Основы биомеханики Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Движение в суставах определены их формой Усилие мышечного сокращения направлено: а) вдоль мышцы б) перпендикулярно к оси сустава в) к неподвижной точке на кости ( punctum fixum ) 3. Кости, суставы и мышцы образуют рычаги двигательного аппарата. Весь суставной аппарат рассматривается как система рычагов. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
То – точка опоры или точка вращения Fd - точка приложения действующей (движущей) силы или сила мышечного сокращения Ft - точка приложения противодействующей силы или силы тяжести Fd То Ft Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Плечо силы – это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы: LFd – плечо действующей силы LFt – плечо противо-действующей силы Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
– величина, характеризующая вращательный эффект силы при действии ее на рычаг. M = F×L где F – сила, L – плечо силы МОМЕНТ СИЛЫ Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
У словие равновесия рычага: Σ М = О или MFt = MFd При движении: это равенство нарушается и рычаг вращается в направлении той силы, момент которой больше чем больше момент силы, тем больше эффект действия мышцы Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
7 7 Виды рычагов 7 РЫЧАГ 1 РОДА = РАВНОВЕСИЯ Двуплечий (точки приложения сил располагаются по разные стороны от точки опоры) Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
РЫЧАГ СИЛЫ РЫЧАГИ 2 РОДА Одноплечие (точки приложения сил располагаются по одну сторону от точки опоры) РЫЧАГ СКОРОСТИ = ЛОВКОСТИ Виды рычагов Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
РЫЧАГ РАВНОВЕСИЯ (1 РОДА ) То – вертикаль из ЦТ проходит спереди от фронтальной оси сустава Ft – направление силы тяжести Fd – направление равнодействующей мышечной c илы LFt – плечо силы тяжести LFd – плечо мышечной силы Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
РЫЧАГ РАВНОВЕСИЯ (1 РОДА ) Равновесие - MFt = MFd силы направлены в одну сторону Сгибание - MFt > MFd если мышцы выйной области расслабляются Разгибание – MFt < MFd если увеличивается тяга мышц выйной области Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
То – головки плюсневых костей Fd – направление действующей силы Ft – направление силы тяжести LFt, LFd – п лечи сил LFd >LFt, следовательно, MFd > MFt выигрыш - в силе минус - в малой амплитуде и в скорости движения. РЫЧАГ СИЛЫ (2 РОДА) Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
выигрыш - в амплитуде движения, в скорости, ловкости минус - малая действующая сила. РЫЧАГ СКОРОСТИ (2РОДА) То – локтевой сустав Ft – направление силы тяжести Fd – направление равнодействующей мышечной силы LFt, LFd – плечи сил LFd <LFt, следовательно, MFd < MFt Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
РЫЧАГ СКОРОСТИ (2РОДА) Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
1. Физиологический поперечник – сумма площадей поперечных сечений всех мышечных волокон, входящих в состав мышцы. Анатомический поперечник – площадь поперечного сечения мышцы перпендикулярно ее длине в наиболее широкой части. Веретенообразные мышцы – динамическая нагрузка Перистые мышцы – статическая нагрузка Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Сила мышцы, имеющей площадь поперечного сечения 1 см 2 примерно равна 10 кг Для сгибателей предплечья – около 160 кг Для сгибателей бедра – около 540 кг Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Для жевательных мышц, поднимающих нижнюю челюсть – 390-400 кг. Площадь поперечного сечения трех пар мышц составляет в сумме 39 см 2. Жевательная мышца – 7,5 см 2 Височная мышца – 8 см 2 Медиальная крыловидная мышца – 4 см 2 Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
2. Количество моторных единиц, участвующих в сокращении. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РЕАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ДЕЙСТВИЯ МЫШЦ Для включения большого количества моторных единиц необходимы следующие условия: замах при этом мышца растягивается, следовательно, раздражается больше нервных волокон и больше моторных единиц «включается» в сокращение Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
2. Количество моторных единиц, участвующих в сокращении. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РЕАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ДЕЙСТВИЯ МЫШЦ Для включения большого количества моторных единиц необходимы следующие условия: состояние нервной системы настрой Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
2. Количество моторных единиц, участвующих в сокращении. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РЕАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ДЕЙСТВИЯ МЫШЦ Для включения большого количества моторных единиц необходимы следующие условия: состояние нервной системы чрезмерное возбуждение Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РЕАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ДЕЙСТВИЯ МЫШЦ 3. Состав мышечных волокон В одной моторной единице содержится один вид мышечных волокон. Стайер – преобладают красные мышечные волокна – статическая работа Спринтер - преобладают белые мышечные волокна – динамическая работа Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
У девятикратного олимпийского чемпиона Карла Льюиса в мышцах ног белых волокон было более 70%. Поэтому в беге на короткие дистанции он развивал скорость – 45 км/ч. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РЕАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ДЕЙСТВИЯ МЫШЦ 4. Величина плеча действующей силы Чем меньше LFd, тем большую силу нужно приложить для оптимального момента вращения ( M = FxL ) Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
5. Угол прикрепления мышцы ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РЕАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ДЕЙСТВИЯ МЫШЦ Оптимально при 90 º Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
АГОНИСТЫ – одна или несколько мышц в каждой функциональной мышечной группе выполняют основную функцию Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
СИНЕPГИСТЫ - мышцы одного сустава, которые осуществляют функцию в одном направлении Функциональные группы мышц Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
АНТАГОНИСТЫ - мышцы одного сустава, которые осуществляют работу в противоположных направлениях. Функциональные группы мышц Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Деление на группы не постоянно и мышцы могут быть при одном движении синергистами, а при другом – антагонистами. Функциональные группы мышц m. flexor carpi ulnaris m. flexor carpi radialis Синергизм: сгибание запястья Антагонизм: приведение и отведение кисти Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
