Statica en dynamica van het menselijk lichaam: het zwaartepunt

De verticale positie van het menselijk lichaam, zijn beweging in de ruimte, verschillende soorten bewegingen (lopen, rennen, springen) zijn geëvolueerd in de loop van een lange evolutie, samen met de opkomst van de mens als soort. Tijdens anthropogenes in verband met de overgang naar de aardse menselijke voorouderlijke bestaan en maakt vervolgens te bewegen in twee (onderste) uiteinden nagenoeg onveranderd de anatomie van het hele organisme, zijn afzonderlijke delen, organen, waaronder het bewegingsapparaat. Rijden heeft de bovenste ledematen bevrijd van de musculoskeletale functie. De bovenste ledematen veranderden in een arbeidsorgaan - de arm en in de toekomst zou het kunnen worden verbeterd door de behendigheid van bewegingen. Deze veranderingen als gevolg van een kwalitatief nieuwe functie hadden invloed op de structuur van alle componenten van de riem en het vrije gedeelte van de bovenste extremiteit. De schoudergordel dient niet alleen om het vrije bovenste ledemaat te ondersteunen, het verhoogt ook de mobiliteit aanzienlijk. Vanwege het feit dat de scapula zich voornamelijk met behulp van spieren verbindt met het skelet van de romp, krijgt het meer bewegingsvrijheid. Het schouderblad neemt deel aan alle bewegingen die het sleutelbeen maken. Bovendien kan de scapula vrij bewegen onafhankelijk van het sleutelbeen. In een multiaxiaal bolvormig schoudergewricht, dat bijna van alle kanten door spieren wordt omringd, laten de anatomische kenmerken van de constructie de beweging langs grote bogen in alle vlakken toe. Vooral merkbare specialisatie van functies heeft de structuur van de borstel beïnvloed. Dankzij de ontwikkeling van lange, zeer bewegende vingers (voornamelijk de duim) is de borstel een complex orgaan geworden dat subtiele, gedifferentieerde acties uitvoert.

Onderste ledemaat, uitgaande van het gehele gewicht van het lichaam, heeft zich uitsluitend aangepast aan de musculoskeletale functie. De verticale positie van het lichaam, de rechtheid weerspiegeld op de structuur en functies van de riem (bekken) en het vrije gedeelte van de onderste ledematen. De riem van de onderste ledematen (bekkengordel) als een massieve gebogen structuur is aangepast om de zwaartekracht van de romp, het hoofd en de bovenste ledematen over te brengen op de heupkop. Gevestigd in het proces van antropogenese, vergemakkelijkt de helling van het bekken bij 45-65 ° de overgang naar de vrije onderste extremiteiten van de zwaartekracht van het lichaam in de biomechanische omstandigheden die het meest gunstig zijn voor de verticale positie van het lichaam. De voet heeft een gewelfde structuur gekregen, waardoor hij beter bestand is tegen het gewicht van het lichaam en werkt als een flexibele hefboom bij het verplaatsen ervan. De musculatuur van de onderste ledematen heeft zich sterk ontwikkeld, die zich heeft aangepast aan de prestaties van statische en dynamische belastingen. In vergelijking met de spieren van de bovenste extremiteit, hebben de spieren van de onderste ledematen een grote massa.

Op de onderste ledematen spieren hebben uitgebreide steunvlakken en toepassing van spierkracht. De spieren van de onderste extremiteit zijn groter en sterker dan de bovenste ledemaat. Extensoren zijn meer ontwikkeld op de onderste extremiteit dan flexoren. Dit is te wijten aan het feit dat extensoren een grote rol spelen in het verticaal houden van het lichaam en tijdens beweging (lopen, rennen).

