Statica e dinamica del corpo umano: il centro di gravità

La posizione verticale del corpo umano, il suo movimento nello spazio, i vari tipi di movimenti (camminare, correre, saltare) si sono evoluti nel corso di una lunga evoluzione insieme all'emergere dell'uomo come specie. Durante anthropogenes, in connessione con la transizione alle condizioni terrestri umani ancestrali esistenza e quindi muoversi in due estremità (inferiori) sostanzialmente invariato l'anatomia di tutto l'organismo, le singole parti, organi, compreso il sistema muscolo-scheletrico. La guida ha liberato l'arto superiore dalla funzione muscolo-scheletrica. L'arto superiore si trasformava in un organo del travaglio: il braccio e in futuro poteva essere migliorato con la destrezza dei movimenti. Questi cambiamenti come risultato di una funzione qualitativamente nuova hanno influenzato la struttura di tutti i componenti della cintura e della sezione libera dell'arto superiore. La cintura per le spalle serve non solo a sostenere l'arto superiore libero, ma aumenta notevolmente la sua mobilità. A causa del fatto che la scapola si connette allo scheletro del tronco principalmente con l'aiuto dei muscoli, acquisisce maggiore libertà di movimento. La scapola partecipa a tutti i movimenti che rendono la clavicola. Inoltre, la scapola può muoversi liberamente indipendentemente dalla clavicola. In un'articolazione della spalla sferica multiassiale, che è circondata quasi da tutti i lati da muscoli, le caratteristiche anatomiche della struttura consentono il movimento lungo grandi archi in tutti i piani. Specialmente la specializzazione delle funzioni ha influito sulla struttura del pennello. Grazie allo sviluppo di dita lunghe e molto mobili (principalmente il pollice), il pennello è diventato un organo complesso che esegue azioni sottili e differenziate.

L'arto inferiore, assumendo tutto il peso del corpo, si è adattato esclusivamente alla funzione muscolo-scheletrica. La posizione verticale del corpo, la verticalità riflessa sulla struttura e le funzioni della cintura (bacino) e la sezione libera dell'arto inferiore. La cintura degli arti inferiori (cintura pelvica) come una solida struttura ad arco si è adattata per trasferire la gravità del tronco, della testa, degli arti superiori alla testa del femore. Stabilito nel processo di antropogenesi, la pendenza del bacino a 45-65 ° facilita il trasferimento agli arti inferiori liberi della gravità del corpo nelle condizioni biomeccaniche più favorevoli per la posizione verticale del corpo. Il piede ha acquisito una struttura a volta, che ha aumentato la sua capacità di sopportare il peso del corpo e agisce come una leva flessibile quando lo si sposta. La muscolatura dell'arto inferiore si è sviluppata fortemente, adattandosi alle prestazioni dei carichi statici e dinamici. In confronto con i muscoli dell'arto superiore, i muscoli dell'arto inferiore hanno una grande massa.

Sui muscoli degli arti inferiori hanno ampie superfici di supporto e applicazione della forza muscolare. I muscoli dell'arto inferiore sono più grandi e più forti dell'arto superiore. Gli estensori sono più sviluppati sull'arto inferiore rispetto ai flessori. Ciò è dovuto al fatto che gli estensori svolgono un ruolo importante nel mantenere il corpo in posizione verticale e durante il movimento (camminare, correre).

Sul braccio, i flessori della spalla, degli avambracci e delle mani sono concentrati sul lato anteriore, poiché il lavoro svolto dalle mani viene eseguito davanti al tronco. I movimenti del grooming sono fatti da un pennello, che viene agito da un numero maggiore di flessori rispetto agli estensori. Anche la rotazione dei muscoli (pronatori, polpacci) nell'arto superiore è maggiore rispetto a quella inferiore. Nell'arto superiore, sono molto più sviluppati rispetto agli arti inferiori. La massa dei pronatori e dei palmi della mano si riferisce ai restanti muscoli dell'arto superiore come 1: 4,8. Nell'estremità inferiore, il rapporto tra la massa dei muscoli di svolta e il resto è 1: 29.3.

Fascia, aponeurosi agli arti inferiori a causa di una grande manifestazione di forza sotto carichi statici e dinamici sono molto più sviluppati rispetto all'arto superiore. L'arto inferiore ha meccanismi aggiuntivi che aiutano a mantenere il corpo in posizione verticale e assicurano il suo movimento nello spazio. La cintura dell'arto inferiore è quasi immovabilmente collegata all'osso sacro ed è un supporto naturale del tronco. L'aspirazione del bacino verso punta all'indietro sulla testa dei femori è ostacolata da un legamento ileo-femorale fortemente sviluppato dell'articolazione dell'anca e muscoli forti. Inoltre, la verticale di gravità del corpo, che si estende di fronte all'asse trasversale dell'articolazione del ginocchio, promuove meccanicamente la ritenzione dell'articolazione del ginocchio nella posizione estesa.

