Кинематично описание на положението на човешкото тяло
| Въведение | 3 | |
| 1 | Общи понятия | 4 |
| 2 | Кинематично описание на положението на човешкото тяло | 5 |
| 3 | Кинематика на движенията в ставите | 7 |
| 4 | Човешката биомеханика е неразделна част от приложните науки, които изучават човешкото движение | |
| 5 | Методи за изследване на биомеханиката на опорно-двигателния апарат | 10 |
| Заключение | единадесет | |
| Литература | 12 |
Биомеханика (гръцки bios живот + гръцки mechanike механика (наука за машините)
1. Движението на живите.
2. Дял от природните науки, който изучава въз основа на модели и методи на механиката механичните свойства на живите тъкани, отделни органи и системи или на организма като цяло, както и протичащите в тях механични явления.
В исторически план за близка до описаната научна област се е използвало наименованието ятромеханика (от гръцки ιατρο – лекар).
Биомеханичните изследвания обхващат различни нива на организация на живата материя: биологични макромолекули, клетки, тъкани (биореология), органи, системи от органи, както и цели организми и техните общности. Най-често обект на изследване на тази наука е движението на животните и хората, както и механичните явления в тъканите, органите и системите. Под механично движение се разбира движението на цялата биосистема като цяло, както и движението на отделни части на системата една спрямо друга - деформацията на системата. Всички деформации в биосистемите, по един или друг начин, са свързани с биологични процеси, които играят решаваща роля в движенията на животните и хората. Това е мускулна контракция, деформация на сухожилие, кост, връзки, фасция, движение навътреставите.
Биомеханиката на човека е комплексна наука, включваща голямо разнообразие от знания на други науки, като: механика и математика, функционална анатомия и физиология, възрастова анатомия и физиология, педагогика и теория на физическата култура.
През последните години броят и нивото на биомеханичните изследвания нарасна неимоверно. Това според нас се обяснява с два фактора. Първо, подобряването на изследователските възможности поради появата на компютри от ново поколение (повечето изследвания в биомеханиката се основават на използването на компютри). Второ, повишеният интерес към биомеханичните данни на представители на много сродни специалности - специалисти по роботика и манипулатори, космическа биология и медицина, ортопеди и травматолози, неврофизиолози и, разбира се, спортни работници - треньори, учители, учени, лекари.
Движенията на човек до голяма степен зависят от структурата на тялото му и какви са неговите свойства. Изключителната сложност на структурата и разнообразието от свойства на човешкото тяло, от една страна, правят самите движения и тяхното управление много сложни. Но, от друга страна, те предизвикват изключително богатство, разнообразие от движения, което все още е недостъпно изобщо за никоя от най-съвършените машини.
Отвличайки вниманието от детайлите на анатомичната структура - физиологичните механизми на управление на опорно-двигателния апарат, се разглежда опростен модел на човешкото тяло - биомеханична система. Притежава основните свойства, които са от съществено значение за изпълнението на опорно-двигателния апарат.
От гледна точка на механиката опорно-двигателният апарат на човека е механизъм, състоящ се от сложна система от лостове, задействани от мускулите. При учене обачечовешките движения и причините, които ги причиняват, би било погрешно да се ограничим до понятията на механиката. Необходимо е да се има предвид биологичната природа на "механизмите" на човешкото тяло. Анализът на дейността на опорно-двигателния апарат от биологична гледна точка позволява да се разкрие оригиналността на устройството и принципа на действие на "живите механизми".
2 Кинематично описание на позицията на човешкото тяло
Има много начини да се опише позицията на човешкото тяло. Нека опишем един от най-удобните, разработен от V.T. Назаров (1974) и въз основа на работата на G.V. Коренен (1964) за механиката на контролирано тяло. Позицията на човешкото тяло в пространството се описва в този случай чрез местоположение, ориентация и поза.
Мястото на тялото характеризира в коя част от пространството се намира човек в момента. За да се определи мястото на тялото, е достатъчно да се посочат три координати на всяка точка от тялото във фиксирана координатна система. Като такава точка обикновено е удобно да се избере общият център на масата на тялото, свързвайки с него началото на друга, движеща се координатна система, чиито оси са ориентирани по същия начин като осите на неподвижната система.
Ориентацията на тялото характеризира неговото въртене спрямо фиксирана координатна система. Позата на тялото характеризира относителното положение на връзките на тялото една спрямо друга.
Припомнете си как се определят основните равнини и оси на човешкото тяло (фиг. 1).
