Характеристика движений тела по закону рычагов

30.08.2017

Характеристика движений тела по закону рычагов

Для правильного и обоснованного применения лечебной физкультуры необходимо понимать закономерности движений человека Науку о законах движения человека и животных называют биомеханикой.

Для правильного и обоснованного применения лечебной физкультуры необходимо понимать закономерности движений человека Науку о законах движения человека и животных называют биомеханикой.

Для регистрации состояния тела человека принято различать три основные (воображаемые) плоскости тела:

• сагиттальная, или переднезадняя, разделяет тело или любую его часть на левую и правую половины (отделы), причем сагиттальную плоскость, проходящую через середину тела, называют срединной плоскостью;

• горизонтальная плоскость пересекает тело поперечно, разделяя его на головной и хвостовой отделы. Горизонтальная плоскость, проведенная на любой конечности, делит ее на проксимальный (ближе к туловищу) и дистальный (дальний от туловища) отделы;

• фронтальная плоскость (параллельная поверхности лба) делит тело и его части на передний (вентральный) и задний (дорсальный) отделы.

Все три плоскости располагаются перпендикулярно друг к другу.

В суставах различают следующие движения: сгибание, разгибание,отведение (движение наружу), приведение (движение внутрь), вращение и ротация (поворот внутрь и наружу; поворот внутрь называют еще пронцией, поворот наружу - супинацией). В некоторых суставах (например,в плечевом, тазобедренном, лучезапястном) возможны дополнительно круговые движения.

В соединении двух костных звеньев посредством сустава (биокинетическая пара) возможности движения определяются строением сустава, воздействием мышц, ограничивающим действием капсулы и связок сустава.

Подвижность сустава зависит от возраста, пола, индивидуальных особенностей, функционального состояния нервной системы. У женщин, молодых людей подвижность больше.

Для специалистов ЛФК важны правильный выбор исходных положений в процедурах лечебной гимнастики, подбор специальных и общеразвивающих упражнений, их дозировка. Для этого необходимы знания из биомеханики законов рычагов, «степеней свободы», состояния тонуса мышц синергистов и антагонистов.

Кости, соединенные суставами, при сокращении мышц действуют как рычаги. В каждом рычаге выделяют четыре составляющие:

1. твердое тело (кость);

2. точка опоры (суставная поверхность);

3. сила сопротивления (тяжесть части тела, масса груза и т. п.);

4. сила тяги мышц.

Расстояние от точки опоры до точки сопротивления - плечо сопротивления.

Расстояние от точки опоры до точки приложения силы - плечо приложения силы.

Движения человека осуществляются по законам рычагов. Рычаги -это отдельные костные звенья человеческого тела, например, кости плеча,предплечий, бедренные кости, кости голеней, стоп, головы, позвоночника.

На каждое костное звено обычно действуют две силы: мышечная и сила тяжести данного костного звена. В зависимости от расположения действующих сил по отношению к точке опоры в биомеханике принято различать рычаги двух родов - первого и второго.

Рычаг первого (I) рода. В отношении двигательного аппарата человека рычаг первого рода называется еще «рычагом равновесия». Таким равновесием отличается положение всех вышележащих звеньев тела по отношению к нижележащим (например, головы по отношению к позвоночному столбу, таза по отношению к бедру). В рычаге I рода силы расположены по обе сторонот точки опоры (оси вращения) и направлены в одну сторону.

Плечом рычага считают перпендикуляр, опущенный из точки опоры рычага (оси вращения) на направление мышечной силы или тяжести; плечо рычага соответствует расстоянию от точки опоры рычага до точки приложения сил (рис. 1).

По закону рычага I рода происходят движения головы, позвоночника. При асимметричном изменении мышечной силы, силы тяжести костного звена возникает нарушение равновесия рычага, и это клинически проявляется нарушением осанки в сагиттальной или фронтальной плоскости.

Для правильного выбора физических упражнений необходимо знать причины, вызвавшие нарушение функции равновесия. Так, при односторонних радикулитах следует снизить мышечный тонус на стороне поражения мышц, осуществляющих движение головы, позвоночника, применяя упражнения на расслабление, корригирующие исходные положения, массаж. При нарушениях осанки у детей, ослабленных больных, наоборот, следует использовать упражнения и приемы массажа, способствующие укреплению ослабленных мышечных групп, повышающие их тонус. У больных после частичной или полной ампутации конечности происходит уменьшение тяжести костного звена, поэтому нужно применять упражнения, способствующие наращению мышечной массы на стороне ампутации, и обучать больного расслаблять мышцы противоположной конечности и пользоваться протезом для восстановления равенства моментов вращения сил.