A livello dell'articolazione della caviglia, in posizione eretta, aumenta l'area di contatto tra le superfici articolari delle ossa della parte inferiore della gamba e dell'osso talusare. Ciò è facilitato dal fatto che le caviglie mediali e laterali abbracciano la sezione anteriore e più ampia del blocco dell'astragalo. Inoltre, gli assi anteriori delle articolazioni della caviglia destra e sinistra sono posti l'un l'altro in un angolo aperto sul retro. La verticale del peso del corpo passa anteriore alle articolazioni della caviglia. Ciò porta, per così dire, alla violazione del segmento anteriore più largo del blocco dell'astragalo tra le caviglie mediali e laterali. Le articolazioni dell'arto superiore (spalla, gomito, polso) non hanno questi meccanismi di frenata.

Profondi cambiamenti nel processo dell'antropogenesi ossea subita, muscoli del tronco, specialmente scheletro assiale - colonna vertebrale, che è un supporto per la testa, arti superiori, cavità toracica e addominale. In connessione con il montante, si sono formate piegature spinali, sviluppata una potente muscolatura dorsale. Inoltre, dorso sostanzialmente collegata in modo fisso in coppie robuste articolazioni sacro-iliache con la cintura dell'arto inferiore (s cingolo pelvico) che serve biomeccanica contro il corpo distributore gravità sulla testa femorale (sugli arti inferiori).

Oltre a fattori anatomici - particolare struttura arto inferiore, corpo, elaborato nel processo dell'antropogenesi per mantenere il corpo in posizione verticale, assicurano un equilibrio stabile e dinamica, particolare attenzione deve essere rivolta alla situazione del centro di gravità del corpo.

Il centro di gravità comune (OCT) di una persona è chiamato il punto di applicazione delle risultanti forze di gravità di parti del suo corpo. Secondo MF Ivanitsky, l'OCT si trova a livello delle IV vertebre sacrali e viene proiettato sulla superficie anteriore del corpo al di sopra della sinfisi pubica. La posizione del TC in relazione all'asse longitudinale del corpo e della colonna vertebrale dipende dall'età, dal sesso, dalle ossa dello scheletro, dai muscoli e dai depositi di grasso. Inoltre, si osservano fluttuazioni giornaliere nella posizione del PTOM in relazione all'accorciamento o allungamento della colonna vertebrale, che insorgono a causa di attività fisica irregolare giorno e notte. Nelle persone anziane e anziane, la posizione dell'OCT dipende anche dalla postura. Negli uomini BCT trova a livello delle lombari III - V sacrale vertebre, donne - 4-5 cm inferiore rispetto agli uomini, e corrisponde al livello di V I vertebra lombare coccigea. Ciò dipende, in particolare, dal maggiore grasso negli uomini, dai depositi di grasso sottocutaneo nella regione pelvica e nelle cosce. Nei neonati, l'OCT si trova a livello delle vertebre toraciche V-VI, quindi gradualmente (fino a 16-18 anni) discende e si sposta un po 'posteriormente.

La posizione del PTOM del corpo umano dipende anche dal tipo di fisico. Negli individui con un tipo di fisico dolomico (in asteniche), l'OCT è relativamente più basso rispetto a persone di tipo brachymorph di costituzione (in hypersthenics).

Come risultato degli studi è stato trovato che l'OCT del corpo è di solito a livello della II vertebra sacrale. Filo a piombo passa il baricentro a 5 cm dietro all'asse trasversale delle articolazioni dell'anca, circa 2,6 cm posteriormente ad una linea che collega il grande trocantere e il 3 cm anteriormente all'asse trasversale delle articolazioni della caviglia. Il centro di gravità della testa si trova leggermente anteriore rispetto all'asse trasversale delle articolazioni atlanto-occipitale. Il centro di gravità comune della testa e del tronco si trova al centro del margine anteriore della X vertebra toracica.

Per preservare l'equilibrio sostenibile del corpo umano su un piano, è necessario che la perpendicolare dal centro di gravità, cadono sulla superficie occupata da entrambi i piedi. Il corpo è più forte perché più ampia è l'area di supporto e più basso il centro di gravità. Per la posizione verticale del corpo umano, mantenere l'equilibrio è il compito principale. Tuttavia, il corrispondente sforzo muscolare, una persona può tenere il corpo in una varietà di posizioni (entro certi limiti), anche quando la proiezione del baricentro spostato al di fuori dell'area di supporto (torso inclinazione in avanti lateralmente, ecc). Allo stesso tempo, la posizione e il movimento del corpo umano non possono essere considerati stabili. Con le gambe relativamente lunghe, una persona ha un'impronta relativamente piccola. Perché il centro di gravità del corpo totale di una persona è relativamente elevata (II vertebra sacrale), e l'area di supporto (area dei due suole e gli spazi tra di loro) è piccola, la stabilità del corpo è molto piccola. In uno stato di equilibrio, il corpo è trattenuto dalla forza delle contrazioni muscolari, che le impedisce di cadere. Parti del corpo (testa, tronco, arti) occupano la posizione corrispondente a ciascuna di esse. Tuttavia, se v'è un rapporto rotto di parti del corpo (ad esempio, allungando le mani avanti, piegando la colonna in piedi, ecc), di conseguenza cambiato la situazione e l'equilibrio di altre parti del corpo. Momenti statici e dinamici di azione dei muscoli sono in collegamento diretto con la posizione del centro di gravità. Dal momento che il centro di gravità di tutto il corpo si trova al livello II vertebra sacrale dietro la linea trasversale che collega i centri delle articolazioni dell'anca, torso desiderio (insieme con il bacino) punta all'indietro opporsi muscoli fortemente sviluppati e legamenti che rafforzano i fianchi. Ciò garantisce l'equilibrio dell'intero corpo superiore, che viene tenuto sulle sue gambe in posizione verticale.

