Методы изучения морфофункциональных особенностей организма спортсмена
СОДЕРЖАНИЕ: Основы гистологических и экспериментальных методов изучения закономерностей адаптации организма на тканевом и клеточном уровнях, использование биопсии, поиск морфологических тестов-симптомов. Особенности состава тела спортсменов и его компонентов.Министерство образования и науки Украины
Открытый международный университет развития человека “Украина”
Горловский филиал
Реферат
по дисциплине: Спортивная морфология
ТЕМА:
Методы изучения морфофункциональных особенностей организма спортсмена
Выполнила:
студентка 3-го курса группы ФР-05
дневного отделения
факультета “Физическая реабилитация”
Орлова Татьяна Васильева
2008
Методы изучения морфофункциональных особенностей организма спортсмена
Наряду с классическими морфологическими методами в спортивной морфологии используются современные гистологические и экспериментальные методы изучения закономерностей адаптации организма на тканевом и клеточном уровнях. Сделаны первые попытки использования биопсии (взятие небольших кусочков тканей в живом организме человека) для изучения степени подготовленности организма спортсмена к мощным физическим нагрузкам. Ведётся поиск морфологических тестов-симптомов, с помощью которых можно было бы охарактеризовать состояние организма спортсмена с тем, чтобы предупредить наступление перетренерованности. Однако многие из этих методов ещё не вышли за пределы научных лабораторий.
В основе широкого морфологического обследования спортсменов преимущественно лежат два метода: антропометрический и рентгенографический .
В настоящее время программа исследования спортсменов расширена и носит более функциональный характер. В неё кроме тотальных и парциальных размеров тела, особенно важных при индивидуализации спортивной тренировки и при отборе спортсменов, включены такие показатели, как поверхность тела, характеризующая энергопроцессы в организме, мышечные периметры, свидетельствующие о степени развития мускулатуры и её локализации, компоненты веса тела; показатели таких физических качеств, как гибкость и сила; показатели, характеризующие состояние позвоночного столба, грудной клетки, и т.п.
Изучение специфических особенностей состава тела спортсменов, его основных компонентов – костной, жировой и мышечной массы – приобретает большое значение для динамических наблюдений в тех видах спорта, где принято разделение спортсменов на весовые категории.
Исследуемые показатели физических качеств спортсмена – силы и гибкости – позволяют установить не только специфическую карту развития этих качеств, но и показать, какие компоненты соответственно спортивной специализации в большей или меньшей мере определяют их.
Рентгенологические исследования опорно-двигательного аппарата охватывают основные его звенья и проводятся как методом поперечных исследований, так и в динамике, что особенно важно. Эти исследования позволяют установить не только адаптационные изменения опорно-двигательного аппарата, характеризующие его надёжность, но и диагносцировать его предпатологические и патологические состояния.
Расширение программы исследования за счёт включения в неё функциональных показателей отдельных систем, обеспечивающих двигательную деятельность спортсмена, позволяет с новых позиций подойти к оценке конституциональных особенностей человека, вложив в понятие конституции не только качественные, но и количественные признаки, связав тем самым морфологический субстрат с функциональными возможностями организма спортсмена.
Антропометрия. Антропометрия (от греч. Anthropos – человек, metreo – мерю) – это метод изучения человека, основанный на измерении морфологических и функциональных признаков его тела. Вместе с антропометрией (соматометрией) обычно сочетается соматоскопия – осмотр тела, при котором фиксируются признаки, не поддающиеся измерению.
В последнее время антропометрические исследования стали широко применяться для решения практически важных вопросов при обследовании физического развития спортсмена. Для тренеров и спортсменов антропометрические данные представляют значительный интерес, так как дают возможность постоянно следить за особенностями физического развития, рекомендовать начинающим спортсменам заниматься тем или иным видом спорта, а также индивидуально планировать нагрузку.
Антропометрия является одним из основных методов обследования спортсменов, поэтому каждый студент обязан научиться владеть им и применять его на практике.
При проведении антропометрических исследований необходимо соблюдать определённые требования, которые обеспечивают не только точность результатов, но и возможность их сравнения.
