Основы антропометрии

Современная биомеханика во многом основана на данных, на­копленных традиционной антропометрией, адаптированных и часто упрощенных так, чтобы они соответствовали механическим представлениям и терминологии. С другой стороны, системати­ческие биомеханические исследования также оказали влияние на развитие антропометрических методик. В гл. 1 на рис. 1.2 указано положение основных отсчетных плоскостей: среднеса-гиттальная плоскость делит тело на левую и правую половины, фронтальная плоскость — на передний и задний отделы и транс-версальная плоскость — на верхнюю и заднюю части. Располо­жение среднесагиттальной плоскости довольно хорошо опреде­лено в отличие от положений фронтальной или трансверсальной плоскостей. Однако обычно предполагают, что эти три плоско­сти пересекаются в области лобка так, что точка их пересече­ния, начало координат системы ХУZ, расположена близко к центру масс прямостоящего тела.

Как предложил в свое время Борелли, скелетную систему человека обычно упрощают до звеньев, соединяющихся в суста­вах. Длинным костям между основными сочленениями, таким образом, ставятся в соответствие прямые линии между сустава­ми, причем число звеньев (или суставов) зависит от необходимых точности и реальности модели. На рис. 2.1 показана типичная система звено — сустав, используемая при биомеханическом мо­делировании. Это, очевидно, сильное упрощение более реалис­тичных описаний, показанных на рис. 1.3 и 1.4. Отметим, напри­мер, что модель позвоночного столба имеет лишь два сочленения между шейным и крестцовым соединениями. Ясно, что это не может быть реалистической моделью позвоночного столба с его многими степенями свободы во многих сочленениях. Однако для данной цели такое упрощение может быть приемлемо и приме­няется на практике.

Примером такого целенаправленного упрощения служит мо­делирование сустава запястья. По отношению к предплечью ру­ка может быть согнута и разогнута, отведена и приведена, а так­же может находиться в пронационном или супинационном поло­жениях. Хотя сгибание и отведение — приведение могут быть верно исполнены мыщелковидным суставом с двумя степенями свободы, с анатомической точки зрения неверно считать, что> сустав запястья обеспечивает и вращательные движения (как это часто делают при моделировании), так как вращение при

у!----------- Стопа

Рис. 2.1. Типичная система звено — сустав, применяемая в биомеханике [И}.

пронации и супинации на самом деле происходит в предплечье. И все же этим методом можно пользоваться для определенных целей моделирования при условии, что ограничения этого упро­щения ясно понимаются и учитываются.

Для описания движения тела и его частей определенных и легко понятных терминов не существует. Очевидно, несколькими строками выше было очень утомительно описывать несколько видов движения кисти по отношению к предплечью. Традицион­ная медико-анатомическая терминология часто довольно про­странна и не позволяет делать различия между смещениями час­тей тела и движениями, происходящими в сочленениях. Более

того, нулевое положение часто подразумевается, но не опреде­ляется. Попытки создать лучшую систему обозначений пока не встретили общего одобрения. Существуют системы обозначений, которые описывают положения и движения частей тела и удовлетворяют хореографов и танцоров, но они пока не подходят для решения инженерных задач. Поэтому еще предстоит разра­ботать адекватную систему обозначений, которую можно было бы легко применять.