5. Руху в біокінематичні ланцюгах
6. Складові складеного Руху
7. Ступені свободи і зв'язку рухів
8. Ланки тіла як важелі і маятники
9. Важелі в біокінематичні ланцюгах
10. Механічні властивості кісток і суглобів
11. Біомеханічні особливості кісткової системи
12. Список використаної літератури
Рухи людини в значній мірі залежать від того, яке будова його тіла і які його властивості. Надзвичайна складність будови і різноманіття властивостей тіла людини, з одного боку, роблять дуже складними самі руху і управління ними. Але, з іншого боку, вони обумовлюють надзвичайне багатство, різно-образие рухів, до сих пір недоступне в цілому жодної найдосконалішою машині.
Біомеханіка вивчає в тілі людини, в його опорно-руховому апараті, переважно ті особливості будови і функцій, які мають значення для досконалості рухів. Відволікаючись від деталей анатомічної будови і фізіологічних механізмів дви-готельних апарату, розглядають спрощену модель тіла чоло-століття - биомеханическую систему. Вона володіє основними свойст-вами, істотними для виконання рухової функції, але не включає в себе безліч приватних деталей.
Таким чином, біомеханічна система - це спрощена ко-пія, модель тіла людини, на якій можна вивчати закономірний-ності рухів.
Біомеханічна система тіла людини складається з біомехані-чеських ланцюгів. Безліч частин тіла, з'єднаних рухомо, утворює біокінематичні ланцюга. До них додаються сили (навантаження), ко-торие викликають деформації ланок тіла і зміна їх рухів.
Ланки біокінематичні ланцюгів
Біокінематичні ланцюга опорно-рухового апарату складаються з рухливо з'єднаних ланок (твердих, пружних і гнучких) і відрізняються їх змінним складом, своєю довжиною і формою (складові важелі і маятники).
Фіксування суглобів (блокада) і їх звільнення (зняття динамічних зв'язків - тяги м'язів) змінюють число рухомих ланок у ланцюзі. Вона може перетворитися як би в одну ланку або зберігати рух в частині зчленувань або у всіх зчленуваннях.
Відстань по прямій від проксимального зчленування до кінця відкритою ланцюга при її згинанні-розгинанні змінюється. Багатоланкові маятники тому мають змінну довжину. Це впливає на величину інертного опору (зміни моменту інерції).
Біокінематичні ланцюга, замикаючись геометрично (зв'язуванням між собою кінцевих ланок), змінюють свої властивості (передача зусиль, можливості управління). Зокрема, виникають складові важелі зі складною передачею тяг многосуставних м'язів. тверді; Ланки (кістки), пружні (м'язи) і гнучкі (зв'язки, самі м'язи, і їх сухожилля), змінюючи ступінь і характер своєї участі в рухах, забезпечують різноманітні можливості рухів.
Механізми з'єднань ланок в біомеханічних ланцюгах і неодноосних зчленуваннях дозволяють визначати необхідний рух завдяки освіті біодинамічного повнозв'язну механізму.
Біодинамічного повнозв'язну механізм (биомеханизм) характеризується вимиканням зайвих в даному русі ступенів свободи. Тяги груп м'язів забезпечують потрібному напрямку рухів ланок в біокінематичні ланцюгах і регулювання їх швидкостей. Крім цього, м'язи при необхідності обмежують і розмах рухів, гальмуючи ланки раніше, ніж настає пасивне обмеження (кістково-суглобово-зв'язкового).
Напрямок рухів, швидкості ланок і розмах рухів в ряді суглобів взаємопов'язані завдяки спільному дії многосуставних м'язів.
Біокінематичні пари і ланцюги
Сполучені два сусідніх ланки тіла утворюють пару, а пари, в свою чергу, з'єднані в ланцюзі.
Біокінематичні пара - це рухливе (кінематичне) соеди-ня двох кісткових ланок, в якому можливості рухів визначаються його будовою і керуючим впливом м'язів.
У технічних механізмах з'єднання двох ланок - кінематіче-ські пари - влаштовані зазвичай так, що можливі лише цілком визна-поділені, заздалегідь задані руху. Одні можливості не обмежені (їх характеризують ступені свободи руху), інші повністю обмежені (їх характеризують ступеня зв'язку)
Розрізняють зв'язку: а) геометричні (постійні перешкоди пере-ня в будь-якому напрямку, наприклад кісткове обмеження в суглобі) і б) кінематичні (обмеження швидкості, наприклад мис-цей-антагоністом).
У біокінематичні парах є постійні ступеня зв'язку які визначають собою скільки як максимум і будь залишається ступенів свободи руху. Майже всі біокінематичні пари в основному обертальні (шарнірні); деякі допускають чисто поступальний ковзання ланок щодо один одного і лише одна пара (гомілковостопний суглоб) - гвинтовий рух.
Біокінематичні ланцюг - це послідовне або незамкну-тое (розгалужене), або замкнутий з'єднання ряду біокінематі-чеських пар (рис. 1).
Мал. 1. біокінематичні ланцюга тіла людини: а - види ланцюгів, bат - незамкнута, ABCDEA -Замкнута на себе, dff1d1d - замкнута через опору; б - взаємозв'язок рухів в замкнутій цінуй; в, г, д, е - ступені свободи рухів тіла.
У незамкнутих ланцюгах є вільний (кінцеве) ланка, що входить лише в одну пару. У замкнутих ланцюгах немає вільного кінцевої ланки, кожна ланка входить в дві пари.
У незамкненою ланцюга, отже, можливі ізольо-рова руху в кожному окремо взятому суглобі. У двигун-них діях руху в незамкнутих ланцюгах відбуваються зазвичай одночасно в багатьох суглобах, але можливість ізольованого руху не виключена.
У замкнутому ланцюзі ізольовані руху в одному су-ставі неможливі: в рух неминуче одночасно залучаються й інші сполуки (рис. 1 (б)).
Значна частина незамкнутих біокінематичні ланцюгів осна-щена багатосуглобовими м'язами. Тому руху в одних суглобах через такі м'язи бувають пов'язані з рухами в сусідніх суглобах. Однак, точно управлінні рухами в багатьох випадках цю взаємну зв'язок можна подолати, «вимкнути». У замкнутих ж ланцюгах зв'язок нездоланна і дії м'язів орга-тельно передаються на віддалені суглоби.
Незамкнута ланцюг може стати замкнутою, якщо кінцеве вільний ланка отримає зв'язок (опора, захоплення) з іншою ланкою ланцюга (безпосереднє ного або через будь-яку тіло).
Рухи в біокінематичні ланцюгах
У біокінематичні ланцюгах тіла людини рух може передаватися від ланки до ланки. Швидкість, наприклад, кисті при кидку м'яча може бути результатом рухів ніг і тулуба, а також рухів в суглобах руки. Рух кисті в цьому випадку як би складається з власних фізичних зусиль інших ланок тіла. Рух, обумовлене рухами ряду ланок, в біомеханіки називають складовим