Виды биокинематических цепей

Различают 2 вида биокинематических цепей (рис. 6.2 и 6.3).

Рис. 6.2. Два вида цепей и их характеристики

Замыкание цепи изменяет её свойства (передачу усилий и возможности управления). Незамкнутая цепь может стать замкнутой, если конечное свободное звено получит связь с другим звеном цепи (непосредственно или через какое-либо тело) или с опорой. Некоторые замкнутые цепи разомкнуть невозможно, так как замыкание является анатомическим. Например, цепь, включающая грудину, ребро, позвоночник, ребро и снова грудину.

Степени свободы и связи движений в биокинематической цепи

Физическое тело без ограничений (связей) может поступательно двигаться в пространстве в 3-х плоскостях и вращаться вокруг оси в каждой плоскости – имеет 6 степеней свободы движений.Закрепление звена приводит к образованию связи, т.е. связанному движению закрепленного звена с точкой закрепления. Связи уменьшают число степеней свободы (рис. 6.4).

Неполносвязные и полносвязные биодинамические системы

Пассивный аппарат большинства суставов имеет более 1 степени свободы движений (дву- и многоосные суставы) – неполносвязная система. Двуосные суставы имеют 2 оси вследствие неполного соответствия по форме суставных поверхностей – 2 степени свободы (пример: лучезапястный сустав).

Ограничение степеней свободы до 1 (выключение лишних движений) в биокинематической системе достигается за счет управляющего действия мышц (биодинамически полносвязная система). Координированные сокращения и расслабления 2-х функциональных групп мышц (синергисты и антагонисты) вызывают дополнительные связи и оставляют для движения только одну степень свободы. Кроме этого, мышцы при необходимости ограничивают размах движений, затормаживая звенья раньше, чем наступает пассивное ограничение (костно-суставно-связочное).

Составные движения в биокинематических цепях

Составное движение в открытой цепи – результат движений всех звеньев цепи. Пример: бросок мяча является результатом движений ног, туловища и звеньев руки.

Выделяют движения несущих и несомых звеньев. Пример: мах бедром при выносе ноги в беге – несущее движение, а сгибание голени – несомое движение. Несущее движе­ние изменяет несомое. Однонаправленные движения (перемещения, скорости и ускорения) звеньев складываются, а разнонаправленные вычитаются.