5.4
Одноопорное ортостатическое положение
5.4.1 Общие представления об одноопорном
ортостатическом положении
Второй,
качественно иной, вертикальной позой является одноопорное ортостатическое
положение. Понятие об одноопорном, как и двухопорном ортостатическом положении,
являются ключевым, поэтому на его рассмотрении необходимо остановиться не менее
подробно.
Важнейшее
внешнее отличие одноопорного ортостатического положения от прочих, заключается
в поддержании равновесия с опорой только на одну нижнюю конечность. Для двухопорной
ортостатической позы каждая из ног одинаково значима, ибо каждая из них
опорная. В одноопорном ортостатическом положении опорной является только одна
нога, друга же не касается поверхности – и именуется неопорной. В норме, не
имеет значения какая именно из нижних конечностей опорная - правая или левая.
Будучи симметричными, каждая из них способна одинаково эффективно обеспечивать
устойчивость позы.
В
простейшем случае опорная нижняя конечность выпрямлена в коленном суставе,
однако возможно поддержание одноопорного положения и при ее сгибании. Дабы не
усложнять наше «Рассуждение...», далее будет рассмотрен именно этот простой
случай, когда опорная конечность выпрямлена в коленном суставе. Положение
неопорной нижней конечности имеет значение для равновесия тела, на чем мы
подробнее остановимся ниже. Главным же является отсутствие ее соприкосновения с
опорной поверхностью.
В одноопорном ортостатическом положении опорная нижняя конечность касается плоскости опоры подошвенной поверхностью стопы. Наблюдается умеренное тыльное сгибание в голеностопном суставе и полное разгибание в коленном. Вся опорная нижняя конечность представляет собой единый комплекс, на который, балансируя, опирается тело. В данном случае под телом подразумевается корпус, голова, обе верхние конечности и неопорная нижняя конечность. Для уменьшения нестабильности руки прижаты к телу, а неопорная нога согнута в одном или нескольких крупных суставах (Рис.5.24).
Рис.5.24.
Пример одноопорного ортостатического положения.
В двухопорном ортостатическом положении на нижних конечностях зиждется корпус, голова и верхние конечности. При этом на каждую их нижних конечностей приходится нагрузка равная половине массы перечисленных частей тела за вычетом массы обеих нижних конечностей. С учетом процентных соотношений, действующая масса равна 100% - 36.2% = 63.8% массы всего тела человека. Нагрузка этим весом одинаково распределяется на обе ноги. Вследствие сказанного ОЦМ располагается в одной плоскости со средней линии тела (Рис.5.25).
Рис.5.25. Расположение линии ОЦМ при двухопорном (А) и одноопорном (В) ортостатическом положении.
По мнению А.Л.Гимельфарб (1986) ОЦМ в одноопорном ортостатическом положении располагается медиальнее и кпереди от центра ГБК. Согласно P.Bowker et al., (1993) вертикальная линия, на которой находится ОЦМ, располагается кзади от ТБС, кпереди от голеностопного сустава и проходит через коленный сустав. P.Maquet (1976) же считает, что линия действия веса тела проходит медиальнее коленного сустава (Рис.5.26).
Рис.5.26. Расположение линии ОЦМ в одноопорном ортостатическом положении.
При
опоре на одну ногу, ТБС функционирует как «башенный кран», при этом главная
нагрузка падает на область ШБК. Кости нижней конечности испытывают нагрузку
типа компрессии от тяжести тела, натяжения сухожилий и мышц (Moser M., Hein W., 1987).
В
одноопорном ортостатическом положении нагрузка на опорную ногу возрастает и
равна массе всего тела, за исключением массы самой опорной нижней конечности.
Это в процентном отношении составляет 100% - 18.1 = 81.9% от массы всего тела
человека.
Рассматривая условия необходимые для равновесия тела в одноопорном положении F.Pauwels (1965) отмечал, что проекция ОЦМ тела должна располагаться в плоскости опорной стопы (Рис.5.27).
Рис.5.27. Расположение проекции ОЦМ в пределах опорной стопы в одноопорном ортостатическом положении.
Человек,
стоя на одной ноге и воздействуя на нее почти всей массой своего тела, еще
вынужден балансировать, постоянно поддерживая равновесие и вертикальную
устойчивость. Это связано с тем, что масса опирающейся на ногу части тела
человека распределена асимметрично по отношению срединной плоскости. Поэтому
ОЦМ балансирующей части тела, закономерно должен сместиться в неопорную
сторону. Соответственно в неопорную сторону мигрирует и его проекция на опорную
поверхность.
В
двухопорном ортостатическом положении проекция ОЦМ на плоскость опоры
располагается приблизительно на одинаковом расстоянии от внутренних краев стоп,
и не совпадает с точками контакта стоп с поверхностью (Рис.5.15). Для
сохранения устойчивости тела в одноопорной позе необходимо, чтобы проекция ОЦМ
находилась в пределах площади контакта опорной стопы с поверхностью. В
противном случае неизбежна потеря устойчивости и падение.
При переходе от двухопорной позы к одноопорной, проекция ОЦМ, теоретически смещается еще дальше от опорной стопы. Это обязательно должно приводить к потере устойчивости, однако, в норме, падения не происходит. Объяснение тут только одно имеется некий механизм, автоматически и целенаправленно вызывающий смещение проекции ОЦМ в границы площади контакта опорной нижней конечности. Только расположение в пределах опорной поверхности проекции ОЦМ, обеспечивает стабильность одноопорного ортостатического положения. Это, в свою очередь, возможно только в том случае, если ОЦМ располагается над опорной стопой (Рис.5.28).
 |
| Рис.5.28. Принципиальная схема одноопорного ортостатического положения и проекция ОЦМ. Позвоночник S-образно изогнут в опорную сторону, пунктиром показано положение позвоночного столба если бы соотношение между ним и тазом не менялось, подробнее см. в тексте. |
Несмотря на возникающую асимметрию распределения массы опирающейся на ногу части тела, его ОЦМ мигрирует в сторону опорной нижней конечности и устанавливается над ее стопой. Можно предположить, что существует несколько способов смещения ОЦМ в опорную сторону. Например, отклонение позвоночника, а значит и всего корпуса в сторону опорной конечности и / или смещение таза в опорную сторону, что достигается путем приведения опорной ноги (Рис.5.28).
Выше,
в общем виде, были рассмотрены важнейшие отличия одноопорной от двухопорной
позы во фронтальной плоскости. Значительно меньше различий в данных ортостатических
положениях наблюдается в сагиттальной плоскости. Условия и механизмы
стабилизации тела в значительной степени сходны.
Автор:
Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.
Цитирование:
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Примечания:
Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика
Биомеханика и морфомеханика