biomecanică - Universitatea Spiru Haret

Transcription

Conf. univ. dr. GEORGETA NENCIU
BIOMECANICĂ
Curs în tehnologia IFR
1
© Editura Fundaţiei România de Mâine, 2012
http://www.edituraromaniademaine.ro/
Editură recunoscută de Ministerul Educaţiei, Cercetării, Tineretului
şi Sportului prin Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice
din Învăţământul Superior (COD 171)
Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României
Biomecanică/Curs în tehnologie IFR, autori: Georgeta Nenciu, Bucureşti, Editura Fundaţiei
România de Mâine, 2012
ISBN 978-973-163-606-1
Reproducerea integrală sau fragmentară, prin orice formă
şi prin orice mijloace tehnice,
este strict interzisă şi se pedepseşte conform legii.
Răspunderea pentru conţinutul şi originalitatea textului revine exclusiv autorului/autorilor.
2
UNIVERSITATEA SPIRU HARET
FACULTATEA DE EDUCAŢIE FIZICĂ ŞI SPORT
GEORGETA NENCIU
BIOMECANICĂ
– Curs în tehnologie IFR –
Realizatori curs în tehnologie IFR
Conf. univ. dr. GEORGETA NENCIU
Asist.univ.drd. IULIANA PAŞOL
EDITURA FUNDAŢIEI ROMÂNIA DE MÂINE
Bucureşti, 2012
3
4
CUPRINS
INTRODUCERE.........................................................................................................................................
9
Unitatea de învăţare 1
BAZELE MECANICE ALE MIŞCĂRII CORPULUI
1.1. Introducere..............................................................................................................................................
1.2. Obiectivele unităţii de învăţare.............................................................................................................
1.3. Conţinutul unităţii de învăţare ..............................................................................................................
1.3.1. Scurt istoric al Biomecanicii.........................................................................................................
1.3.2. Legile fundamentale ale mecanicii................................................................................................
1.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare.............................................................................................
11
12
12
12
14
15
PARTICULARITĂŢILE BIOMECANICE ALE APARATULUI LOCOMOTOR
2.1. Introducere.............................................................................................................................................
2.2. Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare..................................................................................
2.3. Conţinutul unităţii de învăţare ..............................................................................................................
2.3.1. Generalităţi despre oase..................................................................................................................
2.3.2. Generalităţi despre articulatii.........................................................................................................
2.3.3. Generalităţi despre muşchi............................................................................................................
2.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare..............................................................................................
17
17
18
18
19
20
22
MECANISMELE GENERALE ALE LOCOMOŢIEI
FORŢELE INTERNE, FORŢELE EXTERNE
3.1.Introducere...............................................................................................................................................
3.2.Obiectivele unităţii de învăţare .............................................................................................................
3.3.Conţinutul unităţii de învăţare.............................................................................................................…
3.3.1. Forţele interne implicate in mişcarea corpului..........................................................................….
3.3.2. Forţele externe implicate in mişcarea corpului..........................................................................….
3.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare...........................................................................................…
24
24
25
25
28
29
PRINCIPII GENERALE ALE LOCOMOŢIEI
4.1.Introducere...............................................................................................................................................
4.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare ..................................................................................
4.3.Conţinutul unităţii de învăţare.............................................................................................................
4.3.1. Expunerea principiilor de la 1 la 15................................................................................................
4.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare...............................................................................................
31
31
32
32
36
TIPURI DE STATICĂ ŞI DINAMICĂ
5.1.Introducere............................................................................................................................................
5.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare ................................................................................
5.3.Conţinutul unităţii de învăţare..............................................................................................................
5.3.1. Tipuri de activitate biomecanică statică........................................................................................
5.3.2. Tipuri de activitate biomecanică dinamică....................................................................................
5.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare............................................................................................
39
39
40
40
41
42
5
BIOMECANICA COLOANEI VERTEBRALE
6.1.Introducere...........................................................................................................................................…
6.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare................................................................................….
6.3.Conţinutul unităţii de învăţare..........................................................................................................…..
6.3.1.Structura funcţionala a coloanei vertebrale..................................................................................…
6.3.2. Biomecanica coloanei vertebrale.................................................................................................…
6.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare...........................................................................................…
45
45
46
46
49
51
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI UMĂRULUI
7.1.Introducere...............................................................................................................................................
7.3.Conţinutul unităţii de învăţare...............................................................................................................
