Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела - страница 26

Вектор (Св. Н) должен иметь силу реакции; нога должна действовать с равной и противоположной по направлению силой (+4,5 кг) на связки, «нога-связки» (Н.Св). Чтобы связки находились в равновесии, бедро должно действовать на них с силой «бедро-связки», равной -4,5 кг (Б.Св), поскольку бедро — единственный предмет, контактирующий со связками (мы снова пренебрегаем вертикальным воздействием силы тяжести на связки). (Б.Св)имеет силу реакции, «связки-бедро» (Св. Б), равную +4,5 кг. Если предположить, что бедро находится в равновесии, без проверки сил, действующих на него, то все мы определили все силы, вызывающие расхождение сустава.

Равновесие каждого предмета, идентифицированного на рис. 2.24, зависит от способности предмета генерировать требуемую силу (способность толкать или тянуть так, чтобы уравновешивать силы). В случае с подвешенным грузом, веревкой и ногой каждый из элементов способен развивать требуемую силу в 4,5 кг, если только не возникает каких-либо дефектов. Однако связки не могут действовать со значительной силой на ногу, если они находятся в провисшем состоянии. На самом деле в момент подвешивания груза к системе они будут именно в таком состоянии, поскольку нога и бедренная кость — близко друг к другу (цель тяги как раз в том и состоит, чтобы их разделить). Вначале сила (Св. Н и Н.Св) может быть всего 0,45 кг, и на ногу будет действовать чистая сила в 4,5 кг, направленная вправо (тяга веревки не будет полностью уравновешиваться связками ноги).

Поскольку на ногу действует неуравновешенная сила, нога ускоряется вправо. По мере того как нога сдвигается вправо, и кости расходятся, натяжение связок увеличивается. Чем больше натягиваются связки, тем меньше становится неуравновешенная сила, и, соответственно, ускорение. Как только за счет движения ноги связки растягиваются до предела, они становятся способны действовать с силой в 4,5 кг, необходимой для поддержания ноги в равновесии. Связки обладают огромной силой натяжения и способны выдерживать большие нагрузки, чем те, которые создаются в данном примере, по крайней мере, в течение короткого времени. Пример с расхождением сустава, созданным за счет ускорения ноги вправо, т. е. от сустава, является образцом чистого поступательного движения без сопутствующего вращения сустава. Это также пример того, насколько важными могут оказаться даже маленькие неуравновешенные силы.

Равновесие ноги теперь установилось в положении, в котором связки натянуты, и поверхности суставов разошлись настолько, насколько позволяет длина связок. Отметим, что в данном примере мышцы, проходящие у коленного сустава, были предположительно неактивны, и мышечные усилия не учитывались. В случае перелома кости процесс растягивания костных обломков, требуемый для правильной их репозиции (или сопоставления) и лечения, аналогичен тому, который рассматривался для расхождения сустава. Перелом ведет себя как ложный сустав, и сопротивление растягиванию оказывается мышцами, проходящими у места перелома. Гиперактивность этих мышц ускоряет дистальный фрагмент в направлении проксимального отдела. Для выравнивания костей применяют вытягивание. По мере затихания мышечного спазма и нарастания утомления мускулатуры, мышцы действуют все с меньшей и меньшей силой. В конце концов сила тяги веревки, прилагаемая к дистальному обломку, превышает силу действия мышц на него, и направление движения меняется, что позволяет развести и выровнять обломки костей. Равновесие восстанавливается, когда структуры, проходящие через зону перелома, снова натягиваются.

В примере с вытяжением ноги мы пренебрегли действием силы тяжести на ногу и связки, говоря, что вертикальные силы не были частью одной и той же линейной системы сил растяжения и таким образом, при расчете величин этих сил ими можно было пренебречь.

Фактически в первый закон Ньютона, закон равновесия, можно внести следующее усовершенствование:

• чтобы объект находился в равновесии, сумма всех вертикальных сил, действующих на него, должна быть равна нулю, и, независимо от этого сумма всех горизонтальных сил должна также быть равна нулю: