Structura și funcțiile sistemului biomecanic al aparatului motor

5. Propuneri în lanțurile biokinematice

6. Componente ale Mișcării compuse

7. Gradul de libertate și conexiunea mișcărilor

8. Legături corporale ca pârghii și penduluri

9. Pârghii în lanțurile biokinematice







10. Proprietățile mecanice ale oaselor și articulațiilor

11. Caracteristicile biomecanice ale sistemului osos

12. Lista literaturii utilizate

Miscările omului depind în mare măsură de structura corpului său și de proprietățile sale. Pe de o parte, complexitatea extremă a structurii și varietatea proprietăților corpului uman face ca mișcările să fie foarte dificile și să le controleze. Dar, pe de altă parte, ele determină bogăția extraordinară, diversitatea mișcărilor, care nu sunt încă accesibile, în general, nici uneia dintre cele mai perfecte mașini.

Studii biomecanice în corpul uman, în aparatul său locomotor, în principal acele trăsături ale structurii și funcții importante pentru perfecționarea mișcărilor. Desprinzând din detaliile structurii anatomice și mecanismele fiziologice ale aparatului motor, se ia în considerare un model simplificat al corpului uman - un sistem biomecanic. Are proprietățile de bază care sunt esențiale pentru performanța funcției motorului, dar nu include multe detalii particulare.

Astfel, sistemul biomecanic este o coping simplificată, modelul corpului uman, pe care este posibil să studiem legile mișcării.

Sistemul biomecanic al corpului uman este alcătuit din lanțuri biomecanice. Multe părți ale corpului, legate între ele, formează lanțuri biokinematice. Pentru ei sunt aplicate forțe (sarcini), care determină deformarea legăturilor corpului și schimbarea mișcărilor lor.

Legăturile lanțurilor biokinematice

Lanțurile biokinematice ale sistemului musculo-scheletal constau în legături mobile (solidă, elastică și flexibilă) și se disting prin compoziția, lungimea și forma lor variabilă (pârghiile și pendulurile compuse).

Fixarea articulațiilor (blocada) și eliberarea acestora (eliminarea legăturilor dinamice - tracțiune musculară) modifică numărul de legături în mișcare din lanț. Se poate transforma într-o singură legătură sau poate menține mișcarea în partea articulațiilor sau în toate articulațiile.

Distanța de-a lungul unei linii drepte de la articulația proximală până la capătul lanțului deschis atunci când se extinde se extinde. Multiplele penduluri au, prin urmare, o lungime variabila. Aceasta afectează valoarea rezistenței inerțiale (modificări în momentul inerției).

Lanțurile biokinematice, care se închid geometric (prin legarea legăturilor între ele), își schimbă proprietățile (transferul efortului, capacitățile de control). În particular, există pârghii compuse, cu un transfer complex de tracțiune al mușchilor multi-articulați. solid; Legăturile (oasele), elasticitatea (mușchii) și flexibilitatea (ligamentele, mușchii și tendoanele), schimbând gradul și natura participării lor la mișcări, oferă o varietate de posibilități de mișcare.







Mecanismele de conectare a legăturilor în lanțurile biomecanice și îmbinările uniaxiale fac posibilă determinarea mișcării necesare datorită formării unui mecanism conectat complet biodinamic.

Un mecanism biodinamic complet conectat (biomecanism) se caracterizează prin dezactivarea excesului de grade de libertate într-o anumită mișcare. Tractările grupurilor musculare asigură direcția dorită a mișcărilor legăturilor în lanțurile biokinematice și reglarea vitezelor lor. În plus, mușchii, dacă este necesar, limitează intervalul de mișcări, inhibând legăturile mai devreme decât restricția pasivă (osteoarticulară și ligamentară).

Direcția mișcărilor, viteza legăturilor și gama de mișcări dintr-un număr de articulații sunt legate între ele datorită acțiunii articulare a mușchilor multiarticulare.

Perechi și lanțuri biokinematice

Cele două legături adiacente ale corpului formează o pereche, iar perechile, la rândul lor, sunt conectate într-un lanț.

Perechea biokinematică este o conexiune mobilă (cinematică) a două legături osoase, în care posibilitățile mișcărilor sunt determinate de structura sa și de acțiunea de control a mușchilor.

În mecanismele tehnice de îmbinare a două legături - perechi cinematice - sunt aranjate de obicei, astfel încât sunt posibile numai mișcări complet definite, predefinite. Unele posibilități nu sunt limitate (ele se caracterizează prin grade de libertate de mișcare), altele sunt complet limitate (se caracterizează prin grade de comunicare)

Există legături: a) geometrice (obstacole constante ale mișcării în orice direcție, de exemplu restricția osoasă în articulație) și b) kinematic (limita de viteză, de exemplu, antagonist al mușchilor).

În perechi biokinematice există grade constante de legătură care determină cât de mult și cât rămân gradele libertății de mișcare. Aproape toate perechile biokinematice sunt în principal rotative (articulate); puțini admit o alunecare pur progresivă a legăturilor una față de cealaltă și o singură pereche (articulație gleznă) - mișcare cu șurub.

Lanțul biokinematic este o conexiune secvențială sau nesecată (ramificată) sau închisă a unui număr de perechi biokinematice (figura 1).

Structura și funcțiile sistemului biomecanic al aparatului motor

Fig. 1. Lanțurile biokinematice ale corpului uman: a - tipuri de lanțuri, bat - neînchise, ABCDEA - închise pe sine, dff1d1d - închise prin suport; b - relația dintre mișcări într-o apreciere închisă; c, d, d, e - gradul de libertate a mișcării corpului.

În lanțurile neînchise, există o legătură liberă (finită) care introduce numai o pereche. În circuitele închise nu există nicio legătură finală liberă, fiecare legătură intră în două perechi.

Prin urmare, într-un lanț închis, sunt posibile mișcări izolate în fiecare articulație individuală. În acțiunile motorii, mișcările în lanțurile neînchise apar, de obicei, simultan în mai multe articulații, dar posibilitatea excluderii mișcării izolate nu este exclusă.

Într-un lanț închis, mișcările izolate dintr-o singură entitate sunt imposibile: alți compuși sunt în mod inevitabil implicați în mișcare simultan (Figura 1 (b)).

O parte semnificativă a lanțurilor biokinematice necompletate este echipată cu mușchi poliarticulare. Prin urmare, mișcările unora dintre articulații prin astfel de mușchi sunt asociate cu mișcările articulațiilor învecinate. Cu toate acestea, cu control precis al mișcărilor în multe cazuri, această conexiune reciprocă poate fi depășită, "opriți". În circuitele închise conexiunea este irezistibilă și acțiunile mușchilor sunt transferate în mod necesar în articulații îndepărtate.

Un lanț neînchis poate deveni închis dacă legătura liberă finită primește o legătură (suport, prindere) cu o altă legătură în lanț (direct sau prin orice corp).

Mișcarea în lanțurile biokinematice

În lanțurile biokinematice ale corpului uman, mișcarea poate fi transferată de la o legătură la o legătură. Viteza, de exemplu, a unei pensule atunci când se aruncă o minge poate fi rezultatul mișcărilor picioarelor și trunchiului, precum și mișcările articulațiilor mâinii. Mișcarea mâinii în acest caz este, așa cum a fost, compusă din mișcările altor părți ale corpului. Mișcarea, datorită mișcărilor unui număr de legături, în biomecanică este numită compozit







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: