Введение в биомеханику тела человека.
Биомеханика бегового шага
Биомеханика — это наука о движении живого тела, в том числе она изучает, как мышцы, кости, сухожилия и связки работают вместе для создания движения
Биомеханика является частью более обширной области кинезиологии, в которой особое внимание уделяется механике движения. Это фундаментальная и прикладная наука, охватывающая исследовательскую, практическую деятельность, а также использование ее результатов
Биомеханика включает в себя не только структуру движения костей и мышц, которые они могут производить, но также механику кровообращения, функцию почек и другие функции организма. Американское общество биомеханики говорит, что биомеханика представляет собой широкое взаимодействие между механикой и биологическими системами. Биомеханика изучает не только организм человека, но и животных, и даже распространяется на растения и механическую работу клеток.
Например, биомеханика приседа включает в себя учет положения и/или движения ног, бедер, коленей, спины, плеч и рук.
Элементы биомеханики
Анатомические зарисовки мышц плеча. Леонардо да Винчи. Королевская библиотека. Виндзорский замок. Виндзор (Великобритания)
Кинематика
Описание влияния сил на систему, моделей движения, включая линейные и угловые изменения скорости во времени. Положение, смещение, скорость и ускорение.
Значение биомеханики для медицины
Результаты биомеханических исследований представляют интерес для физиологии и клинической медицины. На основе этих исследований могут быть составлены биомеханические характеристики органов и систем организма, знание которых является важнейшей предпосылкой для изучения процессов регуляции. Значительный интерес представляет Б. для протезирования, являясь основой конструирования протезно-ортопедических изделий. Многие характеристики опорно-двигательного аппарата используются при проектировании других технических систем (см. Бионика). Ряд биомеханических показателей состояния кровообращения (напр., баллистокардиография, динамокардиография) и дыхания играет роль важных количественных показателей в диагностике, в определении показаний и противопоказаний к операциям на сердце и легких. Исследования Б. дыхания и кровообращения использованы при создании аппарата «сердце — легкие». Характеристики прочности костей, суставов и связок, упруго-вязких свойств мышц и других тканей представляют значительный интерес для травматологии и ортопедии, для понимания механизмов действия повреждающих факторов и предупреждения травм. Изучение Б. спортивных движений и физических упражнений раскрывает основы мастерства и помогает разработке научно обоснованной системы тренировок.
Изучение Б. трудовых процессов позволяет оценить экономичность разных вариантов движений и совершенствовать их структуру.
Важной проблемой Б. является изучение биомеханических свойств тканей, то есть свойств органов и тканей человека и животных, проявляющихся при различных видах механического воздействия
Некоторые данные о биомеханических свойствах тканей стали достоянием практической медицины, их используют в протезировании, травматологии, для определения оптимальных нагрузок у спортсменов.
Библиография: Александер Р. Биомеханика, пер. с англ., М., 1970, библиогр.; Бернштейн Н. А. Общая биомеханика, М., 1926, библиогр.; о н ж е, О построении движений, М., 1947; он же, Очерки по физиологии движений и физиологии активности, М., 1966, библиогр.; Исследования по биодинамике локомоций, под ред. Н. А. Бернштейна, М.— JI., 1935; Исследования по биодинамике ходьбы, бега, прыжка, под ред. Н. А. Бернштейна, М., 1940, библиогр.; Николаев JI. П. Руководство по биомеханике в применении к ортопедии, травматологии и протезированию, ч. 1—2, Киев, 1947—1950, библиогр.; Сеченов И. М. Очерки рабочих движений человека, М., 1901; Burton А. С. Physiologie und Biophysik des Kreislaufs, В., 1969, Bibliogr.; Frost Η. M. An introduction to biomechanics, Springfield, 1967; Pulsatile blood flow, ed. by E. O. Atinger, N. Y., 1964, bibliogr.; Y a m a d a H. Strength of biological materials, Baltimore, 1970.
