Скелет чоловіки й закони механики

Скелет чоловіки й закони механики.

Рух грає величезну роль життя всіх живих істот, До того ж і авторитетної людини. Активні переміщення у просторі є основним відзнакою тварин від рослин. Рух служить одним із головних пристосувальних реакцій тваринного до навколишньому середовищі, воно здійснюється руховим аппаратом.

Руховий апарат людини складається з кісток, сполук між ними м’язів. Руху відбуваються у місцях сполуки кісток. М’язова тканину, основним властивістю якої є здатність сокращатся, спричиняє рух кісткові важелі. Кістки та їхні сполуки ставляться до пасивної частини рухового апарату, а м’язи — для її активній частині. Опорні системи, зазвичай, забезпечують характерню форму тіла, а вона у своє чергу обумовлена певними потребами организма.

Основні функції скелета человека.

ОПОРА. Скелет служить жорстким стійким до стиску каркасом тіла. Він допомагає тілу зберігати певну форму. Люди скелет забезпечує опору для всієї маси тіла, протидіючи силі тяжкості і піднімає тіло над землею. Це полегшує людині пересування суходолом. Внутрішні органи виявляються прикріпленими до скелету.

ЗАХИСТ. Людина, наприклад, черепна коробка забезпечує захист мозку й органів чуттів (зору, нюху рівноваги і слуху), хребет — захист спинного мозку, а ребра і грудина — захист серця, легень і великих кровоносних сосудов.

РУХ. Скелет, побудований з жорсткого матеріалу, служить місцем прикріплення м’язів. При скороченні м’язів частини скелета працюють як важелі, і усе веде до різним движениям.

Основні види сполуки костей.

БЕЗПЕРЕРВНІ - фіброзні сполуки, коли кістки пов’язані одна з іншого з допомогою прокладки з-поміж них з оформленої щільною сполучної тканини, хряща чи кости.

ПРЕРЫВНЫЕ — синовіальні сполуки — суглоби, як між сочленяющимися кістками перебувають суглобове порожнину, а кістки удерживаютя одна близько з допомогою замкнутої суглобної капсули і підкріплюють її зв’язок і мышц.

Якщо освіті суглоба беруть участь дві кістки — це — простий суглоб. Суглоб, освічений трьома або кількох кістками, називають сложным.

Суглобні поверхні кісток формою можна порівняти з відрізками різних геометричних тіл обертання. Відповідно до цим суглоби поділяються на: кулевидні, эллипсовидные, циллиндрические, блоковидные, седловидные і плоскі. Форма суглобної поверхонь визначає об'єм і напрям рухів, які совершаютя навколо трьох взаимоперпендикулярных осей.

Суглоби, поєднуючи частини тіла людини у одне, до того ж час дозволяють здійснювати руху цих частин у значних обсягах. Для характеристики рухів частин тіла, і їх переміщення у просторі застосовується поняття ступенів свободи тіла. Вільно перемещаюшееся в просторі тіло має шість ступенів свободи, а й у закріпленого лише у точці тіла залишаються три ступеня. Тіло, закріплене у трьох точках, не подвижно.

Кістки скелета, з'єднані суглобами, утворюють кінематичні ланцюга. Якщо кінематичні ланцюга закінчуються вільно, вони називаються відкритими. Прикладом відкритої кинематической ланцюга може бути будь-яка кінцівку. Якщо ж кінематична ланцюг замикається, тобто. останній її елемент замикається з першим, перетворюється на замкнуту. Замкнена кінематична ланцюг представленій у поєднанні ребер з хребтом і грудиной.

Рухливість кінематичних ланцюгів забезпечується роботою м’язів. М’язи, діючи на кістки, обертають їх навколо осей суглобів. Така система є особливий важіль. Прикладом важеля може бути робота м’язів при утриманні голови чи тіла в тазостегновому суглобі. Іншим прикладом важеля є утримання вантажу на руці, зігнутою в ліктьовому суглобі. Для рівноваги важеля необхідно, щоб які діють нього моменти сил були рани за величиною і протилежні за сигналом. Моментом сили називається твір сили з його плече. Чим довші одне плече важеля, тим вужчу силу треба докласти задля збереження рівноваги у тому важелі. Інакше висловлюючись, по «золотому правилу» механіки, якби одному плечі важеля є виграш в силі, то, на іншому — програш в відстані. У руховому апараті людини м’язи програють у силі, але виграють в відстані. Це створює значні навантаження на костно-мышечный апарат, які у кілька раз перевищувати переміщуваний чи поднимаемый вантаж. При різних рухах і положеннях тулуба виникають навантаження на розтягнення і крутіння. Можливість забезпечення нормальної роботи опорно-рухового апарату забезпечується механічними властивостями тканин. При випробуванні кістковій тканині на стиснення і розтягнення встановлено, що компактне речовина кістки до п’яти раз міцніше залізобетону і за розтягненні витримує таку ж придельное напруга, як латунь.

Утворювана роботою м’язів сили передаються на кістки по засобом сухожиль, які облаладают значної міцністю головним чином розрив. Так ахиллова сухожилля дорослої людини витримує навантаження від 270 — 500 кг.

Важливе значення мають біомеханічні дослідження для профілактики деформацій опорно-рухового апарату. Вивчення розподілу навантажень по стопі дозволяє створити раціональну норму. Біомеханічні обгрунтування конструкції меблів формує правильну поставу. Спеціальні стільці, призначені до працівників сидячих професій, дозволяють зменшити навантаження на міжхребцеві диски майже 2 раза.

Існує розділ біології, який би розглядав біологічний об'єкти у світлі законів механіки — биомеханика.