Биомеханика движений тазобедренного сустава

Сегодня мы раскроем тему: "биомеханика движений тазобедренного сустава" и постараемся ответить на все сопутствующие вопросы.

Биомеханика тазобедренного сустава

Возможности и способности наших суставов обусловлены их строением. Каждый сустав имеет свои особенности, которые связаны с возложенными на него функциями. Биомеханика тазобедренного сустава достаточно сложна, он обеспечивает нам возможность совершать движения в разных плоскостях, поэтому мы можем не только ходить, но и бегать, танцевать или заниматься разными видами спорта.

Строение сустава

Тазобедренный сустав относится к группе простых синовиальных суставов. Образуется он двумя сочленяющимися костями: подвздошной и бедренной. В подвздошной кости сформирована выемка, называемая вертлужной впадиной. В эту впадину входит бедренная кость своей головкой, которая имеет шарообразную форму. Такое сочленение образует своеобразный шарнир. Именно благодаря ему тазобедренный сустав и может производить движения в различных плоскостях. Плавное скольжение суставной головки в вертлужной впадине обеспечивается синовиальной жидкостью, наполняющей сустав и тем, что его поверхности покрыты слоем гиалинового хряща. Связки, как одна из структур сустава, ограничивают движения.

Движения в тазобедренном суставе

Строение сустава дает ему возможность обеспечивать движения в различных направлениях:

  • вперед-назад,
  • отведение в сторону, то есть перпендикулярно переднезаднему,
  • вращение вокруг вертикальной оси.

При каждом шаге мы опираемся на какую-то из ног, она поворачивается относительно таза приблизительно на 570, а головка бедра скользит по вертлужной впадине, проходя путь равный своему диаметру, это около 2 см.

Из-за формы и строения тазобедренного сустава он способен на определенную амплитуду движений. Так, приведение осуществляется на 25-300, отведение на 40-500, для определения этого параметра измеряется угол между осью бедра и вертикальной осью туловища. Сгибание и разгибание измеряют углом, образующимся между осью бедра и горизонтальной поверхностью, в норме она составляет 1200 для сгибания и 30-350 для разгибания. Общий объем движений, совершаемых при ротации бедра 490. Данные цифры представляют собой нормы амплитуды движений в тазобедренном суставе в положении лежа на спине. Когда человек стоит амплитуда движений будет меньше, а если у него нога согнута в колене, то объем движений бедра увеличивается.

Тазобедренный сустав работает каждый день по многу часов в течение десятилетий. Его ткани, при этом, изнашиваются и разрушаются, однако в норме происходит самообновление тканей и самовосстановление сустава.

Чтобы он дольше справлялся со своими функциями, должна активно работать вся суставная поверхность. Когда это не так, то постепенно теряется шарообразность его поверхности, то есть износ происходит неравномерно. Например, при обычной ходьбе мы используем лишь 30% возможностей тазобедренного сустава. Если не давать ему нагрузку путем выполнения других движений, то он изнашивается быстрее. При неравномерном износе хряща нагрузка на сустав возрастает, увеличивается и вероятность травмы.

Если движение превышает нормальную амплитуду, то возможно травмирование сустава: растяжение или подрыв связок, сухожилий, смещение костей. Это происходит, например, при неграмотных тренировках или при слишком большой физической, особенно неравномерной, нагрузке. При этом, возникает боль, которая сигнализирует нам, что сустав выходит за границы своих естественных возможностей.

Таким образом, как слишком маленькая, так и слишком большая или неправильная физическая нагрузка приводят к ухудшению работы сустава. При оптимальной разнообразной нагрузке суставные поверхности способны сохранять свою правильную форму, а активный кровоток позволяет тканям постоянно обновляться и поддерживать работоспособность тазобедренного сустава.

Источник: http://tvoyaybolit.ru/biomexanika-tazobedrennogo-sustava.html

Биомеханика тазобедренного сустава

Тазобедренный сустав обладает 3 степенями свободы, поскольку допускает движение бедра в переднезаднем направлении, отведение в сторону (перпендикулярно первому направлению) и вращение вокруг вертикальной оси, обеспечивающее поворот всей ноги (пальцами вперед и в стороны). Следует заметить, что все перечисленные движения ограничиваются связками. При каждом шаге нога, на которую опирается человек, поворачивается относительно таза примерно на 1 радиан (57°). При этом сочленовная поверхность бедра (головка), радиус которой составляет около 2 см, скользит по поверхности вертлужной впадины и проходит путь, примерно равный своему радиусу (2 см).

В соответствии с формой тазобедренного сустава и состоянием окружающих его тканей, максимальная общая амплитуда сгибательно-разгибательных движений составляет 140°, приведение-отведение — 75° и ротация — 90°. При ходьбе используемая амплитуда движений в тазобедренном суставе значительно меньше потенциально возможной: сгибательные и разгибательные движения не превышают 50 — 60° при минимуме приведения-отведения и ротации. В повседневной жизни максимальная двигательная нагрузка, которая выпадает на тазобедренный сустав, связана с надеванием обуви или носков и в целом предполагает примерно 160 — 170° общей суммарной подвижности, которая включает сгибание, отведение и наружную ротацию.

Контактное давление в тазобедренном суставе.

