Тип движения, возникающий в суставах нижних конечностей стоящего человека, можно объяснить, используя понятие кинематической цепи. Кинематические цепи в инженерном смысле состоят из последовательности жестких звеньев, соединенных серией шарнирных соединений. В механике система шарниров и звеньев построена так, чтобы движение одного звена в одном из шарниров вызывало движение всех других шарниров и звеньев цепи, причем вполне предсказуемым образом. В механике и инженерном деле кинематические цепи образуют закрытую систему или закрытую кинематическую цепь. В человеческом организме (как системе суставов и звеньев) суставы нижних конечностей и таза работают как закрытая кинематическая цепь в том случае, если человеку надо остаться в вертикальном, несущем вес положении. Закрытой эта цепь оказывается потому, что нижние концы конечностей фиксированы на земле, а верхние концы — виртуально фиксированы в тазе. Однако концы человеческих конечностей часто не закреплены и движутся совершенно свободно, никоим образом не затрагивая другие суставы. Если человеку надо помахать рукой, он вполне может сделать это только кистью, не двигая ни пальцами, ни локтем или плечом. Если концы конечностей или части тела движутся свободно, не вызывая движения в других суставах, эту систему рассматривают как открытую кинематическую цепь. В открытой кинематической цепи движение не столь предсказуемо, так как суставы могут действовать как в унисон, так и совершенно независимо.
* * *
ПРИМЕР 12.
Можно взмахнуть всей верхней конечностью, двигая рукой в плечевом суставе (рис. 17.2,Рис. 17.2.
a
— когда вся верхняя конечность движется в плечевом суставе, кисти предоставляется 7° свободы движения (сумма степеней свободы движения в плечевом, локтевом и лучезапястном суставах;b
— кисть имеет только 2° свободы, и ее движение в пространстве ограничено* * *
Концепция кинематических цепей, которая полезна для анализа человеческих движений и последствий травм и заболеваний, будет нам постоянно встречаться в этой книге. Хотя суставы человека, как в открытых, так и в закрытых цепях, не всегда ведут себя предсказуемо, они все же являются взаимозависимыми. Изменение функции или структуры одного сустава в системе обычно вызывает изменение функции сустава, либо непосредственно примыкающего к нему, либо дистального. Например, если ограничена амплитуда движения (АД) коленного сустава, тазобедренный и голеностопный суставы будут вынуждены компенсировать это ограничение таким образом, чтобы при движении стопа отрывалась от опоры, и человек не спотыкался.
Глава 18
ДВИЖЕНИЕ В СУСТАВЕ
Движение в суставе происходит в результате перемещения одной суставной поверхности по отношению к другой.