Studiind structura și funcțiile corpului uman, nu se poate face fără cunoașterea legilor mecanicii, deoarece corpul uman și legăturile sale individuale au o anumită masă, greutate și volum. Cu toate acestea, trebuie amintit că mușchii care sunt puterea de tracțiune activă pro-producător reprezintă formarea de viață, starea de care depinde de mai multe aspecte, cum ar fi: gradul de fitness, oboseala, starea de alimentare a sistemului nervos central și așa mai departe.
Mecanica interacțiunii dintre mușchi și pârghii osoase este în mare măsură determinată de modul și locul de atașare a mușchilor la oase. Când este vorba de conceptele de „locul de origine“ sau „loc de sprijin“ și mușchii „locul de atașare“, sau, așa cum este, uneori, a spus, „fix“ sau „mobil“ puncte de mușchi, trebuie înțeles în mod condiționat. Această condiționalitate este legată de ideea celor mai frecvent observate mișcări cauzate de contracția unui mușchi dat; De exemplu, mușchiul brahial care trece în fața articulației cotului este de obicei descris drept flexor al antebrațului. Locul începutului său, sau punct fix, este considerat un os brahiu, iar locul de atașament sau punctul mobil este ulna. Într-adevăr, în marea majoritate a cazurilor, acest mușchi acționează ca un flexor antebraț. Dar dacă antebrațul sau mâna este fixă, cum se întâmplă, de exemplu, atunci când trageți pe bara transversală, mușchii umărului de umăr cauzează umărul să se flexeze. Astfel, locul începutului mușchiului și locul atașării acestuia, în funcție de legătura corpului în acest caz este mai mobil, se pot schimba reciproc prin poziția lor. În majoritatea cazurilor, legătura care este mai departe de corp, adică legătura distală, este mai mobilă decât cea proximală, situată mai aproape de corp. Cu toate acestea, în toate cazurile, forța cu care acest muschi trage link-ing proximal la distal și distal la proximal, în același timp, desigur, este întotdeauna același, în conformitate cu legea lui Newton a egalității de acțiune și de reacție.
Forța egală a mușchiului. Direcția forței rezultante a mușchiului este considerată a fi o linie dreaptă care leagă centrul locului de la începutul mușchiului de centrul locului de atașare. În această direcție, locurile de atașare ale acestui mușchi pot converge. In actu-ness numai în cazuri rare, direcția de mișcare este complet coincide cu dătătoare de direcție mușchilor axiali (aceasta se referă la acei mușchi precum abdominis rectus, lungi și scurte extensori radiale de-Metacarp și așa mai departe.). Pentru majoritatea mușchilor această coincidență este imposibilă.
Acest lucru se datorează faptului că puterea musculară acționează de obicei, pe elementul osos la un unghi, și, prin urmare, acesta poate fi întotdeauna defalcate în forțele componente (Figura 102.), dintre care unul se va concentra pe lungimea brațului, iar celălalt - perpendicular pe ea . Forța care acționează de-a lungul lungimii pârghiei cauzează comprimarea pârghiei și, de asemenea, consolidează legătura oaselor, deoarece forța exterioară acționează asupra articulației. Această forță nu participă direct la mecanica mișcării. A doua forță, direcționată perpendicular pe brațul osos, este o componentă utilă a forței de tracțiune a mușchiului. Ea produce mișcarea legăturii osoase.
Componenta utilă este mai mult decât la un unghi mai drept, mușchiul se apropie de pârghie. Atunci când mușchiul rezultat formează un unghi drept cu pârghia, forța de tracțiune musculară este utilizată pentru a se deplasa complet. Dacă această forță formează cu axa pârghiei unghi mai mic decât drept, componenta utilă poate fi considerată ca un picior cuvă al unui triunghi dreptunghic a cărui ipotenuză este forța rezultantă. Deoarece picior dreptunghiular Treu Golnik poate fi definită ca produsul ipotenuzei sinusul sau cosinusul unghiului opuse unghiului inclus, relația dintre componenta utilă și ridicați mușchii pot fi ușor de instalat.
