Statica si dinamica corpului uman: centrul de greutate

Poziția verticală a corpului uman, mișcarea sa în spațiu, diverse tipuri de mișcări (mersul pe jos, alergare, sărituri) au evoluat pe parcursul unei lungi evoluții, alături de apariția omului ca specie. In timpul anthropogenes, în legătură cu trecerea la condițiile terestre umane ancestrale, si apoi să se deplaseze în două extremități (inferioare) substanțial neschimbate anatomia întregului organism, componentele individuale, organele, inclusiv sistemul musculo-scheletice. Călătoria a eliberat membrul superior de funcția musculo-scheletică. Partea superioară sa transformat într-un organ de muncă - brațul și în viitor ar putea fi îmbunătățit în dexteritatea mișcărilor. Aceste modificări ca urmare a unei noi funcții calitative au afectat structura tuturor componentelor centurii și a secțiunii libere a membrelor superioare. Cureaua de umăr servește nu numai pentru susținerea membrelor superioare libere, ci și pentru creșterea mobilității. Datorită faptului că scapula se conectează la scheletul trunchiului, în principal cu ajutorul mușchilor, acesta dobândește o mai mare libertate de mișcare. Lameaua umărului participă la toate mișcările care fac clavicula. În plus, scapula se poate mișca liber independent de claviculă. Într-o îmbinare sferică multi-axială, care este înconjurată aproape de toate părțile de mușchi, trăsăturile anatomice ale structurii permit mișcarea de-a lungul arcurilor mari în toate planurile. O specializare deosebită a funcțiilor a afectat structura periei. Datorită dezvoltării degetelor lungi, foarte în mișcare (în primul rând a degetului mare), peria a devenit un organ complex care efectuează acțiuni subtile și diferențiate.

Partea inferioară, presupunând întreaga greutate a corpului, sa adaptat exclusiv funcției musculo-scheletice. Poziția verticală a corpului, corectitudinea reflectată asupra structurii și funcțiilor centurii (pelvisului) și secțiunii libere a membrelor inferioare. Centura inferioară (centura pelviană) ca structură arcuită solidă a fost adaptată pentru a transfera gravitatea trunchiului, capului, membrelor superioare către capul femural. Stabilită în procesul de antropogeneză, panta pelvisului la 45-65 ° facilitează transferul către membrele inferioare libere a gravitației corpului în condițiile biomecanice cele mai favorabile poziției verticale a corpului. Piciorul a dobândit o structură boltită, care ia sporit capacitatea de a rezista greutății corpului și a acționa ca o pârghie flexibilă atunci când se mișcă. Musculatura membrului inferior sa dezvoltat puternic, care sa adaptat la performanța sarcinilor statice și dinamice. În comparație cu mușchii membrelor superioare, mușchii membrelor inferioare au o masă mare.

Pe mușchii membrelor inferioare au suprafețe extinse de sprijin și aplicarea forței musculare. Mușchii membrelor inferioare sunt mai mari și mai puternici decât membrele superioare. Extensorii sunt mai dezvoltați pe membrele inferioare decât flexorii. Acest lucru se datorează faptului că extensorii joacă un rol important în menținerea corpului într-o poziție verticală și în timpul mișcării (mersul pe jos, alergarea).

Pe braț, flexorii umărului, antebrațelor și mâinilor sunt concentrate pe partea din față, deoarece lucrarea făcută de mâini este efectuată în fața trunchiului. Mișcările de mișcare sunt realizate de o pensulă, care este acționată de un număr mai mare de flexori decât extensori. Strângerea musculaturii (pronatori, interstiți) în membrul superior este, de asemenea, mai mare decât în cea inferioară. În membrele superioare, ele sunt mult mai bine dezvoltate decât în extremitatea inferioară. Masa pronatoriilor și crestăturilor mâinii se referă la mușchii rămași ai membrelor superioare ca 1: 4,8. La extremitatea inferioară, raportul dintre masa mușchilor de cotitură și restul este 1: 29,3.

Fascia, aponeuroza la extremitatea inferioară datorată unei manifestări mari de forță în sarcini statice și dinamice sunt mult mai bine dezvoltate decât în membrele superioare. Membrul inferior are mecanisme suplimentare care ajută la menținerea corpului într-o poziție verticală și asigură mișcarea acestuia în spațiu. Cureaua membrelor inferioare este aproape imobile conectată la sacrum și este un suport natural al trunchiului. Aspirația pelvisului pentru a se întoarce înapoi pe capul femurului este împiedicată de un ligament ileo-femural puternic dezvoltat al articulației șoldului și a mușchilor puternici. În plus, verticala gravitației corpului, care se extinde în fața axei transversale a articulației genunchiului, promovează mecanic reținerea articulației genunchiului în poziția extinsă.

