9. Биомеханика.

60. Общая характеристика опорно-двигательного аппарата (ОДА).

Число степеней свободы суставов и ОДА.

— комплекс структур, образующих каркас, придающий форму организму, дающий ему опору, обеспечивающий защиту внутренних органов и возможность передвижения в пространстве.

Опорно-двигательная система человека — функциональная совокупность костей скелета, их соединений (суставов и синартрозов), и соматической мускулатуры со вспомогательными приспособлениями, осуществляющих посредством нервной регуляции локомоции, поддержание позы, мимики и других двигательных действиях,наряду с другими системами органов образует человеческое тело.

Двигательный аппарат человека — это самодвижущийся механизм, состоящий из 400 мышц, 206 костей, нескольких сотен сухожилий. Опорно-двигательная система человека — функциональная совокупность костей скелета, их соединений (суставов и синартрозов), и соматической мускулатуры и других двигательных действиях,наряду с другими системами органов образует человеческое тело.

Моторика— двигательная активность организма или отдельных органов. Под моторикой понимают последовательность движений, которые в своей совокупности нужны для выполнения какой-либо определённой задачи.

Степени свободы — это совокупность независимых координат перемещения и/или вращения, полностью определяющая движение и/или положение тела или системы тел. Это фундаментальное понятие применяется в теоретической механике, теории механизмов и машин, машиностроении, авиационной промышленности, робототехнике и других областях.

Сте́пени свобо́ды — характеристики движения механической системы. Число степеней свободы определяет минимальное количество независимых переменных (обобщённых координат), необходимых для полного описания движения механической системы. Также число степеней свободы равно полному числу независимых уравнений, полностью описывающих динамику системы.

Суммарное число степеней свободы биомеханической модели человека, как правило, больше шести. Его определяет наличие разомкнутых кинематических цепей, в основном верхних конечностей. В пределах подвижности сочленений с туловищем они могут иметь по четыре степени свободы.

66

83. Второй закон механики Ньютона. Его применение для анализа травматизма. Способы увеличения продолжительности удара.

— дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).

В инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе. При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:

где — ускорение материальной точки;

— сила, приложенная к материальной точке;

m — масса материальной точки.

Или в более известном виде:

Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.

Защита организма от избыточных динамических нагрузок и травматизма

В обычных услов на чел действ сила тяж и сила реакции опоры. При отсутствии ускорения эти силы равны и противополож направлены. При ускореном движ системы могут возникнуть особые состояния, называем перегрузками и невесомостью.

Вестибулярный аппарат на перегрузки будет реагировать так, как будто отсутствует гравитационное поле, возникнут растройства.

62.Виды деформации. Закон Гука Коэффициент жесткости. Модуль упругости.

Особые свойства костной ткани.

:

растяжение-сжатие,

сдвиг,

изгиб,

кручение.

В большинстве практических случаев наблюдаемая деформация представляет собой совмещение нескольких одновременных простых деформаций. В конечном счёте, однако, любую деформацию можно свести к двум наиболее простым: растяжению (или сжатию) и сдвигу.

Зако́н Гу́ка — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды. Открыт в 1660 году английским учёным Робертом Гуком (Хуком) (англ. Robert Hooke). Поскольку закон Гука записывается для малых напряжений и деформаций, он имеет вид простой пропорциональности.

В словесной форме закон звучит следующим образом:

Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации

Основной характеристикой жёсткости является коэффициент жёсткости, равный силе, вызывающей единичное перемещение в характерной точке (чаще всего в точке приложения силы).

В случаях малых одномерных деформаций (в пределах зоны упругости, где справедлив Закон Гука) жёсткость можно определить как произведение модуля упругости E (при растяжении, сжатии и изгибе) или G (при сдвиге и кручении) на соответствующую геометрическую характеристику сечения элемента, например, площадь поперечного сечения или осевой момент инерции. Понятие жёсткости широко используется при решении задач сопротивления материалов.

Модуль упругости — общее название нескольких физических величин, характеризующих способность твёрдого тела (материала, вещества) упруго деформироваться при приложении к ним силы.

В области упругой деформации модуль упругости тела определяется производной (градиентом) зависимости напряжения от деформации, то есть тангенсом угла наклона диаграммы напряжений-деформаций): где λ (лямбда) — модуль упругости; p — напряжение, вызываемое в образце действующей силой (равно силе, делённой на площадь приложения силы); — упругая деформация образца, вызванная напряжением (равна отношению абсолютного изменения размера образца к его первоначальному размеру)

Костная ткань Её особенность – минерализованное межклеточное вещество. Именно этот факт обеспечивает опорную, защитную, и механическую функцию костных тканей, а также функцию депо кальция. Весь кальций в организме депонирует в костной ткани.

Благодаря высокой степени минерализации, костная ткань на 70% состоит из минеральных веществ, а на 30% из органических веществ. Основную массу органических веществ костной ткани: твердость и прочность.