Il desiderio del corpo di cadere in avanti quando è in piedi è dovuto al passaggio della verticale del baricentro davanti (3-4 cm) dall'asse trasversale delle articolazioni della caviglia. La caduta è contrastata dall'azione dei muscoli della superficie posteriore dello stinco. Se il filo a piombo del centro di gravità si sposta ancora di più di fronte - alle dita, la riduzione dei muscoli posteriore del tallone della gamba inferiore è sollevato dal piano di appoggio, piombo centro linea di gravità si muove in avanti, e servono come le dita dei piedi di supporto.

Oltre a sostenere, le estremità inferiori eseguono la funzione locomotoria, spostando il corpo nello spazio. Ad esempio, quando si cammina un corpo umano esegue un movimento traslatorio, alternativamente appoggiato su una gamba o sull'altra. In questo caso, le gambe eseguono alternativamente movimenti del pendolo. Quando si cammina, uno degli arti inferiori in un dato momento è il supporto (indietro), l'altro - libero (anteriore). Con ogni nuovo passo, la gamba libera diventa la gamba di supporto e la gamba di supporto viene spostata in avanti e diventa libera.

La riduzione dei muscoli degli arti inferiori quando si cammina notevolmente rafforza la curvatura della pianta del piede, aumenta la curvatura dei suoi archi trasversali e longitudinali. Allo stesso tempo, allo stesso tempo, il corpo si inclina in avanti insieme al bacino sulla testa del femore. Se il primo passo è avviato piede destro, il tallone poi a destra, poi la metà delle suole e dita sono sollevate sopra il piano del supporto, gamba destra piegata alle dell'anca e del ginocchio, e portato avanti. Contemporaneamente, l'articolazione dell'anca di questo lato e il tronco seguono in avanti dietro la gamba libera. Questa gamba (destra) che contrae energicamente il quadricipite femorale si raddrizza all'articolazione del ginocchio, tocca la superficie di supporto e diventa quella di supporto. A questo punto, l'altra, la gamba sinistra (fino a questo punto, la schiena, la gamba di supporto) si stacca dal piano di supporto, si muove in avanti, diventando la gamba anteriore libera. La gamba destra in questo momento viene lasciata indietro come gamba di supporto. Insieme con l'arto inferiore e il corpo si muove in avanti e un po 'verso l'alto. Quindi entrambe le membra alternano gli stessi movimenti in una sequenza strettamente definita, puntando il corpo da un lato all'altro e spingendolo in avanti. Tuttavia, durante la camminata, non c'è tempo per entrambi i piedi di essere strappati da terra allo stesso tempo (piano di supporto). L'arto anteriore (libero) ha sempre il tempo di toccare il piano di appoggio con il tallone prima che la gamba posteriore (supporto) si separi completamente da esso. Questo è diverso dal camminare e saltare. Allo stesso tempo, quando si cammina, c'è un momento in cui entrambi i piedi toccano il suolo allo stesso tempo, il supporto sull'intera suola e quello libero con le dita. Più veloce è il camminare, più breve è il momento del contatto simultaneo di entrambe le gambe sul piano di supporto.

Tracing quando si cammina cambia la posizione del centro di gravità, è possibile notare il movimento di tutto il corpo in avanti, in alto e laterale nei piani orizzontale, frontale e sagittale. Il maggiore spostamento si verifica in avanti nel piano orizzontale. Lo spostamento verso l'alto e verso il basso è di 3-4 cm, e nei lati (oscillazioni laterali) di 1-2 cm. La natura e l'estensione di questi spostamenti sono soggette a notevoli fluttuazioni e dipendono dall'età, dal sesso e dalle caratteristiche individuali. La combinazione di questi fattori determina l'individualità dell'andatura, che può cambiare sotto l'influenza dell'allenamento. In media, la lunghezza del solito gradino silenzioso è di 66 cm e richiede 0,6 secondi.

All'accelerazione del cammino il passo passa in corsa. La corsa è diversa dal camminare, con essa solo il supporto e il contatto dell'area di supporto con l'una o l'altra gamba si alternano.

[1], [2]