Жүру және жүгіру кезіндегі жұмыс
Адамның кәдімгі жүрісі оның денесінің вертикальдық күйде бойлық барытта жылжуы мен сипатталады.
Жүріс - дененің тіректік бетті итеріп кету және оның кеңестікте жылжуымен байланысты күрделі циклды қозғалыс. Жүрістің тән қасиетіне бір немесе екі аяққа тұрақты тірек сақтау жатады.
Егер, тұрған күйден бір аяқты алға аттап, оны мен тіректік бетті болса онда қарапайым адым жасалады. Егер, екінші аяқ тіректік аяққа, тақалып тұрмай алға аттаса онда адам бірлік адым орындайды. Әр бірлік адым алдыңғы және артқы қарапайымдарға бөлінеді.
Артқы адым бірлік адымның жартысы, бұл кезде аяқ дененің ЖАО арқылы өтетін фронтальдық жазықтық артында жылжиды. Алдыңғы адым деп оның аяқ фронтальдық жазықтық алдына шығарылған атайды. Олардың арасындағы өте қысқа мерзім вертикаль моменті деп аталады.
Жүрісте толық қимыл циклын жасау үшін, бір аяқ пен бірлік адым жасалып болғаннан кейін, екінші аяқ пен осындай адым жасау қажет. Бұл екі адым қос адымды құрайды.
Жүріс кезінде дене бірдей қозғалысты қайталайды, сонымен бірге дененің бір жартысының қимыл-қозғалысы екінші жартысының қимыл-қозғалысының айналып қайталауы сияқты болып көрінеді. Осыған орай, жүріс әр түрлі уақытты симметриялық қозғалыстарға жатады да, анатомиялық талдауда дененің бір жартысының қимыл-қозғалысын қарастыру мен шектелуге болады.
Тірек бетімен түйісетін аяқты тіректік, ал басқасын - қозғалмасы, немесе сермеулік деп атайды. Кәдімгі де артқы адым күйіндегі аяқты артқы, ал алдыңғы адам күйіндегіні - алдыңғы деп атайды. Әр бірлік адым төрт фазадан (кезеңнен) тұрады: қос тірек, артқы адым, вертикаль моменті және алдыңғы адым. Д.Д. Донской аяқтың қозғалысында тіректік және тірексіз кезеңдері болып шығарады. Тірексіз кезеңдер - көтеру екпін (алға қозғалыс), бұл қозғалысты тежеу, түсіру. Тіректік кезеңдер - бәсеңдету (тірек бетімен түйіскенде) және қимыл-қозғалыстың жаңа циклын бастайтын итеріп кету. Бәсеңдету санды тізе буынында иіген кезде, ал итеріп кету – жазған кезде өтеді. Бесеңдету кезінде алдыңғы, ал итерген кезде – артқы түрткі орын алады.
Әр қос адымда алты фазаны (43 және 44 суреттер) ажыратады [18].
Сурет 43. Журіс фазалары Сурет 44. Жүрістегі табан орналасулары
Кәдімгі жүрісте бір минуттағы адымдар саны шамамен 100-120 тең, демек бір адым шамамен 1-2 с созылады. Жылдам жүргенде адымдар санын бір минөтте 170-ке дейін көбейтуге болады. Шапшандық бір минөтте 190-200 адымға жеткенде жүріс жігіріске алмасады. Үлкен адамдардың адым ұзындығы 76-79 см (ерлердікі әйелдердікінен үлкен), 9 жасқа дейінгі балалардың адым ұзындығы табан ұзындығынан 2,5 есе, 9-14 жасқа дейінгі балалардікі 2,75, ал 14 жастан үлкендердің – 3 есе ден астам болады.
Ерлердің жүріс шапшаңдығы орта есеппен алғанда 1,5 м/с, ал әйелдердің 1,47 м/с тең. Жүріс шапшаңдығына қимыл-қозғалыс фазаларының ұзындығы тәуелді. Неғұрлым жүріс жылдам болса, солғұрлым қос тірек кезеңі қысқа болады.
Қозғалыста тіректің жеке кезеңдері арасындағы арақатынас бірдей емес. Қос адымның ұзақтық уақыты 1 с тең кезде, барлық тіректік кезеңнің, өкшеге тірек 7%, барлық табанға тірек – 33%, табанның алдыңғы бөлігіне тірек – 60% қамтиды.