La nivelul articulației gleznei, în picioare, crește suprafața de contact dintre suprafețele articulare ale oaselor piciorului inferior și a osului talus. Aceasta este facilitată de faptul că gleznele mediale și laterale se întind pe secțiunea anterioară, mai largă a blocului talus. În plus, axele din față ale articulațiilor gleznei drepte și din stânga sunt fixate una de alta la un unghi deschis la spate. Verticalul greutății corpului trece în fața articulațiilor gleznei. Aceasta duce, ca atare, la încălcarea segmentului anterior, mai larg al blocului talus între gleznele medial și lateral. Îmbinările membrelor superioare (umăr, cot, încheietura mâinii) nu au astfel de mecanisme de frânare.

Schimbări profunde în procesul de antropogeneză osoase suferit, mușchii trunchiului, în special scheletul axial - coloana vertebrală, care este un suport pentru cap, membrele superioare, piept și cavitățile abdominale. În legătură cu coloanele verticale, s-au format curburi spinoase, s-au dezvoltat musculatura dorsală puternică. Mai mult decât atât, coloana vertebrală substanțial legat fix în perechi articulații robuste sacroiliace cu centura membrului inferior (cingătoare e pelvic) care servește biomecanice împotriva corpul distribuitorului gravitațional asupra capului femural (la nivelul membrelor inferioare).

În plus față de factorii anatomice - in special structura la nivelul membrelor inferioare, a corpului, a lucrat în procesul de antropogeneza pentru a menține corpul în poziție verticală, să asigure un echilibru și o dinamică stabilă, o atenție deosebită trebuie acordată situației centrului de greutate al corpului.

Centrul de greutate comun (OCT) al unei persoane este numit punctul de aplicare a forțelor de gravitație ale părților corpului său. Potrivit MF Ivanitsky, OCT este situat la nivelul vertebrelor sacre IV și este proiectat pe suprafața anterioară a corpului deasupra simfizei pubiane. Poziția TC în raport cu axa longitudinală a corpului și a coloanei vertebrale depinde de vârstă, sex, oase ale scheletului, mușchi și depozite de grăsime. În plus, fluctuațiile zilnice ale poziției OCT sunt observate în legătură cu scurtarea sau prelungirea coloanei vertebrale, care apar din cauza zilei și a nopții inegale de activitate fizică. La persoanele în vârstă și în vârstă, poziția TTPM depinde, de asemenea, de postură. La bărbați BCT situat la nivelul lombar III - V sacrală, femei - 4-5 cm mai mici decât la bărbați, și corespunde nivelului de V la I la nivelul vertebrelor lombare coccigiană. Acest lucru depinde, în special, pe mai mare decât la bărbați, depozitele de grăsime subcutanată în pelvis și șolduri. La nou-născuți, OCT se situează la nivelul vertebrelor toracice V-VI, apoi coboară treptat (până la 16-18 ani) și se mișcă oarecum înapoi.

Poziția TTP a corpului uman depinde, de asemenea, de tipul de fizic. La indivizii cu un tip de fizic (în astenici), OCT este relativ mai scăzut decât în cazul persoanelor cu structură brahymorph (în hiperstinitică).

Ca rezultat al studiilor sa constatat că OCT-ul corpului este de obicei la nivelul vertebrelor sacre II. Verticala trece centrul de greutate la 5 cm în spatele axei transversale a articulațiilor șoldului, de aproximativ 2,6 cm posterior la o linie care leagă trohanterului și 3 cm anterior față de axa transversală a articulațiilor gleznei. Centrul de greutate al capului se află ușor înainte de axa transversală a îmbinărilor atlanto-occipitale. Centrul de greutate comun al capului și trunchiului se află la nivelul marginii anterioare a vertebrelor toracice X.

Pentru a păstra echilibrul durabil al corpului uman pe un plan, este necesar ca perpendiculară de la centrul de greutate, cad pe suprafața ocupată de ambele picioare. Corpul este mai puternic deoarece suprafața de susținere este mai largă și cu atât centrul de greutate este mai jos. Pentru poziția verticală a corpului uman, menținerea echilibrului este sarcina principală. Cu toate acestea, încordarea musculară corespunzătoare, o persoană poate deține corpul într-o varietate de poziții (în anumite limite), chiar și atunci când proiecția centrului de greutate deplasat în afara zonei de sprijin (puternic al trunchiului apleca lateral, etc.). În același timp, starea și mișcarea corpului uman nu pot fi considerate stabile. Cu picioare relativ lungi, o persoană are o amprentă relativ mică. Deoarece centrul de greutate corporală totală a unei persoane este relativ mare (la sacrale II), și zona de sprijin (zona dintre cele două tălpi și spațiile dintre ele) este mică, stabilitatea corpului este foarte mic. Într-o stare de echilibru, corpul este menținut de forța contracțiilor musculare, ceea ce îl împiedică să cadă. Părțile corpului (cap, trunchi, membre) ocupă poziția corespunzătoare fiecăruia. Cu toate acestea, în cazul în care există o relație ruptă de părți ale corpului (de exemplu, care se întinde mâinile înainte, îndoire a coloanei vertebrale în timp ce în picioare, etc.), modificat în mod corespunzător situația și echilibrul altor părți ale corpului. Momentele statice și dinamice ale acțiunii musculaturii sunt în legătură directă cu poziția centrului de greutate al corpului. Având în vedere că centrul de greutate al întregului corp este situat la nivelul II sacrală în spatele liniei transversale care leagă centrele de șold articulațiilor, dorința de trunchi (împreună cu pelvisului) vârful în spate se opun muschii puternic dezvoltate si ligamentele care întăresc șolduri. Aceasta asigură echilibrul întregului corp superior, care este ținut pe picioarele sale într-o poziție verticală.