7.3.1. Structura funcţională si biomecanica centurii scapulare...............................................................
7.3.2. Structura fucţională si biomecanica umarului...............................................................................
7.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare..............................................................................................
54
54
55
55
56
59
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI COTULUI
8.1.Introducere..............................................................................................................................................
8.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare...................................................................................
8.3.Conţinutul unităţii de învăţare...............................................................................................................
8.3.1. Structura funcţională a articulaţiei cotului.....................................................................................
8.3.2. Biomecanica articulaţiei cotului...................................................................................................
8.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare.............................................................................................
61
61
62
62
64
64
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI GÂTULUI MÂINII ŞI MÂINII
9.1.Introducere..............................................................................................................................................
9.3.Conţinutul unităţii de învăţare................................................................................................................
9.3.1. Structura funcţională a articulaţiilor gâtului mâinii si mâinii.........................................................
9.3.2. Biomecanica articulaţiilor gâtului mâinii şi mâinii........................................................................
9.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare...............................................................................................
67
67
68
68
69
70
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI ŞOLDULUI
10.1.Introducere.............................................................................................................................................
10.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare .................................................................................
10.3.1. Structura functionala a bazinului..................................................................................................
10.3.2. Biomecanica bazinului..................................................................................................................
10.3.3. Structura funcţională a şoldului.....................................................................................................
10.3.4. Biomecanica şoldului...................................................................................................................
10.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare............................................................................................
72
72
73
73
73
74
78
79
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI GENUNCHIULUI
11.1.Introducere...........................................................................................................................................
11.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare ..............................................................................
11.3.Conţinutul unităţii de învăţare............................................................................................................
6
82
82
83
11.3.1. Structura funcţională a genunchiului..........................................................................................
11.3.2. Biomecanica genunchiului...........................................................................................................
11.4.Îndrumător pentru autoverificare.........................................................................................................
83
85
89
BIOMECANICA GAMBEI ŞI PICIORULUI
12.1.Introducere...........................................................................................................................................
12.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare................................................................................
12.3.Conţinutul unităţii de învăţare............................................................................................................
12.3.1. Structura funcţională a gambei.....................................................................................................
12.3.2. Biomecanica gambei...................................................................................................................
12.3.3. Structura funcţională a gleznei şi piciorului..................................................................................
12.3.4. Biomecanica gleznei si piciorului.................................................................................................
12.4 .Îndrumar pentru verificare/autoverificare..........................................................................................
91
91
92
92
95
96
99
100
MIŞCĂRILE APARATULUI LOCOMOTOR CICLICE ŞI ACICLICE
13.1.Introducere............................................................................................................................................
13.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare..................................................................................
13.3.1. Caracteristicile mersului şi fazele lui...........................................................................................
13.3.2. Carecteristicile alergării şi fazele ei.............................................................................................
13.4 .Îndrumar pentru verificare/autoverificare............................................................................................
102
102
103
103
104
105
MIŞCĂRILE CORPULUI ÎN MERS, ALERGARE, ARUNCĂRI ŞI SĂRITURI
14.1.Introducere............................................................................................................................................
14.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare ...............................................................................
14.3.1. Partucularitaţile şi fazele sariturilor.............................................................................................
14.3.2. Particularitaţile şi fazele aruncărilor............................................................................................
14.4 .Îndrumar pentru verificare/autoverificare............................................................................................
108
108
109
109
110
113
Răspunsuri la testele de evaluare/autoevaluare...........................................................................................
115
7
8
INTRODUCERE
Studierea cursului de Biomecanică este esenţială pentru înţelegerea mecanismelor prin care se
realizează mişcarea. Cu informaţiile dobândite, studenţii şi, deci, viitorii practicanţi vor putea găsi cele
mai eficiente scheme de mişcare şi îşi vor putea explica ce se întâmplă în organism în timpul
practicării acestora, în vederea îmbunătăţirii tehnicilor folosite.
Obiectivele cursului
Cursul de BIOMECANICĂ îşi propune ca obiectiv principal însuşirea de către studenţi a
principalelor noţiuni de biomecanică umană şi, implicit, a unor mecanisme ce se declanşează în organism
în timpul mişcării .
Competenţe conferite
După parcurgerea acestui curs, studentul va avea cunoştinţe şi abilitaţi privind:
noţiunile teoretice referitoare la sistemul osos şi muscular;
elementele anatomice osoase şi musculare;
rolul aparatului locomotor în mişcările corpului;
forţele implicate în mişcarea corpului;
mecanismele fiziologice şi biomecanice ce condiţionează mişcările corpului în întregime
şi/sau ale segmentelor sale.
