Двигательный аппарат человека как биомеханическая система

БМ изучает в теле человека, в его опорно-двигательном аппарате, преимущественно те особенности строения и функций, которые имеют значение для совершенства движений. Рассматривают упрощенную модель тела человека –биомеханическую систему. Она обладает основными свойствами, существенными для выполнения двигательной функции, но не включает в себя множество частных деталей.

Биомеханическая система –это упрощенная копия, модель тела человека, на которой можно изучать закономерности движений.

Биомеханическая система тела человека состоит из биомеханических цепей. Множество частей тела, соединенных подвижно, образуют биокинематические цепи. К ним приложены силы (нагрузки), которые вызывают деформации звеньев тела и изменение их движений.

Биокинематическая пара – это подвижное (кинематическое) соединение двух костных звеньев, в котором возможности движений определяются его строением и управляющим воздействием мышц.

В технических механизмах соединения двух звеньев –кинематические пары –устроены обычно так, что возможны лишь вполне определенные, заранее заданные движения. Одни возможности не ограничены (их характеризуют степени свободы движения), другие полностью ограничены (их характеризуют степени связи).

В биокинематических парах имеются постоянные степени связи, которые определяют собой, сколько как максимум и каких остается степеней свободы движения. Почти все биокинематические пары в основном вращательные (шарнирные); немногие допускают чисто поступательное скольжение звеньев относительно друг друга и лишь одна пара (голеностопный сустав) – винтовое движение.

Биокинематическая цепь – это последовательное либо незамкнутое (разветвленное), либо замкнутое соединение ряда биокинематических пар.

В незамкнутых цепях имеется свободное (конечное) звено, входящее лишь в одну пару. В замкнутых цепях нет свободного конечного звена, каждое звено входит в две пары.

В незамкнутой цепи, следовательно, возможны изолированные движения в каждом отдельно взятом суставе. В двигательных действиях движения в незамкнутых цепях происходят обычно одновременно во многих суставах, но возможность изолированного движения исключена.

В замкнутой цепи изолированные движения в одном суставе невозможны: в движение неизбежно одновременно вовлекаются и другие соединения.

Незамкнутая цепь может стать замкнутой, если конечное свободное звено получить связь (опора, захват) с другим звеном цепи (непосредственно или какое-либо тело).

Степени свободы.

Если у физического тела нет никаких ограничений (связей), оно может двигаться в пространстве во всех трех измерениях, т.е. относительно трех взаимно перпендикулярных осей (поступательно), а также вокруг них (вращательно). Следовательно, у такого тела шесть степеней свободы движения.

Каждая связь уменьшает число степеней свободы. Зафиксировав одну точку свободного тела, сделав его звеном пары, сразу лишают его трех степеней свободы –возможных линейных перемещений вдоль трех основных осей координат. (пример, шаровидный сустав –тазобедренный, 3степени свободы, вращение относительно трех осей).

Почти во всех суставах (кроме межфаланговых, лучелоктевых и атлантоосевого) степеней свободы больше, чем одна.

Поиск по сайту: