Распределение массы в теле человека

Масса тела и массы его отдельных сегментов очень важны для различных аспектов биомеханики. Во многих видах спорта необходимо знать распределение массы для выработки правильной техники выполнения упражнений. Для анализа движений туловища используется метод сегментирования тела человека: оно рассекается на определенные сегменты. Для каждого сегмента определяется его масса и положение центра масс. На рис. 5.4 указаны сегменты и обозначены антропометрические точки, определяющие границы сегментов. Здесь же приведены координаты положения

Рис. 5.4.Сегментирование тела человека:

а) сегменты и их относительный вес; б) антропометрические точки границ сегментов и положение их центров масс на продольных осях

центров масс сегментов на их продольных осях (в % к длинам сегментов) и относительные массы сегментов. Это дает возможность более точного определения положения центра масс туловища при выполнении различных упражнений.

На рис. 5.5 приведены похожие результаты (цитируемые во многих источниках, они получены Национальной комиссией по исследованию космического пространства США) изучения распределения массы в теле мужчины.

В табл. 5.1. по тем же данным представлены координаты точек соединения суставов и массы элементов тела. При учебных расчетах принято считать массы различных частей тела в относительных единицах.

Рис. 5.5.Распределение массы в теле человека: темные кружки,

отмеченные номерами, показывают центры масс различных частей тела;

темные квадраты показывают положение центра масс

всего тела

Таблица 5.1

Массы частей тела в относительных единицах

Сегмент	Относительная масса сегмента
Голова	7%
Туловище	43%
Плечо	3%
Предплечье	2%
Кисть	1%
Бедро (1)	12%
Голень (1)	5%
Стопы	2%

Часто вместо понятия центра масс используют другое понятие — центр тяжести (см. подраздел 7.4). В однородном поле тяжести центр тяжести всегда совпадает с центром масс.

Положение центра тяжести звена указывают как его расстояние от оси проксимального сустава и выражают относительно длины всего звена, принятой за единицу. Геометрия масс тела человека представлена на рис. 5.6.

Рис. 5.6.Геометрия масс тела человека: координаты центров тяжести (слева) и относительные веса звеньев (справа)

В табл. 5.2 приведены анатомическое положение центров тяжести различных звеньев тела.

Таблица 5.2

Центры тяжести частей тела

Часть тела	Положение центра тяжести
Бедро	0,44 длины звена
Голень	0,42 длины звена
Плечо	0,47 длины звена
Предплечье	0,42 длины звена
Туловище	0,44 расстояния от Поперечной оси плечевых суставов до оси тазобедренных; измеряют от головы
Голова	расположен в области турецкого седла клиновидной кости (проекция спереди на поверхность головы — между бровями, сбоку — на 3,0—3,5 см выше наружного слухового прохода)
Кисть	в области головки третьей пястной кости
Стопа	на прямой, соединяющей пяточный бугор пяточной кости с концом второго пальца на расстоянии 0,44 от первой точки
Общий центр тяжести при вертикальном положении тела	расположен при основной стойке малого таза, в области впереди крестца