Вопрос 25

Опорно-двигательную систему человека образуют кости, связки, сухожилия (пассивная часть) и машш (активная часть), объединенные з единую механическую систему. Функция ОДС - перемещение SC в прос­транстве .

За сбою жизнь человек делает (5-7)»1С³ движений в крупных су с-

тавах рук к 6-1О⁹ движений пзльнами, для сравнения : айны автомоби-

<7

ля снашиваются после (2-3МО' оборотов. Независимо ст массы оссби трубчатые кости испытывают а " 0,2-0,3%.

Примеры воздействий на ОДС :

1. При ходьбе кости голени испытывают воздействие изгибающего момента,действующие частоты t(t) которого различны при ходьбе по горизонтальной поверхности, подъеме по лестнице,з гору,спуске (рис.34).

2. При беге ускорение голени может достигать " 500 м/с². При выполнении приемов каратэ ускорение кисти в конце движения

~ 4000 м/с².

Примеры использования биомеханических расчетов на практике :

13. В-момент столкновения автомобилей на манекенах проводятся измерения, а затем расчеты нагрузок (o,s). действующих при ударе, на основе которых проводится расчет параметров амортизирующих про­кладок на передней панели автомобиля и других средств предотвраще­ния травм.

14. Расчеты массы и геометрических параметров шлемов для мото­циклистов.

15. Горнолыжный спорт: разработка конструкций высоких и-жестких ботинок, оптимально предотвращающих травмы.

Механический принцип строения ОДС - подвеска на растяжках :

1. Бедренная кость - растяжка фасциями (широкая фасция бедра) - приводит к снижению напряжения растяжения з 3 раз и сжатия - в 1,7 раза.

2. Еольшеберцовая кость - двойная растяжка малоберцовсй костью со связками (1) и шипами и сухожилиями наружной группы мышц (2) (рис. 35 а).

3. Предплечье - подвес на растяжках - мышцах-сгибателях верх­ней конечности (рис.35 б).

4. ОДС четвероногих - подвес головы (мостовая конструкция) (рис.35 з).

Принцип растяжек позволяет экономить материал и снижать массу конструкции (пример из техники - конструкция башенного крана).

Сухожильные растяжки служат накопителями упругой энергии (.при ходьбе это ахиллово сухожилие).

Использование принципа растяжек в медицине- эндопротез головки

тавах рук к 6-1О⁹ движений пзльнами, для сравнения : айны автомобиля снашиваются после (2-3МО' оборотов. Независимо ст массы оссби трубчатые кости испытывают а " 0,2-0,3%.

Примеры воздействий на ОДС :

1. При ходьбе кости голени испытывают воздействие изгибающего момента,действующие частоты t(t) которого различны при ходьбе по горизонтальной поверхности, подъеме по лестнице,з гору,спуске (рис.34).

2. При беге ускорение голени может достигать " 500 м/с². При выполнении приемов каратэ ускорение кисти в конце движения

~ 4000 м/с².

Примеры использования биомеханических расчетов на практике :

16. В-момент столкновения автомобилей на манекенах проводятся измерения, а затем расчеты нагрузок (o,s). действующих при ударе, на основе которых проводится расчет параметров амортизирующих про­кладок на передней панели автомобиля и других средств предотвраще­ния травм.

17. Расчеты массы и геометрических параметров шлемов для мото­циклистов.

18. Горнолыжный спорт: разработка конструкций высоких и-жестких ботинок, оптимально предотвращающих травмы.

Механический принцип строения ОДС - подвеска на растяжках :

1. Бедренная кость - растяжка фасциями (широкая фасция бедра) - приводит к снижению напряжения растяжения з 3 раз и сжатия - в 1,7 раза.

2. Еольшеберцовая кость - двойная растяжка малоберцовсй костью со связками (1) и шипами и сухожилиями наружной группы мышц (2) (рис. 35 а).

3. Предплечье - подвес на растяжках - мышцах-сгибателях верх­ней конечности (рис.35 б).

4. ОДС четвероногих - подвес головы (мостовая конструкция) (рис.35 з).

Принцип растяжек позволяет экономить материал и снижать массу конструкции (пример из техники - конструкция башенного крана).

Сухожильные растяжки служат накопителями упругой энергии (.при ходьбе это ахиллово сухожилие).

Использование принципа растяжек в медицине- эндопротез головки

бедренной кости (рис.36), устанавливается с начальной подтяжкой (создание начального напряжения).

Использование биомеханики при сложных переломах :

1. Фиксация кости путем введения титанового стержня в костно­мозговой канал. Необходимы расчеты размеров стержня; напряжений, возникающих в месте перелома; подбор режима тренировочных нагрузок для пациента;

2. Фиксация осколков пластинами на шурупах - необходимы расче­ты конструкции, напряжений, режима тренировок;

3. Наружная фиксация осколков - вживление спиц, наружный аппа­рат с регулируемым смещением спиц друг относительно друга - прово­дятся подбор фиксации, расчет напряжений для каждого индивидуально­го случая перелома (при заданных параметрах кости и весе пациента).

Экспериментальное изучение ОДС :

1. угломеры, датчики скоростей и ускорений;

2. датчики напряжений (на стопы, позвоночник);

3. анализ процесса поддержания человеком позы - получение дан­ных о смещении центра' давления на подвижную опору (стабилограф), выбор подходящей модели и проведение расчетов;

4. киносъемка движений и динамический компьютерный анализ перемещений, особенностей походки, техники выполнения спортивного движения и т.д.