Estática e dinâmica do corpo humano: o centro de gravidade

A posição vertical do corpo humano, seu movimento no espaço, vários tipos de movimentos (andar, correr, saltar) evoluíram ao longo de uma longa evolução, juntamente com o surgimento do homem como espécie. No processo de antropogênese, em conexão com a transição dos antepassados humanos para as condições terrestres da existência e, em seguida, para o movimento nas duas extremidades (inferiores), a anatomia de todo o organismo, suas partes separadas, órgãos, incluindo o aparelho locomotor, mudou significativamente. Riding liberou o membro superior da função músculo-esquelética. O membro superior tornou-se um órgão do trabalho - o braço e no futuro poderiam ser melhorados na destreza dos movimentos. Estas mudanças como resultado de uma função qualitativamente nova afetaram a estrutura de todos os componentes da correia e a seção livre do membro superior. O cinto de ombro serve não só para suportar o membro superior livre, aumentando significativamente sua mobilidade. Devido ao fato de que a escápula se conecta ao esqueleto do tronco, principalmente com a ajuda dos músculos, adquire maior liberdade de movimento. A ombreira participa de todos os movimentos que fazem a clavícula. Além disso, a escápula pode mover-se livremente independentemente da clavícula. Em uma articulação do ombro esférica multiaxial, que é cercada quase de todos os lados pelos músculos, as características anatômicas da estrutura permitem o movimento ao longo de grandes arcos em todos os planos. Especialização notável de funções afetou a estrutura do pincel. Graças ao desenvolvimento de dedos longos e muito moventes (principalmente o polegar), o pincel tornou-se um órgão complexo que realiza ações sutis e diferenciadas.

O membro inferior, assumindo todo o peso do corpo, se adaptou exclusivamente à função músculo-esquelética. A posição vertical do corpo, a verticalidade refletida na estrutura e funções da correia (pelve) e na seção livre do membro inferior. O cinto das extremidades inferiores (cintura pélvica) como uma estrutura de arco contínuo adaptou-se para transferir a gravidade do tronco, cabeça, membros superiores para a cabeça femoral. Estabelecido no processo de antropogênese, a inclinação da pelve a 45-65 ° facilita a transferência para os membros inferiores livres da gravidade do corpo nas condições biomecânicas mais favoráveis para a posição vertical do corpo. O pé adquiriu uma estrutura abobadada, o que aumentou sua capacidade de suportar o peso do corpo e atua como uma alavanca flexível ao movê-lo. A musculatura do membro inferior desenvolveu-se fortemente, o que se adaptou ao desempenho de cargas estáticas e dinâmicas. Em comparação com os músculos do membro superior, os músculos do membro inferior têm uma grande massa.

Nos músculos dos membros inferiores têm extensas superfícies de suporte e aplicação da força muscular. Os músculos do membro inferior são maiores e mais fortes do que o membro superior. Os extensores são mais desenvolvidos no membro inferior do que flexores. Isso se deve ao fato de que os extensores desempenham um papel importante na manutenção do corpo em posição vertical e durante o movimento (andar, correr).

No braço, os flexores do ombro, os antebraços e as mãos estão concentrados na parte da frente, uma vez que o trabalho feito pelas mãos é realizado na frente do tronco. Os movimentos de grooming são feitos por um pincel, que é agido por um maior número de flexores do que os extensores. Girar os músculos (pronadores, insetos) no membro superior também é maior que no inferior. No membro superior, eles estão muito melhor desenvolvidos do que na extremidade inferior. A massa de pronadores e insetos da mão refere-se aos músculos remanescentes do membro superior como 1: 4,8. Na extremidade inferior, a proporção da massa dos músculos giratórios para o resto é 1: 29.3.

Fascia, a aponeurose na extremidade inferior devido a uma grande manifestação de força sob cargas estáticas e dinâmicas são muito melhor desenvolvidas do que no membro superior. O membro inferior tem mecanismos adicionais que ajudam a manter o corpo em posição vertical e garantir o seu movimento no espaço. O cinto do membro inferior está quase imobilizado ao sacro e é um suporte natural do tronco. A aspiração da pélvis para dobrar para trás na cabeça dos fêmures é impedida por um ligamento íleo-femoral fortemente desenvolvido da articulação do quadril e músculos fortes. Além disso, a vertical da gravidade do corpo, que se estende na frente do eixo transversal da articulação do joelho, promove mecanicamente a retenção da articulação do joelho na posição estendida.