Биомеханика тазобедренного сустава сложна и меняется в зависимости от положения человека при ходьбе, в покое, при стрессовых нагрузках. Различают двухопорную фазу шага, когда нагрузка распределяется равномерно между двумя суставами, и одноопорную фазу, когда масса тела перераспределяется на одну ногу. В этой фазе шага, в свою очередь, выделяют опору на пятку, опору на всю стопу и толчок передним отделом стопы (пальцами). Суставы испытывают очень большие нагрузки, степень которых зависит от массы тела и скорости движения. Так, при ходьбе со скоростью 1 м/сек нагрузка на тазобедренный сустав достигает 6 кН, что на порядок больше веса человека.

Х.А. Янсон усреднил приводимые в литературе показатели нагрузки (Р — вес тела без опорной конечности) на тазобедренный сустав при разных условиях: при сгибании в исследуемом тазобедренном суставе с выпрямленным коленом нагрузка составляет 2,0 Р, с согнутым коленом — 1,0 Р, при разгибании — 2,0 Р, при отведении — 0,6 Р, в положении сидя — 0,1 Р, при опоре на обе ноги — 0,3 Р, при опоре на данную ногу — 2,4 Р, при передвижении в обычном темпе по ровной поверхности — 2,0 Р, при подъеме и спуске по наклонной плоскости — 2,5 Р, при быстрой ходьбе — 4,3 Р.

В положении стоя нагрузке подвергается вся суставная поверхность вертлужной впадины тазобедренного сустава, и примерно 70 — 80% головки бедренной кости находится в контакте с суставной впадиной. Только нижняя поверхность головки бедренной кости и участок вокруг fovea capituli femoris остаются ненагружаемыми, что соответствует расположению круглой связки бедра и жировой подушки в области fossa acetabuli. При ходьбе во время движения в тазобедренном суставе свод вертлужной впадины (крыша) не испытывает длительной нагрузки, и только передняя и задняя части головки поддерживают с ней контакт. Используя для измерений эндопротез тазобедренного сустава, определили, что контактное давление в задневерхнем отделе вертлужной впадины при вставании больного со стула было более 18 МПа. Этот переход от частичного контакта при движении сустава к полному при опоре на ногу является причиной изменения зоны нагрузки на поверхности головки бедренной кости во время ходьбы.

Читайте так же:  Проблемы с суставами колен

При наличии дисконгруэнтности во время ходьбы может создаваться контактная область с высоким давлением. Однако этого не происходит, так как в результате деформации двух слоев суставного хряща и подлежащей субхондральной костной ткани увеличиваются как зона контакта, так и конгруэнтность суставных поверхностей. Таким образом, дисконгруэнтность в фазе движения в суставе переходит в конгруэнтность при опоре на ногу, что позволяет тазобедренному суставу распределять большие нагрузочные силы более эффективно, но создает высокое давление в тазобедренном суставе при ходьбе — более 21 МПа. Это высокое давление хорошо переносится здоровым тазобедренным суставом, однако при наличии дисплазии сустава регулярные перегрузки одного и того же участка костной ткани приводят к развитию дегенеративно-дистрофических изменений. Кроме того, возникает практически значимый вопрос: а не является ли это давление фактором, обеспечивающим перенос продуктов стирания полиэтилена «дебриса» в ткани, окружающие ножку и вертлужную впадину, после эндопротезирования.

Распределение сил в тазобедренном суставе.

Общее представление о распределении сил, действующих в тазобедренном суставе, может быть получено при статистическом анализе векторов сил, воздействующих на сустав в одной плоскости во время опоры на ногу. Два других метода расчета предполагают прямое измерение имплантированными приборами либо математическое моделирование нагрузок на сустав одним из известных способов. Исследования по распределению нагрузок в тазобедренном суставе важны для того, чтобы лучше понять функцию нормального и пораженного суставов, патогенез патологического процесса в тазобедренном суставе, выработать оптимальный способ лечения с точки зрения выбора наилучшего имплантата, возможности выполнения корригирующей остеотомии и составления индивидуальной реабилитационной программы.

Используя плоскостной статический анализ, распределение нагрузки в тазобедренном суставе может быть представлено в виде простой системы рычагов. В положении стоя с опорой на обе ноги центр гравитации тела проходит через диск Thx и Thxi. Перпендикуляр, опущенный из этой точки на горизонтальную линию, соединяющую центры ротации (CR) головок бедренных костей, делит ее на два равных плеча (рис. 1). Если массу тела (58,7 Кг) уменьшить за счет вычитания массы ног до 36,8 Кг, то масса, равная 18,4 Кг, действует на каждую головку бедренной кости.

При одноопорном положении центр гравитации сдвинут вниз к уровню LIII-LIV и при ходьбе меняет свою позицию в соответствии с фазой шага. В этом случае на головку бедренной кости действуют две основные силы (рис. 2): сила К — масса тела минус масса опорной ноги — действует вертикально через рычаг b; сила М, которая определяется усилиями мышц, поддерживающими таз и все тело в равновесии, действует на CR головки через рычаги, опускает таз вниз и латерально. Соотношение между рычагами а и b составляет 1:3. Зная величину рычагов a и b, можно рассчитать величину результирующей силы R, которая действует на головку бедренной кости и складывается из величину массы тела и уравновешивающей его силы мышц. При одноопорной фазе шага сумма действующих сил относительно центра ротации головки равна нулю, т.е. М х а = К х b.

Мышечная сила М складывается из действия пельвио-трохантерной группы мышц и спинно-круральной. Пельвиотрохантерная группа включает mm. gluteus medius и minimus, m. piriformis, m. iliopsoas. Их результирующая сила находится в области большого вертела и направлена под углом 29,3° вниз и кнаружи. Спинно-круральную группу составляют m. tensor fascia lata, m.rectus femoris, m.sartorius, ее равнодействующая сила расположена в области малого вертела под углом 5,5°, направлена кзади и медиально. Общая равнодействующая сила М проходит сверху вниз, снутри кнаружи и образует угол 21° с вертикальной линией.