1. Исследования должны проводиться в одно и то же время суток – желательно в первую половину дня (так как к концу дня продольные размеры тела могут уменьшаться). Особенно важно учитывать это правило при повторных исследованиях.
2. Участки тела, на которых проводятся измерения, должны быть полностью обнажены. Испытуемый стоит на жёсткой ровной площадке босиком или в тонких носках (чулках). Поэтому температура в помещении, где проводятся исследования, должна быть не ниже 18-20.
3. Необходимо обеспечить на весь период исследования (особенно продольных размеров) постоянство позы испытуемого: стоя, туловище выпрямлено, руки свободно опущены, колени выпрямлены, пятки сближены, носки слегка разведены в стороны, живот несколько подобран, голова в положении глазнично-ушной горизонтали (немецкая горизонталь), когда нижний край правой глазницы и козелковая точка уха находятся на одном уровне. Исключение составляет измерение детей в возрасте до 3 лет – оно проводится в положении ребёнка лёжа на горизонтальной плоскости: столе, доске и т.п.
4. Исследование не должно быть длительным по времени.
5. Необходимо соблюдать точность измерений. Пределы допустимых различий для большинства размеров не должны превышать 2-3 мм при двукратных или трёхкратных измерениях (для длины тела допускается различие между двумя измерениями в 4 мм). В протокол исследования заносится средняя величина из наиболее близких результатов измерения.
6. К началу проведения исследования должны быть разработаны программа измерений и форма протокольных записей, куда заносятся результаты обследования. Ведение протокола помощником, который быстро и грамотно заполняет его, ускоряет проведение массовых обследований.
7. Исследования необходимо проводить стандартным выверенным инструментарием.
К антропометрическому инструментарию относят:
1) металлический штанговый антропометр системы Мартина, который одновременно может служить как штанговый циркуль;
2) деревянный станковый ростомер;
3) большой и малый толстотные циркули;
4) скользящий циркуль;
5) миллиметровые (металлические, полотняные или прорезиненные) ленты длиной до 1,5-2 м;
6) весы медицинские с точностью измерения до 50 г;
7) калипер;
8) динамометры (кистевой, становой);
9) гониометры;
10) стопомеры.
Металлический штанговый антропометр Мартина (рис. 5) и деревянный станковый ростомер позволяют определить с высокой степенью точности (до 0,2-0,5 см) длину тела испытуемого в положении стоя или сидя. Кроме того, с помощью металлического антропометра можно определить продольные размеры тела (длину плеча, предплечья, кисти, всей верхней конечности, бедра, голени, всей нижней конечности и т.п.), чего нельзя сделать деревянным ростомером.
Толстотный (рис. 6, а ) и скользящий (рис. 6, б ) циркули используются для определения сквозных размеров, т.е. расстояний между двумя точками в проекции на линию, параллельную измеряемой оси. Толстотные циркули в отличие от скользящих, напоминающих штанговые циркули, имеют дугообразно изогнутые ножки, позволяющие измерить расстояния между точками тела, которые лежат глубже, чем окружающие их участки тела, и которые не могут быть фиксированы прямыми ножками скользящего или штангового циркуля.
Миллиметровые металлические или прорезиненные полотняные ленты применяются для определения периметров (окружностей, обхватов) тела и его сегментов.
Калипер служит для измерения толщины кожно-жировых складок. Этот прибор имеет специально оттарированную пружину, которая даёт возможность в каждом конкретном случае производить идентичное давление на складку (по Брожеку (1960) оно составляет 10 г на 1 мм2 поверхности кожи). По толщине кожно-жировых складок можно судить о степени развития и локализации жироотложения.
Динамометры (кистевые, становые) используются в последнее время для измерения силы не только мышц-сгибателей кисти и мышц-разгибателей туловища, но и многих других групп мышц (рис. 7). Определение силы отдельных групп мышц позволяет судить о топографии силы мышц человека, и, в частности, спортсменов различных специализаций.
