<< Предыдущая

стр. 29
(из 46 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>

Рис. 16.31, в — инерционные силы (ординаты), действующие в звеньях правой ноги при ходьбе (направления действия условно совпадают с направлениями ускорений в центрах тяжести звеньев). Три кривые вверху (сверху вниз): вертикальные составляющие сил в бедре, голени и стопе, вычисленные по приведенной циклограмме. Две кривые внизу (сверху вниз): продольные составляющие сил в голени и стопе, полученные в другом эксперименте. Буквами обозначены основные экстремумы сил, причем буквой п обозначены минимумы, а индексом при п повторено обозначение максимума, предшествующего данному минимуму, h — задний и v — передний толчки ноги (максимумы силы опорной реакции), т — момент вертикали (минимум опорной реакции), z—максимальное и k— минимальное ускорение центра тяжести тела. Цифровыми индексами у букв помечены обозначения волн на экстремумах (непрерывные вертикальные линии), штриховыми индексами у букв — весьма изменчивые вспомогательные экстремумы




































Рис.16.32. Циклограммы бега человека ( по Н.А.Берштейн и др.,1940).
а- циклограмма двойного шага в спортивном беге ( вид справа), время между толчками равно 1/187 с. линиями показаны положения звеньев тела при основных экстремумах инерционных сил


Рис. 16.32, б - инерционные силы (ординаты), действовавшие в звеньях ноги в данном эксперименте (направления действия условно совпадают с направлениями ускорений в центрах тяжести звеньев). Сверху вниз — вертикальная и продольная составляющие сил в бедре, ниже — аналогичные составляющие силы в голени, в самом низу — в стопе. Система обозначений та же, что и на рис. 16.31

Рис. 16.33. Статокинезиграммы пациента с открытыми и закрытыми глазами при пробе Ромберга

Помимо анализа статокинезиграмм (СКГ) предусмотрено получение гистограмм, характеризующих статистическое распределение величин отклонения ОЦМ в обоих направлениях и спектральный анализ колебании тела испытуемого. Обработка гистограмм и спектральный анализ проводятся с применением методов, изучаемых в основном курсе медицинской и биологической физики.
Для исследования вестибулярного аппарата проводят специальные координационные пробы и пробы с вращением: вращение в кресле Барани, проба Ромберга и др.
От состояния вестибулярного анализатора в большой мере зависит ориентирование в пространстве, а также устойчивость тела. Это особенно важно в некоторых сложных видах спорта (акробатика, гимнастика, батут, прыжки в воду, фигурное катание и др.).
Проба Ромберга (Romberg). Тест для определения изменения проприорецепции. Проба Ромберга проводится в четырех режимах (рис. 16.34) при постепенном уменьшении площади опоры. Во всех случаях руки у обследуемого подняты вперед, пальцы разведены и глаза закрыты. По секундомеру засекается время сохранения равновесия в течение 15 с. При этом фиксируются все изменения — пошатывание тела, дрожание рук или век (тремор).

Рис. 16.34. Определение равновесия в статических позах

Тест Яроцкого. Тест позволяет определить порог чувствительности вестибулярного анализатора. Тест выполняется в положении стоя с закрытыми глазами, при этом спортсмен по команде начинает вращательные движения головой в быстром темпе. Фиксируется время вращения головой до потери спортсменом равновесия. У .здоровых людей время сохранения равновесия в среднем 28 с, у тренированных спортсменов — 90 с и более, особенно у тех, кто занимается акробатикой, гимнастикой, прыжками в воду и др.
Треморография. Тремор — гиперкинез, проявляющийся непроизвольными, стереотипными, ритмичными колебательными движениями всего тела или его составных частей. Запись тремора осуществляется с помощью сейсмодатчика на ЭКГ-аппарате. На палец испытуемому надевается индукционный сейсмодатчик. Механические колебания (тремор) руки и пальца, преобразованные в электрические сигналы, усиливаются и регистрируются на ленте электрокардиографа (рис. 16.35). Запись производится в течение 5—10с. Затем анализируется форма полученной кривой по амплитуде и частоте. При утомлении и возбуждении амплитуда и частота тремора увеличивается. Улучшение тренированности сопровождается, как правило, снижением величины тремора, а также при уменьшении или исчезновении боли.

