Л е к ц и я. 18. Динамическая анатомия. Анатомическая характеристика положений и движений тела человека.

План

1. Учение о движениях— кинезиология
2. Функциональные свойства мышц
3. Законы кинематики мышц
4. Отношение к суставам

Конечной целью изучения суставов и мышц является по­нимание движений человеческого тела. Учение о движениях— кинезиология — является одним из разделов биомеханики. Последняя представляет специальную отрасль биологии,, .ко­торая занимается- статикой, кинематикой и динамикой орга­низма животных и человека. Биомеханика опирается на дан­ные анатомии и физиологии, рассматривая их с тючки зрения теоретической и •прикладной механики. Наиболее разработан­ной является биомеханика двигательного аппарата. Наряду с этим развиваются и другие (разделы биомеханики, связанные с изучением работы сердца, кровообращения, дыхания и » т. п.

В лекции о соединениях костей мы рассматривали меха­низм движения в суставах, оставляя ¹в'стороне причины этих движений.. В настоящей лекции будут затронуты вопросы, связанные с действием мышц, которые составляют активную часть двигательного аппарата.

Изучение движении человека имеет большое значение для самых различных областей науки и практики. В медицине данные о механизмах движений используются при лечении больных с нарушениями функций опорно-двигательного ап­парата. Кинезиология представляет одну из основ теории и практики физической культуры и спорта. Без учета законов биомеханики невозможно разрабатывать вопросы, связанные с совершенствованием трудовых процессов, научной органи­зацией труда. Родной сестрой биомеханики является бионика, которая занимается решением разнообразных технических проблем на основе знаний, (полученных при изучении организ­мов. Одним из практических приложений бионики в медици­не является конструирование протезов, которые наилучшим образом замещают утраченный орган или часть тела. Понят­но, что при решении подобного рода задач необходимо знать законы кинезиологии.

Движения животных и человека интересовали естествоиспытателей во все времена. Много внимания уделял функции органов движения К. Гален. В его трактатах «О назначении частей человеческого тела», «О движениях мышц» и других рассматривается действие различных мышц. При этом ис­пользуются некоторые понятия, взятые из механики, напри­мер говорится о сложении движений. Но в основном Гален исходил из анатомических данных о расположении и прикре­плении мышц, причем строение каждой части тела выводил из ее назначения. В этом проявился идеализм Га лена.

Началом собственно механического подхода к изучению мышц нужно считать работы Леонардо да Винчи. В его ана­томических тетрадях содержится формулировка основного принципа биомеханики: «Сделай, так чтобы книга об элемен­тах механики с ее практикой предшествовала бы демон­страции движения и силы человека и других животных, и посредством таковых ты сможешь доказать каждое свое утверждение».¹. Леонардо да Винчи анализировал функцию многих мышц. Особенно подробно останавливается он на дыхательных движениях и действии мускулов, поднимающих и опускающих ребра. При этом он рассматривает ребра как рычаги. Леонардо да Винчи оперирует понятием силы, говорит о влиянии на тело человека силы тяжести. Он впервые 'применил для /изучения мышц моделирование, протягивая между костями проволоки, показывающие положение и направление мышц.

Следующий шаг в изучении (механики- человеческого тела был сделан в XVII веке, когда итальянский ученый Борелли определил положение центра тяжести и предложил классифи­кацию движений. В начале XIX -века немецкие ученые братья Вебер экспериментально изучили механику ходьбы.

В дальнейшем развитии знаний о движениях животных и человека большую роль сыграло изобретение фотографии, а затем и кинематографии. Во второй половине прошлого сто­летия Марей во Франции сконструировал фотоаппарат, ко­торый мог производить серии моментальных снимков. Испы­туемый надевал темный костюм с блестящими полосками на рукавах и штанинах, и его фотографировали на темном фоне. На полученных снимках можно было видеть последователь­ные фазы перемещения частей тела. В Америке Муйбридж снимал движущуюся модель несколькими фотокамерами, по­мещенными .опереди,, сзади и сбоку. Этим автором были изда­ны книга о движениях лошади и- человека. Последняя содер­жит 'серийные фотографии, отображающие разнообразные движения мужчин, женщин и детей (ходьбу, бег, прыжки, восхождение и схождение по лестнице, танцы и т. д.).

Основоположником биомеханики в России является П. Ф. Лесгафт, который разрабатывал с позиций механики вопросы анатомии двигательного аппарата, и подошел к механическо­му анализу кровеносной системы. Большую роль сыграла опубликованная в 1901 году работа «отца русской физиологии» И. М. Сеченова «Очерки рабочих движений человека».

В Советском Союзе получили широкое развитие медицинская, инженерная и спортивная биомеханика. Нужно упомя­нуть о работах по изучению анатомических основ спортивных движений,, которые проводились в Московском институте фи­зической культуры М. Ф. Иваницким и ныне продолжаются его учениками. .

Важный вклад в науку о движениях внесли исследования академика Н. А. Бернштейна. Им были усовершенствованы методики регистрации движений — циклография и циклограмметрия. Сущность этих методик состоит в том, что про­изводится фотографирование или киносъемка движущегося человека, обычно спортсмена, у которого на уровне суставов прикреплены миниатюрные электрические лампочки. При дви­жениях на пленке изображаются траектории светящихся то­чек, которые затем подвергаются анализу. С помощью цик­лографии и циклограмметрии был осуществлен анализ ходь­бы, бега, прыжков, движений пловцов, фехтовальщиков и т. д.

В последние два десятилетия для изучения функции мышц стала применяться электромиография — запись электрических токов, возникающих в мышцах при их сокращении. С помо­щью электромиографии получены новые данные о работе мышц, которые не только обогащают наши знания о функции различных мышц и мышечных групп, но и заставляют пере­смотреть многие традиционные представления в этой области..

В данной лекции будут рассмотрены некоторые положе­ния, необходимые для понимания функции мышц и анализа движений человека.