Ao nível da articulação do tornozelo, quando em pé, a área de contato entre as superfícies das articulações dos ossos da perna e do osso do talus aumenta. Isto é facilitado pelo fato de que os tornozelos mediais e laterais abrangem a seção anterior e mais larga do bloqueio do talo. Além disso, os eixos dianteiros das articulações do tornozelo direito e esquerdo são ajustados um ao outro em um ângulo aberto para trás. A vertical do peso do corpo passa antes das articulações do tornozelo. Isso conduz, por assim dizer, à violação do segmento anterior e mais largo do bloqueio do talo entre os tornozelos medianos e laterais. As articulações do membro superior (ombro, cotovelo, pulso) não possuem tais mecanismos de travagem.

As mudanças profundas no processo de antropogênese foram ossos, músculos do tronco, especialmente o esqueleto axial - a coluna vertebral, que é o suporte para a cabeça, membros superiores, cárie e cavidades abdominais. Em conexão com o vertical, as curvas da coluna vertebral foram formadas, desenvolvida a musculatura dorsal poderosa. Além disso, a coluna vertebral está praticamente imobilizada em um par de articulação sacroilíaca resistente com um cinto de extremidades inferiores (com correia pélvica), que funciona biomecanicamente como distribuidor da gravidade do tronco na cabeça do fêmur (nos membros inferiores).

Junto com os fatores anatômicos - as características da estrutura da extremidade inferior, o tronco, desenvolvido no processo de antropogênese para manter o corpo em posição vertical, para garantir equilíbrio e dinâmica estável, deve ser dada especial atenção à posição do centro de gravidade do corpo.

O centro de gravidade comum (OCT) de uma pessoa é chamado de ponto de aplicação das forças de gravidade resultantes de partes de seu corpo. De acordo com MF Ivanitsky, o OCT está localizado no nível da vértebra sacra IV e é projetado na superfície anterior do corpo acima da sínfise púbica. A posição do TC em relação ao eixo longitudinal do corpo e da coluna vertebral depende da idade, sexo, ossos do esqueleto, músculos e depósitos de gordura. Além disso, as flutuações diárias na posição do OCT são observadas em relação ao encurtamento ou alongamento da coluna vertebral, que surgem devido à atividade física desigual dia e noite. Em pessoas mais velhas e mais velhas, a posição da OCT também depende da postura. Nos homens, o OCT está localizado no nível III da vértebra lombar, V das vértebras sacrais, nas mulheres é 4-5 cm inferior ao dos homens e corresponde ao nível da coluna lombar V ao I da vértebra coccígea. Isso depende, em particular, dos maiores do que nos homens, dos depósitos de gordura subcutânea na região pélvica e nas coxas. Nos recém-nascidos, o OCT está no nível da vértebra torácica V-VI, e gradualmente (até 16-18 anos) desce e se move um pouco posteriormente.

A posição do OCT do corpo humano também depende do tipo de físico. Em indivíduos com um tipo de físico dolichomorfo (em astenia), o OCT é relativamente menor do que em pessoas do tipo braquímoro de constituição (em hiperestesia).

Como resultado dos estudos, verificou-se que o OCT do corpo é geralmente ao nível da vértebra sacra II. A linha vertical do centro de gravidade passa 5 cm atrás do eixo transversal das articulações do quadril, cerca de 2,6 cm atrás da linha que liga os trocanteros grandes e 3 cm anterior ao eixo transversal das articulações do tornozelo. O centro de gravidade da cabeça fica ligeiramente anterior ao eixo transversal das articulações atlanto-occipital. O centro de gravidade comum da cabeça e do tronco está no nível do meio da margem anterior da vértebra torácica X.

Para manter um equilíbrio estável do corpo humano no plano, é necessário que a perpendicular, retirada do centro de gravidade, caia na área ocupada pelos dois pés. O corpo é mais forte porque quanto maior a área de suporte e menor o centro de gravidade. Para a posição vertical do corpo humano, a manutenção do equilíbrio é a principal tarefa. No entanto, ao esticar os músculos apropriados, uma pessoa pode segurar o corpo em diferentes posições (dentro de certos limites) mesmo quando a projeção do centro de gravidade é movida para além da área de suporte (torso forte para a frente, lateralmente, etc.). Ao mesmo tempo, a posição eo movimento do corpo humano não podem ser considerados estáveis. Com pernas relativamente longas, uma pessoa tem uma pegada relativamente pequena. Uma vez que o centro de gravidade comum do corpo humano é relativamente alto (no nível da vértebra sacral II) e a área de referência (a área das duas solas e o espaço entre elas) é insignificante, a estabilidade do corpo é muito pequena. Em um estado de equilíbrio, o corpo é mantido pela força das contrações musculares, o que o impede de cair. Partes do corpo (cabeça, tronco, membros) ocupam posição correspondente a cada um deles. No entanto, se a proporção de partes do corpo estiver quebrada (por exemplo, esticando os braços para a frente, flexionando a coluna quando estiver parado, etc.), então a posição e o equilíbrio de outras partes do corpo mudam de acordo. Os momentos estáticos e dinâmicos da ação da musculatura estão em conexão direta com a posição do centro de gravidade do corpo. Uma vez que o centro de gravidade de todo o corpo está localizado ao nível da vértebra sacra II atrás da linha transversal que liga os centros das articulações do quadril, os músculos e os ligamentos fortemente tensos que fortalecem as articulações do quadril resistem à tendência do tronco (junto com a pélvis) para reverter. Isso garante o equilíbrio de toda a parte superior do corpo, que é mantido nas pernas em posição vertical.

