Біомеханіка постави

Задачи осанки 3. Завдання постави

• Основне завдання постави - ​​запобігання опорно-рухової системи від перевантаження і травми за рахунок раціонального вирівнювання сегментів тіла та балансу м'язів.

• Постава виконує утилітарну завдання. При правильному вирівнюванні сегментів тіла, виконання простих і складних рухів не викликає особливих проблем, тому що при цьому, амплітуда рухів усіх суглобів - максимальна.

• Постава є не тільки соматичним показником. Вона є також показником психічних особливостей людини. Науково доведено вплив постави на процес становлення особистості людини. Людина з хорошою поставою більш упевнений в собі, він більше привертає увагу оточуючих. Гарна постава зазвичай асоціюється з хорошою мораллю.

Хребетний стовп є провідником сил механічної енергії, що виникають в тілі людини при ходьбі і бігу. Вектори цих сил завжди парні, протівонаправленних, діють у хребетних сегментах. Результуючі сили взаємодії в сегментах хребта завжди йдуть в краніальному напрямку. У хребті об'єктивно існують паралельні локомоторним кінематичні ланцюги для правої і лівої нижньої кінцівки.

Людина відносно Землі може знаходитися або в стані спокою, або в стані руху. І в тому і в іншому стані людина і Земля співіснують в умовах дії фізичних законів спокою і динаміки руху (закон всесвітнього тяжіння, збереження кількості руху і т.д.). Кожне переміщення тіла людини відносно Землі пов'язано з подоланням опорно-руховою системою людини його сили тяжіння і тому опорно-руховий апарат людини називають також антигравітаційним апаратом. "Придбавши колись вертикальну поставу, людина стала володарем найбільш економічних антигравітаційних механізмів. Витрата м'язової енергії при цій, здавалося б, найменш зручній позі, гранично економічна".

У стані спокою маса тіла людини, його вага і сила тяжіння мають рівну величину. Якщо тіло знаходиться в стані прискорення, наприклад у процесі ходьби, його вага відрізняється від ваги тіла в стані спокою і змінюється в процесі руху.

Вага тіла, у якого прискорення збігається за напрямком з прискоренням вільного падіння, менше ваги спочиваючого тіла. Вага тіла, у якого прискорення протилежно напрямку прискорення вільного падіння більше ваги спочиваючого тіла і це збільшення ваги називаю перевантаженням.

Наочний приклад - становище людини на вагах. Для визначення точної ваги треба на вагах зберігати нерухомість. Будь-які рухи викликають коливання вагових показників, які затухають після припинення рухів.

Коливання ваги тіла на терезах демонструють і кількісно відображають динаміку сил механічної енергії, які генеруються в кістках скелета при цих рухах.

Процес ходьби, описуваний як "кероване падіння", складається з опорного і не опорного періодів нижніх кінцівок. У свою чергу кожен опорний період має фазу амортизації і фазу відштовхування.

Переміщення людини в гравітаційному полі Землі є результатом взаємодії зовнішніх і внутрішніх сил механічної енергії, які виникають і діють при безпосередньому контакті людини з опорною поверхнею.

До зовнішнім силам, що сприяє переміщенню людини в просторі стосується як сила дії тіла на Землю, так і протидіюча сила реакції Землі на тіло. За законами фізики сила реакції опори дорівнює силі дії тіла на опору і спрямована в протилежний бік. Сила реакції опори обумовлена ​​наявністю сили тертя. У цьому протидію відбивається фізична закономірність: спиратися можна тільки на те, що чинить опір. [5,170-175]

Тіло людини відноситься до категорії сегментованих тел. Кістки скелета, рухомо з'єднані (безперервно і безупинно) із суміжними кістками є сегментами. М'які тканини, пов'язані з кістками, також входять до складу сегментів, тому що вони збільшують масу сегментів, і в силу цього, змінюють енергію взаємодії між сегментами. При взаємодії сегментів тіла людини один з одним виникають і діють внутрішні сили механічної енергії. Через системи важелів за допомогою поперечносмугастих скелетних м'язів людина може довільно змінювати величину та напрямок дії зовнішніх сил механічної енергії та змінювати напрямок і швидкість переміщення в просторі.

Існує і переважає точка зору, що хребет "переносить рухові моменти з голови і тулуба до тазу".

Якщо під поняттям "рухові моменти" мати на увазі кінетичну енергію рухається сегментованого тіла, то слід мати на увазі, що кінетична енергія рухомого тіла дорівнює сумі кінетичних енергій всіх матеріальних точок цього тіла. Кінетична енергія йде людини проявляється в точці дотику стоп з Землею. До зіткнення з Землею силової взаємодії між окремими матеріальними точками тіла (у тому числі між головою і тулубом) не відбувається і, відповідно до цього, хребет до зіткнення з Землею не реалізує функцію переносу механічної енергії.

З опорною поверхнею стикається бугор п'яткової кістки, склепіння стопи, потім блок таранної кістки взаємодіє з дистального епіфіза великогомілкової і малогомілкової кістки, далі взаємодіють проксимальний епіфіз великогомілкової кістки та виростків стегнової кістки і т.д. послідовно знизу вгору.

