Estática y dinámica del cuerpo humano: el centro de gravedad

La posición vertical del cuerpo humano, su movimiento en el espacio, varios tipos de movimientos (caminar, correr, saltar) han evolucionado en el curso de una larga evolución junto con la aparición del hombre como especie. Durante anthropogenes, en relación con la transición a las condiciones terrestres humanos ancestrales existencia, y luego a moverse en dos extremidades (inferiores) sustancialmente sin cambios la anatomía de todo el organismo, sus partes individuales, órganos, incluyendo el sistema musculoesquelético. Montar ha liberado la extremidad superior de la función musculoesquelética. La extremidad superior se convirtió en un órgano de trabajo: el brazo y en el futuro podría mejorarse en la destreza de los movimientos. Estos cambios como resultado de una función cualitativamente nueva afectaron la estructura de todos los componentes del cinturón y la sección libre del miembro superior. El cinturón de hombro sirve no solo para apoyar la extremidad superior libre, sino que también aumenta significativamente su movilidad. Debido a que la escápula se conecta al esqueleto del tronco principalmente con la ayuda de los músculos, adquiere una mayor libertad de movimiento. El omóplato participa en todos los movimientos que forman la clavícula. Además, la escápula puede moverse libremente independientemente de la clavícula. En una articulación esférica multiaxial del hombro, que está rodeada casi por todos lados por los músculos, las características anatómicas de la estructura permiten el movimiento a lo largo de grandes arcos en todos los planos. La especialización especialmente notable de las funciones ha afectado la estructura del cepillo. Gracias al desarrollo de dedos largos y muy conmovedores (principalmente el pulgar), el cepillo se ha convertido en un órgano complejo que realiza acciones sutiles y diferenciadas.

La extremidad inferior, asumiendo todo el peso del cuerpo, se ha adaptado exclusivamente a la función musculoesquelética. La posición vertical del cuerpo, la verticalidad reflejada en la estructura y las funciones del cinturón (pelvis) y la sección libre de la extremidad inferior. Cinturón de las extremidades inferiores (faja pélvica) como una sólida estructura arqueada que se ha adaptado para transferir la gravedad del tronco, la cabeza y los miembros superiores a la cabeza femoral. Establecida en el proceso de antropogénesis, la inclinación de la pelvis a 45-65 ° facilita la transferencia a los miembros inferiores libres de la gravedad del cuerpo en las condiciones biomecánicas más favorables para la posición vertical del cuerpo. El pie ha adquirido una estructura abovedada, que aumenta su capacidad para soportar el peso del cuerpo y actúa como una palanca flexible al moverlo. La musculatura de la extremidad inferior se ha desarrollado con fuerza, que se ha adaptado al rendimiento de las cargas estáticas y dinámicas. En comparación con los músculos de la extremidad superior, los músculos de la extremidad inferior tienen una gran masa.

En los miembros inferiores los músculos tienen superficies de soporte extensas y la aplicación de la fuerza muscular. Los músculos de la extremidad inferior son más grandes y más fuertes que la extremidad superior. Los extensores están más desarrollados en la extremidad inferior que los flexores. Esto se debe al hecho de que los extensores juegan un papel importante para mantener el cuerpo en una posición vertical y durante el movimiento (caminar, correr).

En el brazo, los flexores del hombro, los antebrazos y las manos se concentran en la parte frontal, ya que el trabajo realizado con las manos se realiza delante del tronco. Los movimientos de aseo se realizan con un cepillo, que actúa sobre una mayor cantidad de flexores que extensores. Girar los músculos (pronadores, empeines) en la extremidad superior también es mayor que en la parte inferior. En la extremidad superior, están mucho mejor desarrollados que en la extremidad inferior. La masa de pronadores y empeines de la mano se refiere a los músculos restantes de la extremidad superior como 1: 4,8. En la extremidad inferior, la relación de la masa de los músculos que giran al resto es 1: 29.3.

Fascia, la aponeurosis en la extremidad inferior debido a una gran manifestación de fuerza bajo cargas estáticas y dinámicas está mucho mejor desarrollada que en la extremidad superior. La extremidad inferior tiene mecanismos adicionales que ayudan a mantener el cuerpo en una posición vertical y asegurar su movimiento en el espacio. El cinturón de la extremidad inferior está casi inamoviblemente conectado al sacro y es un soporte natural del tronco. La aspiración de la pelvis para volcar hacia atrás en la cabeza de los fémures se ve obstaculizada por el ligamento íleo-femoral fuertemente desarrollado de la articulación de la cadera y los músculos fuertes. Además, la vertical de la gravedad del cuerpo, que se extiende frente al eje transversal de la articulación de la rodilla, promueve mecánicamente la retención de la rodilla en la posición extendida.

