Биомеханика тазобедренного сустава
Биомеханика и распределение нагрузки на тазобедренный сустав человека сложны и меняются при ходьбе, покое или стрессовых ситуациях.
Ходьба представляет собой локомоторное, симметричное, цикличное движение, при котором происходит отталкивание тела от опорной поверхности и дальнейшее его перемещение в пространстве [90].
При этом тело не теряет связи с опорной поверхностью. Из-за разной возможности распределения нагрузки на конечности выделяют одноопорный период (опорой является одна нога) и двуопорный (опорой являются обе ноги). Циклом движения называется двойной шаг, состоящий из двух одиночных шагов - левой и правой нижними конечностями. Одиночный шаг состоит из заднего шага, представляющим собой положение ноги, которая находится сзади фронтальной плоскости, проходящей через туловище, и переднего шага, который представляет соответственно положение ноги впереди фронтальной плоскости. Промежуточное состояние между задним и передним шагом называется моментом вертикали [90].Двойной шаг, как сложное движение, разделяют на отдельные фазы, три из которых относятся к опорной ноге, другие три к свободной (таблица 1.1).
Таблица 1.1 - Фазы двойного шага
| Фазы опорного шага | 1. Передний шаг |
| 2. Момент вертикали | |
| 3. Задний шаг | |
| Фазы свободной ноги | 4. Задний шаг |
| 5. Момент вертикали | |
| 6. Передний шаг |
При ходьбе, как и при любом другом движении, происходит взаимодействие внешних и внутренних сил. Причем сила тяжести и сила реакции различны в конкретных фазах шага, например, сила тяжести присутствует на протяжении всего процесса ходьбы, а сила реакции опоры проявляется только в фазах опорной ноги [53].
При беге, как и при ходьбе, участвуют те же силы, циклы движений и фазы вращения, а координация движения конечностей и тела происходит с участием одинаковых мышечных групп.
При этом главным отличием бега от ходьбы является наличие периода двойной опоры, при котором тело опирается по очереди то на одну, то на другую ногу [90].
На рисунках 1.9, 1.10 представлены распределения нагрузок в трех плоскостях и результирующей приложенной силы (Fx, Fy, Fz, F) на тазобедренный сустав людей с различными параметрами тела при кручении педалей велосипеда [129].
Рисунок 1.9 - Нагрузка на тазобедренный сустав человека весом 95 кг при кручении педалей со скоростью 40 об/мин мощностью 120 Вт
Рисунок 1.10 - Нагрузка на тазобедренный сустав человека весом 74 кг при кручении педалей со скоростью 40 об/мин мощностью 120 Вт
На рисунке 1.11 представлено распределение нагрузки на тазобедренный сустав при локомоторном движении человека, при котором ходьба плавно переходит в легкий бег [129].
Рисунок 1.11 - Нагрузка на тазобедренный сустав человека весом 60 кг со скоростью ходьбы 1 км/ч, переходящий в легкий бег со скоростью 6 км/ч
Анализ данных (рисунки 1.9 - 1.11) показывает, что движение
тазобедренного сустава носит циклический характер подобный синусоиде с изменением частоты, соответствующей конкретным функциям моторики конечностей человека - шагу, бегу, кручению педалей велосипеда и т.д.
1.1.1
Еще по теме Биомеханика тазобедренного сустава:
- 3. Ультразвуковая диагностика заболеваний плечевого, тазобедренного, коленного суставов и суставов кисти.
- Эндопротезирование тазобедренного сустава
- Сонография тазобедренного сустава.
- Анатомическое строение тазобедренного сустава
- Огнестрельные ранения тазобедренного сустава
- Операция артродеза тазобедренного сустава.
- Деформирующий артроз тазобедренного сустава
- Эндопротез тазобедренного сустава с лыской
- Врожденная дисплазия тазобедренного сустава
- Обзор эндопротезов тазобедренного сустава
- Изменения сонограммы при артритах и артрозах тазобедренного сустава.
- Эндопротез тазобедренного сустава с расширенной чашкой
- Эндопротез тазобедренного сустава с эксцентричной головкой
- Оценка функции тазобедренного сустава до операции.
- Туберкулез тазобедренного сустава (туберкулезный коксит)
- Эндопротез тазобедренного сустава с соединением нижних отделов типа «ласточкин хвост»