Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела
- Автор: Нейматов Эдуард Металович, Сабинин Сергей Львович
- Год: 2009
- Язык: русский
- Год: ООО «Медицинское информационное агентство»
- ISBN: 978-5-8948-1750-7
- Жанр: Медицина
Электронная книга - «Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела». Краткое содержание книги:
Задачей книги «Настольная книга остеопата» является раскрытие природы человеческого тела и его механизмов как в подвижности, так и в стабильности, с подробным разбором суставной структуры и мышечной функции. Основным в данном издании является раздел биомеханики, в котором тело рассматривается как система костных рычагов. Через изучение биомеханики возможно осмыслить физические принципы, управляющие телом, и силы, действующие на него, что поможет приблизиться к пониманию структуры и функции отдельных его компонентов.
Для остеопатов и врачей любых специальностей, интересующихся биомеханикой и взаимосвязями структуры и функции: ортопедов, травматологов, мануальных терапевтов, неврологов и специалистов по физической реабилитации, а также для всех тех, кто интересуется телесно-ориентированными практиками.
Если две внешних силы равны, параллельны и действуют в противоположном направлении, но не находятся на одной линии, они создают нагрузку смещения (срезания), которая вызывает напряжение смещения и деформацию структуры (рис. 15.5).
Рис. 15.5. Напряжение и деформация сдвига
Напряжение смещения = сила смещения/площадь поперечного сечения (параллельна направлению действующей силы)[5].
15.2.2. Кривые «нагрузка-деформация» и «напряжение-деформация»
Кривые «нагрузка-деформация» и «напряжение-деформация» используются для определения прочности строительных материалов, в том числе и тех, из которых построено тело человека: костей, связок, сухожилий, суставных капсул и других структур, которые составляют и укрепляют суставы. Кривая «нагрузка-деформация», на которой нагрузка (внешняя сила) сравнивается с деформацией, дает информацию в отношении прочности определенного материала или структуры (рис. 15.6).
Рис. 15.6. Кривая «нагрузка-деформация»:
A-B — область упругости;
B-C — область пластичности, в которой наблюдается постоянная деформация;
C — конечная точка излома, или повреждения; расстояние между A и В2 — количество постоянной деформации, которая наблюдалась бы в случае прекращения действия нагрузки в точке В1
Кривую «нагрузка-деформация» можно преобразовать в график «напряжение-деформация», разделив силу на площадь поперечного сечения ткани и изменение длины (деформацию) на исходную длину (напряжение = сила/площадь поперечного сечения и деформация = увеличение длины/исходная длина). Кривая «напряжение-деформация», в которой напряжение выражается в нагрузке на единицу площади, а деформация — в изменении на единицу длины (или приросте деформации в процентах) используется для сравнения характеристик прочности одного материала по сравнению с другим. Хотя каждый вид материала дает уникальную кривую, некоторые характеристики кривых материалов с одинаковыми свойствами могут быть также одинаковыми.
Кривая «нагрузка-деформация», приведенная на рис. 15.6, дает информацию об упругости, пластичности, предельной прочности и жесткости материала, а также о количестве энергии, которую данный материал может запасать до момента излома. Первая область кривой от точки A до точки B является областью упругости. В этой области деформация материала не является устойчивой, и структура после прекращения нагрузки, возвратится в исходное состояние. Точка B является точкой, которая указывает на то, что данный материал перестает упруго реагировать, и после прекращения нагрузки здесь уже будет некоторая остаточная деформация. Таким образом, точка B обозначает конец области упругости, или предел упругости. Следующая область кривой, от B до C, является областью пластичности. В этой области деформация материала уже будет постоянной и сохранится после прекращения нагрузки. Если нагрузку убрать в точке B2, то количество постоянной деформации будет представлено расстоянием от A до B1. Если нагрузка продолжается в диапазоне пластичности, то материал будет деформироваться, вплоть до излома или разрушения в точке C.
Материалы считаются хрупкими или эластичными, или сочетаниями первого и второго, в зависимости от количества деформации, которую они могут претерпевать до достижения конечной точки излома. У хрупких материалов, таких как стекло, область деформации до излома очень мала. Пластичные материалы, типа мягких металлов, могут до излома подвергаться значительной деформации. Материалы также обладают такими свойствами, как упругость и прочность. Упругость — это способность материала поглощать и запасать энергию в диапазоне упругости, и высвобождать ее и затем возвращаться в исходное состояние сразу же после прекращения нагрузки. Прочность — это способность материала поглощать энергию в пределах диапазона пластичности. Прочность отражает сопротивление материала излому или способность поглощать значительные количества энергии до разрушения.
Модуль Юнга, или модуль упругости материала при нагрузке сжатия или растяжения, характеризуется наклоном кривой в промежутке между точками A и B (см. рис. 15.6). Значение жесткости можно найти, разделив нагрузку на деформацию в любой точке диапазона упругости. Модуль упругости определяет механическое поведение материала и является мерой его жесткости (сопротивления, оказываемого материалом внешней нагрузке).
5
Читатель может отметить схожесть формулы напряжения и формулы давления. Давление определяется как «сила, действующая на единицу площади поверхности», или (P = F/A), где сила перпендикулярна площади. Обычно термин «давление» используется для жидкостей и газов, однако его можно применять и для других веществ. Давление жидкости в покое в ограниченном пространстве подчиняется закону Паскаля, т. е. давление равномерно распределяется на все точки в пределах занимаемого жидкостью объема. Действие однородной силы сжатия на жидкость в ограниченном объеме создает однородное давление во всех направлениях, и объемную деформацию, равную отношению изменения объема к исходному объему. Центральные части дисков, разделяющих тела позвонков, заполнены жидкостью и ведут себя в соответствии с законом Паскаля.