b. красные; c. белые; d. смешанные. 22. Какие мышечные волокна обеспечивают медленное тоническое движение? a. красные; b. интрафузальные; c. смешанные; d. белые. 23. К чему приводит возбуждение гамма-мотонейронов? a. к сокращению белых мышечных волокон; b. к сокращению интрафузальных мышечных сокращений; c. к сокращению экстрафузальных мышечных волокон; d. к расслаблению экстрафузальных мышечных волокон. 24. Какой рефлекс лежит в основе сокращения скелетных мышц при раздражении центральных хеморецепторов? a. аксон-рефлекс b. висцеросенсорный c. висцеросоматический d. условнорефлекторный 25. Коэффициентом иннервации называется? a. возбудимость нейрона b. потенциал действий во всех мышечных волокнах c. количество мышечных волокон иннервируемых отдельным двигательным нейроном Правильные ответы 1. b 6. b 11. c 16. a 21. c 2. d 7. a 12. c 17. c 22. a 3. a 8. b 13. b 18. d 23. b 4. b 9. c 14. d 19. a 24. c 5. d 10. c 15. e 20. b 25. с 16 III. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ 1. Теория функциональных систем. 2. Адаптационные реакции нервной системы на физические нагрузки. 3. Адаптационные реакции двигательной системы на физические нагрузки. 4. Кинематика походки. 5. Кинематика бросания и толкания. 6. Проведение статического анализа. 7. Проведение динамического анализа. 8. Кинематические характеристики движения. 9. Расчет кинематических характеристик движения. 10. Компоненты единой системы сустава, их механические и морфологические характеристики. 11. Адаптационные способности компонентов системы сустава. 12. Двигательные единицы, их свойства и классификация. 13. Механизм мышечного сокращения. 14. Процессы образования энергии в мышцах. 15. Структура скелетных мышц, их свойства. 16. Методы контроля мышечной силы нервной системой. 17. Механизмы, лежащие в основе изменений гибкости мышц. 18. Адаптационные реакции мышц на физические нагрузки. 17