Название: Биомеханика - Дубровский В.И.

Жанр: Педагогика

Рейтинг:

Просмотров: 1904


При ходьбе, беге, рабочих движениях кости, хрящи суставов, мышцы, сухожилия подвергаются нагрузке, однако напряжения в кости редко превышают 50 МПа. Нагрузка на суставы зависит от общей массы тела. К примеру, при ожирении суставы человека подвергаются большим воздействиям.

Рис. 18.35. Изгибные деформации большеберцовой кости при различных видах нагрузки

 

При обычной ходьбе в фазе 15% от начала опорного цикла возникает изгибающий момент на голень человека величиной около 50—60 Н·м, в фазе 45% от начала опорного цикла значение изгибающего момента возрастает до 90—130 Н·м (A. Capazzo et al., 1984). Изгибные деформации голени разнообразны (рис. 18.35). Они могут возникать от вибраций на частотах собственных колебаний костей, вызванных, например, ударом, при соприкосновении пятки с землей (особенно без обуви). В начале опорной фазы ударная волна проходит через кость, причем линейное ускорение достигает 20—80 м/с2 длительностью 15—25 мс (L. Light et. al. 1980). При скорости ходьбы 1м/с нагрузка в тазобедренном суставе может достигать 6 кН, что на порядок выше веса тела (D. Gebauer, Н. Orley,1978).

В спорте высших достижений ускорения намного выше, что ведет к значительным, хотя и кратковременным, нагрузкам на биомеханические системы. Например, во время бега отрицательное ускорение голени достигает 500 м/с2, а в конце удара при исполнении приемов карате — даже 4000 м/с2 (S. Wilket et. al., 1983).

Таблица 18.1

Максимальные нагрузки на суставы нижней конечности при спринтерском беге 9,5 м/с (по W. Bauman, 1981)

Вид нагрузки

Величина нагрузки

Момент в голеностопном суставе, Н·м:

М ха — сагиттально

 

330+30

Муа — фронтально

125±50

Мza — горизонтально

20+11

Сила в голеностопном суставе FTc, H

8900±1000

Момент в коленном суставе, Н·м: Мck — сагиттально

150+40

Mfk — фронтально

160+55

Мтк — горизонтально (в отношении большеберцовой кости)

40+15

Максимальное натяжение в ахилловом сухожилии, Н

6600±660

Максимальное натяжение в собственной связке надколенника, Н

3000±800


Оцените книгу: 1 2 3 4 5