Resurse şi mijloace de lucru
Cursul dispune de un manual scris, pentru studiul individual al studenţilor, precum şi de material
publicat pe Internet sub formă de sinteze, teste de autoevaluare, studii de caz, aplicaţii, software utile,
necesare întregirii cunoştinţelor practice şi teoretice în domeniul studiat. În timpul convocărilor, în
prezentarea cursului sunt folosite echipamente audio-vizuale, metode interactive şi participative de
antrenare a studenţilor pentru conceptualizarea şi vizualizarea practică a noţiunilor predate.
Structura cursului
Cursul este compus din 14 unităţi de învăţare:
Unitatea de învăţare 1.
BAZELE MECANICE ALE MIŞCĂRII CORPULUI ( 2 ore)
PARTICULARITĂŢILE BIOMECANICE ALE APARATULUI
LOCOMOTOR ( 2 ore)
MECANISMELE GENERALE ALE LOCOMOŢIEI: FORŢELE
INTERNE, FORŢELE EXTERNE (2 ore)
PRINCIPII GENERALE ALE LOCOMOŢIEI (2 ore)
TIPURI DE STATICĂ ŞI DINAMICĂ (2 ore)
BIOMECANICA COLOANEI VERTEBRALE (2 ore)
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI UMĂRULUI (2 ore)
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI COTULUI (2 ore)
(2 ore)
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI ŞOLDULUI (2 ore)
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI GENUNCHIULUI (2 ore)
BIOMECANICA GAMBEI ŞI PICIORULUI ( 2 ore)
(2 ore)
MIŞCĂRILE CORPULUI ÎN MERS, ALERGARE, ARUNCĂRI ŞI
SĂRITURI( 2 ore)
9
Teme de control (TC)
Desfăşurarea seminariilor va fi structurată astfel: în prima parte a seminarului vor fi prezentări şi
dezbateri pe unitatea de învăţare programată, iar în a doua parte, aplicaţii practice, studii de caz,
simulări de teste, după tematica de mai jos:
1.Legile fundamentale ale mişcărilor corpului
2.Articulaţiile şi rolul lor în mişcare
3. Muşchii şi rolul lor în mişcare
4.Rolul pârghiilor osteoarticulare în mişcările corpului
5. Principiile care se referă la acţiunea membrelor ca lanţuri cinematice închise şi deschise
6. Biomecanica articulaţiilor corpului
7.Rolul muşchilor flexori şi extensori în biomecanica cotului
Bibliografie obligatorie:
1.Nenciu, G., Biomecanica în educaţie fizică şi sport, Editura Fundaţiei România de Mâine, 2008.
2. Baciu, C., Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport – Turism,
Bucureşti, 1977.
Metoda de evaluare
Examenul final se susţine sub formă electronică, pe bază de grile, reprezentând 60% din nota
finală care se stabileşte ţinându-se cont şi de activitatea şi evaluările pe parcurs ale studentului, ce vor
reprezenta 40% din nota finală, conform cu precizările din Programa analitică şi din Calendarul
Disciplinei.
10
BAZELE MECANICE ALE MIŞCĂRII CORPULUI
Cuprins:
1.1.Introducere
1.2.Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare
1.3.Conţinutul unităţii de învăţare
1.3.1. Scurt istoric al Biomecanicii
1.3.2. Legile fundamentale ale mecanicii
1.4. Îndrumar pentru verificare/autoverificare
1.1.Introducere
Odată cu aprofundarea cunoştinţelor despre structura internă
şi aspectul exterior al diverselor organe, aparate şi sisteme şi despre
raporturile de vecinătate dintre ele, etapa anatomiei descriptive şi
topografice a început să fie depăşită. Au apărut probleme noi
referitoare la semnificaţia morfologică a diverselor structuri, la rostul
lor, la cauzele care au determinat apariţia lor. Şi astfel s-a ajuns la
stabilirea strânsei corelaţii dintre organe şi funcţiile lor, la enunţarea
marii legi a biologiei generale; ‘funcţia creează organul’.
Cercetările anatomice au atras dezvoltarea altor ramuri ale
ştiinţelor biologice cum sunt fiziologia, biochimia şi biomecanica.
