Биомеханика

Дано определение биомеханики, раскрыты направления биомеханики: медицинская (клиническая) биомеханика, эргономическая биомеханика, инженерная биомеханика и биомеханика двигательных действий человека. Описаны цели и задачи биомеханики двигательных действий. Приведен обширный список литературы по общим вопросам биомеханики и биомеханики двигательных действий.

Биомеханика

Предмет биомеханики

Рассматривая вопрос, что изучает наука, фактически мы рассматриваем предмет науки. Давайте разберемся, что же такое предмет науки.

Предмет науки – совокупность объектов или процессов, которые изучает данная наука. С этой точки зрения предмет биомеханики можно определить следующим образом.

Предмет биомеханики как науки является изучение механических явлений в живых системах.

Существует несколько иное определение биомеханики как науки:

Биомеханика  — раздел биофизики, изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также физические явления, происходящие в них в процессе жизнедеятельности и перемещения тела в пространстве.

Термин «Биомеханика»

Термин биомеханика образован из двух греческих слов: «bios» — жизнь и «mechane» — орудие, машина. Термин биомеханика одним из первых использовал в 1887 году венский врач Мориц Бенедикт в своем труде: «Uber mathematische Morphologie und Biomechanik». Широкое распространение этот термин получил  в ХХ веке, особенно часто он использовался в трудах Г.А. Когана и Н.А. Бернштейна. В 1926 году Г.А. Коган издал две монографии: «Основы биомеханики физического развития человека» и  «Основы биомеханики физических увечий и механических повреждений при производствах».  Н.А.Бернштейн (рис.1) также в 1926 году опубликовал две книги: «Общая биомеханика. Основы учения о движениях человека»   и «Биомеханика для инструкторов».

Николай Александрович Бернштейн (1896-1966) - основоположник современной биомеханики
Рис.1. Николай Александрович Бернштейн (1896-1966) — основоположник современной биомеханики

Направления биомеханики

В настоящее время сформировались различные направления биомеханики:

  • Медицинская биомеханика (или клиническая биомеханика);
  • Эргономическая биомеханика;
  • Инженерная биомеханика;
  • Биомеханика двигательных действий человека

Почти 40 лет я работаю на кафедре биомеханики НГУ физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф.Лесгафта, поэтому далее более подробно о биомеханике двигательных действий.

Биомеханика двигательных действий (раньше ее называли «Биомеханика физических упражнений» или «Спортивная биомеханика») изучает свойства и функции опорно-двигательного аппарата, а также двигательные действия человека на основе понятий, принципов и законов классической механики.

Цели биомеханики двигательных действий

  1. Повышение эффективности двигательных действий человека
  2. Предупреждение травм при выполнении двигательных действий и уменьшение их последствий

Задачи биомеханики

В рамках первой цели биомеханики двигательных действий можно выделить следующие пять задач:

  1. Разработка биомеханических критериев и оценка двигательных действий спортсмена с точки зрения их эффективности в решении двигательной задачи.
  2. Разработка новых вариантов техники (коньковый ход, прыжки в высоту, выполнение приседа со штангой в тяжелой атлетике и пауэрлифтинге) и оценка их эффективности.
  3. Моделирование новых двигательных действий и оценка возможности их выполнения человеком.
  4. Разработка биомеханически  целесообразных тренажеров для занятий физической культурой и спортом.
  5. Разработка и улучшение снаряжения спортсмена, повышающего эффективность двигательных действий.

В рамках второй цели биомеханики двигательных действий можно выделить следующие две задачи:

  1. Оценка правильности существующей техники и выявление ошибок, которые могут привести к травмам.
  2. Разработка снаряжения спортсмена (обувь, бинты, боксерские перчатки, хоккейная экипировка), способствующего предупреждению и устранению травм.

Более подробно о биомеханике как науки, ее целях и задачах написано в моей лекции № 1 для студентов НГУ им. П.Ф.Лесгафта.

Литература

Ниже приведен список основных учебников, учебных пособий и монографий по «Биомеханике» и «Биомеханике двигательных действий», изданных на русском языке. В этих книгах изложены общие разделы биомеханики и биомеханики двигательных действий.