1. Односуставные мышцы По отношению к суставам: m. deltoideus m. brachialis Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
2. Многосуставные мышцы По отношению к суставам: m. biceps brachii m. quadriceps femoris Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Пассивная мышечная недостаточность неспособность мышц выполнять движения по причине предельно растянувшихся мышц антагонистов Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Активная мышечная недостаточность многосуставная мышца не может произвести движение в полном объеме во всех суставах (т.к. длина мышцы недостаточна для удержания или выполнения движения). Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
В каждом движении участвуют несколько мышц, являющихся синергистами и антагонистами. Во время сокращений синергистов наступает рефлекторное торможение антагонистов. Слабое противодействие мышц антагонистов позволяет совершать плавные движения. Работа многосуставных мышц обеспечивает координацию движений с экономией мышечной энергии. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Уступающая (динамическая с отрицательным эффектом) мышца, оставаясь напряженной, постепенно расслабляется, уступая действию силы тяжести либо действию того или иного сопротивления. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды работы мышц при которой мышца преодолевает тяжесть данного звена тела либо то или иное сопротивление и производит работу Преодолевающая (динамическая с положительным эффектом) Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды работы мышц Удерживающая (статическая) происходит уравновешивание действия сопротивления, в результате чего движение отсутствует Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Любое тело свободно перемещается в пространстве, обладает шестью степенями свободы : 1. вверх и вниз 2. вперед и назад 3. вправо и влево Кинематические цепи Если тело закреплено в одной точке, то оно не может совершать поступательного движения, но может вращаться относительно 3-х осей, т.е. имеет три степени свободы. Если тело закреплено в двух точках, то оно имеет одну степень свободы и может вращаться вокруг одной оси. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Кинематические цепи 3 степени свободы – шаровидные и плоские суставы; 2 степени свободы – элипсовидные и седловидные суставы; 1 степень свободы – цилиндрические и блоковидные суставы. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Все звенья опорно-двигательного аппарата сгруппированы в систему кинематических цепей Звенья в этих цепях – это элементарные рычаги (равновесия, силы, скорости) Выделяют два вида кинематических цепей: ОТКPЫТЫЕ (ОКЦ) и ЗАКPЫТЫЕ (ЗКЦ). Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
3 1 1 2 3 1 1 3+1+1+2= 7 – степеней свободы у кисти 3+1+1+2+3+1+1= 12 - степеней свободы у пальцев кисть плечо Это цепь из рычагов, дистальное звено которой свободное (верхняя конечность) Открытая кинематическая цепь Большая степень свободы Возможность изолированных движений в отдельных звеньях (суставах) ОКЦ ОКЦ может стать ЗКЦ если конечное звено цепи получит связь с опорой (или захват) Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Невозможны изолированные движения в одном суставе Изменение положения в одном суставе приводит к изменению положения в трех суставах При сокращении хотя бы одной мышцы ЗКЦ, происходит движение всех звеньев кинематической цепи ЗКЦ может разомкнуться Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Постоянно закрытая кинематическая цепь Грудная клетка человека состоит из 72 костных и хрящевых элементов, связанных подвижно в 104 точках ЗКЦ не может разомкнуться Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ геометрическая точка тела, через которую проходит равнодействующая всех сил тяжести, действующих на тело при любом его положении в пространстве. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
1. Возраст : новорожденные – Th 5-6 2 года – L 1 5 лет - L 3 Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Расположение ОЦТ определяют: 2. Пол мужчины – L 5 ( L 3- S 5) ; женщины – S1 (L5 – Co1). Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Расположение ОЦТ определяют: 3. Конституция, физическое развитие. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Расположение ОЦТ определяют: 4. Положение тела Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
5. Фазы дыхания, перистальтика кишечника Расположение ОЦТ определяют: Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
1. Устойчивое ОЦТ ниже площади опоры Если тело вывести из равновесия, оно под действием силы тяжести вернется в исходное положение ПЛОЩАДЬ ОПОРЫ – площадь опорных поверхностей и пространства между ними Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
2. Неустойчивое ОЦТ выше площади опоры. Если тело вывести из равновесия, оно падает под действием силы тяжести. Виды равновесия тела Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
1. Достаточная площадь опоры Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Условия устойчивости тела 2. Высота расположения ОЦТ чем ниже, тем больше устойчивость Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
3. Вертикаль из ОЦТ должна падать на площадь опоры чем ближе к центру, тем больше устойчивость Условия устойчивости тела Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
УГОЛ УСТОЙЧИВОСТИ – это угол между вертикалью из ОЦТ и прямой, проведенной из ОЦТ к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем больше степень устойчивости. Условия устойчивости тела Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Осанка – привычная поза непринужденно, стоящего человека. Держит прямо голову и туловище без активного напряжения мышц. ОСАНКА Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды осанки (по Аксенову) 1. Нормальная. Степень выраженности лордозов и кифозов равномерное. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды осанки (по Аксенову) 2. Выпрямленная. Слабо выражены изгибы. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды осанки (по Аксенову) 3. Сутуловатая. Большой шейный лордоз, маленький грудной кифоз Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды осанки (по Аксенову) 4. Лордотическая. Чрезвычайно развит поясничный лордоз. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Виды осанки (по Аксенову) 5. Кифотическая. Особенно сильно развит грудной кифоз. Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
Благодарю за внимание!!! Тюменский колледж производственных и социальных технологий, 2021 г.