Studiul izolat, pur descriptiv sau pur topografic, al diverselor organe
şi sisteme a fost completat prin studiul funcţiilor acestora.
Considerând corpul animalelor şi al omului drept o maşină
vie, biomecanica se ocupă cu studiul mişcărilor din punctul de vedere
al legilor mecanicii. Ea studiază formele de mişcare, forţele care
produc mişcarea, interacţiunea dintre aceste forţe şi forţele care se
opun mişcării. Este deci o formă de analiză anatomo-funcţională a
mişcărilor în termeni mecanici.
Etimologic, noţiunea provine de la cele două cuvinte greceşti,
bios – care înseamnă viaţă şi mehane – care înseamnă maşină.
11
1.2. Obiectivele şi competenţele unităţii de învăţare
Obiectivele unităţii de învăţare:
cunoaşterea unei părţi din istoricul Biomecanicii;
prezentarea legilor fundamentale ale mecanicii pe care se
bazează mişcările corpului.
Competenţele unităţii de învăţare
După parcurgerea acestei unităţi de învăţare, studenţii:
– se vor familiariza cu termenii specifici
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la legile fundamentale ale
biomecanicii.
Timpul alocat unităţii: 2 ore
1.3. Conţinutul unităţii de învăţare
1.3.1. Scurt istoric al Biomecanicii
Primele noţiuni au fost enunţate de Aristotel (384 – 322
î.e.n.), în tratatele despre părţile animalelor şi mişcările lor. El descrie
pentru prima oară acţiunile muşchilor, făcând o serie de observaţii
practice, cum ar fi; animalul care se mişcă îşi schimbă poziţia
apăsând solul din faţa sa, atleţii vor sări mai departe dacă ţin greutăţi
în mâini, iar alergătorii vor accelera viteza dacă-şi vor balansa
braţele. Este cel dintâi savant preocupat de procesul complex al
mersului. A intuit genial pentru timpul său rolul centrului de greutate,
legile mişcării şi ale pârghiilor.
Arhimede (287 – 212 î.e.n.) descoperă principiile hidrostatice
relative la plutirea corpurilor, care se folosesc şi astăzi în
biomecanica înotului.
Galen (131 – 201 e.n.) studiază mişcările, face distincţie între
nervii senzitivi şi motori, între muşchii agonişti şi antagonişti, descrie
tonusul muscular şi introduce termenii de diartroză şi sinartroză
folosiţi şi astăzi în biomecanică.
Leonardo da Vinci (1452 – 1519), celebrul artist al
Renaşterii, a studiat majoritatea elementelor legate de mişcările
corpului omenesc. El a descris acţiunea unor muşchi sinergici ce
participă la realizarea mersului, săriturilor şi alergărilor. A inventat,
plecând de la aceste studii, diferite mecanisme de îmbunătăţire a
12
randamentului mişcărilor umane, a căror principii de funcţionare au
rămas valabile şi astăzi.
Galileo Galilei (1564 – 1643) prin concluziile sale privind
faptul că acceleraţia unui corp în cădere nu este proporţională cu
greutatea sa şi că relaţia dintre spaţiu, timp şi viteză este un factor de
bază în studiul mişcărilor, inaugurează mecanica clasică.
Alfonso Borelli (1608 – 1679) prin studiile sale remarcabile
de biomecanică a arătat că oasele şi segmentele corpului uman
acţionează ca nişte pârghii care sunt mişcate de muşchi, conform
unor principii mecanice clasice. El a introdus noţiunea de rezistenţă a
aerului şi a apei şi a făcut bilanţuri energetice ale mişcărilor umane în
mod corect.
Nicolas Andry (1658 – 1742) numeşte şi defineşte, în chiar
titlul lucrării sale Orthopedia ca arta de prevenire şi corectare a
deformaţiilor corpului copilului .
Isaac Newton (1642 – 1727) a avut o contribuţie importantă
la dezvoltarea biomecanicii, formulând cele trei legi ale mişcării şi
repausului care exprimă legătura dintre forţe şi efectele lor. Bazat pe
observaţia că un corp în mişcare asupra căruia acţionează două forţe
independente se deplasează de-a lungul unei diagonale egală cu suma
vectorială a celor două forţe ce acţionează independent, Newton
foloseşte pentru prima oară metoda paralelogramului forţelor.
Rudolf Fick (1866 – 1939) descoperă variaţia poziţiei
centrului de greutate în funcţie de poziţia corpului şi a segmentelor.
