Степента на свобода на движение и общуване, части на тялото, като ръцете и махала - структурата и функцията

Ако физическото тяло няма ограничения (връзки), тя може да се движи в пространството на трите измерения, т.е.. Е. По отношение на три взаимно перпендикулярни оси (транслационни), както и около тях (въртене). Следователно, такъв орган е шест степени на свобода на движение (фиг. 1 (с)).

Всяка връзка се намалява броят на степените на свобода. Фиксирането една безплатна точка на тялото, което го прави един чифт връзка, след като лишен от неговите три степени на свобода - възможно линейно движение-нето по три основни оси. Един пример е сферичната връзка - бедрото, в който три от шестте степени на свобода (възможно въртене около трите оси) (Фигура 1 (г).). Осигуряване ниво две точки, показва наличието на една ос, минаваща през тези точки. В този случай има една степен на свобода. Пример за такова ограничение - (. Фигура 1 (г)) едноосен съвместно, например интерфалангеални. Закрепване трета точка не лежи на оста, напълно лишен от свободата на единица движение (фиг. 10 (г)). Такава Кон-nenie не се прилага за ставите. В анатомия изолира като двуосни ставите; те имат втора степен на свобода поради incongruence (непълно съответствие на формата) на ставните повърхности (radiocarpal ставите и metacarpophalngeal 1-ви пръст).

Почти във всички стави (с изключение на интерфалангеални, radioulnar и atlantoosevogo) степени на свобода е по-голям от един. Ето защо, мустаци-troystvo пасивно устройство, което предизвиква несигурност в движение, много възможности за движения ( "механизъм nepolnosvyazny"). Контролни действия мускули предизвикват допълнително комуникация и може да се движи само една степен на свобода ( "напълно свързан механизъм"). Това гарантира една единствена възможност за движение - това е това, което се изисква.

Всяка двойка от мулти-ос съвместно биомеханична обхваща много възможни механизми (A. A. Uhtomsky). От mnozhes-TWA възможности, използвайки мускулите контролни действия излъчват определен контролирано движение. Biokinematic връзка по-богати функции от кинематична връзка с механизмите за техно-еска, но са по-трудни за контролиране.

Следователно, множество степени на свобода в кинематичен двойка многоосна ставите изисква да изпълнява всеки конкретен движения:

а) избиране на желаната крива,

б) контрол на движението-niem траектория (посока и скорост величина) и

в) регулатори на lyatsii движение, разбира като борбата срещу шум, се отклоняват от пътя.

човешкото тяло разлагането на връзките ви дава възможност да представят тези връзки като механични лостове и махала, тъй като всички тези единици имат точка на свързване, което може да се разглежда или като опорна точка (за лост), или като точка отвес (махало).

Лост характеризира с разстоянието между точката на прилагане на силата и точката на въртене. Ръцете са първият и вторият вид.

Лостът от първи вид на равновесие или лост се състои само от един член. Пример - закрепване на черепа на гръбначния стълб.

Лостът на втория вид се характеризира с две връзки. Има приблизително лост скорост рамо и сила, в зависимост от това, което преобладава в техните действия. скорост Track дава печалба в скоростта на подобряване на работата. Пример - лакътна става с товар на ръка. Лост сила дава печалба в сила. Пример - спиране на пръстите.

Тъй като човешкото тяло изпълнява своето движение в триизмерното пространство, неговите елементи се характеризират със степен на свобода, т.е. способността да се осъществи транслационно и въртеливо движение във всички размери. Ако връзката е фиксиран в една точка, то е в състояние да изпълняват въртеливо движение и може да се каже, че има три степени на свобода.

Осигуряване на връзката води до образуването на връзка, т.е. свързани с движението на фиксирана точка за закрепване връзка.

Тъй като ръцете и краката на човека може да се люшка, от механиката на движение се прилага същата формула като за простите механични махала. Основният извод от тях - естествената честота не зависи от масата на колебание на тялото, но зависи от дължината си (чрез увеличаване на дължината на честота на трептене намалява).

Чрез честотата на стъпки при ходене или тичане или инсулти при плуване или гребане резонанс (т.е., в близост до естествената честота на трептене на ръцете и краката), възможно е да се сведат до минимум разходите за енергия. В най-рентабилната комбинация от честотата и продължителността на стъпки или инсулти човек показва значително увеличение на ефективността. Един прост пример: когато работи високо спортист разполага с голяма дължина стъпка и стъпка честота по-малка от маломерни спортист с него на еднакви обороти на движение.