При зіткненні з Землею реалізується передача сил механічної енергії з кістки на кістку через систему важелів і через перериваним і безперервні з'єднання між ними. Функціональні властивості з'єднань між кістками, а також анатомія кісток і м'язів змінюють як величини діючих сил, так і їх вектори.

Коливання сил механічної енергії переміщуються по кістках скелета, по сінартрозам і діартрозам, і загасають у процесі переміщення через їх розсіювання, поглинання та дисипації.

У з'єднаннях суміжних кісток, спочатку діють гравітаційні спадні сили механічної енергії, при цьому верхня (проксимальна) кістку робить силову дію на нижню (дистальну) кістка. Відповідно до третього закону Ньютона нижня суміжна кістку і пов'язані з нею м'які тканини надає протівонаправленних висхідний антигравітаційні силовий вплив на верхню суміжну кістка (сила реакції опори). До антигравітаційної дії сил механічної енергії приєднується вплив тонусу відповідних скелетних м'язів.

Сила механічної енергії гравітаційного походження, що виявляється в точці дотику стопи з Землею і діє на тіло в цілому, відноситься до категорії зовнішніх сил механічної енергії. Сили гравітаційного походження, що передаються усередині тіла з кістки на кістку через їх сполуки є вже внутрішніми силами механічної енергії.

Протидіюча сила реакції опори Землі, яка діє через стопу на тіло в цілому, відноситься до категорії зовнішніх сил. Сили реакції опори, що діють вище стопи усередині тіла з боку нижніх суміжних кісток на верхні, є внутрішніми силами.

Спадний краніо-каудальний вектор руху сил механічної енергії в хребті реально існує тільки в межах кожного ізольованого хребетного рухового сегменту. У відповідь на це, синхронно, всередині кожного ізольованого хребетного рухового сегменту діють висхідні сили реакції опори з боку нижнього хребця на верхній.

Оскільки після зіткнення стопи з Землею взаємодії між кістками йдуть послідовно знизу вгору, в цьому ж напрямку передаються і результати взаємодії гравітаційних сил і сил реакції опори між суміжними кістками.

Для здійснення поступального руху недостатньо компенсувати сили кінетичної енергії приземляється тіла, необхідно зробити відштовхування від Землі, подолати силу тяжіння тіла до Землі.

Відштовхування тіла від Землі починається з дії низхідній зовнішньої сили між стопою і Землею, і у відповідь висхідній сили реакції опори Землі.

Усередині тіла при відштовхуванні між суміжними кістками діють вже внутрішні сили механічної енергії. Верхні кістки надають антигравітаційні силовий вплив на нижні, а нижні кістки роблять протидію силами реакції опори через міжкісткові з'єднання. Відштовхування сегментованого тіла від Землі викликає в тілі рух сил механічної енергії по кістках кістяка та їх з'єднанням і теж у напрямку знизу вгору.

При ходьбі поперековий відділ хребта відчуває великі навантаження не тому, що цей відділ хребта знаходиться знизу і відчуває великі статичні навантаження, а тому, що поперековий відділ першим, щодо інших відділів хребта, отримує навантаження як у фазі амортизації, так і у фазі відштовхування.

Сили гравітації - антигравітації діють на тіло людини при ходьбі синхронно і в співдружності з роботою механізму збереження рівноваги. Кожен крок людини супроводжується рівноважної біодинамічної перебудовою тіла, за якою слідує підготовка тіла до рівноважної опорі на іншу кінцівку. Неодмінною складовою частиною рівноважної біодинамічної перебудови є рівноважний сколіоз хребта поперемінно праворуч і ліворуч у залежності від сторони опорної кінцівки.

Оскільки всередині тіла внутрішні сили механічної енергії передається по кістках скелета у висхідному напрямку, точку зору про перенесення хребтом сил механічної енергії в краніо-каудальному напрямку слід вважати помилковою, як з точки зору біомеханіки, так і з позиції нормальної функціональної анатомії. Краніо-каудальному напрямку руху сил механічної енергії через хребет реально відбувається при вертикальному ударі по голові або при падінні тіла людини на голову з висоти (наприклад, при пірнанні вниз головою на дрібному місці).

Таким чином, хребет, як складова частина скелета, є провідником сил механічної енергії, що виникають в тілі людини при ходьбі і бігу. Вектори цих сил завжди парні, протівонаправленних, діють у хребетних сегментах, мають гравітаційний та антигравітаційний генез. Результуючі сили взаємодії гравітації - антигравітації в сегментах хребта завжди йдуть в краніальному напрямку. У хребті об'єктивно існують паралельні локомоторним кінематичні ланцюги для правої і лівої нижньої кінцівки.

У кожній з них функціонують паралельні локомоторним кінематичні ланцюги амортизації і відштовхування. Тобто хребет на своєму протязі структурно і функціонально забезпечує роботу чотирьох паралельних локомоторних кінематичних ланцюгів. [4,447-451]

Висновок