Гониометры (Моллизона, Гамбурцева, Сермеева, Яцкевича) – приборы для определения подвижности в суставах в градусах (рис. 8). Суммарная подвижность во всех исследованных суставах позволяет характеризовать такое физическое качество человека, как гибкость.
Одним из методов оценки физического развития и телосложения является метод фотографирования спортсмена в положении стоя в разных проекциях на фоне специальной морфометрической сетки.
Используемые в спортивной антропометрии размеры тела можно разделить на: продольные, поперечные (диаметры) и обхватные. Для обеспечения точности их измерений используют так называемые антропометрические точки, которые должны быть строго локализованы. Этой цели служат: костные выступы – отростки, бугры, мыщелки, края сочленяющихся костей; складки кожи – ягодичная складка; специфические кожные образования – грудные соски, пупок и т.п. Местоположение той или иной антропометрической точки находят путём прощупывания и безболезненного надавливания с последующим обозначением её дермографическим карандашом на период обследования (рис 9).
В наибольшей мере используются следующие антропометрические точки:
1. Верхушечная – самая высокая точка темени при положении головы в глазнично-ушной горизонтали.
2. Верхнегрудинная – наиболее глубокая точка яремной вырезки грудины по срединной линии тела.
3. Нижнегрудинная – точка в области основания мечевидного отростка грудины по срединной линии тела.
4. Акромиальная (плечевая) – наиболее выступающая кнаружи точка на нижнем крае акромиального отростка лопатки при свободно опущенных руках.
5. Лучевая – самая верхняя точка головки лучевой кости с наружно-передней стороны предплечья, в области щели плече-лучевого сустава (в ямке красоты).
6. Шиловидная радиальная – самая нижняя точка на шиловидном отростке лучевой кости.
7. Пальцевая () – самая нижняя точка на мякоти дистальной фаланги третьего пальца.
8. Передняя подвздошно-остистая – наиболее выступающая вперёд точка на передне-верхней подвздошной ости.
9. Лобковая – самая верхняя точка лобкового сочленения по срединной линии тела.
10. Подвздошно-гребневая – наиболее выступающая кнаружи точка в области подвздошного гребня.
11. Верхнеберцовая внутренняя – самая верхняя точка внутреннего края проксимального эпифиза большеберцовой кости (ориентиром служит щель коленного сустава с медиальной стороны от связки надколенника).
12. Нижнеберцовая внутренняя – самая нижняя точка внутренней лодыжки.
13. Пяточная – наиболее выступающая назад точка пятки.
14. Конечная – наиболее выступающая вперёд точка стопы (на мякоти дистальной фаланги первого, второго или иногда третьего пальца стопы).
Антропометр во время измерения должен быть в строго вертикальном положении. Порядок измерения высот антропометрических точек над поверхностью опоры всегда должен быть один и тот же – сверху вниз. Одной рукой исследователь держит антропометр, а другой, поддерживая конец измерительной линейки, устанавливает её в определённой антропометрической точке. Парные точки тела измеряют обычно на правой стороне тела испытуемого. Для выявления асимметрии измерения производят и на левой стороне.
Определение продольных размеров тела. Продольные размеры тела человека определяют как проекционное расстояние между антропометрическими точками, ориентированными в вертикальной плоскости.
Проекционные измерения можно производить двумя способами. Первый способ состоит в том, что антропометром определяют высоту отдельных антропометрических точек над полом или любой опорной поверхностью, на которой стоит испытуемый, с последовательным вычитанием одного размера из другого для определения длины соответствующего сегмента (например, разница в высоте акромиальной и лучевой точек даёт длину плеча). При втором способе с помощью штангового циркуля измеряют длину сегмента между его крайними точками (например, длина плеча – проекционное расстояние между акромиальной и лучевой точками; длина предплечья – расстояние между лучевой и шиловидной радиальной точками).
Продольные размеры тела:
Длина тела (рост) – высота верхушечной точки испытуемого над площадью опоры.
Длина туловища – разница между высотами над полом верхнегрудинной и лобковой точек (проекционное расстояние между этими точками).