  1. Александер Р. Биомеханика.- М.: Мир, 1970.- 339 с.
  2. Аруин А.С., Зациорский В.М. Эргономическая биомеханика.- М.: Машиностроение, 1988.- 256 с.
  3. Бегун П.И., Шукейло Ю.А. Биомеханика: Учебник для вузов.- СПб: Политехника, 2000.- 463 с.
  4. Бернштейн Н.А. Общая биомеханика. Основы учения о движениях человека. М.: РИО ВЦСПС. 1926.- 416 с.
  5. Бернштейн Н.А. Биомеханика для инструкторов [лекция на курсах инструкторов Пром. экон. отд. Москпрофобра.- М.: Новая Москва, 1926.- 184 с.
  6. Бочаров А.Ф., Иванова Г.П., Муравьев В.П. Биомеханика: Учебное пособие.- СПб: СПбГАФК им. П.Ф.Лесгафта, 1999.- 75 с.
  7. Биомеханика физических упражнений /Под ред. Е.А.Котиковой: Учебное пособие.- М.-Л.: Физкультура и спорт, 1939.- 325 с.
  8. Биомеханика сердечной мышцы /В.Н. Изаков, Г.П. Иткин, В.С. Мархасин и др.- М.:Наука, 1984.- 326 с.
  9. Блюм Е. Биомеханика. Методы восстановления органов и систем.- М.: Эксмо, 2023.- 208 с.
  10. Бранков Г. Основы биомеханики.- М.: Мир, 1981.- 254 с.
  11. Глазер Р. Очерк основ биомеханики.-М.: Мир, 1988.- 128 с.
  12. Донской Д.Д. Биомеханика физических упражнений: Учебное пособие для студентов физкультурных учебных заведений.- М.: Физкультура и спорт, 1958.- 279 с.
  13. Донской Д.Д., Зациорский В.М. Биомеханика: Учебник для ин-тов физ культуры.- М.: Физкультура и спорт, 1979.- 264 с.
  14. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика: Учеб для сред. и высш. учебн. заведений.- М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003.- 672 с.
  15. Жуков Е.К., Котельникова Е.Г., Семенов Д.А. Биомеханика физических упражнений.- М.: Физкультура и спорот, 1963.- 259 с.
  16. Иванова Е.П. Биомеханика избранного вида спорта: учебное пособие.- СПб, 2017.-131 с.
  17. Кичайкина Н.Б., Козлов И.М., Коблев Я.К., Самсонова А.В. Биомеханика физических упражнений: Учебное пособие / Под ред. И.М. Козлова. Майкоп: АГУ, 2000. 113 с.
  18. Кичайкина Н.Б., Козлов И.М., Самсонова А.В. Биомеханика: учебно-методическое пособие /Под ред. Н.Б.Кичайкиной.- СПб: СПБГУФК, 2008.- 160 с.
  19. Кичайкина Н.Б. , Самсонова А.В.  Биомеханика двигательных действий.- СПб: СПбГУФК им.  П.Ф. Лесгафта, 2014.- 183 с.
  20. Кичайкина Н.Б. Спортивная биомеханика: учебное пособие.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2015.- 128 с.
  21. Клиническая биомеханика /Под ред. В.И.Филатова.- Л.: Медицина, 1980.- 200 с.
  22. Коган Г.А. Основы биомеханики физических увечий и механических повреждений при производствах. Профессиональный производственный травматизм, крушение физич. Склада рабочего при производствах. Л.: Наука и школа, 1926.- 212 с.
  23. Коган Г.А. Основы биомеханики физического развития человека. Общая биомеханика. Л.: Наука и школа, 1926.- 248 с.
  24. Коренберг В.Б. Основы качественного биомеханического анализа.- М.: Физкультура и спорт, 1979.- 208 с.
  25. Коренберг В.Б. Спортивная биомеханика. Словарь-справочник — Часть I. Механика: учебное пособие. Малаховка: МГАФК, 1998.- 120 с.
  26. Коренберг В.Б. Спортивная биомеханика. Словарь-справочник — Часть II. Биомеханическая система, моторика и ее развитие, технические средства и измерения: учебное пособие. Малаховка: МГАФК, 1999.- 192 с.
  27. Курысь В.Н. Биомеханика. Познание телесно-двигательного упражнения: учебное пособие.- М. Советский спорт, 2013.- 367:
  28. Лапутин А.Н. Биомеханика физических упражнений. Лабораторные занятия.- Киев: Вища школа, 1976.- 88 с.
  29. Лейкин М.Г. Эргономическая биомеханика спорта и медицины.- Симферополь, 1991.- 208 с.
  30. Петров В.А., Гагин Ю.А. Механика спортивных движений.- М.:Физкультура и спорт, 1974.- 232 с.
  31. Попов Г.И. Биомеханика: Учебник для студентов высш. учебн. заведений.- М.: Академия, 2005.- 256 с.
  32. Попов Г.И., Самсонова А.В. Биомеханика двигательной деятельности. Учебник для студ. высш. учебн. заведений.-М.: Академия, 2014.- 256 с.
  33. Практикум по биомеханике: пособие для ин-тов физ культ./ Под ред. И.М.Козлова- М.: Физкультура и спорт, 1980.- 120 с.
  34. Уткин В.Л. Биомеханика физических упражнений: Учеб. Пособие для студ. Фак. Физвоспитания пед. ин-тов и для ин-тов физ. Культуры по спец. 3 2114» Физ. воспитание».- М.: Просвещение, 1989.- 210 с.