Силу М также можно представить в виде двух составляющих: сила Рm направлена вертикально вниз, а сила Qm — горизонтально в латеральном направлении. Таким образом, на центр ротации головки бедренной кости тазобедренного сустава действуют следующие силы: Рm и К — в вертикальном и каудальном направлении и Qm — в горизонтальном и латеральном (рис. 3).


Рис. 1.
Распределение нагрузки на тазобедренные суставы при опоре на обе ноги: К — масса тела за исключением массы обеих нижних конечностей, CR — центр ротации головок бедренных костей. (Bombelli R., 1993).

Рис. 2. Сила, действующая на тазобедренный сустав при одноопорной фазе шага, может быть разложена на две составляющие: К — масса тела за исключением массы конечности действует вертикально через рычаг b; сила мышц абдукторов М поддерживает равновесие таза и действует на центр ротации CR через рычаг а. При равновесии таза К х b = M х a. (Bombelli R., 1993).

Рис. 3. Вертикальная сила R, которая действует своими двумя составляющими — Рm (сила давления вертлужной впадины на головку) и Qm (сила, направленная на смещение головки бедра кнаружи), уравновешивается силой противодавления земли R1, которая, в свою очередь, представлена вертикальной составляющей Р и горизонтальной составляющей Q. Все действующие силы находятся в состоянии равновесия только при горизонтальном наклоне вертлужной впадины.

Именно этот дисбаланс сил приводит к постепенному подвывиху головки бедренной кости с образованием остеофита по нижне-внутренней поверхности головки бедренной кости. При краниомедиальной инклинации вертлужной впадины (последствия перелома дна вертлужной впадины или ревматоидного артрита) увеличивается сила Q, направленная на смещение головки внутрь, а сила Р уменьшается (рис. 4, 5).

Важным моментом в оценке биомеханических предпосылок развития многих патологических процессов тазобедренного сустава является анализ формулы равенства момента сил. При уменьшении расстояния между большим вертелом и центром ротации головки бедренной кости (это наблюдается при coxa valga, укорочении шейки бедра вследствие травмы или перенесенной болезни Легг-Кальве-Пертеса и др.) уменьшается плечо а, что приводит к пропорциональному увеличению мышечной силы М и суммарной силы R и R1, воздействующих на тазобедренный сустав (согласно формуле R = К х b/а).

При увеличении расстояния между большим вертелом и центром ротации головки бедренной кости (coxa vara) увеличивается плечо рычага равнодействующей мышечной силы, и соответственно уменьшается величина равнодействующей силы мышц М.

Читайте так же:  Боли в коленных и локтевых суставах причины

Сгибательно-приводящая контрактура сустава с наружной установкой ноги, наиболее часто встречающаяся при коксартрозе, обусловливает значительное увеличение нагрузки на тазобедренный сустав. При этом наблюдается перекос таза, что приводит при опоре на больную ногу к более значительному смещению центра тяжести в сторону неопорной нижней конечности. В результате увеличивается плечо рычага силы тяжести больного, а значит и момент силы К х b. В соответствии с этим для уравновешивания сустава необходима большая мышечная сила М, что, в конечном итоге, увеличивает общую нагрузку на сустав.

Приведенные принципы и расчеты нагрузки на тазобедренный сустав распространяются на случаи имплантации искусственного сустава (эндопротеза). Интересные данные были получены при триаксиальной телеметрии после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. В положении опоры на две ноги измеряемая нагрузка на сустав равнялась массе тела. Одноопорная нагрузка на ногу соответствовала 2, 1 массы тела, пики нагрузки наблюдались при ходьбе и равнялись от 2, 6 до 2, 8 массы теда. Телеметрические измерения выявили появление больших сил, направленных на скручивание в области головки и шейки эндопротеза при ротационных движениях — их величина была более 22 N х m.


Рис. 4. При косом расположении вертлужной впадины равновесие сил нарушается. При краниолатеральной инклинации (а) преобладают силы, направленные на смещение головки бедренной кости из вертлужной впадины; при краниомедиальном расположении суставной поверхности вертлужной впадины (в) увеличивается сила О, что приводит к избыточному давлению головки в медиальном направлении в сравнении со здоровым суставом (б). (R. Bombelli, 1983).

Рис. 5. Рентгенограмма и скиаграмма больной С. с протрузионным коксартрозом. Развитию дегенеративно-дистрофических изменений способствовала перегрузка сустава вследствие краниомедиальной инклинации вертлужной впадины после неправильно сросшегося перелома ее дна.

Источник: http://medbe.ru/materials/biomekhanika-i-biosovmestimost/biomekhanika-tazobedrennogo-sustava/

Функциональные мышечные тесты нижних конечностей — наружная ротация тазобедренного сустава

Общие сведения

Основное движение: наружная ротация в объеме 45° при разогнутом тазобедренном суставе.

Все тесты производятся в положении лежа на спине. При степенях 5, 4 и 3 голень испытываемой нижней конечности свешивается свободно с края опоры. Неиспытываемая нижняя конечность стоит на опоре, максимально согнута в тазобедренном и коленном суставах, чтобы стабилизировать таз.