Рис. 16.35. Треморограммы: а — до тренировки, б — после тренировки

Актография — это исследование двигательной активности человека во время сна. Запись актограмм осуществляется на электрокимографе, где в качестве воспринимающей части применяется велосипедная камера длинной 1,5 м, давление в которой составляет 15—20 мм рт. ст. Камера соединяется резиновой трубкой с капсулой Марея. Чернильными писчиками производится запись актограммы на бумаге. При анализе актограмм учитывается продолжительность засыпания, длительность состояния полного покоя, общее время сна и другие составляющие. Чем выше показатель покоя, тем лучше сон.
При утомлении (переутомлении), неврозах, болях и других состояниях происходит нарушение сна (рис. 16.36).


Рис. 16.36. Актограммы: а — при переутомлении, б — после приема кислородного коктейля и проведенного специального восстановительного массажа с аэроионизацией

Для определения поверхности тела по данным измерения длины и массы тела (рис. 16.37) существуют номограммы. Поверхность тела является в значительной степени интегрирующим признаком физического развития, имеющим высокую корреляционную связь с многими важнейшими функциональными системами организма.
Расчет величины поверхности тела (S) по Дюбо: S = 167,2 • , где М — масса тела в килограммах; Д — длина тела в сантиметрах.
Соотношение массы и поверхности тела ребенка в зависимости от возраста приведено в табл. 16.1.
Определение толщины кожно-жировых складок у детей и подростков. Измерение по Л.С. Трофименко производят калипером Беста с постоянным давлением 10 г/мм2 (рис. 16.38). Толщину складки измеряют в десяти точках тела: щека, подбородок, грудь I (по передней подмышечной линии на уровне подмышечной складки), задняя поверхность плеча, спина, грудь II (по передней подмышечной линии на уровне X ребра), живот над гребнем подвздошной кости, бедро, голень. Толщину каждой складки измеряют 3 раза и полученные данные складывают.
У девочек кривая суммы складок в возрасте от 7 до 17 лет неуклонно возрастает; у мальчиков пик нарастания кривой приходится на возраст 10— 12 лет, затем наблюдается тенденция к некоторому ее снижению. Сопоставление полученных величин с массой тела ребенка позволяет судить о преимущественном развитии жировой ткани или костно-мышечной системы.


Рис. 16.37. Номограмма для определения поверхности тела по росту и массе тела (по Дю Буа, Бутби, Сандифорду)
Таблица 16.1
Соотношение массы и поверхности тела ребенка в зависимости от возраста
Возраст
Масса тела,
кг
Поверхность тела, м2
% к средним показателям взрослых




масса тела
поверхность тела
Новорожденные
3,5
0,25
5
14
2—3 мес
5,0
0,28
8
16
6-»-
7,5
0,35
11
20
1 год
10,0
0,43
15
25
3 года
15,0
0,6
23
35
7 лет
23,0
0,9
35
50
9 — » —
27,0
1,0
42
58
10 — » —
30
1,05
46
60
12 — » —
40
1,2
62
70
14 — » —
50
1,5
77
86
Взрослые
65
1,73
100
100

Рис. 16.38. Калиперы разного типа для измерения толщины подкожной жировой складки

Исследование мышечной силы. Функциональные возможности опорно-двигательного аппарата (ОДА) в значительной степени зависят от состояния мышц.
Для определения мышечной силы используют динамометры, тонусометры, электромиграфию и др. (рис. 16.39). Для определения силы кисти обычно используют динамометр Коллена. Силу разгибателей туловища измеряют с помощью станового динамометра.
Для измерения силы мышц плеча и плечевого пояса, разгибателей бедра и голени, а также сгибателей туловища используют универсальные динамометрические установки (рис. 16.40).


Рис. 16.39. Динамометр становой:
1 — динамометр, 2 — рукоятка с крюком, 3 — цепь, 4 — планка с крюком, 5 — доска для закрепления планки с крюком


Рис. 16.40. Динамометрическая установка для измерения силы разных мышечных групп
Мужчины достигают максимума изометрической силы в возрасте около 30 лет, потом сила уменьшается. Этот процесс идет быстрее в крупных мышцах нижних конечностей и туловища. Сила рук сохраняется дольше. В таблице 16.2 приведены показатели силы различных мышечных групп, полученные при обследовании около 600 человек (средний рост мужчин 171 см, женщин — 167 см).


