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.

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».

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