Op de arm zijn de flexoren van de schouder, onderarmen en handen geconcentreerd aan de voorkant, omdat het werk gedaan door de handen wordt uitgevoerd voor de stam. Verzorgingsbewegingen worden uitgevoerd met een borstel, waarop een groter aantal buigspieren dan extensoren inwerken. Het draaien van spieren (pronators, wreef) in de bovenste ledematen is ook groter dan in de onderste. In de bovenste ledematen zijn ze veel beter ontwikkeld dan in de onderste extremiteit. De massa pronators en wieken van de hand verwijst naar de resterende spieren van de bovenste extremiteit als 1: 4,8. In het onderste uiteinde is de verhouding van de massa van de draaiende spieren tot de rest 1: 29,3.

Fascia, aponeurose in het onderste uiteinde als gevolg van een grote manifestatie van kracht onder statische en dynamische belastingen is veel beter ontwikkeld dan in het bovenste lidmaat. De onderste extremiteit heeft extra mechanismen die helpen om het lichaam in een verticale positie te houden en zijn beweging in de ruimte te verzekeren. De riem van het onderste lid is bijna onwrikbaar verbonden met het heiligbeen en is een natuurlijke ondersteuning van de romp. Aspiratie van het bekken om achterover te kantelen op de kop van de dijbenen wordt belemmerd door het sterk ontwikkelde ileum-femorale ligament van het heupgewricht en sterke spieren. Bovendien bevordert de zwaartekracht van het lichaam, die zich uitstrekt voor de transversale as van het kniegewricht, het vasthouden van de knie in de uitgestrekte positie mechanisch.

Op het niveau van het enkelgewricht neemt bij het staan het contactgebied tussen de gewrichtsoppervlakken van de botten van het onderbeen en het talusbot toe. Dit wordt mogelijk gemaakt door het feit dat de mediale en laterale enkels het anterieure, bredere deel van het talusblok overspannen. Bovendien zijn de voorassen van de rechter en linker enkelgewrichten op een hoek open naar achteren geplaatst. De verticaal van het gewicht van het lichaam passeert anterieur aan de enkelgewrichten. Dit leidt als het ware tot de inbreuk op het voorste, bredere segment van het talusblok tussen de mediale en laterale enkels. Gewrichten van de bovenste ledematen (schouder, elleboog, pols) hebben dergelijke remmechanismen niet.

Diepgaande veranderingen in het proces van antropogenese ondergaan botten, spieren van de romp, met name het axiale skelet - wervelkolom, die een steun voor het hoofd, de bovenste ledematen, borstkas en buikholte. In verband met de rechtopstaande, werden wervelkolombochten gevormd, krachtige dorsale spieren ontwikkeld. Bovendien wervelkolom hoofdzaak vast verbonden paarsgewijs robuuste SI verbindingen met de riem van de onderste extremiteit (s bekkengordel) die biomechanische tegen de zwaartekracht verdelingslichaam de heupkop (de onderste ledematen) dient.

Naast anatomische factoren - vooral de onderste ledematen structuur lichaam, uitgewerkt in het proces van antropogenese om het lichaam in een rechtopstaande positie te houden, een stabiel evenwicht en dynamiek, moet bijzondere aandacht worden besteed aan de positie van het zwaartepunt van het lichaam.

Het gemeenschappelijke zwaartepunt (OCT) van een persoon wordt het punt van toepassing van de resulterende zwaartekracht van delen van zijn lichaam genoemd. Volgens MF Ivanitsky bevindt OCT zich op het niveau van de IV sacrale wervels en wordt geprojecteerd op het voorste oppervlak van het lichaam boven de schaamsymfysis. De positie van de TC ten opzichte van de lengteas van het lichaam en de wervelkolom hangt af van de leeftijd, het geslacht, botten van het skelet, spieren en vetafzettingen. Bovendien worden dagelijkse fluctuaties in de positie van de LGO waargenomen in verband met het verkorten of verlengen van de wervelkolom, die optreden als gevolg van ongelijke fysieke activiteit dag en nacht. Bij oudere en oudere mensen hangt de positie van de LGO ook af van de houding. Bij mannen BCT ter hoogte van het lumbale III - V staartwervels dames - 4-5 cm lager dan bij mannen, en komt overeen met het niveau van V naar I lumbale staartwervel. Dit hangt met name af van de afzettingen van onderhuids vet in het bekkengebied en de dijen, groter dan bij mannen. Bij pasgeborenen bevindt de OCT zich op het niveau van de V-VI thoracale wervels en vervolgens geleidelijk (tot 16-18 jaar) daalt af en beweegt iets naar achteren.

