Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела

Одним из наиболее отчетливых признаков человеческой походки является ее индивидуальность. Паттерн походки каждого человека очень характерен. Романисты и драматурги часто используют особенности походки для описания характеров своих персонажей. Особенности походки могут отражать профессию человека, строение его тела, состояние здоровья и особенности личности, а также еще множество физических и психологических свойств. Например, покачивающаяся походка, описанная у многих моряков, является отражением широкой опорной базы (ОБ), необходимой для поддержания равновесия в море, при качке. Ходьба «вразвалку», используемая при описании толстяков, отражает их характерное строение тела. Нетвердая походка обычно связана либо с состоянием опьянения, либо слабости, а походка пружинистая ассоциируется с состоянием здоровья и силой. «Чванливая» походка говорит об агрессивности, а семенящая может иметь в своей основе робость. Исследования походки говорят о том, что потенциальные жертвы разбойных нападений имеют особый паттерн ходьбы. Этот паттерн, предположительно, свидетельствует об уязвимости и в результате провоцирует нападение.

В динамике абсолютно твердого тела действие силы рассматривается как причина изменения движения. Однако если силы уравновешены, то изменения движения не произойдет. В деформируемом теле возникает при этом деформация и связанное с нею изменение напряжения внутри тела (статическое действие).

Сила, действующая статически, уравновешена другой силой и вызывает не ускорение, а только деформацию тела. Силу, действующую статически, измеряют уравновешивающей ее силой. Соединенные два соседних звена тела образуют пару, а пары, в свою очередь, соединены в цепи.

Биокинематическая пара — это подвижное (кинематическое) соединение двух костных звеньев, в котором возможности движений определяются его строением и управляющим воздействием мышц.

В технических механизмах соединения двух звеньев — кинематические пары — устроены обычно так, что возможны лишь вполне определенные, заранее заданные движения. Одни возможности не ограничены (их характеризуют степени свободы движения), другие полностью ограничены (их характеризуют степени связи).

Различают связи: а) геометрические (постоянные препятствия перемещению в каком-либо направлении, например костное ограничение в суставе) и б) кинематические (ограничение скорости, например, мышцей-антагонистом).

В биокинематических парах имеются постоянные степени связи, которые определяют собой, сколько как максимум и каких остается степеней свободы движения. Почти все биокинематические пары в основном вращательные (шарнирные); немногие допускают чисто поступательное скольжение звеньев относительно друг друга и лишь одна пара (голеностопный сустав) — винтовое движение.

При преодолевающих движениях сила сокращающихся мышц (их равнодействующая тяга) — движущая сила, при уступающих движениях сила растягиваемых мышц (их равнодействующая тяга) — тормозящая. Силы сопротивления направлены противоположно действию мышц.

По сути дела, звенья тела действуют в биокинематической цепи чаще всего как составные рычаги, в которых очень сложные условия передачи движения и работы. В простом рычаге работа силы, приложенной в одной его точке, передается на другие точки полностью. Если плечи сил неравны, то прилагаемая сила передается либо с потерей в силе (но с выигрышем в пути, а следовательно и в скорости), либо, наоборот, с выигрышем в силе, но с потерей в скорости. В одноплечих рычагах направление передаваемой силы изменяется, а в двуплечих — не изменяется. Сила тяги мышц обычно приложена на более коротком плече рычага, и поэтому плечо ее силы относительно невелико. Это связано с тем, что в большей части случаев мышцы прикрепляются вблизи суставов. Когда мышца расположена вдоль звена и прикрепляется вдалеке от сустава, угол тяги ее очень мал и поэтому плечо силы также очень мало. В связи с этим силы тяги мышц, действующие на костные рычаги, почти всегда дают выигрыш в скорости (естественно, с проигрышем в силе).

В зависимости от направления скоростей движения звеньев тела человека могут быть возвратно-вращательными, возвратно-поступательными и круговыми.