Este necesar să se ia în considerare faptul că mai mulți mușchi acționează asupra oricărei legături osoase, fiecare având propriul rezultat. Prin urmare, mișcarea legăturii osoase în acest caz este rezultatul acțiunii combinate a mușchilor, rezultatul fiind fie adunat, fie scăzut.
Principiul de funcționare a pârghiei aparatului motor. Pârghiile în mecanică se disting în funcție de locul de aplicare a forțelor în raport cu punctul de sprijin al pârghiei. Dacă două forțe sunt aplicate de pe ambele părți ale axului pârghiei, în jurul căruia are loc rotația și acționează într-o direcție, atunci corpul solid este pârghia de primă importanță. Când forțele sunt aplicate numai pe o parte a punctului de sprijin al pârghiei și sunt direcționate în direcții diferite, există o pârghie de tipul celui de-al doilea.
Levier de primul tip. În ceea ce privește levier uman cu motor Appa-rata de primul tip este numită „echilibru pârghie“ (Fig. 103). Din acest punct de vedere poate fi atribuită unui echilibru-SRI a pus toate unitățile pe suprapus cu activul suport, cum ar fi, de exemplu, cap-la coloana vertebrala, pelvisul cu privire la coapsa și așa mai departe. D. În primul exemplu, forțele majore care contribuie înclinarea capului spre față, sunt forța gravitației și forța tracțiunii musculare. În deținerea directă a capului vertical, a redus de la centrul de greutate, care este situată ușor în spatele șeii turcești, trece în fața axei transversale a atlanto-occipital neniya considerat. Forța musculară egală este aplicată osului occipital și trece în spatele acestei axe. Condiția de echilibru este egalitatea cuplului acestor două forțe. Cuplul forța este produsul de forță pe ea lungime umăr t. E. Distanța de la punctul de sprijin până la punctul de aplicare a forței.
În acele cazuri în care capul este îndoit sau îndoit, balanța este ruptă și cuplul unei forțe devine mai mare sau mai mic decât cuplul din cealaltă forță. De exemplu, dacă mușchii din zona nazală sunt relaxați atunci când capul este ținut direct, capul se înclină în față, deoarece cuplul de greutate devine mai mare decât cuplul forței de tracțiune musculară. Pe de altă parte, dacă tracțiunea mușchilor din zona nazală crește și cuplul forței de tracțiune devine mai mare decât cuplul forței de gravitație, atunci capul se extinde.
Trebuie remarcat faptul că, prin acest raționament, este permisă o anumită schematizare. Faptul că înclinarea capului se produce bla Godard este nu numai puterea de greutate, dar, de asemenea, unele, deși ușoară, mușchii de participare situate în fața coloanei vertebrale cervicale. Acesti muschi fac parte toti muschii care se ataseaza la osul hioid și ajungând pentru ea de mai sus și mai jos, și (mai ales) mușchii care se află direct pe suprafața anterioară a coloanei vertebrale (lungi mușchii capului și gâtului longus). Prin urmare, aceasta ar fi, desigur, corect să vorbim nu despre forța de cuplu de gravitație, și momentul de forță, o pantă de căi stvuyuschih în fața capului. Cu toate acestea, la o explicație inițială a mișcărilor de bază ale corpului uman, cum ar schematizarea dopa-STIM, deoarece contribuie la o acțiune ponima-Niju forțe mai ușoare și rapide cele mai importante.
Pârghia celui de-al doilea tip. In mecanica, de obicei, fără a ține seama etsya diferența calitativă a forțelor care sunt aplicate la brațul, și, după cum știm, acesta nu este acceptat pârghia celui de al doilea tip subdivizarea în diferite vizibilitate. Cu toate acestea, în legătură cu un organism viu, este necesar să se ia în considerare, după cum sa menționat deja, două forțe: forța tracțiunii musculare și forța gravitației. Prin urmare, în funcție de locul de aplicare a acestor forțe în raport cu axa de sprijin, se pot distinge două tipuri de pârghii de tipul celui de-al doilea.