Биомеханические свойства тканей — Аникин Ю. М. Физико-механические свойства позвонков человека, Учен. зап. Моск. обл. пед. ин-та, т. 273 — Зоология, в. 8, с. 12, 1970, библиогр.; Лeсгафт П. Ф. Основы теоретической анатомии, ч. 1, Спб., 1892; О б ы с о в А. С. Надежность биологических тканей, М., 1971, библиогр.; Evans F. G., L i s-s n e r H. R. a. Pedersen H. E. Deformation studies of the femur under dynamic vertical loading, Anat. Rec., v. 101, p- 225, 1948, bibliogr.; Trie-p e 1 H. Ober gelbes Bindegewebe, Anat. Anz., Bd 15, S. 300, 1898.
В. С. Гурфинкель.
Зачем медработнику нужны знания биомеханики тела?
Во всех лечебных учреждениях сотрудники время от времени ухаживают за тяжелобольными пациентами. Эта работа зачастую приводит к тому, что на организм воздействуют некоторые отрицательные факторы. В основном на медработников влияют тяжелые физические нагрузки, которые связаны с транспортировкой пациентов. Если больного сотрудник лечебницы обращается с ним не соответственно правилам, то это может привести к травмам позвоночника или к появлению болей в спине. Правильная биомеханика тела медицинской сестры позволит предотвратить возникновение различных проблем с позвоночником как у самой медсестры, так и у пациента. Чтобы обеспечить оптимальное положение тела, необходимо соблюдать определенные правила. Перед тем как начать перемещение больного, надо определить некоторые важные факторы. Медсестра обязана знать:
- зачем надо переместить пациента;
- в каком состоянии здоровья он находится в данный момент;
- есть ли вспомогательные механические средства для перемещения;
- если в транспортировке больного принимают участие несколько человек, то необходимо определить среди них руководителя, который будет давать команды.
Три вида положения пациента
Биомеханика тела пациента зависит от положения, которое он занимает относительно постели. Позиция больного считается активной, когда он может самостоятельно и легко передвигаться, обслуживать себя и принимать любую удобную позу. Данное состояние характерно для человека с легким течением болезни. При пассивном положении пациент не в состоянии активно двигаться. Причиной такого состояния может быть угнетенное сознание, отравление, слабость и т. д. Таким образом больной требует помощи медперсонала, поскольку не всегда может самостоятельно передвигаться. Вынужденное положение человек занимает в том случае, когда хочет облегчить тяжелое состояние. Например, избавиться от кашля, уменьшить одышку или болевые ощущения. Такая позиция пациента характерна при острых воспалениях ЖКТ, плеврите или удушье. Сначала медсестра обязана определить, какое именно положение занимает больной относительно своей постели, а уже потом применять соответствующие правила биомеханики.
Биомеханика в медицине и военном деле
Бионический протез руки.
Биомеханика может применяться для:
Изучения причин лечения и профилактики спортивных травм. В исследованиях анализируются силы, которые могут привести к растяжению голеностопного сустава, и то, как конструкция обуви или игровая поверхность могут снизить риск получения травмы.
Изучение систем опорно-двигательного аппарата человека
В таких исследованиях используются специальные платформы для изучения сил реакции опоры, инфракрасная видеосъемка для захвата траекторий движения тела человека. В исследованиях также применяют электромиографию для изучения мышечной активации, изучения реакции мышц на внешние силы и воздействия.
Военные разработки
Экзоскелет
Многие институты биомеханики тесно сотрудничают с военными организациями. Например, Министерство по делам ветеранов США и Министерство обороны США выделяют средства различным лабораториям для помощи солдатам и ветеранам войны. Они изготавливают эргономичные, удобные, долговечные протезы различных конечностей. А также разрабатывают специальные бионические костюмы для улучшения боеспособности своих солдат.
Подписывайся на наши соц сети и жди анонсы новых статей
Cookie файлы бывают различных типов:
Необходимые. Эти файлы нужны для обеспечения правильной работы сайта, использования его функций. Отключение использования таких файлов приведет к падению производительности сайта, невозможности использовать его компоненты и сервисы.
