Биокинематические пары и цепи

ДВИГАТЕЛЬНОГОАППАРАТА

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

.._

Лекция №2

Движение человека и частей его тела подчиняется законам механики и в значительной мере зависят от того, каково строение его тела и каковы его свойства.

Особенности строения тела человека и его двигательного аппарата дают основание рассматривать тело в целом и его части как особые биомеханические системы.

Биомеханическая система- это объединение живых объектов (органов, тканей), которые обладают общими особенностями в проявлении законов механического движения, управления ими, участия в этих движениях. С механической точки зрения опорно-двигательный аппарат-это управляемые био-кинематические цепи (звенья и их соединения), оснащенные группами мышц. Звенья тела характеризуются определенными размерами, массой, моментами инерции, они снабжены мышечными двигателями. Характерной чертой строения биомеханической системы является ее переменный характер. При движении изменяется число рабочих звньев.,степени их свободы, состав мышечных групп, их взаимодействие и др.

По своей природе биомеханическая система двигательного аппарата одновременно является: а) механизмом организации и передачи движения, б)источником энергии движения, в) системой управления.

вызывают их перемещение, изменяют траекторию их движения. При этом мышцы определяют движения костных рычагов, которые лишь придают жесткость конструкции, передавая Части тела человека, имеющие подвижные соединения. принято рассматривать

как звенья (рычаги), входящие в состав биокинематических пар и цепей. Эти звенья находятся под воздействием приложенных к ним сил (внешних и внутренних), которые усилия и движение на расстояние. В движениях проявляются особенности строения и механические свойства биосистемы.

Биомеханика изучает в опорно- двигательном аппарате те особенности строения и функции, которые имеют отношение к совершенствованию движений.,используя упрощенную модель тела человека – биомеханическую систему. Она обладает основными свойствами, существенными для осуществления двигательной функции, но не включает в себя множество частных деталей

1. Соединения звеньев тела..

Два соседних звена, соединенные подвижно, образуюут биокинематическую пару. Пары, в свою очередь, объединены в биокинематческие цепи.

Биокинематическая папра- это подвижное соединение двух звеньев, в котором возможности движений определяются его строением и управляющим воздействием мышц.

В анатомическом смысле- это два смежных звена тела, соединенных суставом

Способ соединения накладывает ограничения (связи) на относительное движение (степени связи). Наличие подвижности в соединениях предоставляет звеньям определенные возможности относительного движения. (степени свободы движения).

Различают связи: а) геометрические (постоянные препятствия перемещению в каком –либо направлении) и б) кинематические (ограничения в скорости перемещения, например, мышцей – антогонистом). Постоянные связи определяют сколько как максимум и каких остается степеней свободы движений.

Кинематические пары бывают: а) поступательные - одно звено может перемещаться поступательно по отношению к другому (например, боковые движения нижней челюсти).

б) вращательные -повороты звеньев в цилиндрических и шаровых суставах;

в) винтовые с сочетанием поступательного и вращательного движений.(например, в голеностопном суставе).

Соединения, допускающие поворот звеньев пары, называются шарнирами.

В целом, при одной степени свободы движений в суставе взаимное расположение этих звеньев определяется суставным углом. Если в суставе две или три степени свободы движений-то эйлеровыми углами. Следует подчеркнуть, что почти все биокинематические пары вращательные.

Биоукинематические цепи- это системно связанная совокупность биокинематических пар, последовательное или разветвленное соединение ряда кинематических пар. Кинематическую цепь, в которой конечное звено свободно, называют незамкнутой; цепь, в которой нет свободного звена,- замкнутой

В каждом соединении незамкнутой цепи возможны изолированные движения. Они геометрически независимы от движений в других соединениях (если не учитывать взаимодействия мышц). В замкнутой или замкнувшейся цепи невозможно одиночное изолированное движение,суставные углы и скорости их изменения взаимосвязаны. Из этого следует, что в замкнутых цепях возможностей движений меньше, но управление ими точнее и проще. (рис. 1)