Длина корпуса – длина тела за вычетом длины нижних конечностей.
Длина верхней конечности – разница между высотами над полом плечевой и пальцевой точек (проекционное расстояние между акромиальной и пальцевой точками).
Длина плеча – разница между высотами над полом плечевой и лучевой точек (проекционное расстояние между акромиальной и лучевой точками).
Длина предплечья – разница между высотами над полом лучевой и шиловидной точек (проекционное расстояние между лучевой и шиловидной точками).
Длина кисти – разница между высотами над полом шиловидной и пальцевой точек (проекционное расстояние между шиловидной и пальцевой точками).
Длина нижней конечности – полусумма высот над полом передней подвздошно-остистой и лобковой точек.
Длина бедра – длина нижней конечности за вычетом высоты над полом верхнеберцовой точки.
Длина голени – разница между высотами над полом верхнеберцовой и нижнеберцовой точек (проекционное расстояние между верхней и нижней берцовыми точками).
Длина стопы – расстояние между пяточной и конечной точками.
Определение поперечных размеров тела (диаметров). Поперечные размеры тела определяются толстотным, штанговым или скользящим циркулем как проекционное расстояние между антропометрическими точками во фронтальной или сагиттальной плоскости. При определении поперечных размеров тела вначале прощупывают антропометрические точки, слегка надавливая на кожу испытуемого, а затем фиксируют на них ножки циркуля.
Акромиальный диаметр (ширина плеч) – расстояние между правой и левой акромиальными точками (при измерении плечи не должны быть сильно приподняты или опущены).
Тазогребневый диаметр (ширина таза) – расстояние между правой и левой подвздошно-гребневыми точками.
Поперечный диаметр груди – расстояние между наиболее выступающими боковыми частями рёбер.
Передне-задний диаметр груди – расстояние между нижнегрудинной точкой и остистым отростком позвонка, лежащего в этой же горизонтальной плоскости.
Поперечный диаметр нижней части плеча – наибольшее расстояние между наружным и внутренним надмыщелками плечевой кости.
Поперечный диаметр нижней части предплечья – наибольшее расстояние между шиловидными отростками лучевой и локтевой костей.
Поперечный диаметр нижней части бедра – наибольшее расстояние между внутренним и наружным надмыщелками бедренной кости.
Поперечный диаметр нижней части голени – наибольшее расстояние между лодыжками большеберцовой и малоберцовой костей.
Определение обхватных размеров тела. Обхватные размеры тела человека, или периметры, измеряют миллиметровой лентой. При измерениях следует следить за тем, чтобы лента лежала в горизонтальной плоскости и нулевое деление находилось спереди. Стоять надо лицом к испытуемому и считывать деление ленты, находящееся против нулевого. Чтобы лента плотно прилегала к измеряемому участку тела, не сдавливала мягких тканей и не смещала кожи (после её снятия на теле не должно оставаться следа), рекомендуется предварительно несколько натянуть ленту, а затем немного отпустить её. Матерчатая миллиметровая лента постепенно вытягивается, поэтому её необходимо постоянно проверять по эталону и после измерения 30-50 человек заменять новой.
Обхват груди в спокойном состоянии измеряется миллиметровой лентой, которая накладывается так, что сзади она проходит под нижним углом лопаток, сбоку – между туловищем и руками, а спереди закрывает нижние сегменты околососковых кружков (у женщин верхний край грудных желёз). При этом измерении испытуемого необходимо отвлекать разговором.
Обхват груди при вдохе измеряется также, но во время максимального вдоха. При этом испытуемый не должен поднимать плеч.
Обхват груди при выдохе измеряется так же, но при максимальном выдохе. Разница в показателях между обхватом груди при максимальном вдохе и обхватом груди при максимальном выдохе даёт величину так называемой экскурсии грудной клетки.
Обхват плеча (в спокойном состоянии) измеряется в горизонтальной плоскости в месте наибольшего развития двуглавой мышцы плеча при свободно опущенной руке.
