Будова біомеханічної системи

Самою характерною рисою будови біомеханічної системи вважається її перемінний характер. І число рухомих ланок , і степені свободи рухів, і склад м‘язових груп, і їх взаємодія перемінні.

Ланки біокінематичних ланцюгів

Б і о к і н е м а т и ч н і л а н ц ю г и ОРА складаються з рухомо з‘єднаних ланок (твердих, пружних і гнучких) і відрізняються їх перемінним складом, своєю довжиною і формою (складові важелі і маятники).

Фіксування суглобів (блокада) і їх звільнення (зняття динамічних зв‘язків – тяги м‘язів) змінює число рухових ланок в ланцюзі. Вона може перетворитись як би в одну ланку або зберігати рух в частині сполучень чи у всіх сполученнях.

Відстань по прямій від проксимального сполучення до кінця відкритого ланцюга при його згинанні змінюється. Багатоланкові маятники тому мають перемінну довжину. Це впливає на величину інертного опору (зміна моменту інерції).

Біомеханічні ланцюги, замикаючись геометрично (зв‘язуванням між собою кінцевих ланок), змінюють свої властивості (передача зусиль, можливості управління). Зокрема, виникають складові важелі зі складною передачею тяг багато суглобових м‘язів. Тверді ланки (кістки), пружні ( зв‘язки, самі м‘язи і їх сухожилки), змінюючи ступінь і характер своєї участі в рухах, забезпечують різноманітність можливих рухів.

Механізми сполучень

М е х а н і з м и с п о л у ч е н ь ланок дозволяють визначити необхідні рухи завдяки створенню біодинамічно п о в н о з в‘я з н о г о механізму.

Біодинамічно повнозв‘язний механізм (біомеханіка) характеризується в и к л ю- ч е н н я м лишніх в даному русі степенів свободи. Тяги груп м‘язів забезпечують направлення, яке потрібне, рухів ланок в біокінематичних ланцюгах і регулювання їх швидкостей. Крім того, м‘язи при необхідності обмежують і розмах рухів, гальмуючи ланки раніше, ніж наступає пасивне обмеження (кістково-суглобово-зв‘язкове).

Направлення рухів, швидкість ланок і розмах рухів в ряді суглобів взаємно-пов‘язані завдяки сумісній дії багатосуглобових м‘язів.

М‘язеві синергії

М‘язеві тяги в біокінематичних ланцюгах складаються в м‘язові с и н е р г і ї – узгоджені тяги груп м‘язів перемінної дії, що керують групою ланок.

З однієї сторони, м‘язи з м і н ю ю т ь свою дію по напрямку руху, дія їх перемінна. З другої сторони, у складних установлених рухах спільні дії м‘язів настільки стабільні, що вони представляють собою вельми (дуже) постійні (стабільні) об‘єднання (“рухові ансамблі”, по А.А.Ухтомскому).

Цим забезпечується управління кожною ланкою і усім біомеханізмом в цілому у відповідності з задачею, що вирішується.

Із чисельної кількості можливих рухів виділялися, удосконалювалися і стали застосовуватись лише деякі, найбільш д о ц і л ь н і. Певну роль в цьому значать м‘язові синергії., які находяться під контролем і управлінням збоку нервової системи. Їх активність строго погоджується з великою кількістю сил, прикладених до кісткових ланок, і направлена на найбільш раціональне використання законів біомеханіки для вирішення задач рухового руху.