Introduce termenii de izometrie şi izotonie.
Artur Steindler (1878 – 1959) în lucrarea sa Kineziologia, a
sistematizat metodele şi mijloacele de studiu ale mişcării.
Primele cercetări de biomecanică rămân însă legate de
numele fraţilor Weber (1836), ale lui Fischer (1889), Marey (1890),
Demenz (1900), Strasser (1908), Fick (1920).
La noi în ţară, primul om de ştiinţă care a introdus studiul
mişcărilor corpului a fost Fr.I.Rainer. Lucrări importante în acest
domeniu datorăm unor mari profesori cum sunt, I.Th.Riga,
E.Repciuc, Z.Jagnov, St. Milcu, Rusu, Gh. Marinescu. Acesta din
urmă a introdus cinematografia în studiul mersului bolnavilor cu
afecţiuni neurologice şi lui A. Iliescu ce a contribuit la studiul
mişcărilor, al actelor motrice din domeniul educaţiei fizice şi
sportului.
Donskoi remarca faptul că numai cunoscând legile
mişcărilor se poate prevedea rezultatul lor în condiţii diferite, se pot
da la iveală izvoarele greşelilor în mişcări, se poate aprecia în mod
just eficacitatea mişcărilor, se pot găsi căile pentru perfecţionarea
lor şi, în ultimă instanţă, se pot crea mişcările care corespund, în cel
mai înalt grad, sarcinilor motrice propuse.
O definiţie a biomecanicii care integrează aceste corelaţii
strânse o datorăm lui Gowerts şi anume Biomecanica este ştiinţa care
se ocupă cu studiul repercursiunilor forţelor mecanice asupra
structurii funcţionale a omului în ceea ce priveşte arhitectura
oaselor, a articulaţiilor şi a muşchilor, ca factori determinanţi ai
mişcării.
Cum studiul biomecanicii nu este posibil fără cunoaşterea
caracteristicilor morfo-funcţionale ale organismului, interdependenţa
dintre anatomie şi biomecanică apare cu prisosinţă. Biomecanica se
13
ocupă deci, nu numai de analiza mecanică a mişcărilor, ci şi de
efectele lor asupra structurării organelor ce realizează mişcarea.
Studiul biomecanicii este astfel, strâns legat de studiul anatomiei
funcţionale.
Pe lângă biomecanica umană există biomecanica animalelor
şi biomecanica plantelor care, aşa cum este lesne de înţeles, se ocupă
cu studiul mişcărilor animalelor şi ale plantelor.
În educaţia fizică şi în sport, pentru fiecare ramură sportivă se
fac studii biomecanice specifice. Ex: Biomecanica atletismului,
Biomecanica scrimei, Biomecanica sporturilor nautice etc.
1.3.2. Legile fundamentale ale mecanicii
Marile realizări ale tehnicii moderne au la bază date
ştiinţifice furnizate de fizică şi chimia fizicală. O parte a fizicii o
reprezintă mecanica, ale cărei legi fundamentale au fost formulate de
Isaac Newton (1642-1727). Prin aceste legi se exprimă legătura şi
interacţiunea dintre forţe şi efectele lor, legi cu importanţă deosebită
pentru dezvotarea biomecanicii.
I. Prima lege a mecanicii (legea inerţiei) spune:
Orice corp îşi menţine starea de repaus sau de mişcare
rectilinie şi uniformă, dacă nu este obligat de forţe aplicate asupra
lui să şi-o modifice.
Exemple: un vagon de cale ferată rămâne pe loc, dacă nu
intervine locomotiva să-l pună în mişcare; omul rămâne imobil dacă
forţa musculaturii nu-l face să se deplaseze. Cauza care determină
menţinerea stării de repaus sau de mişcare poartă numele de inerţie.
Ea acţionează constant asupra corpurilor, atât în repaus cât şi în
mişcare.
II. A doua lege a mecanicii (legea acceleraţiei) spune:
Mărimea forţei care acţionând asupra unui corp îi imprimă o
anumită acceleraţie este egală cu produsul dintre masa corpului şi
mărimea acceleraţiei.
Când o forţă acţionează asupra unui corp, de cele mai multe
ori ea îl pune în mişcare. Există însă şi numeroase cazuri când
aplicarea unei forţe nu produce mişcare, ci deformarea corpului, adică
schimbarea formei sau a volumului acestuia. Deformările corpurilor
apar la comprimare (presiune), dilatare, încovoiere, răsucire.