Обхват плеча (в напряжённом состоянии) измеряется так же, но при сокращённых мышцах передней поверхности плеча. Разница между обхватом плеча в спокойном состоянии и обхватом плеча в напряжённом состоянии характеризует экскурсию мышц плеча.
Обхват предплечья измеряется в горизонтальной плоскости в месте наибольшего развития мышц предплечья при свободно опущенной руке.
Обхват бедра измеряется аналогичным способом. Лента накладывается под ягодичной складкой и замыкается на наружной поверхности бедра.
Обхват голени измеряется так же. Лента накладывается горизонтально в месте наибольшего развития трёхглавой мышцы голени.
Определение толщины кожно-жировых складок. Для измерения толщины кожно-жировых складок применяют специальный прибор, называемый калипером. При измерениях особое внимание следует обратить на его тарировку. Давление ножками калипера не должно превышать 10 г на 1 мм2 поверхности кожи. Площадь захватываемой пальцами кожи должна быть не менее 20-40 мм2 . Измерения должны осуществляться в строго установленных местах. Обычно определяют толщину 8 продольных кожно-жировых складок:
1) в области спины – под нижним углом лопатки;
2) в области груди – по подмышечному краю большой грудной мышцы;
3) в области живота – справа вблизи пупка;
4) на передней поверхности плеча – над двуглавой мышцей (примерно на середине плеча);
5) на задней поверхности плеча – над трёхглавой мышцей плеча (примерно на середине плеча);
6) на тыльной поверхности кисти – на середине пястной кости;
7) на передней поверхности бедра – над прямой мышцей бедра, несколько ниже паховой связки;
8) на задней поверхности голени в области наружной головки икроножной мышцы.
По антропометрическим данным расчётным путём (аналитическим методом) определяют поверхность тела, костный, жировой и мышечный компоненты веса тела (расчёты приводятся в соответствующих главах). Данные антропометрического обследования заносятся в специальные карты (см. далее).
Абсолютные цифровые величины веса тела, роста, окружности груди и т.п. хотя и характеризуют данного индивидуума, но недостаточно. Они позволяют сравнивать эти величины с такими же величинами, полученными у данного испытуемого в другое время. Таким образом, проводя регулярные антропометрические обследования, можно следить за динамикой изменений в строении тела испытуемого. В практике отбора для занятий спортом большое значение имеют относительные показатели, называемые индексами . При расчёте индексов берётся процентное отношение одной величины к другой, что позволяет сравнить различные морфофункциональные показатели различных испытуемых. Наиболее часто употребляемые индексы приводятся в соответствующих темах лекций.
Рентгенографический метод. В основе рентгенографического метода лежит применение рентгеновских лучей, обладающих высокой проникающей способностью. Благодаря этому непрозрачные для света объекты становятся прозрачными для рентгеновского излучения. Степень прозрачности вещества определяется длиной волны используемого излучения, а также толщиной и плотностью изучаемого объекта. Для рентгеновского излучения вещество будет тем менее прозрачным, чем больше его плотность и толщина.
Суть рентгенографического метода состоит в получении рентгеновских теней на фотоматериале, а сам снимок называется рентгенограммой. На рентгенограммах наиболее плотные места объекта получаются светлыми, а наименее плотные – тёмными.
Отчётливую рентгеновскую теневую картину удаётся получить лишь в том случае, когда соседние анатомические образования обладают различной поглощаемостью рентгеновских лучей. В противном случае в организм вводят специальные контрастные вещества для повышения контраста тех или иных образований.
Список литературы
1. Анатомия спортивной морфологии (практикум). - М.: ФиС, 1989.
2. Глухих Ю.Н., Серебряков Г.Н. Основы динамической морфологии. - Омск, СибГАФК, 1998.
3. Лысов П.К., Никитюк Б.Д., Сапин М.Р. Анатомия (с основами спортивной морфологии. - М.: Медицина, 2003.
4. Морфология человека / Под ред. Б.А. Никитюка, В.П. Чтецова. - М.: Изд-во МГУ, 1990.
5. Синельников Ф. Атлас анатомии человека. Т. 1, 2, 3. - М., 1974.