Когда человек сгибает, наклоняет, поворачивает голову, туловище,происходит выведение рычага из состояния равновесия. Момент вращения одной силы становится больше или меньше момента вращения другой силы. Тело возвращается в состояние исходного равновесия при восстановлении первоначального равенства моментов вращения сил.

Движения конечностей происходят преимущественно по закону рычагов второго (II) рода. Рычагом II рода называется такой рычаг, у которого силы, приложенные к нему, расположены по одну сторону от точки опоры или оси вращения и направлены в разные стороны. Этот рычаг имеет две разновидности в зависимости от того, какая сила (сила тяжести или мышечная) расположена ближе к точке опоры (оси вращения). Если сила тяжести находится ближе к точке опоры и плечо ее рычага меньше плеча рычага мышечной силы, то такой рычаг II рода называется «рычагом силы». Если мышечная сила расположена ближе к точке опоры и плечо ее рычага меньше, чем плечо рычага силы тяжести, то такой рычаг II рода называется «рычагом скорости» (рис. 1.2, б).

Движение стопы во время подъема на носки - пример движения по закону рычага силы. В этом движении точкой опоры служат головки плюсневых костей, сила тяжести тела проходит через тазобедренные суставы,кости бедра, голени, таранные кости и давит вниз, а мышцы задней поверхности голени противодействуют силе тяжести и стремятся удержать тело в состоянии равновесия при его положении стоя на носках. При этом имеет место равенство моментов вращения силы тяжести и мышечной силы. Если мышцы, расположенные по задней поверхности голени, слабые, человек не сможет удержать равновесие, стоя на носках, так как момент вращения мышечной силы будет меньше, чем момент вращения силы тяжести. В этом случае равновесие нарушится, и человек будет стремиться встать на полную ступню. Поэтому необходимы упражнения для укрепления мышц, расположенных на задней поверхности голени, т. е. мышц - сгибателей стопы (трехглавая мышца голени, подошвенная мышца, задняя большеберцовая мышца,длинный сгибатель пальцев, длинная и короткая малоберцовые мышцы).

Кроме того, следует посоветовать пациенту уменьшить массу тела (похудеть),если вес его превышает нормальные показатели.

Примером движения по закону рычага скорости служит сгибание руки в локтевом суставе.

Знание законов рычагов I и II рода помогает выбирать оптимальные исходные положения (ИП) для выполнения физических упражнений .

Так, для укрепления прямых мышц живота необходимо постепенно увеличивать момент вращения силы тяжести туловища за счет изменения длины плеча рычага или массы туловища, или того и другого вместе. Изменение плеча рычага может быть достигнуто за счет изменения положения туловища. Сгибание и разгибание туловища сначала выполняются в исходном положении сидя на стуле, на полу. Так обеспечивают щадящее воздействие на прямую мышцу живота. По мере адаптации постепенно следует переходить к ИП, дающим большую нагрузку: лежа на спине, лежа на спине поперек гимнастической скамейки, касаясь головой и ногами пола. Такое изменение ИП дает возможность постепенно увеличивать плечо рычага силы тяжести туловища. Усилить воздействие на прямую мышцу живота можно,увеличив массу тела за счет выполнения упражнений с отягощением (гантели), с сопротивлением (резиновые бинты). Удлинение плеча рычага силы тяжести одновременно с увеличением самой силы тяжести - еще один вариант для укрепления прямой мышцы живота.

Другой пример. У больного после перелома в верхней трети плечевой кости имеются последствия в виде контрактуры (малоподвижности) плечевого сустава. Возникает необходимость укрепить отводящие мышцы плеча (средние пучки дельтовидной мышцы, надостную мышцу) для восстановления подвижности в плечевом суставе. В первой половине курса лечения для этих ослабленных мышц следует создать облегченные условия за счет уменьшения момента вращения силы тяжести руки и плеча рычага силы тяжести. Плечо рычага силы тяжести руки можно уменьшить за счет выполнения отведения в плечевом суставе рукой, согнутой в локтевом суставе. При этом плечо рычага силы тяжести руки уменьшится почти в 2 раза .

Для уменьшения веса конечности следует отводить руку больного с помощью руки методиста или подвесив ее на лямках, используя блоки, либо выполняя упражнения в воде. Во второй половине курса лечения необходимо укреплять и наращивать силу отводящих мышц плеча. Следует выполнять упражнения с полным рычагом (отведение прямой руки в сторону), с удлиненным рычагом силы тяжести конечности (упражнения с булавами, гимнастическими цапками), с отягощением, т. е. увеличением силы тяжести конечности (гантели, медицинболы), с сопротивлением (резиновые бинты, эспандеры).