Un soi este deseori numit "pârghie de putere". Se caracterizează prin faptul că umărul forței de tracțiune musculară este mai mare decât umărul gravitațional. Un exemplu de astfel de pârghie poate servi ca oprire în timpul ascensiunii pe jumătatea degetelor (Figura 104). Locul de sprijin în acest caz este capul oaselor metatarsale, prin care trece axa de rotație a întregului picior. Forța de tracțiune musculară, ceea ce denotă o ca directă-mea mergând de la osul călcâiului în direcția de împingere tricepsului tibiei piciorului flexor mai energic are o influență mai mare decât forța de gravitație. Acesta din urmă este transmis prin oasele piciorului inferior la picior și presează direct pe talus, contribuind la scăderea piciorului. Nu amestecați vectorul gravitațional cu vertical GTC-gap a centrului de greutate generală și extinzându-se în prezenta cauză în capetele oaselor metatarsiene, t. E. În interiorul zonei de sprijin, care este indispensabilă pentru menținerea echilibrului corp. Mișcările pârghiei de acest fel sunt destul de limitate. În mod figurativ, se poate spune că există un câștig de forță datorită unei pierderi în amplitudine și viteză a mișcării.
O altă varietate de ry-chaga a celui de-al doilea tip este numită "pârghie rapidă și rapidă" (vezi Figura 100). Acest soi este adesea folosit pentru a explica mișcările corpului uman. Acesta este caracterizat prin aceea că o singură forță - forța de împingere musculară - este atașată în apropierea axei de rotație și umărul este considerabil mai mic decât altă putere - contracarează forța gravitației sau forța defunctului orice altă rezistență. De exemplu, mușchi Produ ca venind flexie a antebrațului, sunt biceps ple cha, spata, mușchiul fasciculului umerilor, teres pronator musculare si a altor muschi care au ravnodeyst-stadiu de dezvoltare axe transversale care se extinde în fața cotului sous-puse. Brațul mușchiului rezultat este de aproximativ 2 cm. Forța de gravitație are o ple-cho mult mai mare. Deci, în cazul în care o persoană care deține o perie cu o greutate antebrațul îndoit în 16 kg, umărul este egală cu forța de gravitație-telno Aprox 20 cm, adică. E. Rezistența braț de forță în jurul de syat ori mai mult decât umăr-am antiplacă vigoare. Starea echilibrului este egalitatea momentelor rotative ale acestor două forțe. Acest lucru explică de ce, atunci când ascensorul mușchilor flexori ai antebrațului de aproximativ 160 kg, o persoană neinstruit poate păstra la un antebraț îndoit numai 16 kg. De fapt, 160x0,02 = 16 х хО, 2, adică fiecare moment de rotație este egal cu 3,2 kgm.
Astfel, acest tip de pârghie are o pierdere în forța de ridicare datorată unei creșteri semnificative a amplitudinii și vitezei de mișcare. Într-adevăr, atunci când îndoirea peria cot, și în plus capetele degetelor pot efectua mișcări cu amplitudine considerabil mai mare și viteză decât călcâiul piciorului atunci când alpinism pe șosete. În creștere pe degetele de la picioare, omul pripod Niemann-greutatea corpului, care, de asemenea poate fi extinsă la orice altă sarcină suplimentară, peria poate fi ridicată în mod semnificativ mai puțin de severitate.
Sub o varietate de mișcări și poziții de om caută să pună corpul într-o poziție în care puterea cuplului mușchilor de lucru au fost, probabil, mai mult, cu un minimum de forță musculară și a forțelor de rezistență cuplu - poate mai puțin. Deoarece cuplul forței musculare pentru o anumită poziție a corpului este constantă, deoarece este determinată de structura anatomică a vehiculului motor, focalizarea este îndreptată spre reducerea momentului de rezistență.