Forţele acţionează la distanţă sau prin contact direct, exemple
de forţe care acţionează de la distanţă, forţa de gravitaţie, forţele
magnetice, forţele electrice. Prin contact direct avem: în ciocnire,
comprimare, întindere, ele sunt forţe care produc deformarea
corpului. În cazul unei comprimări, în interiorul corpului comprimat,
apar forţe contrarii care se opun, numite forţe elastice.
Forţele se măsoară în kilogram-forţă (kgf) şi se reprezintă
prin vectori.
Când asupra unui corp acţionează forţe diferite, acceleraţiile
sunt direct proporţionale cu intensităţile acestora, o forţă mai mare
produce o acceleraţie sporită şi invers.
III. A treia lege a mecanicii (legea interacţiunii) spune:
Acţiunile reciproce a două corpuri sunt totdeauna egale ca mărime şi
de sens contrar.
14
Exemple: toate corpurile din natură acţionează unele asupra
altora, iar forţele sunt de sens contrar; omul poate executa sărituri
împotriva forţei lui de greutate.
Atâta timp cât omul stă cu picioarele pe sol, forţele care
acţionează asupra lui se echilibrează reciproc.
Prin contracţia musculară, omul poate acţiona asupra solului cu o
forţă mai mare decât greutatea lui, surplusul de forţă imprimându-i o
mişcare în sus. Un alt exemplu: prin mişcarea elicei unui avion sau
vapor, acesta acţionează asupra aerului sau a apei care la rândul lor
potrivit legii a treia a mecanicii acţionează asupra elicei. În
consecinţă, vasul se deplasează în sens opus.
Sinteza unitaţii de învăţare
Etimologic, noţiunea provine de la cele două cuvinte greceşti, bios – care înseamnă viaţă şi
mehane – care înseamnă maşină.
Prin aceste legi se exprimă legătura şi interacţiunea dintre forţe şi efectele lor, legi cu
importanţă deosebită pentru dezvotarea biomecanicii.
I. Prima lege a mecanicii (legea inerţiei) spune:
Orice corp îşi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie şi uniformă, dacă nu este
obligat de forţe aplicate asupra lui să şi-o modifice.
II. A doua lege a mecanicii (legea acceleraţiei) spune:
Mărimea forţei care acţionând asupra unui corp îi imprimă o anumită acceleraţie este egală
cu produsul dintre masa corpului şi mărimea acceleraţiei.
III. A treia lege a mecanicii (legea interacţiunii) spune:
Acţiunile reciproce a două corpuri sunt totdeauna egale ca mărime şi de sens contrar.
Concepte şi termeni de reţinut
Biomecanică, legile mecanicii.
Întrebări de control şi teme de dezbatere
1. Care sunt savanţii români care au contribuit la dezvoltarea Biomecanicii?
2. Cine a enuntat legile fundamentale ale mecanicii?
3. Care sunt cele trei legi fundamentale ale mecanicii?
4. Ce spune prima lege a mecanicii ?
5. Precizaţi ce spune a doua lege a mecanicii!
6. Ce arată a treia lege a mecanicii?
15
Teste de evaluare/autoevaluare
*Răspundeţi adevărat (dacă consideraţi că propoziţia este adevărată) sau fals (dacă consideraţi că
propoziţia este falsă)!
1.Forţele se măsoară în kilogram-forţă (kgf) şi se reprezintă prin vectori.
2.Etimologic, noţiunea provine de la cele două cuvinte greceşti, bios – care înseamnă viaţă şi
mehane – care înseamnă mişcare.
3.Biomecanica este ştiinţa care se ocupă cu studiul repercursiunilor forţelor mecanice asupra
structurii funcţionale a omului în ceea ce priveşte arhitectura oaselor, a articulaţiilor şi a muşchilor,
ca factori determinanţi ai mişcării.
*Completaţi spaţiile punctate cu termenii corecţi!
4.Orice corp îşi.............. starea de repaus sau de mişcare rectilinie şi uniformă, dacă nu este
obligat de forţe aplicate asupra lui să şi-o modifice.
5.Acţiunile reciproce a două corpuri sunt totdeauna ................şi de sens contrar.
Bibliografie obligatorie
1. Nenciu, G., Biomecanica în educaţie fizică şi sport, Editura Fundaţiei România de Mâine, 2008.
2. Baciu, C, Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport-Turism,
Bucureşti, 1977.