Dorința corpului de a cădea înainte în picioare este datorată trecerii verticale a centrului de greutate din față (3-4 cm) de la axa transversală a articulațiilor gleznei. Căderea se opune acțiunii mușchilor suprafeței posterioare a tibiei. În cazul în care linia verticală a centrului de greutate se va deplasa și mai mult în față - la degete, reducerea mușchilor spatelui ale părții de jos călcâiul piciorului este ridicată de la planul de sprijin, centru de linie cu plumb de greutate se mișcă înainte, și va servi ca degetele de la picioare de sprijin.

În plus față de suport, extremitățile inferioare îndeplinesc funcția locomotorie, deplasând corpul în spațiu. De exemplu, atunci când mersul pe jos a unui corp uman efectuează o mișcare translațională, alternativ, odihnindu-se pe un picior sau pe cealaltă. În acest caz, picioarele execută alternativ mișcări pendulum. În timpul mersului, unul dintre membrele inferioare la un moment dat este suportul (spate), celălalt - liber (din față). Cu fiecare pas nou, piciorul liber devine piciorul de sprijin, iar piciorul de sprijin este deplasat înainte și devine liber.

Reducerea mușchilor de la extremitatea inferioară atunci când mersul în mod semnificativ întărește curbura talpa piciorului crește curbura arcurilor sale transversale și longitudinale. În același timp, în același timp, corpul se înclină înainte, împreună cu pelvisul pe capul femural. În cazul în care primul pas este pornit piciorul drept, apoi piciorul drept, apoi, la mijlocul tălpi și degetele de la picioare sunt ridicate deasupra planului suportului, îndoit piciorul drept la șold și genunchi articulațiilor, și a adus în față. În același timp, articulația șoldului din această latură și trunchiul urmează în spatele piciorului liber. Acest picior (drept) care contractează energic cvadriceps femoris se îndreaptă spre articulația genunchiului, atinge suprafața suportului și devine suportul. În acest moment, celălalt, piciorul stâng (până la acest punct, spatele, piciorul de sprijin) se îndepărtează de planul de sprijin, se mișcă înainte, devenind piciorul în față, liber. Piciorul drept în acest moment este lăsat în urmă ca un picior de sprijin. Împreună cu membrele inferioare și corpul se mișcă înainte și puțin mai sus. Astfel, ambele membre fac simultan aceleași mișcări într-o ordine strict definită, sprijinind corpul dintr-o parte și apoi celălalt și împingându-l înainte. Cu toate acestea, în timpul mersului, nu există timp pentru ca ambele picioare să fie rupte de pe sol în același timp (planul suport). Flancul frontal (liber) are întotdeauna timp să atingă planul suportului cu călcâiul înainte ca piciorul spate (suport) să se despartă complet de el. Acest lucru este diferit de mers și sărituri. În același timp, atunci când mersul pe jos, există un moment în care ambele picioare se ating de pământ în același timp, suportul pentru întreaga talpă și cel liber cu degetele. Cu cât mersul este mai rapid, cu atât este mai scurt momentul contactului simultan al ambelor picioare cu planul de sprijin.

Urmăriți când mersul se schimbă poziția centrului de greutate, puteți observa mișcarea întregului corp înainte, în sus și în lateral în planurile orizontale, frontale și sagitale. Cea mai mare deplasare are loc înainte în plan orizontal. Deplasarea în sus și în jos este de 3-4 cm, iar în laturi (balansări laterale) 1-2 cm. Natura și amploarea acestor deplasări sunt supuse unor fluctuații considerabile și depind de vârstă, sex și caracteristici individuale. Combinația acestor factori determină individualitatea mersului, care se poate schimba sub influența formării. În medie, lungimea pasului liniștit este de 66 cm și durează 0,6 s.

La accelerarea mersului pasul trece în alergare. Rularea diferă de mers pe jos în sensul că, cu acesta, numai suportul și contactul zonei de sprijin cu una sau cealaltă picior alternativ.

[1], [2]