Руховий апарат людини як біомеханічна система

БМ вивчає в тілі людини, в його опорно-руховому апараті, переважно ті особливості будови і функцій, які мають значення для досконалості рухів. Розглядають спрощену модель тіла людини -біомеханіческую систему. Вона володіє основними властивостями, істотними для виконання рухової функції, але не включає в себе безліч приватних деталей.

Біомеханічна система -це спрощена копія, модель тіла людини, на якій можна вивчати закономірності рухів.

Біомеханічна система тіла людини складається з біомеханічних ланцюгів. Безліч частин тіла, з'єднаних рухомо, утворюють біокінематичні ланцюга. До них додаються сили (навантаження), які викликають деформації ланок тіла і зміна їх рухів.

Біокінематичні пара - це рухливе (кінематичне) з'єднання двох кісткових ланок, в якому можливості рухів визначаються його будовою і керуючим впливом м'язів.

У технічних механізмах з'єднання двох ланок -кінематична пари -устроени зазвичай так, що можливі лише цілком певні, заздалегідь задані руху. Одні можливості не обмежені (їх характеризують ступені свободи руху), інші повністю обмежені (їх характеризують ступеня зв'язку).

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 незамкнуте (розгалужене), або замкнутий з'єднання ряду біокінематичні пар.

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 ізольовані руху в кожному окремо взятому суглобі. У рухових діях руху в незамкнутих ланцюгах відбуваються зазвичай одночасно в багатьох суглобах, але можливість ізольованого руху виключена.

У замкнутому ланцюзі ізольовані руху в одному суглобі неможливі: в рух неминуче одночасно залучаються й інші сполуки.

Незамкнута ланцюг може стати замкнутою, якщо кінцеве вільний ланка отримати зв'язок (опора, захоплення) з іншою ланкою ланцюга (безпосередньо або яке-небудь тіло).

Якщо у фізичного тіла немає ніяких обмежень (зв'язків), воно може рухатися в просторі у всіх трьох вимірах, тобто щодо трьох взаємно перпендикулярних осей (поступально), а також навколо них (обертально). Отже, у такого тіла шість ступенів свободи руху.

Кожна зв'язок зменшує число ступенів свободи. Зафіксувавши одну точку вільного тіла, зробивши його ланкою пари, відразу позбавляють його трьох ступенів свободи -можливість лінійних переміщень уздовж трьох основних осей координат. (Приклад, кулястий суглоб -тазобедренний, 3степені свободи, обертання щодо трьох осей).

Майже у всіх суглобах (крім міжфалангових, лучелоктевой і атлантоосевого) ступенів свободи більше, ніж одна.

Схожі статті