De positie van de LGO van het menselijk lichaam hangt ook af van het type lichaamsbouw. Bij individuen met een dolichomorf type lichaamsbouw (in asthenica), is de LGO relatief lager dan bij personen van het brachymorfe type van constitutie (in hypersthenics).

Als resultaat van de studies werd gevonden dat de OCT van het lichaam zich meestal op het niveau van de II-sacrale wervel bevindt. De verticale lijn van het zwaartepunt passeert 5 cm achter de dwarsas van de heupgewrichten, ongeveer 2,6 cm achter de lijn die de grote trochanteres verbindt, en 3 cm voor de dwarsas van de enkelgewrichten. Het zwaartepunt van de kop ligt iets voor de dwarsas van de atlanto-occipitale gewrichten. Het gemeenschappelijke zwaartepunt van het hoofd en de romp bevindt zich ter hoogte van het midden van de anterieure marge van de X-thoracale wervel.

Om een stabiel evenwicht van het menselijk lichaam op het vlak te handhaven, is het noodzakelijk dat de loodlijn, gedaald vanuit zijn zwaartepunt, valt op het gebied bezet door beide voeten. Het lichaam is sterker omdat het steungebied breder is en het zwaartepunt lager ligt. Voor de verticale positie van het menselijk lichaam is het in stand houden van het evenwicht de hoofdtaak. De overeenkomstige spier persen, kan een persoon het lichaam houden in verschillende posities (binnen bepaalde grenzen), zelfs wanneer de projectie van het zwaartepunt verplaatst buiten het steungebied (sterke forward lean torso zijwaarts, etc.). Tegelijkertijd kunnen de houding en beweging van het menselijk lichaam niet als stabiel worden beschouwd. Met relatief lange benen heeft een persoon een relatief kleine voetafdruk. Omdat het totale lichaamszwaartepunt van een persoon is relatief hoog (II staartwervels) en de steunplaat (gebied van de beide zolen en de ruimten ertussen) klein is, de stabiliteit van het lichaam is zeer klein. In een evenwichtstoestand wordt het lichaam vastgehouden door de kracht van spiersamentrekkingen, waardoor het niet kan vallen. Delen van het lichaam (hoofd, romp, ledematen) nemen een positie in die overeenkomt met elk van hen. Als het aandeel lichaamsdelen echter wordt verbroken (bijvoorbeeld de armen naar voren strekken, de wervelkolom buigen tijdens het staan, enz.), Veranderen de positie en balans van andere delen van het lichaam dienovereenkomstig. De statische en dynamische momenten van de werking van de musculatuur staan in directe verbinding met de positie van het zwaartepunt van het lichaam. Aangezien het zwaartepunt van het gehele lichaam bevindt zich op niveau II staartwervels achter de transversale lijn die de middelpunten van de heupgewrichten, torso verlangen (samen met de bekken) uiteinde naar achteren tegen sterk ontwikkelde spieren en ligamenten die de heupen versterken. Dit zorgt voor de balans van het gehele bovenlichaam, dat rechtop op zijn poten wordt gehouden.

De wens van het lichaam om naar voren te vallen tijdens het staan, is te wijten aan de passage van de verticaal van het zwaartepunt vooraan (3-4 cm) van de dwarsas van de enkelgewrichten. De val wordt tegengewerkt door de werking van de spieren van het achterste oppervlak van het scheenbeen. Als de loodlijn van het zwaartepunt verder voor bewegen - de vingers wordt de reductie van de rugspieren van het onderbeen hiel afgelicht van het draagvlak, loodlijn zwaartepunt naar voren beweegt, en dienen als een drager tenen.