Өкше биіктігі үлкейген сайын қос адамның ұзақтығына қатысты барлық табанға тірек ұзақтығы көбейеді.
Жүгіру де жүріс сияқты әр түрлі уақытты симметриялы локомоторлық жылжу қимыл-қозғалысы. Жүріс және жүгіру арасында ұқсастық және айырмашлық белгілері орын алады.
Жүгірүге сол қозғалыс циклы, әрекеттік күштер және бұлшықеттердің функционалдық топтары тән. Жүгіру мен жүрудің негізгі айырмашылығы болып жүгіруде қос тірек фазасы жоқ және ұшу фазаның бары (дене тіректік бетке тимей қимылдайды), жүгіруде итеру батылдау, жылдамдау және үшкірлеу бұрышта орындалады, қолдар жедел қозғалады олар шынтақ буынында иіліп тұрады. Бұл олардың инерция моментін төмендетуге септігін тигізеді.
Жүгіруде дене еңкею жүргенге қарағанда үлкендеу болып жүгіру шапшаңдығына тәуелді: неғұрлым шапшаңдық үлкен болған сайын, солғұрлым дененің алға еңкеюі үлкен болады. Денені құлаудан сақтау үшін жүгіргенде жүрген мен салыстырғанда аяқтар алға үлкен қашықтыққа созылады.
Жүрісті дұрыс зерттеу үшін әр түрлі зерттеу әдістерін пайдаланады. Олар, әр түрлі кескінде бұл күрделі үрдісті сипаттайды.
Ихнодинамография қозғалыста тіректік бетке жүктің, таралуын зерттейді (бір жағында конустық формалы шоқылы резеңке төсенішті зерттеуге пайдаланады).
Циклография қозғалыста ауыртпалық ортаның теңселуін, буындардың орталарының дененің әр түрлі сегменттерінің жылжуын анықтауға мүмкіндік береді. Адам денесіне тығыз жанасатын трико кигізіп, оған аяқ-қолдың үлкен буындарының және тілерсек сүйектерінің айналу өстерінің тұсында электр лампаларын бекітеді де оны қара фонға орналастырады. Электржабдықта жарықты қосады да фотосуреттерді түсіреді. Фотосуреттерде қара фонда жүріс кезіндегі зерттеліп отырған нүктенің динамикасын бейнелейтін циклограмма алынады.
Адам денесі мен оның жеке бөліктерінің қозғалысы сыртқы және ішкі күштердің өзара әсерлесуінің (бөліктер деп жеке анатомиялық бірлікті -дербес қимылдайтын сүйекті айтады) нәтижесі болып табылады. Сыртқы және ішкі күштердің жиынтығын күш өрісі дейді. Адамның аяғы біршама күрделі күш өрісінде қозғалады (45 сурет).
Сурет 45. Күш өрісінің өзгеруі
Нағыз спортшының жүгіру кезінде аяқ буындары күштік өрісінің өзгерісі (векторлар стрелкамен көрсетілген). Н.А. Бернштейн бойынша: а – жерге тимейтін кезде аяқты кетергеннен кейінгі, б – жерге тимейтін кездің орта шенінде (0,28 секундтан кейін).
Сыртқы күшке ең алдымен дененің ауырлық күші жатады. Ол тірек бар кезде және адамда тірек жоқ кезде (мысалы, секіргенде) қашықтыққа әсер етеді. [18, 19].
Тірек болғанда, адам оған әсер еткен кезде бір мезгілде сыртқы тағы бір күш - тіректік реакция туындайды. Егер тірек реакциясы тірек бетіне перпендикулярлы болмаса, онда оны: тірекке перпендикулярлы және оның бойымен жанама бойынша бағытталған үйкеліс күшіне, яғни екі құраушыға жіктеуге болады.
Сыртқы күшке адам қозғалатын орта кедергісінде жатқызуға болады. Жылдамдық үлкен болғанда, ауаның кедергісі де көп, әрі адам бұлшық ет күшін көбірек жұмсайды.
Ішкі күштер де көп-ақ. Қарқынды ішкі күштерге бұлшық еттің сүйекке түсірген қысым күші, ал қарқынсыз түріне дене массасының әсері мен басқа сыртқы күштерді тікелей қабылдайтын ұлпалардың кедергісі жатады. Дененің әр түрлі бөліктерінің өзара әрекеттесуі нәтижесінде пайда болатын инерциялы креактивті күштердің рөлі айрықша.