Также имеется достаточно много монографий и учебных пособий в которых подробно описывается биомеханика различных видов спорта и частные вопросы биомеханики. Приведу некоторые из них.

  1. Агашин Ф.К. Биомеханика ударных движений.- М: Физкультура и спорт, 1977.- 207 с.
  2. Бегун П.И., Самсонова А.В. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека.- Монография.- СПб: Кинетика, 2020.- 179 с.
  3. Бегун П.И., Афонин П.Н. Моделирование в биомеханике: учебное пособие.- М.: Высш. школа, 2004.- 390 с.
  4. Бегун П.И., Кривохижина Е.А., Лебедева Е.А. Биомеханика человека. Часть 1. Моделирование в биомеханике человека: учебное пособие.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2015. — 267 с.
  5. Бегун П.И., Кривохижина Е.А., Лебедева Е.А. Биомеханика человека. Часть 2. Биомеханика сердца, сосудистой и дыхательной систем: учебное пособие.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2016. — 175 с.
  6. Бегун П.И., Тихоненкова О.В. Биомехнические системы «Биомеханика мозга»: учебное пособие.- СПб: ГУАП, 2018.- 81 с.
  7. Биленко А.Г., Говорков Л.П. Основы измерений в биомеханике физических упражнений: учебное пособие.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2011.- 132 с.
  8. Губа В.П. Морфобиомеханика.- М.:Наука, 2000.- 102 с.
  9. Губа В.П. Морфобиомеханические исследования в спорте.- М.: СпортАкадемПресс, 2000.- 120 с.
  10. Донской Д.Д., Дмитриев С.В. Основы антропоцентрической биомеханики (методология, теория, практика): монография.- Нижний Новгород, 1993.- 145 с.
  11. Зациорский В.М., Алешинский С.Ю., Якунин Н.А. Биомеханические основы выносливости.- М.: Физкультура и спорт, 1982.-207 с.
  12. Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. М.: Физкультура и спорт, 1981. 144 с.
  13. Жеков И.П. Биомеханика тяжелоатлетических упражнений.- М.: Физкультура и спорт, 1976.- 192 с.
  14. Иванова, Г.П. Биомеханика соударения: Учебно-методическое пособие /Г.П. Иванова; СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта. – СПб.: изд-во СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2005. – 46 с.
  15. Иванова Г.П. Биомеханика тенниса: учебное посоибе.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2008.- 120 с.
  16. Иссурин В.Б. Биомеханика гребли на байдарках и каное /Под ред. В.М. Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1986.-112 с.
  17. Кашуба в.А. Биомеханика осанки.- Киев: Олимпийская литература, 2003.- 280 с.
  18. Котельникова Е.Г. Биомеханика хореографических упражнений: учебное пособие.- Л.: Ленинградский институт культуры им. Н.К.Крупской, 1973.- 169 с.
  19. Ланка Я.Е., Шалманов Ан.А. Биомеханика толкания ядра /Под ред. В.М. Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1982.-72 с.
  20. Математические модели и компьютерное моделирование в биомеханике: учебное пособие /Под ред А.В.Зиньковского и В.А.Пальмова.- СПб: Из-во Политехн. Ун-та, 2005.- 516 с.
  21. Проблемы прочности в биомеханике: учебное пособие /И.Ф.Образцов, И.С.Адамович, А.С. Барер и др. /Под ред. И.Ф.Образцова.- М.: Высш. школа, 1988.- 311 с.