Файлы cookie, относящиеся к производительности, эффективности и аналитике. Данные файлы позволяют анализировать взаимодействие посетителей с сайтом, оптимизировать содержание сайта, измерять эффективность рекламных кампаний, предоставляя информацию о количестве посетителей сайта, времени его использования, возникающих ошибках.
Рекламные файлы cookie определяют, какие сайты Вы посещали и как часто, какие ссылки Вы выбирали, что позволяет показывать Вам рекламные объявления, которые заинтересуют именно Вас.
Электронная почта. Мы также можем использовать технологии, позволяющие отслеживать, открывали ли вы, прочитали или переадресовывали определенные сообщения, отправленные нами на вашу электронную почту. Это необходимо, чтобы сделать наши средства коммуникации более полезными для пользователя. Если вы не желаете, чтобы мы получали сведения об этом, вам нужно аннулировать подписку посредством ссылки «Отписаться» («Unsubscribe»), находящейся внизу соответствующей электронной рассылки.
Сторонние веб-сервисы. Иногда на данном сайте мы используем сторонние веб-сервисы. Например, для отображения тех или иных элементов (изображения, видео, презентации и т. п.), организации опросов и т. п. Как и в случае с кнопками доступа к социальным сетям, мы не можем препятствовать сбору этими сайтами или внешними доменами информации о том, как вы используете содержание сайта.
Поэтапное перемещение лежачего пациента
Сначала медицинская сестра должна оценить следующие факторы: подвижность больного, его мышечную силу, реакцию на услышанное. Далее необходимо поднять постель так, чтобы работа с пациентом стала максимально удобной для обеих сторон. Также следует убрать все лишние предметы (подушки, одеяла), которые могут помешать перемещению. В случае необходимости надо позвать на помощь санитарку, другую медсестру или врача. Перед началом работы с пациентом надо объяснить ему смысл предстоящей процедуры для успокоения человека и сотрудничества с его стороны. Постели нужно придать горизонтальное положение и зафиксировать ее. Чтобы понизить риск инфицирования, медсестра работает в перчатках. Биомеханика тела должна быть соблюдена, поэтому медсестра обязана проверять правильность расположения тела больного. Спина пациента должна находиться в прямом положении. Исключаются всевозможные искривления или напряжение. Также медсестре нужно выяснить, комфортно ли больному в его положении.
Что такое файл cookie и другие похожие технологии
Файл cookie представляет собой небольшой текстовый файл, сохраняемый на вашем компьютере, смартфоне или другом устройстве, которое Вы используете для посещения интернет-сайтов.
Некоторые посещаемые Вами страницы могут также собирать информацию, используя пиксельные тэги и веб-маяки, представляющие собой электронные изображения, называемые одно-пиксельными (1×1) или пустыми GIF-изображениями.
Файлы cookie могут размещаться на вашем устройстве нами («собственные» файлы cookie) или другими операторами (файлы cookie «третьих лиц»).
Мы используем два вида файлов cookie на сайте: «cookie сессии» и «постоянные cookie». Cookie сессии — это временные файлы, которые остаются на устройстве пока вы не покинете сайт. Постоянные cookie остаются на устройстве в течение длительного времени или пока вы вручную не удалите их (как долго cookie останется на вашем устройстве будет зависеть от продолжительности или «времени жизни» конкретного файла и настройки вашего браузера).
Что важно помнить перед началом перемещения пациента?
В первую очередь больной должен находиться в безопасном и удобном положении. Персоналу лечебного учреждения необходимо занять положение, в котором будет соблюдаться равновесие в отношении веса пациента и направления его передвижения. Использование собственной массы тела поможет снять напряжение. Перед началом поднятия работники должны убедиться, что их ноги находятся в устойчивом положении. Далее нужно подойти к больному как можно ближе, держа спину прямо. Все сотрудники должны выполнять движения в одинаковом ритме
Кроме того, важно определить, кто именно из задействованного персонала будет исполнять наиболее трудную работу, а именно — удерживать бедра и туловище пациента. Если поднятие больного осуществляется без вспомогательных средств, то все сотрудники должны крепко взяться за руки
При этом лучше держаться за запястье коллеги, чем за его пальцы, тогда руки не расцепятся, даже если будут влажными.
