Биомеханикой называют раздел биофизики, в котором рассматриваются механические свойства живых тканей и органов, а также механические явления, происходящие как с целым организмом, так и с отдельными его органами. Говоря кратко, биомеханика - это механика живых систем.
6.1. СОЧЛЕНЕНИЯ И РЫЧАГИ В ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ ЧЕЛОВЕКА
Движущиеся части механизмов обычно соединены с другими подвижными или неподвижными частями. Подвижное соединение нескольких звеньев образует кинематическую связь. Тело человека - пример кинематической связи.
Рассмотрим систему из двух звеньев А и В, соединенных осью ОО (рис. 6.1). Это одноосное двухзвенное соединение. При неподвижном звене В звено А имеет одну степень свободы как тело, вращающееся вокруг неподвижной оси.
Примерами одноосного сочленения в организме человека являются плечелоктевое, надпяточное и фаланговые соединения. Они допускают только возможность сгибания и разгибания с одной степенью свободы. Увеличим двухзвенную систему на одно звено с осью О'О', параллельной оси ОО (рис. 6.2). При неподвижном звене С все точки звена В обладают одной степенью свободы, в том числе и ось ОО, которая может перемещаться по окружности. Звено же А, вращаясь вокруг ОО, имеет еще одну степень.
Таким образом, в одноосной трехзвенной системе1 закрепленное звено не имеет свободы перемещения, второе звено имеет одну степень свободы и третье - две. Фаланги пальцев соединены суставами, представляющими одноосные соединения. Ногтевая фаланга имеет две степени свободы относительно основной и одну степень относительно средней.
1 Понятие «одноосная система» характеризует не число осей, которых может быть несколько, а одно направление всех осей.
&hide_Cookie=yes)
Двухосное соединение допускает вращение звеньев по двум взаимно перпендикулярным осям (см. рис. 5.19). Оно имеет две степени свободы вращения. Такое двухосное соединение осуществляется в организме человека двумя близко расположенными сочленениями: атлантозатылоч-ным и эпистрофо-атлантовым. Первое сочленение имеет горизонтальную ось, направленную от правого плеча к левому. Оно осуществляет вращение черепа вперед и назад. Эпистроф - примыкающий к атланту шейный позвонок - имеет маленький цилиндрический шип, который образует с кольцом атланта одноосное цилиндрическое сочленение с вертикальной осью. Это сочленение обеспечивает вращение головы вокруг вертикальной оси.