244 степени на свобода

Биомеханика на опорно-двигателна система.

Предложение и движението на човешките възможности до голяма степен зависи от структурата и свойствата на опорно-двигателния апарат (ОПР). За разлика от анатомията и физиологията биомеханиката заинтересованите двигателните функции на живите организми, е предизвикал характеристики на структурата на тялото, включително и на сложността на проекта, биомеханичните свойства на елементите и на разнообразието от движения са най-важни. За удобство на работа с човешки ОПР са разделени на пасивни и активни части).

Сложни връзки на тялото и степени на свобода.

Пасивната част на човешки опорно-двигателния апарат включва преместване 148 кости и стави 147. Биомеханиката на човешкото тяло разглежда като многослойна система (опростен модел), състояща се от връзки подвижно свързани твърди. Всеки елемент на системата има някои свойства, които могат да се проявят по различни начини в човешкото движение.

Съставът на пасивната част TSR съдържа следните елементи:

- лостове за предаване и работа на мощност;

- махала преобразуване на енергия;

- и пръти за подпомагане на противодействието на външни товари;

- ставите свързващи костите;

- ограничаване на подвижността на ставите на костите по отношение на всеки

3) свързващо вещество, усилване на фугите и ограничаване на тяхната мобилност.

За описване на структурата и биомеханиката на двигателната функция при условията за използване като "кинематичен двойка", "кинематична верига" и "степен на свобода", привлечени от теорията на механизмите и машините.

Отличителна черта на кинематични двойки и вериги на човешкото тяло, е, че тяхната мобилност да не е толкова зависима от метод за свързване на връзки, както и в изкуствени механизмите и машините. Костни повърхности, които ставите, не е напълно съответстват една на друга (не лежи), следователно относителни единици за движение не са строго определени и контролирани мускулната активност.

многораменно тяло и голям брой различни съединения върху структурата, от една страна, тя осигурява много висока мобилност, но от друга страна довело до големи трудности при извършване на целенасочени движения. Количествена мярка за мобилността на човешкото тяло са части от степента на свобода на движение.

Степени на свобода - това е броят на независимите ъглови и линейни движения на тялото.

Абсолютно безплатно тяло, т.е. тялото, която не е наложена никаква връзка, има шест степени на свобода (три транслационни посоки за движение и три въртене). Тъй като връзките към човешкото тяло свързани помежду си с връзки, тяхната подвижност е ограничена и зависи от вида на съвместни (седла, trochlear, сферични).

Що се отнася до човешкото тяло понятието "степен на свобода" описва мобилността на отделните кинематични двойки, вериги, както и цялото тяло като цяло. Тъй ставите са възможни предимно въртеливо движение, степента на свобода в определената им независимо от ъгловото преместване, чийто размер зависи от формата и структурата на ставите. Например, в лакътната става има две степени на свобода (флексия-разширение и пронация-супинация) и бедрото три степени на свобода (флексия-разширение, абдукция-аддукция, и пронация-супинация). Имайте предвид, че степента на свобода на определяне на броя на независимите движения, вместо люлка движения на ставите.

За определяне на мобилността на кинематична двойка или верига, трябва да добавите номера на степените на свобода на ставите в тях. Например, страна има 30 степени на свобода (15 съединения с едно, две съединения 6 и един съвместно с три степени на свобода). Като цяло, в човешкото тяло има 244 степени на свобода, което свидетелства за много висока мобилност и необходимостта да се контролира движението на такава сложна система.

Механичните свойства на мускулите.

Активната част на опорно-двигателния апарат на човека включва скелетните мускули, които са основните двигатели на нашето тяло. Техният брой надхвърля 600, т.е. почти три пъти повече от общия брой на степените на свобода.

Мускулите изпълняват следните функции:

- преобразуват химическа енергия в механична работа и сцепление;

- натрупват и направи частично еластична енергия;

- влажни външен товар;

- предава енергия (енергия) от другите източници на енергия.

От биомеханична гледна точка, основните показатели за дейността на мускулите в човешкото тяло са: а) задвижваща; б) дължината на мускула, и в) степента на промяна на дължината му. Трябва да се подчертае, че мускулът може само тегли, тласка, тя не може. Ето защо прилагането на съвместното движение по отношение на една или друга степен на свобода изисква минимум две антагонистични мускули. Наистина голяма част от тях, което създава значителни трудности при разбирането на това как мозъкът разпределя степента на мускулите участие в съвместните движения. Това е един от проблемите не са решени до контрол на движение на хората, които в биомеханиката се нарича "излишък проблем в управлението на мускулната дейност." Например, лакът флексни упражнения не е мускул, но пет: две глави на бицепсите, раменете мускули и brachioradialis и пронаторно Терес мускул. Ето защо, има безброй възможности за разпределение на силите на тягата между мускулите да се създаде необходимата якост на въртящия момент в ставата.

Експерименти с животни и човешки изолирани мускули показват, че мускул тяга се състои от два компонента. Един от тях е причинено от контракциите свойства на мускулната тъкан. Този компонент на силата е в резултат на превръщането на химическата енергия в възбуждане на мускулите на механичната работа и мощност. Другият компонент на сила възниква, когато разтягане мускулите и поради наличието в него на съединителна тъкан, която се държи като пружина и е в състояние да съхранява еластична енергия. С други думи мускула има еластични свойства, т.е. органи на собственост за възстановяване на формата си след премахването на товара. Еластични сили имат механичен характер и не са свързани с химична енергия. Ето защо, тяхната употреба се увеличава не само мускулната сила тяга, но също така намалява разходите за електроенергия на физически упражнения.