Тірек бетімен өзара әсерелескен кезде аяқ динамикасын бүкіл дененің ауырлық центрі қалпының өзгерісінен байқауға болады. Жүрген кездегі әсер бойлық, тік және көлденең бағытқа жіктелген кеңістік векторы түрінде болады.
Тепе-тендік сақтау шартын түсіндіру үшін жалпы ауырлық центрінің орнын білу қажет. Егер екі табан бетін үлкен саусақпен өкшеге жанама болатын түзу сызықтармен қоссақ, онда осы сызықтармен және бүйірлік беттермен шектелген табан кеңістігі тірек ауданын құрайды.
Егер ауырлық центрі тірек ауданындағы кез келген нүктеге түссе, онда адам тепе-теңдікте болады; егер түспесе, онда тепетеңдік бұзылып, адам өз қалпын дер кезінде түзетпесе қайтсе де құлайды.
Тұрған кезде аз ғана бұлшық еттер жұмыс істейді. Буынның көпшілігінің қозғалмайтындығы бұлшық еттің қатысуынсыз байламдардың қарапайым әсері арқылы жүзеге асады. Симметриялы тұрған кезде адамның денесінің ауырлығы екі табанға бірдей түседі. Адам жүрген кезде табан тірек бетке өкшелік бөлігімен жанасып, содан кейін алдыңғы бөлігімен жанасады, тіректен саусақтардың және шарбуыннын, көмегімен теуіп қозғалады. Аяқ артқы қалыптан алдыңғы қалыпқа ауысқанда табан саусақтары бүгіліп жоғары қарай бағытталады. Бұл жағдайда табан ұзындығы бойынша қысқарады. Табан тіректің тұтастай бетінен шарбуын тірегіне өткенде, тілерсек және табан-бақай байламдарда бүгіледі. Жүрген кезде тірек периоды өкшелік бөлікте барлық тірек периодының 7%-ін, тұтас табанда 43%-ін, ал табанның алдыңғы бөлігінде 50%-ке жуығын құрайды.
К.И. Морейнис, Г.И. Ронзин, Н.А. Смелянский және т.б, әдістері тіректің реакциялардың бас векторының құрастырушыларын (вертикальдық, горизонтальдық, бойлық және көлденеңдік), тіректік кезең уақытын және аяқ-қолды тасу кезеңін, әр буынның қозғалыс амплитудасын, адым ұзындығына, бұрыштық және сызықтық екпіндерді және басқа өлшемдерді анықтауға мүмкіндік беретін әртүрлі датчиктерді пайдалануда негізделген.
К.М. Платунов әр түрлі адамдардың өкшенің тірек пен түйісіу моментінен бастап тіректі башпайлар итеріп кетуіне дейінгі аралықтағы вертикальдық нүктердің таралуын сипаттайтын диаграммаларды алды (46 сурет).
Сурет 46. Әртүрлі аяқ алыс кезіндегі вертикалдық күшінің таралуы
Барлық жүріс және жүгіріс диаграммаларының бастапқы бөлігі 1-2 тік өрлі болып, қимыл-қозғалыс шапшаңдығы өскен сайын айқын байқалады. Барлық табанмен тіректену басының тұмсық ажырағанша кезеңнің, яғни ең жүктелген жағдайда 2-3 бөлік, көбінесе абцисс өсіне қарай дөңестігі бар ер тәрізді форманы және кейбір кезде тік сызықты болады. Аяқ алысы әр түрлі адамдардың қисықтардың ер тәріздігі әр түрлі болады. Адамдардаң 50% астамдарының ең үлкен күші тіректік кезеңнің алдыңғы фазаларына келеді.
Қысым қимыл шапшаңдығы мен байланысты: неғұрлым адам тез қимылдаса, солғұрлым инерция және қысым күші көп болады. Қимыл-қозғалыста адамның тіректік бетке беретін күштер, динамикалық коэффициентпен сипатталады:
q = Q / P,
мұндағы Q -тірекке берілетін күш, Н; Р - адам денесінің массасы, кг.
