4.Понятие о биомеханической системе.
Биомеханическая система характеризуется процессами двигательной деятельности, ее энергообеспечения и управления двигательными действиями. Свойства биомеханической системы позволяют регулировать подвод и расход энергии и управлять движениями в переменных условиях при смене двигательных задач. При движениях в биомеханической системе происходят деформации: а) позная - перемена позы как взаимного расположения звеньев под действием внутренних и внешних сил; б) мышечная - изменение длины и поперечника мышц при их сокращении и растягивании, напряжении и расслаблении (изменения сократительных и упругих элементов при возбуждении и нагрузках); в) внутренняя - смещение мягких и жидких тканей при ускорениях, что вызывает появление внутренних сил инерции и трения. Позная деформация и есть те движения, которые необходимы для решения двигательной задачи. На работу по перемещению звеньев тела энергия затрачивается эффективно. Биомеханические системы являются открытыми системами, которые обмениваются энергией с окружающей средой, получая механическую энергию благодаря приложению внешних сил, а также в результате превращения в мышцах внутренней химической энергии в механическую. Приспособительная активность в переменных условиях обусловливает эффективность движений благодаря соответствию нервных импульсов из ЦНС внешнему окружению, начальным условиям движений (тяге мышц, положению и скорости звена), состоянию организма и двигательной задаче.При различных начальных положениях и скорости звена даже одно и то же изменение скорости под действием сил (ускорение) обусловит различия в движениях - либо ускорит их, либо замедлит, по-разному изменит их направление.Т.о., для соответствия движения двигательной задаче необходимо управлять им с учётом всех условий (внешних и внутренних), что возможно благодаря приспособительной активности нервной системы.
Биомеханическая система состоит из биокинематических звеньев, которые в свою очередь составляют биокинематические пары, цепи . Различают активные биомеханические системы (это система всего тела, опорно-двигательного аппарата) и пассивные биомеханические системы (системы внутренних органов, мягких и жидких тканей).
5.Биокинематические пары и цепи.
Биокинематическая пара - это кинематическое (подвижное) соединение двух костных звеньев, движение в котором определяется его строением, действием мышц под влиянием импульсов из центральной нервной системы.
Биокинематические пары бывают:
а) поступательные - одно звено может перемещаться поступательно по отношению к другому (например, боковые движения нижней челюсти);
б) врaщательные - (например, повороты в наиболее распространенных в теле человека цилиндрических и шаровидных суставах).
в) винтовые - с сочетанием поступательного и вращательного движений (например, в голеностопном суставе). Соединения, допускающие поворот звеньев биокинематической пары, называют шарнирами. Биокинематическая цепь - это последовательное замкнутое или незамкнутое (разветвленное) соединение ряда биокинематических пар. Биокинематические цепи подразделяются на незамкнутые (открытые) и замкнутые (закрытые) В открытых кинематических цепях дистальное звено свободно (например, рука, вытянутая в пространстве). Конечное звено ее - кисть - свободно. В такой цепи может быть самостоятельное, независимое движение в любом соединении: можно сделать движение в плечевом, локтевом и любом другом суставе руки.
Биокинематические цепи
Незамкнутые ( открытые) Замкнутые ( закрытые )
имеется свободное (конечное) звено, входящее лишь в одну пару.
возможны изолированные движения в каждом отдельно взятом суставе.
1) нет свободного конечного звена, каждое звено входит в две пары; 2) изолированные движения в одном суставе невозможны; в движения вовлекаются и другие соединения.
В замкнутой же кинематической цепи нет свободного конечного звена, она замкнута на "себя", как бы в кольцо. Так соединяются, например, ребро, позвоночник, ребро другой стороны и грудина. В такой цепи невозможно изолированное движение одного звена, оно обязательно вызовет движение другого звена. Открытые цепи могут "замыкаться", превращаться в закрытые (например, если сцепить пальцы кистей рук), получится закрытая цепь кольцо. Открытые цепи могут "замыкаться", превращаться в закрытые, через опору (например, руки на поясе, положение выпад на правую ногу). Движение одного звена ноги в одном соединении вызывает движение и в других соединениях. Замыкание цепи обедняет движения, "сковывает" звенья. Но вместе с тем появляется возможность влиять по цепи на движения звеньев издалека. Все силы, приложенные к биокинематической цепи, делятся на внутренние и внешние. Внутренние силы характеризуются взаимодействием между звеньями биокинематической цепи, а внешние силы - между биокинематической цепью и окружающей средой.