A nivel de la articulación del tobillo, cuando está de pie, aumenta el área de contacto entre las superficies articulares de los huesos de la parte inferior de la pierna y el astrágalo. Esto se ve facilitado por el hecho de que los tobillos medial y lateral abarcan la sección anterior y más ancha del bloqueo del astrágalo. Además, los ejes frontales de las articulaciones derecha e izquierda del tobillo están ajustados entre sí en un ángulo abierto hacia atrás. La vertical del peso del cuerpo pasa por delante de las articulaciones del tobillo. Esto conduce, por así decirlo, a la infracción del segmento anterior y más ancho del bloqueo del astrágalo entre los tobillos medial y lateral. Las articulaciones de la extremidad superior (hombro, codo, muñeca) no tienen tales mecanismos de frenado.

Cambios profundos en el proceso de antropogénesis hueso sometido, músculos del tronco, especialmente el esqueleto axial - columna vertebral, que es un apoyo para la cabeza, extremidades superiores, el pecho y cavidades abdominales. En relación con la posición vertical, se formaron codos espinales, se desarrolló una poderosa musculatura dorsal. Por otra parte, la columna vertebral sustancialmente conectado de forma fija en pares robustas articulaciones sacroilíacas con el cinturón de la extremidad inferior (faja pélvica s) que sirve biomecánico contra el cuerpo distribuidor gravedad en la cabeza femoral (en las extremidades inferiores).

Además de los factores anatómicos - especialmente la estructura de extremidad inferior, cuerpo, elaborado en el proceso de antropogénesis para mantener el cuerpo en posición vertical, garantizar un equilibrio y la dinámica estable, en particular se debe prestar atención a la situación del centro de gravedad del cuerpo.

El centro de gravedad común (OCT) de una persona se denomina punto de aplicación de las fuerzas de gravedad resultantes de partes de su cuerpo. Según MF Ivanitsky, OCT se encuentra a nivel de las IV vértebras sacras y se proyecta sobre la superficie anterior del cuerpo por encima de la sínfisis del pubis. La posición del TC en relación con el eje longitudinal del cuerpo y la columna vertebral depende de la edad, el sexo, los huesos del esqueleto, los músculos y los depósitos de grasa. Además, se observan fluctuaciones diarias en la posición de la OCT en relación con el acortamiento o el alargamiento de la columna vertebral, que surgen debido a la actividad física irregular de día y de noche. En personas mayores y mayores, la posición de la OCT también depende de la postura. En los hombres BCT encuentra en el nivel de las lumbares III - V vértebras sacras, mujeres - 4-5 cm más bajos que en los hombres, y se corresponde con el nivel de V a I vértebra lumbar coccígea. Esto depende, en particular, de los depósitos de grasa subcutánea en la región pélvica y en los muslos. En los recién nacidos, la OCT se encuentra en el nivel de las vértebras torácicas V-VI, y luego gradualmente (hasta 16-18 años) desciende y se mueve un poco hacia atrás.

La posición de la OCT del cuerpo humano también depende del tipo de físico. En individuos con un tipo de físico dolomorfor (en astenia), el OCT es relativamente más bajo que en las personas del tipo de constitución brachymorph (en hipersténica).

Como resultado de los estudios, se descubrió que la OCT del cuerpo generalmente se encuentra en el nivel de la II vértebra sacra. La línea vertical del centro de gravedad pasa 5 cm por detrás del eje transversal de las articulaciones de la cadera, unos 2,6 cm por detrás de la línea que conecta los trocantres grandes, y 3 cm por delante del eje transversal de las articulaciones del tobillo. El centro de gravedad de la cabeza se encuentra ligeramente por delante del eje transversal de las articulaciones atlantooccipital. El centro de gravedad común de la cabeza y el tronco se encuentra al nivel del centro del margen anterior de la X vértebra torácica.

Para mantener un equilibrio estable del cuerpo humano en el plano, es necesario que la perpendicular, caída desde su centro de gravedad, caiga sobre el área ocupada por ambos pies. El cuerpo es más fuerte porque cuanto más ancha es la zona de apoyo y más bajo es el centro de gravedad. Para la posición vertical del cuerpo humano, mantener el equilibrio es la tarea principal. Sin embargo, el esfuerzo muscular correspondiente, una persona puede sostener el cuerpo en una variedad de posiciones (dentro de ciertos límites), incluso cuando la proyección del centro de gravedad se trasladó fuera de la zona de apoyo (fuerte torso inclinación hacia delante de lado, etc.). Al mismo tiempo, la posición y el movimiento del cuerpo humano no pueden considerarse estables. Con las piernas relativamente largas, una persona tiene una huella relativamente pequeña. Debido a que el centro del cuerpo total de gravedad de una persona es relativamente alta (en II vértebra sacra), y el área de soporte (área de las dos plantas de los pies y los espacios entre ellos) es pequeña, la estabilidad del cuerpo es muy pequeña. En un estado de equilibrio, el cuerpo se mantiene bajo la fuerza de las contracciones musculares, lo que evita que se caiga. Partes del cuerpo (cabeza, tronco, extremidades) toman posición correspondiente a cada uno de ellos. Sin embargo, si la proporción de partes del cuerpo se rompe (por ejemplo, estirando los brazos hacia delante, flexionando la columna al estar de pie, etc.), la posición y el equilibrio de otras partes del cuerpo cambian en consecuencia. Los momentos estáticos y dinámicos de la acción de la musculatura están en conexión directa con la posición del centro de gravedad del cuerpo. Desde el centro de gravedad de todo el cuerpo se encuentra en el nivel II vértebra sacra detrás de la línea transversal que conecta los centros de las articulaciones de la cadera, torso deseo (junto con la pelvis) punta hacia atrás oponerse a los músculos y ligamentos que fortalecen las caderas fuertemente desarrollados. Esto asegura el equilibrio de toda la parte superior del cuerpo, que se mantiene en sus piernas en posición vertical.