Compoziția forțelor. Pentru a determina mărimea și localizarea grupului forță rezultantă sinergici aplicații, vectori care sunt paralele cu para, se adaugă până puterea tuturor mușchilor din grup. În cazul în care acest grup este format din doi mușchi, rezultanta va fi egală cu suma forțelor de ridicare, și punctul de aplicare a acesteia va fi pe o linie dreaptă perpendicular pe direcția rezultantei acestor doi mușchi, distanța este invers proporțională cu puterea fiecărui mușchi. În cazul în care un grup de mușchi sinergică, constă dintr-un număr mare de mușchi, rezultanta întregului grup este de asemenea egală cu suma forțelor tuturor mușchilor. Punctul de aplicare este punctul situat între locurile de atașare a tuturor acestor mușchi. În cazul în care cota de pre-determinată a punctului rezultat de aplicare a fiecăreia dintre cele două mușchi, este ușor de a găsi punctul de aplicare al rezultanta tuturor acestor grupe de mușchi. Ca un exemplu, mușchi, perie flexor, dreapta și stânga mușchii abdominali drepte, etc. În primul caz, grupul este format din mai multe mușchi sinergic, în al doilea -. Doar doi.
Muschii relativ puțini sunt localizați în paralel între ei. În cele mai multe cazuri, rezultatul lor este unul în raport unul cu celălalt sub un anumit unghi. Cu toate acestea, forțele de descompunere în conformitate cu regula unei paralelograme, se pot determina întotdeauna acele componente care se desfășoară în paralel și promovează mișcarea în jurul axei date (Figura 105).
Prin adăugarea de forțe care afectează mișcarea unei anumite legături în corp, termenul poate fi nu numai forța musculară, ci și gravitatea legăturii.
Scăderea forțelor. Dacă mușchii sunt atașați de os, tragându-l în direcții opuse, atunci mișcarea în acest caz are loc ca urmare a adăugării de forțe cu semne diferite, adică există o scădere a forțelor. Rezultatul este direcționat către o forță mai mare și este egal cu diferența dintre forțele mai mari și cele mai mici. De exemplu, mușchii, care o trag în direcții diferite, sunt atașați de scapula, în special de marginea vertebrală. Astfel, partea inferioară a mușchilor romboidali mari și dinții inferiori ai mușchiului anterior dentat, care lucrează simultan, trage unghiul inferior al scapulei în direcții opuse. În cazul în care forțele mușchilor care deplasează osul dat în direcții diferite sunt egale, ele sunt echilibrate unul cu altul și osul rămâne fix, fixat în locul său. Cu reducerea totală a mușchilor în zona dată, este de obicei doar o astfel de fixare în locul acestei legături osoase. Doar câțiva mușchi trag oasele la care se atașează, în direcții diametral opuse. Majoritatea mușchilor atașați de un os, de exemplu, la lopatka, din diferite părți ale acestuia, formează tracțiuni îndreptate la un anumit unghi unul față de celălalt. Cu toate acestea, aceste tracțiuni pot fi descompuse astfel încât componentele lor să se poată mișca în direcții opuse și să participe la mișcări opuse.
Forțe care acționează sub un unghi. În acele cazuri în care mușchii trag osul în două direcții diferite, dar nu direct opuse, forțele musculare rezultate sunt exprimate de diagonala paralelogramului construit pe aceste forțe. De exemplu, direcția de împingere a fiecărui mușchi, determinând în umăr - mușchiul pectoral și Shih rochayshey mușchilor spatelui, nu coincide cu direcția de mișcare în acționarea umărului. Mai mult decât atât, chiar și nu există nici o astfel de muschi, la bord forțe de tracțiune, care ar fi perfect potrivite cu direcția de mișcare la reducerea umăr-zheniya atunci când are loc această mișcare în plan fron-tal. Astfel, cei doi mușchi, formând o paralelogramă a forțelor între ei, înlocuiesc mușchiul absent, necesar pentru realizarea acestei mișcări (vezi Figura 105). Regula paralelogramului forțelor se aplică nu numai la două, ci și la mai mulți mușchi care trag acest os în direcții diferite. În cazurile de un cal pentru a determina rezultanta totală, t. E. total diagonala, trebuie să creați un paralelogram între doi mușchi, apoi un paralelogram între diagonalele paralelograme per-O, dar nu va fi în cele din urmă găsit în acest fel rezultanta totală a tuturor acest grup de muschi .