Наружная ротация тазобедренного сустава

Мы испытываем остальные степени при выпрямленных нижних конечностях. Степень 2 исследуем в двух исходных положениях лежа на спине или стоя. Второе положение используется для проверки реже, так как пациент при этом активно напрягает мускулатуру туловища и главным образом квадратную мышцу поясницы, а также мускулатуру второй, неиспытываемой нижней конечности.

Фиксация в положении лежа на спине нижней трети бедра для степеней 5, 4 и 3 является необходимой. Таз всегда закрепляется на гребне подвздошной кости.

Таблица 1.48. Наружная ротация тазобедренного сустава

Объем движения будет ограничен подвздошно-бедренной связкой и напряжением внутренних ротаторов тазобедренного сустава.


Тест наружной ротации тазобедренного сустава. 5,4. Исходное положение: лежа на спине, голень испытываемой нижней конечности свешивается свободно за край опоры. Неиспытываемая нижняя конечность стоит стопой на опоре, максимально согнута в тазобедренном и коленном суставах. Фиксация: в нижней трети бедра в подколенной ямке. Движение: наружная ротация бедра в полном объеме (45°). Стопа при этом передвигается. Сопротивление: рукой плотно на внутренней поверхности сверху от голеностопного сустава.

Тест наружной ротации тазобедренного сустава. 3. Исходное положение: лежа на спине, голень испытываемой нижней конечности свешивается свободно за край опоры. Неиспытываемая нижняя конечность стоит стопой на опоре, максимально согнута в тазобедренном и коленном суставах. Фиксация: в нижней трети бедра в подколенной ямке Движение: полная наружная ротация в тазобедренном суставе.


Тест наружной ротации тазобедренного сустава. 2а. Исходное положение: стоя на неиспытываемой нижней конечности. Испытываемая нижняя конечность в легкой внутренней ротации, стопа наружу. Фиксация таза вверху. Движение: полная наружная ротация в тазобедренном суставе. 2б. Исходное положение: лежа на спине, нижние конечности вытянуты, испытываемая нижняя конечность во внутренней ротации. Фиксация: таз фиксируется на неиспытываемой стороне слегка на гребне подвздошной кости. Движение: полная наружная ротация в тазобедренном суставе Решающим для проверки является первый тур движения, то есть из внутренней ротации в промежуточное положение.


Тест наружной ротации тазобедренного сустава. 1,0. Исходное положение: лежа на спине, нижние конечности вытянуты. При испытании движения ощупывается натяжение мышцы выше большого вертела. При этом наблюдают, приводит ли это к движению нижней конечности в направлении ротации.

Ошибки и указания

1. При степени 2 важно соблюдать стабилизацию таза и не допускать одновременного поднятия стороны таза натяжением квадратной мышцы поясницы.

2. При положении лежа на спине при степени 2 пациент заменяет наружную ротацию пронацией (вращением кнутри) стопы.

Контрактура

Наружная ротация бедра будет особенно заметна при отведении. Вероятно, это связано с укорочением грушевидной мышцы.

Источник: http://medbe.ru/materials/skeletnye-myshchtsy/funktsionalnye-myshechnye-testy-nizhnikh-konechnostey-naruzhnaya-rotatsiya-tazobedrennogo-sustava/

Биомеханика суставов. Классификация суставов

В суставах в зависимости от строения сочленяющихся поверхностей (форма, изогнутость и размер) движения могут осуществляться вокруг различных осей. В биомеханике суставов выделяют три оси вращения и, соответственно, три вида движения вокруг них (рис. 68).

Фронтальная ось (от лат. fronts — «лоб») проходит справа налево. Вокруг фронтальной оси выполняются сгибание и разгибание подвижного звена сустава. При сгибании один из костных рычагов движется относительно другого таким образом, что угол между сочленяющимися поверхностями уменьшается; например, в локтевом суставе уменьшается угол между плечом и предплечьем. Во время разгибания движение происходит в обратном направлении — конечность выпрямляется.

Сагиттальная ось (от лат. sagitta — «стрела») проходит спереди назад. Вокруг сагиттальной оси осуществляется приведение и отведение подвижного звена сустава. Приведение — движение, при котором одна из сочленяющихся костей приближается к срединной плоскости, например, в плечевом суставе плечо приводится к туловищу. От­ведение — обратное движение, когда плечо удаляется от туловища (отводится в боковую сторону).

Вертикальная ось проходит сверху вниз. Вокруг сагиттальной оси кость вращается в ту или иную сторону. Для конечностей вращение разделяется на две фазы: пронация — вращение вовнутрь и супинация — вращение наружу. Последовательное движение вокруг всех осей называют круговым движением. При этом свободный конец движущейся кости или конечности (подвижное звено сустава) описывает окружность.

Классификация суставов. По строению суставы бывают:
1. Простые, образованные только двумя костями. Например, плечевой сустав, межфаланговый сустав и т.п.
2. Сложные, в образовании которых участвуют три и более костей. Например, коленный сустав, локтевой сустав.
3. Комбинированные — два или несколько анатомически изолированных сустава действуют одновременно. Например, височно-нижнечелюстной сустав, атланто-осевой сустав.
4. Комплексные суставы характеризуются наличием между суставными поверхностями суставного диска, который делит полость сустава на два этажа. При этом уве­личивается количество осей движения в данном суставе. Например, височно-нижнечелюстной сустав, грудино-ключичный сустав.