El deseo del cuerpo de caer hacia adelante cuando se está de pie se debe al paso de la vertical del centro de gravedad al frente (3-4 cm) desde el eje transversal de las articulaciones del tobillo. La caída se opone a la acción de los músculos de la superficie posterior de la espinilla. Si la plomada del centro de gravedad se moverá aún más frente - a los dedos, la reducción de los músculos de la espalda del talón de la pierna se levanta desde el plano de apoyo, centro de plomada de gravedad se desplaza hacia adelante, y sirven como dedos de los pies de apoyo.

Además de soportar, las extremidades inferiores realizan la función locomotora, moviendo el cuerpo en el espacio. Por ejemplo, al caminar, un cuerpo humano realiza un movimiento de traslación, descansando alternativamente en una pierna o en la otra. En este caso, las piernas realizan alternativamente movimientos de péndulo. Al caminar, uno de los miembros inferiores en un momento determinado es el soporte (posterior), el otro - libre (frontal). Con cada nuevo paso, la pierna libre se convierte en la pierna de apoyo, y la pierna de apoyo se mueve hacia adelante y se libera.

La reducción de los músculos del miembro inferior cuando se camina fortalece notablemente la curvatura de la planta del pie, aumenta la curvatura de sus arcos transversales y longitudinales. Al mismo tiempo, al mismo tiempo, el cuerpo se inclina hacia delante junto con la pelvis en la cabeza femoral. Si el primer paso comienza con el pie derecho, entonces el talón derecho, luego el centro de la planta y los dedos se elevan por encima del plano de soporte, la pierna derecha se dobla en las articulaciones de la cadera y la rodilla y se lleva hacia adelante. Simultáneamente, la articulación de la cadera de este lado y el tronco siguen adelante detrás de la pierna libre. Esta pierna (derecha) que contrae energéticamente el cuádriceps femoral se endereza en la articulación de la rodilla, toca la superficie de soporte y se convierte en la que lo sostiene. En este punto, el otro, la pierna izquierda (hasta este punto, la espalda, la pierna de soporte) se separa del plano de soporte, se mueve hacia adelante, convirtiéndose en la parte delantera, la pierna libre. La pierna derecha en este momento queda atrás como una pierna de apoyo. Junto con la extremidad inferior y el cuerpo se mueve hacia adelante y algo hacia arriba. Entonces, ambos miembros hacen alternativamente los mismos movimientos en una secuencia estrictamente definida, apuntalando el cuerpo desde un lado y luego hacia el otro y empujándolo hacia adelante. Sin embargo, al caminar, no hay tiempo para que ambos pies sean arrancados del suelo al mismo tiempo (plano de soporte). La extremidad delantera (libre) siempre tiene tiempo para tocar el plano de soporte con el talón antes de que la pierna trasera (soporte) se separe completamente de él. Esto es diferente de caminar y saltar. Al mismo tiempo, al caminar, hay un momento en que ambos pies tocan el suelo al mismo tiempo, el de apoyo en toda la planta del pie y el que está libre con los dedos. Cuanto más rápido sea el caminar, más corto será el momento del contacto simultáneo de ambas piernas con el plano de soporte.

El trazado al caminar cambia la posición del centro de gravedad, puede observar el movimiento de todo el cuerpo hacia adelante, hacia arriba y hacia los lados en los planos horizontal, frontal y sagital. El mayor desplazamiento ocurre hacia adelante en el plano horizontal. El desplazamiento hacia arriba y hacia abajo es de 3-4 cm, y en los lados (oscilaciones laterales) de 1-2 cm. La naturaleza y el alcance de estos desplazamientos están sujetos a fluctuaciones considerables y dependen de la edad, el género y las características individuales. La combinación de estos factores determina la individualidad de la marcha, que puede cambiar bajo la influencia del entrenamiento. En promedio, la duración del paso silencioso habitual es de 66 cm y requiere 0.6 s.

A la aceleración de la marcha, el paso pasa a la carrera. Correr difiere de caminar en eso, con él, solo se alternan el apoyo y el contacto del área de apoyo con una pierna u otra.

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