Жеңіл аяқ киімде баяу жүргенде q =1, ауыр аяқ киімде q =1,23, жылдам жүргенде q=1,5, жүгіргенде q=1,8, секіргенде q =3
Ф.А. Корнилов жүріс үрдісін Н.А. Смелянсккйдің аспабында зерттеді. Ол әр түрлі жүріс кезеңдерінің әр түрлі бағыттағы күш құрастырушыларының және олардың өлшемдерінің осцилограммаларын алды (48 сурет). Осциллограммалар К.М. Патунов алған мәліметтер дұрыстығын дәлелдеді.
Сурет 47. Жүрудің әртүрлі кезеңдеріндегі тірек қысым таралуы
К. Никоб және Е. Хенинг (АҚШ) физикалық күштер әсерінен конденсаторлардың сыйымдылығы өзгеретінін ескере отырып арнайы датчиктер және вертикальдық күштерді өлшеу әдісін жасады.
"Зайц" фирмасы (Германия) датчиктерден алынған мәліметтерді өңдейтін компьютерлік құралды жасады. Олардың негізінде «Неволь» фирмасы (Алмания) тензометрлік компьютерлік кешендердің модификацияларын жасады [20, 21] .
Табан иілуі
Қозғалыста табан 3 балтыр-табан және 1 тілерсек-бақай буында-рында иіледі (48 сурет). осындай құбылыстар өкшелі аяқ киім өкшесіне көтергенде де байқалады.
| Сурет 48. Табан ұзындығының өкше көтеріңкілігіне тигізетін әсері | Сурет 49. Табанның тілерсек бұйынындағы шартты теңселу ортасы |
Бұл кезде, оларға қоса табанорта буындарының арасында да 2 табан иілуі байқалады. Тілерсек сүйектерінің теңселу (иілу) орталары тіректен көтерілген орталарының облысында орналасады. Бұдан басқа, тілерсек сүйектердің бастарының астындағы тарамыстар, майлық қабаттар, тері бұл бастардың өрлеуін арттырады. Тілерсек сүйектер әр түрлі өлшемді болғандықтан, олардың теңселу орталары өкшенің ең шығыңңы нүктесінен әр түрлі қашықтықта жатады. Шартты түрде теңселу орталар бірінші тілерсек сүйегінің бас және кіші башпай ұшы арқылы және өкшенің ең шығыңқы 4 нүктеден 0,73Д және 0,8Д қашықтықта өтеді деп қабылданған. Ал тұру кезде 4нүкте және тіректік беттен (0,1...0,17)Д немесе (0,23...0,33)ШН.П. және (0,04....0,07)Д немесе (0,1-0,13)ШН.П қашықтықтарда орналасады.
Табанның домалануы бірінші тілерсек сүйегінің басы және кіші башпай ұшы арқылы өтетін екі шартты өстерге қатысты орындалады деп есептеледі.
Өкшенің ең шығыңқы нүктесі тіректік беттен 0,09Д қашықтықта болғандықтан 1-4 сызықты табанды өлшеудің базистік сызығы ретінде қабылдауға болады.
Өкшені аяқ киім өкшесінің биіктігіне Бк(20,30,40,50 және т.б.) көтерудің негізгі параметрі ретінде тірек бетінің сызығына қатысты өкше көтеріңкілігінің α бұрышын алу ұсынылды. Бұл бұрыш табанның тілерсек-бақай буынындағы иілуі мен табан қанқасының сүйектерінің орналасуын дұрыс сипаттайды. Бұрыш бірдей кезде өкше көтеріңкілігінің биіктігі табан ұзындығына төуелді.
Өкше көтеріңкілігінің, биіктігі және α бұрыш арасында келесі байланыс бар:
Вп=0,7Дsinα.
Табанның иілуі кезіндегі оның өлшемдері және формаларын қарастырғанда күмбездің майысқаны үлкеюіне кеңіл бөлген жөн.
Т.С. Кочеткова жүргізген табанның гипстік бедерлерін өлшеулер және рентгеноскопиялық зерттеулер нәтижесінде өкшені 12° дейін көтергенде күмбез бұрыш әр 6-7° кетерме бұрышы 1,3° өзгереді және күмбез майысуы 0,5-1 мм дейін өзгереді деп анықталған. Көтеру бұрышын үлкейткенде (α=18°) күмбез бұрышы 5,6° өзгереді, ал күмбез майысуы 2-3 мм үлкейеді. Осыған орай, 1-4 нүктелердің арасындағы қашықтық кішірейеді (48 сурет қара).