Читайте так же:  Болезни суставов настойки

По количеству осей движения и форме суставных поверхностей различают (рис. 69):

1. Одноосные суставы (рис. 69.1). Движения в них происходят только вокруг одной оси. По форме суставных поверхностей в этой группе различают:
— Цилиндрический сустав. Выпуклая суставная поверхность представляет собой отрезок поверхности цилиндра. Сочленяющаяся с ней суставная поверхность другой кости имеет конгруэнтную ей суставную впадину. Движение в суставе происходит вокруг вертикальной оси — вращение. Например, центральный атланто осевой сустав.
— Блоковидный сустав. На суставной поверхности цилиндрической формы, как правило, имеется костный гребешок, а на суставной впадине — направляющая бороздка. Движение в суставе происходит вокруг фронтальной оси — сгибание, разгибание. Например, межфаланговые суставы.
— Винтообразный сустав. Является разновидностью блоковидного. В нем направляющий гребешок и бороздка располагаются под углом к оси вращения сустава. Движение в суставе происходит, как и в блоковидном, вокруг фронтальной оси — сгибание и разгибание, но с некоторым винтообразным смещением сочленяющихся поверхностей. Например, плечелоктевой сустав.

2. Двуосные суставы (рис. 69.2). Движения в них происходят вокруг двух осей. Кроме того, в ряде случаев возможны круговые движения. По форме суставных поверхностей в этой группе различают:

3. Многоосные суставы (рис. 69.2). В этих суставах происходят движения вокруг всех трех осей. Кроме того, всегда возможно круговое движение. Амплитуда (размах движений) зависит от формы суставных поверхностей. Различают следующие виды многоосных суставов:
— Шаровидный сустав. Выпуклая суставная поверхность имеет форму шара (головка), а вогнутая — соответствующей ей впадины. Амплитуда движений наибольшая вследствие большой разницы в размерах со­членяющихся поверхностей. Например, плечевой сустав.
— Чашеобразный сустав. Разновидность шаровидного сустава. Отличие заключается лишь в глубине суставной ямки, которая охватывает головку более чем наполовину. Вследствие этого амплитуда движений ограничена. Например, тазобедренный сустав.
— Плоский сустав. Также представляет собой разновидность шаровидного сустава. Суставные поверхности напоминают отрезки шара большого диаметра. Амплитуда движений ограничена. Как правило, плоские суставы тугоподвижны. Движения в них — скольжение плоскостей друг относительно друга в разных направлениях. Например, межзапястные сочленения, крестцово-подвздошный сустав.

| следующая лекция ==>
КЛАССИФИКАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОСТЕЙ. | СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ ТУЛОВИЩА. Соединения позвонков

Дата добавления: 2017-10-16 ; просмотров: 5099 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: http://helpiks.org/9-34991.html

Биомеханика суставов Классификация суставов

В организме человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга; 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.

Биомеханика суставов

Движения в суставах рассматриваются в трехмерной системе координат вокруг трех осей вращения – сагиттальной, поперечной и вертикальной. Различают следующие виды движений в суставах:

Движение вокруг поперечной (фронтальной) оси – сгибание (flexio), т.е уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т.е. увеличение этого угла.

Движение вокруг сагиттальной оси – приведение (adductatio), т.е. приближение к срединной плоскости, и отведение, т.е. удаление от нее (abductio).

Движение вокруг вертикальной оси, т.е. вращение (rotatio), которое включает поворот внутрь (pronatio) и поворот кнаружи (supianatio).

Круговое движение (circumductio), при котором происходит пересечение основных осей вращения в суставе, причем свободный конец кости движется по окружности.

Тазобедренный сустав так же имеет головку шаровидной формы, однако подвижность бедра меньше подвижности плеча в плечевом суставе. Эта разница зависит от того, что, во-первых, пощади сочленяющихся в тазобедренном суставе поверхностей значительно более соответствуют одна другой, чем это имеет место в плечевом суставе, во-вторых, связочный аппарат тазобедренного сустава развит гораздо лучше, чем плечевого, и, в-третьих, тазобедренный сустав окружают значительно более мощные мышцы, сем мышцы, расположенные около плечевого сустава. Костным выступом, ограничивающим движение в тазобедренном суставе при отведении, является большой вертел, который упирается в верхний край вертлужной впадины. При супинированном бедре большой вертел уходит назад и не препятствует отведению, поэтому при движении “мах в сторону” бедро всегда стараются удержать в более супинированном положении.

Усиленная силовая нагрузка вызывает рабочую гипертрофию костных выступов, связок и мышц, что приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легкоатлетов, а меньший — у тяжелоатлетов.

На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличивающие количество движений. Так, в височно-нижечелюстном и грудино-ключичном суставах, относящихся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.

Источник: http://studfile.net/preview/5458892/page:3/

БИОМЕХАНИКА

Биомеханика человека – это составная часть прикладных наук, изучающих движение человека.

Плоскости.

Для обозначения положений тела человека в пространстве, расположения его частей относительно друг другу используют понятия о плоскостях и осях.

Исходным принято считать такое положение тела, когда человек стоит, ноги вместе, ладони обращены вперед.

Сагиттальная плоскость разделяет правую и левую половины тела. Частным случаем сагиттальной плоскости является срединная плоскость, она проходит точно посередине тела, разделяя его на две симметричные половины. (на рис. красная, sagittal plane)

Фронтальная плоскость-отделяет переднюю часть тела от задней. Расположена вертикально и ориентирована слева направо. Перпендикулярна сагиттальной (на рис. синяя, coronal plane)

Горизонтальная плоскость— или поперечная плоскость, перпендикулярна двум первым и параллельна поверхности земли, она отделяет вышележащие отделы тела от нижележащих. (на рис. зеленая, transverse plane)

Эти три плоскости могут быть проведены через любую точку тела человека. При пересечении двух взаимно-перпендикулярных плоскостей образуется ось вращения.