  22. Самсонова А.В., Комиссарова Е.Н. Биомеханика мышц: учебно-методическое пособие / Под ред А.В.Самсоновой.- СПб : СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2008.- 127 с.
  23. Тетенев Ф.Ф. Биомеханика дыхания.- Томск: Издательство Томского Университета, 1981.- 145 с.
  24. Тураев В.Т, Тюпа В.В. Биомеханика для спринтера.- М.: ТВТ Дивизион, 2022.- 418 с.
  25. Тюпа В.В. Биомеханика бега.- М.: ТВТ Дивизион, 2019.- с. 290.
  26. Тюпа В.В., Аракелян Е.Е., Гридасова Е.Я., Мнухина О.Н. Биомеханические основы техники прыжка в длину.- М.: ТВТ Дивизион, 2011.- 128 с.
  27. Уткин В.Л. ГТО: техника движений /Под ред. В.М. Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1987.-111 с.
  28. Уткин В.Л. Биомеханические аспекты спортивной тактики/Под ред. В.М. Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1984.-128 с.
  29. Ципин Л.Л., Барникова И.Э. Биомеханика упражнений специальной силовой направленности в избранном виде спорта: учебное пособие.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2016.- 67 с.
  30. Шалманов А.А. Биомеханика движения штанги в рывке и толчке у спортсменов высокой квалификации: монография.- М.: Советский Спорт, 2022.- 197 с.
  31. Шалманов А.А., Зафесов А.М., Доронин А.М. Биомеханические основы волейбола.- Майкоп: Из-во Адыгейского государственного университета, 1998.- 92 с.
  32. Шершнева Л.П., Ларькина Л.В., Пирязева Т.В. Основы прикладной антропологии и биомеханики: учебное пособие.- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004.- 144 с.
  33. Яковлев А.Б., Азанчевский В.В., Захаров Ф.Е., Тихоненкова О.В. Математический аппарат биомеханики: учебное пособие.- СПб6 НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2017.- 71 с.
  34. Яковлев А.Б., Азанчевский В.В., Захаров Ф.Е., Тихоненкова О.В.Биомеханика двигательной деятельности: механика: учебное пособие.- СПб: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, 2017.- 94 с.

С уважением, А.В. Самсонова

Похожие записи:


Масса тела
Введено понятие массы тела и единицы массы тела. Показано, как определяется масса тел на Земле и в космосе.

Материальная точка (точечная масса)
Дано определение материальной точки (точечной массы, материальной частицы) . Приведены примеры из астрономии, механики и области физической культуры…

Угол устойчивости и угол равновесия
Описаны критерии динамической устойчивости равновесия тела, то есть способности тела восстанавливать равновесие в определенной плоскости. Этими…

Коэффициент устойчивости
Рассмотрены показатели, определяющие коэффициент устойчивости: момент устойчивости тела и опрокидывающий момент. Приведены примеры расчета коэффициента устойчивости для оценки…

Площадь опоры
Описана устойчивость равновесия статического положения тела человека на основе анализа значений площади опоры. Приведены примеры статического…

Устойчивость равновесия тела, имеющего площадь опоры
Описано условие равновесия твердого тела, имеющего площадь опоры. Введены понятия: площадь и контур опоры, а также ограниченно-устойчивое равновесие.