27.Биомеханика осанки

Осанка – это сложившаяся привычная поза человека, сохраняемая при определённых условиях. Различают статическую (сохраняется при неизменных условиях) Статическая возникает при неподвижности.

и динамическую (при неизменных условиях изменения ориентации в пространстве). На осанку также влияет расположение позвонков. Динамическая х-ся изменением напряжения мышц. Она определяет строго координированное напряжение мышц тела. Сохранение положения достигается за счёт управления уравновешенными и восстанавливающими силами, при компенсаторных, амортизирующих и восстанавливающих движениях. Компенсаторные направлены на предупреждение выхода ОЦМ тела за пределы зоны сохранения положения. Амортизирующие – уменьшают эффект действия возмущающих сил, то что выводит тело из равновесия. Замедляют начавшееся отклонения и останавливают его. Восстанавливающие – направленные на возвращение ОЦМ тела в зону сохранения положения из зоны восстановления положения. Выполняется это 2 путями: 1. При помощи действия внешних сил возвращения ОЦМ тела. 2. Перемещение точки опоры подводя её под ОЦМ тела.

28.Силы уровновешиваемые при сохранении положения

Силы , уравновешиваемые при сохранении положения. К биомеханической системе могут быть приложены силы тяжести, реакции опоры, веса, мышечные тяги, а также усилия партнера или противника и др. Все силы могут действовать как возмущающие (нарушающие положение) и как уравновешивающие (сохраняющие положение), в зависимости от положения звеньев тела относительно их опоры. Силы тяжести (дистантные) приложены к ЦМ звеньев и ЦМ тела. В зависимости от конкретных особенностей положения тела они могут либо быть направленными на изменение положения, либо уравновешивать другие возмущающие (отклоняющие, опрокидывающие) силы. Реакции опоры как противодействие опоры действию на нее тела, чаще всего совместного с другими силами, уравновешивают опорные звенья, закрепляют их неподвижно. Вес звеньев тела (контактные силы) приложен внутри тела человека к соседним звеньям, как следствие земного тяготения, действия сил тяжести. Силы мышечной тяги при сохранении положения обычно уравновешивают своими моментами моменты силы тяжести соответствующих звеньев и веса связанных с ними других звеньев. Эти силы могут и изменять положение тела, и восстанавливать его. Силы тяги мышц сохраняют позы, фиксируя положение звеньев в суставах. Именно управляя мышечными силами, человек сохраняет положение своего тела.

29.Условия равновесия тела и систем тел

Для равновесия тела человека (системы тел) необходимо чтобы главный вектор и главный момент внешних сил были равны 0, а все внутренние силы обеспечивали сохранение позы. Если главный вектор и момент равны 0 то тело не сдвинется и не повернётся. Для системы тел эти условия необходимы, но недостаточны. Равновесие тела также требует сохранения позы. Виды равновесия: а) безразличное – действие силы тяжести не изменяется; б) устойчивое – оно всегда возвращает тело в прежнее положение; в)неустойчивое – действие силы тяжести всегда вызывает опрокидывание; г)огрничено-устойчивое – до потенциального барьера положение тела восстанавливается, после чего происходит опрокидывание.

30.механические свойства мышц (трехкомпонентная модель мышц,режимы сокращения и разновидности работы мышц)

1. Изложенный процесс сокращения элементарного блока миофибриллы представляет собой энергетический процесс, в котором химическая энергия превращается в механическую работу.

Мышца: а - при длине покоя, b - в статическом режиме работы, с - в динамическом режиме работы, d - в растянутом состоянии, СК - сократительный компонент, состоящий из мышечных волокон, или миофибрилл. Пар - параллельный эластичный компонент, в состав которого входят, в частности, трубчатые соединительно-тканные оболочки мышечных волокон (эндомизий) и пучки мышечных волокон (перемизий). Пос - последовательно включаемый эластичный компонент, образованный, в частности, сухожилиями. Внутренняя сила: энергия  сокращения (СК) + энергия предварительного растягивания (Пар + Пос). Внешняя сила: внешнее сопротивление (оказываемое, например, соперником или отягощением).

Сократительный компонент мышцы (СК) состоит из миофибрилл. Эластичный компонент подразделяется на последовательно включаемый эластичный компонент (Пoc) и параллельно-эластичный компонент (Пар). В состав первого входят сухожилия и другие элементы соединительной ткани мышцы, второй образуется, в частности, из соединительно-тканных оболочек мышечных волокон и их пучков.

Если укорачивается сократительный компонент, то сначала растягивается Пос (рис.39, b). Лишь после того, как развиваемая в Пос сила напряжения превысит величину внешней силы (например, сопротивление соперника или поднимаемого с земли отягощения), сократится вся мышца. Напряжение Пос во время укорачивания мышцы остается постоянным (рис. 39, с). Пар помогает сначала укоротить сократительный компонент, а затем вернуть его к длине покоя. Если мышца растягивается, то внешняя сила настолько сильно удлиняет Пос, что в конце концов за ним приходится следовать и сократительному компоненту (СК) ( рис. 39, d).