Оси вращения:

Вертикальная ось – образуется при пересечении сагиттальной и фронтальной плоскостей. Направлена вдоль тела стоящего человека.

Вокруг этой оси возможны пронация, супинация, а также повороты туловища и головы.

Фронтальная ось – образуется при пересечении фронтальной и горизонтальной плоскостей. Ориентирована слева направо или справа налево. Вокруг этой оси происходит сгибание и разгибание.

Сагиттальная ось – образуется при пересечении сагиттальной и горизонтальной плоскостей. Ориентирована в переднезаднем направлении. Вокруг этой оси происходит отведение и приведение, поднимание и опускание лопаток, латеральное сгибание туловища.


Для анализа упражнений очень важно знать названия движений и понимать, в каких суставах они совершаются.

Названия движений:

Сустав/сегмент тела Возможные движения
позвоночник Сагиттальная ось-латеральное сгибаниеразгибание (наклоны в сторону) Фронтальная ось- сгибаниеразгибание Вертикальная ось- вращение
Грудино-реберные суставы неподвижные
Суставы головки ребер и реберно-поперечные суставы Вращение по оси шейки ребра. Верхние рабра двигаются преимущественно вперед, нижние ребра преимущественно в стороны.
Грудино-ключичный сустав Сагиттальная ось-подниманиеопускание плечевого пояса. Фронтальная ось- вращение ключицы вокруг своей оси Вертикальная ось- движение плечевого пояса впередназад
Плечевой сустав Сагиттальная ось-отведениеприведение Фронтальная ось- сгибаниеразгибание Вертикальная ось- пронациясупинация
Лучезапястный сустав Сагиттальная ось-отведениеприведение Фронтальная ось- сгибаниеразгибание
Тазобедренный сустав Сагиттальная ось-отведениеприведение Фронтальная ось- сгибаниеразгибание Вертикальная ось- пронациясупинация
Коленный сустав Фронтальная ось- сгибаниеразгибание Вертикальная ось- вращение (только при согнутом положении)
Голеностопный сустав Фронтальная ось- сгибаниеразгибание
Читайте так же:  Протезирование коленного сустава

Движения в суставах

Во время тренировки происходит разрушение мышц, и далее они проходят фазы восстановления.

Согласно научным данным, имеется три основных фазы восстановления после тренинга:

· первая фаза – фаза восстановления, во время которой происходит репарация ткани, в течение этого периода функция восстанавливается до исходного уровня

· вторая фаза – суперкомпенсация, во время которой наблюдается повышенная работоспособность, которая может превысить исходный уровень на 10 — 20%

· третья фаза – фаза постепенного возвращения к исходному уровню работоспособности.

Чтобы решить проблему с рядом параметров, суперкомпенсация которых наступает в разные моменты, предлагается разделять тренировочную программу на микроциклы, где каждый микроцикл отвечает за развитие определенного параметра. Наиболее простое решение — сплит-тренировка, которую следует выполнять в разных режимах интенсивности. То есть, каждая группа мышц должна подвергаться тренировке с различной степенью интенсивности от одного занятия к следующему: легкий — средний — высокий — и так далее. Благодаря такому подходу есть возможность поддерживать разные параметры в фазе компенсации, и не допускать развитие адаптации к нагрузкам.

Тренировочное плато — это состояние организма спортсмена, при котором прекращается рост тех или иных физических параметров (силы, мышечной массы, выносливости и так далее) в следствие мышечной адаптации к стереотипным нагрузкам. Было четко доказано, что мышечная гипертрофия возникает только в том случае, если стимулирующий фактор является непривычным для мускулатуры. Под «непривычным фактором» понимается сверхнагрузка или нагрузка, которая превышает предыдущий уровень. Для создания сверхнагрузки в бодибилдинге используется простая методика: прогрессивное увеличение весов на каждой тренировке.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://mydocx.ru/3-53739.html

Физиология суставов

Как речь и письменность, ходьба на двух ногах присуща только человеку («Давид», созданный Микеланджело находится в «состоянии ходьбы»: он несет свою повязку в левой руке). Некоторые животные могут..

Дальние предки человека, триста миллионов лет назад вышедшие из воды на сушу, были четвероногими. Все позвоночные созданы по одной с человеком схеме, включая кости конечностей, и они передвигаются в..

В механическом плане положение на двух ногах выглядит абсолютно ненормальным и с этой позиции его можно считать чудом. По сути, человеческое тело в положении стоя ровно на двух ногах (рис. 7, изображение..

Не нужно путать начальный шаг с первым шагом. Первый шаг ребенка — это большое событие, которое, как и положено, отмечается всей семьей, поскольку дает начало всему периоду прямохождения вплоть до..

Западение вперед, вызванное начальным шагом, являет собой начало периода опоры на одну ногу, в течение которого другая конечность переместится вперед, чтобы избежать падения. Эта конечность.

Во время опоры на пол стопа несущей ноги выполняет так называемое развитие шага, происходящее в четыре периода. Этот процесс показан на рис. 16, в котором все фазы наложены друг на друга, и мы можем..

Шаги хорошо видны, когда человек наступает мокрыми ногами на сухой пол, гуляет по пляжу или идет по снегу. В последнем случае мы можем оценить вес человека по глубине следа и силу вколачивания каблука или..

