Все об организме человека

Предки людей | Происхождение | Первые шаги
| Зародышевое развитие | Рост или развитие | Клетка | Листки | Волшебное зеркало | Материнский организм
Питательные вещества | Пищеварительные соки | Пищеварительный тракт | Источник энергии | Правила еды | Разнообразие
Живое и неживое | Нервная клетка | Нервный импульс | Нервные центры | Спинной мозг | Сегменты | Вегетативная нервная система
Надежная защита | Теплорегуляция | Работа сосудов | "Золотой" мальчик | Загар | Солнечный ожог | Закаливание
Опора тела | Рычаги тела | Хрящи | Прочны ли наши кости | Легкая конструкция | Изменения скелета с возрастом
subglobal7 link | subglobal7 link | subglobal7 link | subglobal7 link | subglobal7 link | subglobal7 link | subglobal7 link
subglobal8 link | subglobal8 link | subglobal8 link | subglobal8 link | subglobal8 link | subglobal8 link | subglobal8 link

Рычаги нашего тела

Что же происходит с костями, к которым прикреплены   концы   сокращающейся   мышцы?
Предположим, человек сгибает руку в локте при неподвижном положении плечевой кости. Тогда предплечье вместе с кистью можно рассматривать как рычаг, который приводится в движение плечевой мышцей и двуглавой, или бицепсом: локтевой сустав — это точка опоры; центр тяжести предплечья и кисти» — точка приложения силы, которая тянет рычаг вниз; место прикрепления обеих мышц — точка приложения силы, поднимающей рычаг.
Это рычаг второго рода. В нем точки приложения действующей и противодействующей сил находятся по одну сторону от точки опоры. Подобным рычагом мы нередко пользуемся в жизни. Таковы, например, щипцы для орехов или вага — шест, который применяют, чтобы сдвинуть или повернуть толстое бревно, большой камень или другой тяжелый предмет. В рычагах второго рода точка приложения действующей силы обычно находится на большем расстоянии от точки опоры, чем точка приложения противодействующей силы. Это дает возможность преодолеть весьма значительное противодействие при помощи сравнительно небольших   усилий.
Попробуем разобраться, в чем здесь дело. Возьмем рычаг второго рода длиной 50 см. К его середине прикрепим два шнура с одинаковыми гирями, весящими по 20 Г. Один шнур перекинут через блок и тянет рычаг вверх, а другой тянет его вниз. Гири точно уравновешивают друг друга, и рычаг не поднимается и   не   опускается.
Теперь переместим точки прикрепления шнуров. Шнур, перекинутый через блок, укрепим на самом конце рычага, а другой шнур оставим на старом месте. При этом первый шнур, который тянет рычаг вверх, окажется прикрепленным к рычагу на расстоянии, вдвое большем от точки опоры, чем второй шнур. Сохранится ли равновесие? Конечно, нет: рычаг тотчас же поднимется. Для восстановления равновесия надо либо вдвое уменьшить груз дальнего шнура, либо вдвое увеличить груз ближнего шнура.
Проделаем более сложный опыт. Шнур, который тянет рычаг вниз, придвинем к точке опоры так, чтобы он оказался на расстоянии 5 см от нее. Вес груза по-прежнему 20 /'.Другой шнур будем постепенно передвигать вдоль рычага. Сначала укрепим его на расстоянии 10 см от точки опоры. Тогда для уравновешивания на этом шнуре надо подвесить не 20, а только 10 Г. Передвинем шнур еще дальше, чтобы он был в 25 см от точки опоры. Теперь для  достижения   равновесия   достаточно   4   Г.
Чем больше удаляется от точки опоры место прикрепления шнура, тянущего рычаг вверх, тем меньшим грузом можно уравновесить рычаг. Если прикрепить этот шнур на расстоянии 50 см от точки опоры, т. е. на самом конце рычага, то достаточно 2 Г, чтобы уравновесить груз в 20 Г, прикрепленный к рычагу на расстоянии 5 см от точки опоры.
Нетрудно заметить, что сила, необходимая для того, чтобы сдвинуть рычаг, должна быть тем меньше, чем больше расстояние от места ее приложения до точки опоры. Кладя орех в углубление щипцов, находящееся очень близко от точки опоры рычага, мы легко его раскалываем. Производимое для этого усилие значительно меньше того, которое необходимо, чтобы расколоть орех, давя на него без применения рычага.
В рычагах нашего тела почти всегда точки приложения усилия и противодействия расположены иначе: ближе к точке опоры находится место прикрепления мышцы, т. е. действующей силы. Поэтому, чтобы преодолеть противодействие, мышцы должны развивать очень большую силу. Однако при этом получается значительный выигрыш в размахе движения.

Предположим, что человек держит в согнутой руке предмет, весящий 1 кГ. Точка противодействия, т. е. центр тяялести предплечья вместе с нагруженной кистью, 12321

находится в 8—10 раз дальше от точки опоры, чем точка приложения силы, т. е. место прикрепления мышцы. Поэтому, чтобы удержать груз, весящий всего лишь 1 кГ, мышца должна сократиться с силой, необходимой для поднятия груза весом около 10 кг.

Когда человек стоит, опорная функция скелета может осуществляться лишь при условии, если каждое подвижное соединение костей ног, туловища, шеи и головы неподвижно закреплено в определенном положении. Работу по укреплению подвижных соединений костей выполняют наши мышцы. Их согласованная работа обеспечивает сохранение равновесия. Сила сокращения отдельных мышц непрерывно меняется в полном соответствии с создающимися в каждый данный момент условиями сохранения равновесия. Если бы кости были соединены друг с другом неподвижно, скелет не мог бы с таким совершенством выполнять свою опорную  функцию.
Особый интерес представляет опорная функция скелета во время движения. Когда надо протянуть руку вперед, плечевой сустав должен быть закреплен так, чтобы в нужном направлении движение совершалось легко, но чтобы невозможно было вращение руки и движение ее в сторону. Иными словами, происходит частичное закрепление сустава, допускающее только  одно  определенное движение.
Во время работы направление движения в суставах непрерывно меняется, а это означает, что в каждый данный момент частичное за~ крепление  суставов  происходит по-разному.

 

Источники | Карта сайта | Сотрудничество | Контакты | ©2008 оЧеловеке.ру

Санкт-Петербург - туры :): туры в словению. Все туры в Словению от ведущих.