2.Механическая работа (А), совершаемая мышцей, измеряется произведением поднимаемого веса (Р) на расстояние (h): А = Р * h кгм Различают 3 режима работы мышцы: изотонический, изометрический и ауксотонический.

1.Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Это происходит при раздражении изолированной мышцы лягушки, закрепленной одним концом на штативе. Так как при этих условиях Р = 0, то механическая работа мышцы также равна нулю (А = 0). В таком режиме работает в организме человека только одна мышца — мышца языка. (В современной литературе также встречается термин изотонический режим по отношению к такому сокращению мышцы с нагрузкой, при котором по мере изменения длины мышцы напряжение ее сохраняется неизменным, но в этом случае механическая работа мышцы не равна пулю, т. е. она совершает внешнюю работу).

2.Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. При этом h = 0 и, соответственно, механическая работа тоже равна нулю (А = 0). Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы . В этом случае в мышечном волокне все равно происходят процессы возникновения и разрушения мостиков между актином и миозином, т. е. тратится энергия на эти процессы, но отсутствует механическая реакция перемещения нитей актина вдоль миозина. Физиологическая характеристика такой работы заключается в оценке величины нагрузки и длительности работы.

3.Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением длины и тонуса мышцы, при сокращении которой происходит перемещение груза. В этом случае совершается механическая работа мышцы (А= Р ? h). Такой режим проявляется при выполнении динамической работы мышц даже при отсутствии внешнего груза, так как мышцы преодолевают силу тяжести, действующую на тело человека. Различают 2 разновидности этого режима работы мышц: преодолевающий (концентрический) и уступающий (эксцентрический) режим.

Изучение работы мышцы с различными нагрузками и в разном темпе позволило вывести закон средних нагрузок и среднего темпа движений: максимальную механическую работу мышца совершает при средних нагрузках и среднем темпе движений. При высоких скоростях сокращения мышцы часть ее энергии тратится на преодоление сопротивления (растущего внутреннего трения и вязкости мышцы), а при низких скоростях — на поддержание изометрического напряжения, которое также присутствует в этом случае для закрепления достигнутой длины мышцы в каждый данный момент времени.

Работу, производимую мышцами человека, изучают, используя различные методики ее регистрации — эргографию, велоэргометрию и др. В эргографии (греч.эргон -работа, графо — писать) регистрируется амплитуда подъема различных грузов, подвешенных через блок. Вычисляя по эргограмме величину работы как произведение груза на амплитуду его подъема (А = Р * h), И. М. Сеченов описал в 1905 г. явление активного отдыха . Оказалось, что пассивный отдых правой руки после ее утомления дает меньшее увеличение ее работоспособности, чем после работы (во время ее отдыха) левой руки.

 31.виды работы мышц(сила и результат тяги мышц,разновидности работы мышц,мышечные синергии) .

1 Сила тяги мышцы зависит от совокупности механических, анатомических и физиологических условий. Основным механическим условием является нагрузка. Нагрузка растягивает мышцу при ее уступающей работе. Против нагрузки мышца выполняет преодолевающую работу. С нарастанием нагрузки сила тяги мышцы увеличивается, но не беспредельно. Нагрузка может быть представлена весом отягощения, а также его силой инерции и другими силами. Большее ускорение отягощения вызывает большую силу инерции. Следовательно, и при не очень большом отягощении, увеличивая его ускорение, можно увеличивать нагрузку, а значит, и силу тяги мышцы.

Движение звеньев в кинематической цепи как результат приложения тяги мышцы зависит также от: а) закрепления звеньев; б) соотношения сил, вызывающих движение, и сил сопротивления; в) начальных условий движения. При различных условиях закрепления звеньев в паре одна и та же тяга приводит к неодинаковому результату — разным движениям звеньев в суставе. В биокинематической паре может быть закреплено одно или другое звено, либо оба свободны, либо оба закреплены. Соответственно возникнут ускорения одного из звеньев, либо обоих вместе либо соединение будет фиксировано. Наконец, особо важны для эффекта тяги мышцы начальные условия движения — положение звеньев пары и их скорость (направление и величина) в момент приложения силы тяги мышцы. Физиологические условия проявления тяги мышцы в основном можно свести к ее возбуждению и утомлению. Эти два фактора отражаются на возможностях мышцы, повышая или снижая ее силу тяги. Величина силы тяги мышцы связана с быстротой ее продольной деформации. С увеличением скорости сокращения мышцы при преодолевающей работе ее сила тяги уменьшается. При уступающей же работе увеличение скорости растягивания мышцы увеличивает ее силу тяги.В зависимости от изменения длинны мышцы различают следующие её работы: 1. Статическая – длинна мышцы не изменяется 2. Динамическая – мышца или укорачивается или удлиняется.