O desejo do corpo de cair para frente quando está parado deve-se à passagem da vertical do centro de gravidade na frente (3-4 cm) do eixo transversal das articulações do tornozelo. A queda é contrariada pela ação dos músculos da superfície posterior da canela. Se a linha pura do centro de gravidade se move ainda mais para a frente - para os dedos, então o calcanhar da perna é encurtado pela contração dos músculos traseiros da perna, o calcanhar é levantado do plano de suporte, a linha vertical do centro de gravidade é movida para a frente e o dedo é o suporte.

Além de suportar, as extremidades inferiores desempenham a função locomotora, movendo o corpo no espaço. Por exemplo, ao andar, um corpo humano executa o movimento translacional, alternadamente descansando em uma perna ou outra. Neste caso, as pernas alternadamente executam movimentos pendulares. Ao caminhar, um dos membros inferiores em um certo momento é o suporte (de volta), o outro - livre (frente). Com cada novo passo, a perna livre se torna a perna de suporte e a perna de suporte é movida para a frente e fica livre.

A redução dos músculos da extremidade inferior ao caminhar garante a curvatura da sola do pé, aumenta a curvatura dos arcos transversais e longitudinais. Ao mesmo tempo, ao mesmo tempo, o corpo inclina-se para a frente junto com a pélvis na cabeça femoral. Se o primeiro passo é iniciado pelo pé direito, então o calcanhar direito, então o meio da sola e os dedos se elevam acima do plano de suporte, a perna direita se dobra nas articulações do quadril e do joelho e é movida para a frente. Simultaneamente, a articulação do quadril deste lado e o tronco seguem para trás atrás da perna livre. Esta perna (direita) que contrae energicamente o quadríceps femoral se estica na articulação do joelho, toca a superfície de suporte e torna-se a de suporte. Neste ponto, o outro, a perna esquerda (até este ponto, a parte de trás, a perna de suporte) rompe com o plano de suporte, avança, tornando-se a perna dianteira e livre. A perna direita neste momento é deixada para trás como uma perna de suporte. Juntamente com o membro inferior e o corpo se move para a frente e um pouco para cima. Então, ambos os membros alternadamente fazem os mesmos movimentos em uma seqüência estritamente definida, apoiando o corpo de um lado e depois o outro e empurrando para frente. No entanto, durante a caminhada, não há tempo para que ambos os pés sejam arrancados do chão ao mesmo tempo (plano de suporte). O membro frontal (livre) sempre tem tempo para tocar o plano de suporte com o calcanhar antes que a perna traseira (suporte) se separe completamente dele. Isto é diferente de andar e saltar. Ao mesmo tempo, ao caminhar, há um momento em que ambos os pés tocam o chão ao mesmo tempo, o suporte em toda a sola e o livre com os dedos. Quanto mais rápido a caminhada, menor o momento de contato simultâneo de ambas as pernas para o plano de suporte.

O rastreamento ao caminhar muda a posição do centro de gravidade, você pode observar o movimento de todo o corpo para frente, para cima e para o lado nos planos horizontal, frontal e sagital. O maior deslocamento ocorre no plano horizontal. O deslocamento para cima e para baixo é de 3-4 cm e nos lados (balanços laterais) 1-2 cm. A natureza e extensão desses deslocamentos estão sujeitas a flutuações consideráveis e dependem da idade, gênero e características individuais. A combinação desses fatores determina a individualidade da marcha, que pode mudar sob a influência do treinamento. Em média, o comprimento do passo silencioso usual é de 66 cm e leva 0,6 s.

Na aceleração da marcha, o passo passa em corrida. A corrida difere de andar nisso, com isso, apenas o suporte e o contato da área de suporte com uma ou outra alternância de perna.

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