Биокинематические пары и цепи

Соединенные два соседних звена тела образуют пару, а пары, в свою очередь, соединены в цепи.

Биокинематическая пара -- это подвижное (кинематическое) соеди-нение двух костных звеньев, в котором возможности движений определяются его строением и управляющим воздействием мышц.

В технических механизмах соединения двух звеньев -- кинематиче-ские пары -- устроены обычно так, что возможны лишь вполне опре-деленные, заранее заданные движения. Одни возможности не огра-ничены (их характеризуют степени свободы движения), другие полностью ограничены (их характеризуют степени связи)

Различают связи: а) геометрические (постоянные препятствия пере-мещению в каком-либо направлении, например костное ограничение в суставе) и б) кинематические (ограничение скорости, например мыш-цей-антагонистом).

В биокинематических парах имеются постоянные степени связи которые определяют собой сколько как максимум и каких остается степеней свободы движения. Почти все биокинематические пары в основном вращательные (шарнирные); немногие допускают чисто поступательное скольжение звеньев относительно друг друга и лишь одна пара (голеностопный сустав) -- винтовое движение.

Биокинематическая цепь -- это последовательное либо незамкну-тое (разветвленное), либо замкнутое соединение ряда биокинемати-ческих пар (рис. 1).

Рис. 1. Биокинематические цепи тела человека: а - виды цепей, bат - незамкнутая, ABCDEA -замкнутая на себя, dff₁d₁d - замкнутая через опору; б - взаимосвязь движений в замкнутой цени; в, г, д, е - степени свободы движений тела.

В незамкнутых цепях имеется свободное (конечное) звено, входящее лишь в одну пару. В замкнутых цепях нет свободного конечного звена, каждое звено входит в две пары.

В незамкнутой цепи, следовательно, возможны изоли-рованные движения в каждом отдельно взятом суставе. В двигатель-ных действиях движения в незамкнутых цепях происходят обычно одновременно во многих суставах, но возможность изолированного движения не исключена.

В замкнутой цепи изолированные движения в одном су-ставе невозможны: в движение неизбежно одновременно вовлекаются и другие соединения (рис. 1 (б)).

Значительная часть незамкнутых биокинематических цепей осна-щена многосуставными мышцами. Поэтому движения в одних су-ставах через такие мышцы бывают связаны с движениями в соседних суставах. Однако при точном управлении движениями во многих случаях эту взаимную связь можно преодолеть, «выключить». В замкнутых же цепях связь непреодолима и действия мышц обяза-тельно передаются на отдаленные суставы.

Незамкнутая цепь может стать замкнутой, если конечное свободное звено получит связь (опора, захват) с другим звеном цепи (непосред-ственно или через какое-либо тело).