Naast ondersteuning, verrichten de onderste ledematen de locomotorische functie, waardoor het lichaam in de ruimte beweegt. Tijdens het lopen bijvoorbeeld, voert een menselijk lichaam een translatiebeweging uit, afwisselend op het ene of het andere been. In dit geval voeren de benen afwisselend slingerbewegingen uit. Tijdens het lopen is een van de onderste ledematen op een bepaald moment de steun (achterkant), de andere - vrij (voorkant). Bij elke nieuwe stap wordt het vrije been het ondersteunende been en wordt het ondersteunende been naar voren verplaatst en wordt het vrij.

Vermindering van de spieren van het onderste uiteinde tijdens het lopen versterkt de kromming van de voetzool merkbaar, vergroot de kromming van de dwars- en longitudinale bogen. Tegelijkertijd kantelt het lichaam tezelfdertijd samen met het bekken op de heupkop naar voren. Als de eerste stap door de rechtervoet wordt gestart, stijgen de rechterhiel, dan het midden van de zool en de vingers boven het steunvlak, buigt het rechterbeen in de heup- en kniegewrichten en wordt het naar voren gedragen. Tegelijkertijd, het heupgewricht van deze kant en de romp volgen vooruit achter het vrije been. Dit (rechter) been dat de quadriceps femoris energiek samentrekt, strekt zich bij het kniegewricht uit, raakt het steunvlak aan en wordt het ondersteunende oppervlak. Op dit punt breekt het andere, het linkerbeen (tot op dit punt, de rugleuning, het ondersteunende been) van het steunvlak af, beweegt naar voren en wordt het voorste, vrije been. Het rechterbeen wordt op dit moment als steunbeen achtergelaten. Samen met de onderste ledemaat en het lichaam beweegt naar voren en enigszins naar boven. Dus beide ledematen wisselen afwisselend dezelfde bewegingen in een strikt gedefinieerde volgorde, waarbij ze het lichaam van de ene kant en vervolgens van de andere stutten en naar voren duwen. Tijdens het lopen is er echter geen tijd om beide voeten tegelijkertijd van de grond te scheuren (ondersteuningsvlak). De voorste (vrije) ledemaat heeft altijd de tijd om het steunvlak met de hiel aan te raken voordat het achterste (steun) been er volledig van loskomt. Dit is anders dan lopen en springen. Tegelijkertijd, tijdens het lopen, is er een moment waarop beide voeten tegelijkertijd de grond raken, de ondersteunende aan de hele zool en de vrije ene met de vingers. Hoe sneller het lopen, des te korter het moment van gelijktijdig contact van beide benen met het ondersteuningsvlak.

Traceren tijdens het lopen verandert de positie van het zwaartepunt, je kunt de beweging van het hele lichaam naar voren, naar boven en naar de zijkant in de horizontale, frontale en sagittale vlakken noteren. De grootste verplaatsing treedt voorwaarts op in het horizontale vlak. De verplaatsing op en neer is 3-4 cm, en in de zijkanten (laterale schommels) 1-2 cm. De aard en omvang van deze verplaatsingen zijn onderhevig aan aanzienlijke fluctuaties en zijn afhankelijk van leeftijd, geslacht en individuele kenmerken. De combinatie van deze factoren bepaalt de individualiteit van het lopen, die kan veranderen onder invloed van training. Gemiddeld is de lengte van de gebruikelijke stille pas 66 cm en duurt 0.6 s.

Bij het versnellen van het lopen passeert de stap in run. Lopen verschilt van lopen daarin, daarmee worden alleen de steun en het contact van het ondersteuningsgebied met het ene of het andere been afgewisseld.

[1], [2]