Как нужно поднимать тяжести?
Перед тем как поднимать тяжелый груз, необходимо правильно расположить стопы. Они должны находиться на расстоянии тридцати сантиметров друг от друга. При этом одна стопа должна быть чуть выдвинута вперед. Такое положение ног позволяет достичь хорошей опоры и уменьшить риск потери равновесия или падения. Биомеханика тела медсестры при поднятии пациента имеет первостепенное значение. Перед тем как поднять больного, сестре нужно занять возле него такое положение, чтобы не возникало необходимости наклоняться вперед
Процесс подъема требует максимальной осторожности со стороны медработника. При поднятии пациента сестре необходимо прижимать его к себе
Кроме того, во время этого процесса сгибаются только колени, а туловище сохраняется в строго вертикальном положении. Медсестра не должна делать каких-либо резких или неосторожных движений, так как это может привести к получению различных травм пациентом.
Биомеханика и медицина
Биомеханика тела в медицине занимается изучением таких важных систем, как костно-мышечная, нервная, а также вестибулярный аппарат. Они поддерживают равновесие человека, обеспечивают наиболее физиологичное положение тела в разных состояниях, таких как покой, ходьба, подъем тяжести, наклон, сидячее, стоячее, лежачее положение. Более того, данная наука изучает координацию усилий человека во время выполнения обыденных жизненных функций. Хорошая биомеханика тела на практике означает верную позицию человеческого тела на протяжении всего дня
Важно постоянно помнить о правильной биомеханике, а не только во время возникновений каких-либо болевых ощущений, тогда проблемы со здоровьем значительно сократятся
Спортивная биомеханика
Фазы бега с точки зрения биомеханики.
Спортивная биомеханика изучает движения человека во время физической деятельности спортивного характера. Физика и законы механики применяются для изучения, улучшения и модернизации техники выполнения того или иного упражнения.
Биомеханика тела человека анализирует и исследует движение тела
Для более эффективного использования его во время выполнения упражнений и в спортивных целей для достижения максимального результата. Можно изучить беговой шаг, удар гольфиста, бросок мяча и давать рекомендации по изменению или улучшению его техники.
Биомеханику можно использовать при проектировании:
Инвентаря, одежды, обуви, а также полей и спортивных сооружений. Обувь может быть также разработана для лучшей производительности, например, бегуна на средние дистанции или ракетки для лучшего захвата.
Биомеханика изучает спортивные методы и системы тренировок
Разрабатывает технику упражнений и делает их более эффективными. Она может включать фундаментальные исследования того, как, например, положение рук влияет на движение в плавании. Она может предлагать и анализировать новые методы тренировки, основанные на механических требованиях разных видов спорта, направленных на повышение производительности.
Биомеханика в сидячем положении
Чтобы равномерно распределить массу тела, а также уменьшить нагрузку на поясницу, необходимо знать правила биомеханики в положении сидя. Колени должны находиться немного выше уровня бедер. Спину необходимо выпрямить, а мышцы живота — напрячь. При этом плечи нужно расправить и расположить симметрично бедрам. Если необходимо повернуться, то надо задействовать весь корпус, а не только грудь и плечи. Медицинской сестре в виду своей деятельности зачастую приходится сидеть и разворачиваться на стуле. Поэтому в первую очередь необходимо правильно выбрать рабочее кресло. Для этого нужно прислониться к спинке стула. Две трети длины бедер человека должны быть расположены на сиденье. Если высота и глубина рабочего места подобраны неправильно, то человек будет испытывать напряжение при касании пола стопами. В случае если стул не подходит работнику, необходимо его заменить или же пользоваться разнообразными приспособлениями, такими как подушки или подставки для ног.