Движения нижних конечностей во время ходьбы проявляются обязательным колебанием таза. Благодаря телеметрии теперь возможно точно изучить траектории движения тела во время ходьбы, в частности таза и..

Смещения таза в вертикальном и горизонтальном направлениях дополняются вращениями, одним вокруг вертикальной оси, другим — вокруг переднезадней оси. Вращение по переднезадней оси наклоняет таз..

К наклону таза в переднезаднем направлении добавляется поворачивание по вертикальной оси в связи со смещением кпереди колеблющейся конечности по отношению к несущей. Это движение выносит весь таз кпереди.

В нашем генофонде заложена диагональная походка, присущая далеким предкам человека — четвероногим. Все они передвигают вперед одновременно две диагонально расположенные лапы, поскольку две несущие лапы..

Все мышцы нижних конечностей важны для осуществления ходьбы. Это означает, что малейшая недостаточность одной из этих мышц может привести к нарушению походки, более или менее серьезному. Девять рисунков.

Источник: http://medbe.ru/materials/fiziologiya-sustavov/?PAGEN_3=4&PAGEN_1=10

БИОМЕХАНИКА МЫШЦ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Мышцы нижней конечности производят движения в тазобед­ренном, коленном, голеностопном и суставах стопы.

Мышцы, производящие движения в тазобедренном суставе

Соответственно трем взаимно перпендикулярным осям вра­щения, проходящим через центр тазобедренного сустава, в этом суставе бедром при закрепленном тазе, а вместе с ним и всей но­гой можно производить следующие движения:

1) сгибание и разгибание, т.е. движение вперед и назад;

2) отведение и приведение;

3) пронацию и супинацию;

4) круговое движение (циркумдукцию).

При закреплении бедра или всей ноги мышцы производят движения таза: вперед, назад, в стороны и повороты вправо и вле­во. Для осуществления этих движений в тазобедренном суставе имеется шесть функциональных групп мышц.

К мышцам, производящим сгибание бедра в тазобедренном суставе, относятся мышцы, которые пересекают поперечную ось этого сустава и расположены спереди от нее. К ним принадлежат:

3) мьшща-напрягатель широкой фасции,

4) прямая мышца бедра.

В разгибании бедра принимают участие мышцы, которые также пересекают поперечную ось тазобедренного сустава, но рас­положены сзади от нее. Эти мышцы идут как с таза на бедро, так и с таза на голень. К ним относятся:

1) большая ягодичная;

2) двуглавая мышца бедра;

5) большая приводящая

Мышцы, отводящие бедро, пересекают сагиттальную ось та­зобедренного сустава и расположены с его латеральной стороны Они прикрепляются главным образом к большому вертелу. К этим мышцам относятся:

1) средняя ягодичная;

2) малая ягодичная;

4) внутренняя запирательная;

6) мышца-напрягатель широкой фасции.

Приведение бедра осуществляют мышцы, пересекающие са­гиттальную ось тазобедренного сустава и расположенные меди­ально от нее. К ним относятся:

3) длинная приводящая;

4) короткая приводящая;

5) большая приводящая.

Мышцы, супинирующие бедро, кроме подвздошно-поясничной. пересекают косо вертикальную ось тазобедренного сустава. Подвздошно-поясничная мышца супинирует бедро в связи с осо­бым расположением малого вертела (не только спереди, но и ме­диально). К мышцам, супинирующим бедро, относятся:

Читайте так же:  Бальзам для суставов с пчелиным ядом

2) квадратная мышца бедра;

3) ягодичные мышцы, из которых средняя и малая супинируют бедро только своими задними пучками;

5) внутренняя запирательная и наружная запирательная мышцы;

Группа мышц-пронаторов бедра сравнительно невелика. К ней относятся:

1) мышца-напрягатель широкой фасции;

2) передние пучки средней ягодичной мышцы;

3) передние пучки малой ягодичной мышцы;

4) полусухожильная, полуперепончатая и тонкая мышцы Пронации сильно супинированного бедра способствуют так­же приводящие мышцы.

Следует заметить, что при опоре вытянутой ноги на пятку как пронация, так и супинация бедра могут быть произведены более интенсивно, чем в положении бедра на весу. Это объясня­ется тем, что в первом случае мышцы, поднимающие бедро, рас­слаблены, а во втором — сокращены и своим тонусом препят­ствуют поворотам бедра вокруг вертикальной оси тазобедренного сустава.

Мышцы, производящие движения в коленном суставе

Мышцы, окружающие коленный сустав, производят при зак­репленном бедре (при проксимальной опоре) сгибание, разгиба­ние, пронацию и супинацию голени, при закрепленной голени (дистальной опоре) движение бедра вперед, назад, пронацию и супинацию.

Мышцы-сгибатели голени пересекают поперечную ось колен­ного сустава и расположены сзади от нее. К ним относятся следу­ющие мышцы:

1) двуглавая мышца бедра;

7) икроножная (часть трехглавой мышцы голени);

В разгибании голени участвует четырехглавая мышца бед­ра, пересекающая поперечную ось коленного сустава спереди от нее. Это одна из наиболее массивных мышц человеческого тела. Она располагается на передней поверхности бедра и имеет четыре головки:

1) прямую мышцу бедра;

2) латеральную широкую мышцу бедра;

3) медиальную широкую мышцу бедра;

4) промежуточную широкую мышцу бедра.