Таблица 16.2
Средние значения изометрической силы некоторых мышечных групп в зависимости от возраста (по Е. Asmussen, 1968)
Показатель (кг)
Возраст, лет










20

25

35

45

55


муж.
жен.
муж.
жен.
муж
жен.
муж
жен.
муж
жен.
Сила кисти (±16%)*
55,9
37,5
59,9
38,5
58,8
38,0
55,6
35,6
51,6
32,7
Сила разгибателей туловища (±16%)
81,6
56,6
87,4
58,3
90,7
59,2
89,8
57,7
85,7
49,1
Сила сгибателей туловища (±17%)
60,6
40,9
64,2
42,2
66,7
42,4
66,0
41,5
63,0
33,6
Сила разгибателей ног сидя (±18,5%)
295
214
310
225
312
212
296
197
263
162
* Коэффициент вариации
Силовые индексы получают делением показателей силы на вес и выражают в процентах (%). Средними величинами силы кисти у мужчин считается 70—75% веса, у женщин — 50—60%; для становой силы у мужчин — 200—220%, у женщин — 135— 150%. У спортсменов соответственно — 75—81 % и 260—300%; у спортсменок — 60—70% и 150—200%.
Глава 17 МЕДИЦИНСКАЯ БИОМЕХАНИКА

Современная биомеханика представляет собой раздел биофизики, который изучает механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические явления.
В зависимости от изучаемых свойств выделяются специфические области биомеханических исследований: биомеханика дыхания, кровообращения (гемодинамика), дыхательной мускулатуры, опорно-двигательного аппарата (ОДА); механика повреждений (травм) ОДА; характеристика прочности тканей при внешних силовых воздействиях; и, наконец, механика движений человека.
17.1. Биомеханика сердца и сосудов. Гемодинамика

К системе кровообращения относятся: сердце, выполняющее функцию насоса, и периферические кровеносные сосуды — артерии, вены и капилляры (рис. 17.1). Выбрасываемая сердцем кровь разносится к тканям через артерии, артериолы (мелкие артерии) и капилляры, и затем возвращается к сердцу по венулам (мелким венам) и крупным венам. На рис. 17.2 приведена схема кровообращения в важнейших органах и системах.
На рис. 17.3 представлено строение сосудов. Стенки артерии состоят из нескольких слоев. Гладкие мышцы обладают способностью к расширению и сужению сосудов. Под мышечными слоями проходят сосуды и нервы. Раздражение симпатических нервов приводит к сокращению гладких мышц и сужению сосудов. Коллагеновые волокна не обладают упругостью, они способны растягиваться.
Диаметр кровеносных сосудов и тканевой состав их стенок различны в зависимости от типа сосуда. Как правило, в стенках артерий больше эластической ткани и меньше коллагеновых волокон, чем в стенках вен; вены же, напротив, более богаты коллагеновыми волокнами, нежели эластическими.
Капилляры имеют эндотелиальный слой, но их стенки лишены мышечной и соединительной ткани. Они относительно пассивны, и их поведение определяется преимущественно процессами, происходящими в примыкающих артериолах и венулах.
Лимфатические сосуды, выполняющие особую функцию, по строению сходны с венами, отличаясь от них меньшей толщиной и большей проницаемостью.













Рис. 17.1. Кровеносная система:
1 — внутренняя яремная вена, 2 — левая подключичная артерия, 3 — легочная артерия, 4 — дуга аорты, 5 — верхняя полая вена, 6 — сердце, 7 — селезеночная артерия, 8 — печеночная артерия, 9 — нисходящая часть аорты, 10 — почечная артерия, 11 — нижняя полая вена, 12 — нижняя брыжеечная артерия, 13 — лучевая артерия, 14 — бедренная артерия, 15 — локтевая вена и артерия, 16 — бедренная вена, 17 — артерии и вены голени, 18 — дорсальные плюсневые сосуды, 19 — капиллярная сеть








<< Предыдущая

стр. 29
(из 46 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>