Основните равнини на тялото са ориентирани в система от три взаимно перпендикулярни оси: вертикална и две хоризонтални - напречна и дълбока.
Вертикалната равнина, минаваща през предната средна и гръбначна линия, както и всяка равнина, успоредна на нея, се наричат сагитални. Те разделят тялото на дясна и лява част.
вертикална равнина, минаваща презперпендикулярна на сагиталната, както и всяка равнина, успоредна на нея, се наричат фронтални. Те разделят тялото на предна и задна част.
Хоризонталните равнини вървят перпендикулярно на тези две равнини и се наричат напречни (напречни). Те разделят тялото на горна и долна част.
За съжаление основните анатомични равнини и оси са малко полезни за описание на много човешки движения. Проблемът тук е, че координатните системи трябва по някакъв начин да бъдат свързани с тялото, така че промяната в ориентацията на тази система да отразява промяна в ориентацията на тялото.
3Кинематика на движенията в ставите
В анатомията за описание на позите и движенията в ставите се използват следните термини: флексия - екстензия, абдукция - адукция, пронация - супинация и други производни на горните. Тази терминология е описателна. Той не се основава на изследването на характеристиките на движението в отделните стави на повърхностите по време на флексия в тазобедрените и коленните стави са напълно различни и, което е особено важно при биомеханичния анализ на движенията, не задава система от независими ъгли на Ойлер, които определят позицията в ставата. Следователно, когато се извършват няколко последователни движения, крайната позиция на крайника зависи от реда, в който са извършени, и може да се промени, въпреки че съответното движение не е извършено.
В основата на човешката система е твърдението, че в ставите на човешкото тяло могат да се извършват само два вида движения - усукване (въртене) и ротация (люлеене).
Моделирането на ставите с идеални панти, като се приема, че всяко движение в ставата е сферично движение спрямо фиксиран център, опростява реалната ситуация. Всъщност положението на моментните осивъртенето може да се промени. Важността на това обстоятелство и следователно възможността за пренебрегването му зависи от разглежданите въпроси. По-специално, изместването на осите на въртене няма да промени значително геометрията на масите, но има силен ефект върху ръцете на силите на отделните мускули.
Така биомеханичната система е опростено копие, модел на човешкото тяло, върху който можете да изучавате моделите на движенията.
4Човешката биомеханика е неразделна част от приложните науки, които изучават човешкото движение
Движенията на части от човешкото тяло са движения в пространството и времето, които се извършват в много стави едновременно и последователно. Движенията в ставите по своята форма и природа са много разнообразни, те зависят от действието на много приложени сили. Всички движения са естествено комбинирани в интегрални организирани действия, които човек контролира с помощта на мускулите. Като се има предвид сложността на човешките движения, в биомеханиката се изучават техните механични и биологични аспекти и задължително в тясна връзка.
Тъй като човек винаги извършва смислени действия, той се интересува от това как може да се постигне целта, колко добре и лесно работи при определени условия. За да бъде резултатът от движението по-добър и по-лесно да се постигне, човек съзнателно взема предвид и използва условията, в които се извършва движението. Освен това се научава да изпълнява движенията по-съвършено. Биомеханиката на човека взема предвид тези способности, което се различава значително от биомеханиката на животните.
По този начин биомеханиката на опорно-двигателния апарат на човека изучава кой метод и какви условия за извършване на действия са по-добри и как да ги овладеете. Общата задача на изучаването на движенията е да се оцени ефективността на прилагането на силите запостигане на поставената цел. Всяко изучаване на движения в крайна сметка има за цел да ви помогне да ги изпълнявате по-добре. Преди да продължите с разработването на най-добрите начини за действие, е необходимо да оцените съществуващите. От това следва общата задача на биомеханиката, която се свежда до оценка на ефективността на методите за извършване на изучаваното движение. Биомеханиката изследва как получената механична енергия на движение и напрежение може да придобие работно приложение. Работният ефект се измерва с това как се използва изразходваната енергия. За да направите това, определете какви сили извършват полезна работа, какви са по произход, кога и къде се прилагат. Същото трябва да се знае за силите, които произвеждат вредна работа, която намалява ефективността на полезните сили. Подобно проучване дава възможност да се направят изводи как да се повиши ефективността на действието. При решаването на общия проблем на биомеханиката възникват множество частни проблеми, които не само осигуряват пряка оценка на ефективността, но и произтичат от общия проблем и са подчинени на него.