Для восстановления подвижности в том или ином суставе необходимо знать возможные направления его движений. У свободного, незакрепленного тела имеется шесть степеней свободы: три поступательных движения в переднезаднем (вперед, назад), поперечном (вправо, влево), вертикальном (вверх, вниз) направлениях; три вращательных движения вокруг указанных выше осей.

В опорно-двигательном аппарате все костные звенья соединены друг с другом.

Трехосные суставы имеют три степени свободы - это самые подвижные суставы. К ним относятся сочленение головы с позвоночником, сочленение позвонков между собой, плечевой, плечелучевой, грудино-ключичный, тазобедренный суставы. Эти суставы имеют шаровидную форму. В них возможны движения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей (передне-задней, поперечной, вертикальной) и внутри трех взаимно перпендикулярных плоскостей (фронтальной, сагиттальной и горизонтальной).

Плоскости движения располагаются перпендикулярно осям вращения.

В трехосных суставах конечностей возможно отведение, приведение,сгибание, разгибание, поворот внутрь, наружу; для позвоночника - наклоны вправо, влево, сгибание, разгибание, повороты вправо, влево. Двухосные суставы (лучезапястный, сустав первого пальца кисти, пястно-фаланговые сочленения, коленный) имеют меньшую подвижность и две степени свободы. По форме они - эллипсоидные, седловидные. В них возможны следующие движения: ось поперечная, плоскость сагиттальная (сгибание, разгибание); ось переднезадняя, плоскость фронтальная (отведение, приведение).

В запястно-пястном (седловидном) суставе первого пальца кисти возможны следующие движения: противопоставление (оппозиция) и обратное движение (репозиция). В двухосных и трехосных суставах возможны круговые движения.

Одноосные суставы (плечелоктевой, лучелоктевой, межфаланговые,голеностопный) имеют одну степень свободы. По форме они - блоковидные или цилиндрические. В них возможны следующие движения: ось поперечная, плоскость сагиттальная; если ось сустава идет наискось (например, в лучелоктевом суставе), возможны поворот наружу (супинация), поворот внутрь (пронация). Круговые движения в одноосных суставах невозможны.

Все крупные мышцы, осуществляющие движения в суставах, едины с анатомической точки зрения. В то же время в функциональном отношении они не едины. Различные отделы одной и той же крупной мышцы выполняют различные движения. Так, сгибание руки в плечевом суставе осуществляют передние пучки дельтовидной мышцы, отведение руки в сторону до горизонтали - средние пучки, разгибание - задние пучки. Верхний отдел большой грудной мышцы поднимает плечевую кость, нижний ее отдел - опускает. Эти знания помогают целенаправленно подбирать упражнения для больных с нарушениями функций движения для тренировки определенных «порций» мышц.

Мышечный тонус - это непроизвольное напряжение мышц в состоянии покоя. Мышечный тонус обеспечивает телу возможность принимать различные положения в пространстве.

Мышца может находиться в четырех состояниях: покоя, сокращения, расслабления, растяжения.

Любое движение осуществляется в результате содружественной работы мышц.

Синергистами называют мышцы, участвующие в однонаправленном движении, антагонистами - производящие движение в противоположном направлении. Синергистами, например, являются локтевой и лучевой сгибатели, выполняющие однонаправленное движение - сгибание кисти, а локтевой и лучевой разгибатели - их антагонистами, так как осуществляют противоположно направленное движение - разгибание кисти.

Тонус мышц при всех движениях меняется: при сгибании повышается тонус мышц-сгибателей и на столько же снижается тонус мышц-разгибателей.

В ЛФК существуют три основных вида мышечной работы :

• уступающая динамическая (сопротивление);

• преодолевающая динамическая;

• статическая.

  Первый и второй виды работы осуществляются в изотоническом режиме, третий - в изометрическом.

  При изометрическом сокращении мышца сокращена, но движения не происходит, длина мышцы не изменяется - ее работа носит статический характер (стояние, сидение). В чистом виде изотонического сокращения почти не бывает, так как сокращение отдельных мышц или их групп обычно связано с изменением их напряжения.

  При изотоническом сокращении мышцы происходит движение, длина мышцы изменяется - ее работа носит динамический характер.

  Однако большинство двигательных актов являются промежуточными формами между изотонической и изометрической деятельностью.

Теги: мышцы
234567 Начало активности (дата): 30.08.2017 14:33:00
234567 Кем создан (ID): 645
234567 Ключевые слова:  тело, мышцы, лучевые сгибатели, локтевой сгибатель, ЛФК, мышечный тонус, седловидный сустав
12354567899