Пронация голени в коленном суставе возможна только по мере ее сгибания, т.е. по мере того, как коллатеральные связки (большеберцовая и малоберцовая) расслабляются. Мышцами, производя­щими пронацию голени, являются все те, которые расположены сзади и с медиальной стороны коленного сустава:

5) медиальная головка икроножной;

Супинация голени в коленном суставе (как и пронация) воз­можна только по мере ее сгибания.

1) двуглавая бедра;

2) латеральная головка икроножной.

Таким образом, группа мышц-пронаторов значительно силь­нее, чем группа мышц-супинаторов.

Мышцы, производящие движения стопы

Различают следующие движения стопы: сгибание, разгиба­ние, небольшое приведение и отведение по мере ее сгибания, про­нацию и супинацию

Мышцы-сгибатели стопы пересекают поперечную ось голе­ностопного сустава и расположены сзади от нее на задней и лате­ральной поверхностях голени. К этим мышцам принадлежат.

1) трехглавая мышца голени;

3) задняя большеберцовая;

4) длинный сгибатель большого пальца;

5) длинный сгибатель пальцев;

6) длинная малоберцовая;

7) короткая малоберцовая.

Мышцы-разгибатели стопы пересекают, как и мышцы-сгибате­ли, поперечную ось голеностопного сустава, но расположены спереди от нее составляя переднюю группу мышц голени. К ним относятся;

1) передняя большеберцовая:

2) длинный разгибатель пальцев:

3) длинный разгибатель большого пальца.

Специальных мышц, участвующих в приведении стопы, нет; данное движение осуществляется по правилу параллелограмма сил при одновременном сокращении следующих мышц:

1) передней большеберцовой:

2) задней большеберцовой.

Мышцы, участвующие в отведении стопы, расположены с латеральной стороны от вертикальной оси голеностопного суста­ва. К ним относятся:

1) короткая малоберцовая мышца;

2) длинная малоберцовая мышца.

В пронации стопы принимают участие мышцы, располо­женные с латеральной стороны от сагиттальной оси, вокруг которой происходит это движение. Стопу пронируют следую­щие мышцы:

1) длинная малоберцовая;

2) короткая малоберцовая:

3) третья малоберцовая.

В супинации стопы принимают участие мышцы, пересекаю­щие сагиттальную ось, вокруг которой происходит это движение, и расположенные медиально от нее. Стопу супинируют следую­щие мышцы:

1) передняя большеберцовая;

2) длинный разгибатель большого пальца. Поочередное дей­ствие групп мышц, проходящих около суставов стопы и идущих к ней с голени, вызывает ее круговое движение.

Мышцы, производящие движения пальцев стопы

В движениях пальцев стопы участвуют мышцы, переходящие с голени на стопу, и мышцы самой стопы. Мышцы, расположен­ные на подошвенной поверхности стопы, сгибают пальцы, а мыш­цы, находящиеся на тыльной стороне стопы, разгибают их. К мышцам самой стопы относятся те, которые и начинаются и при­крепляются на стопе. Они довольно многочисленны и могут быть подразделены на две группы: мышцы подошвенной поверхности стопы и мышцы тыльной поверхности стопы.

Мышцы подошвенной поверхности стопы

Мышцы подошвенной поверхности стопы могут быть подраз­делены на три группы: 1) медиальную, 2) латеральную и 3) среднюю.

Медиальная группа расположена в области медиальной час­ти продольного свода стопы: прикрепляется к 1-му пальцу и пред­ставляет собой мышцы этого пальца. К ним относятся: мышца, отводящая большой палец стопы, короткий сгибатель большого пальца стопы и мышца, приводящая большой палец стопы.

Латеральная группа прикрепляется к 5-му пальцу стопы и состоит из двух мышц: мышцы, отводящей мизинец стопы, и ко­роткого сгибателя мизинца стопы.

Средняя группа является наиболее значительной. В нее вхо­дят, короткий сгибатель пальцев, квадратная мышца подошвы, четыре червеобразные мышцы и межкостные мышцы (три подо­швенные и четыре тыльные).

Функция этих мышц ясна из их названия. Кроме того, черве­образные мышцы сгибают фаланги пальцев, тыльные межкост­ные отводят пальцы, а подошвенные межкостные приводят их. Короткие мышцы подошвенной поверхности стопы составляют примерно 25 % массы всех прикрепляющихся к костям стопы мышц.

Мышцы тыльной поверхности стопы

На тыльной поверхности стопы находится несколько мелких мышц, являющихся разгибателями пальцев, а также сухожилия мышц передней группы голени.

Кроме того, на тыльной поверхности стопы встречается не­постоянная третья малоберцовая мышца, которая представляет собой дополнительное сухожилие длинного разгибателя пальцев, идущее к основанию 5-й плюсневой кости

При сравнении мышц подошвенной тыльной поверхностей стопы ясно видно, что первые значительно сильнее, чем вторые. Это объясняется различием в их функциях. Мышцы подошвен­ной поверхности стопы участвуют в удержании сводов стопы и в значительной мере обеспечивают ее рессорные свойства. Мышцы же тыльной поверхности участвуют в разгибании пальцев при перемещении стопы кпереди (например, во время ходьбы и бега). Эти мышцы настолько слабы, что не могут удержать тело от паде­ния назад в том случае, если пальцы фиксированы, а вертикаль ОЦТ тела вынесена на заднюю границу площади опоры.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://sci.house/anatomiya-scibook/biomehanika-myishts-nijney-72958.html

Биомеханика движений тазобедренного сустава
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here