16
PARTICULARITĂŢILE BIOMECANICE ALE APARATULUI LOCOMOTOR
Cuprins:
2.1.Introducere
2.3.1. Generalităţi despre oase
2.3.2. Generalităţi despre articulatii
2.3.3. Generalităţi despre muschi
2.4.Îndrumar pentru verificare/autoverificare
2.1.Introducere
Aparatul locomotor al omului este în aşa fel alcătuit, încât se
realizează o îmbinare armonioasă între principiul economiei de forţă
şi cel al economiei de deplasare. În general, pentru menţinerea
echilibrului în poziţiile statice sunt utilizate pârghii care economisesc
forţa, iar pentru efectuarea mişcărilor se folosesc pârghii de gradul III
cu care se obţine o economie de deplasare (de scurtare musculară).
Aparatul locomotor este format din: oase, articulaţii şi
muşchi.
să descrie alcătuirea aparatului locomotor
să explice rolul aparatului locomotor în mişcările
corpului
Competenţele unităţii de învăţare:
După parcurgerea acestei unităţi de învăţare:
Studenţii:
– se vor familiariza cu termenii specifici;
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la sistemul articular, osos şi
muscular;
– vor conştientiza rolul aparatului locomotor în mişcare.
17
2.3.1. Generalităţi despre oase
Oasele sunt considerate pârghii dure şi rezistente cu rol în:
− menţinerea formei corpului;
− efectuarea mişcărilor.
Oasele sunt alcătuite din ţesut conjunctiv impregnat cu săruri
de calciu. Ţesutul osos are o structură adecvată funcţiilor: de a rezista
la solicitările de presiune, încovoiere, întindere, răsucire. Aceste
proprietăţi mecanice depind de vârstă, compoziţie chimică,
alimentaţie, natura solicitării fizice, etc.
Sub influenţa exerciţiilor fizice, structura oaselor se modifică
concomitent cu creşterea rezistenţei la factorii mecanici, ex:
modificările apărute la oasele piciorului de bătaie la săritori şi
fotbalişti.
Oasele sînt dure, rezistente şi elastice, aceste calităţi fiind
datorate compoziţiei chimice şi arhitecturii ţesutului osos.
Oasele sînt alcătuite din substanţă osoasă, măduvă osoasă,
periost, vase care le hrănesc şi nervi care le asigură sensi¬bilitatea.
După forma lor deosebim trei categorii de oase: lungi, late şi
scurte
Oasele lungi formează în special scheletul extremităţilor, al
membrelor. Oasele lungi prezintă un corp (diafiza) şi două extremităţi
(epifizele).
Diafiza este formată din ţesut osos compact şi prezintă în
interior un canal medular, iar epifizele sînt formate din ţesut osos
spongios.
Oasele late au două din cele trei dimensiuni aproape egale
(lungimea şi lăţimea). Ele alcătuiesc cutia craniană, scheletul
bazinului, omoplatul etc. Sînt formate din două tăblii de ţesut osos
compact şi la mijloc spongioasa.
Oasele scurte au cele trei dimensiuni (lungime, lăţime şi
înălţime) aproape egale şi se întîlnesc la scheletul coloanei vertebrale,
al mîinii şi piciorului (oasele carpiene, tarsiene). La exterior sînt
formate din ţesut compact, iar în interior din ţesut spongios.
Pe lingă aceste trei grupe principale mai deosebim oase
drenate (ce alcătuiesc coastele), oase pneumatice (maxilarul,
sfcnoidul) ce conţin în interior cavităţi cu aer, oase sesamoide, situate
periarticular sau în grosimea unor tendoane musculare.
Elementele descriptive ale osului sînt feţele, marginile şi
extremităţile. De exemplu, humerusul prezintă două extremităţi, una
18
superioară (proximală) şi alta inferioară (distală), trei feţe care, după
orientarea lor, pot fi posterioară, internă şi externă.
Noţiunile de proximal şi distal se folosesc pentru a desemna
două extremităţi opuse ale aceleiaşi piese osoase. Pentru oasele
membrelor, noţiunea de proximal se referă la extremitatea ce priveşte
rădăcina membrului, în timp ce noţiunea de distal se referă la capătul
opus.
Proeminenţele oaselor. Unele oase prezintă proeminenţe care
se detaşează de restul osului; ele se numesc apofize. Alte
proeminenţe, mai rotunjite şi mai puţin detaşate, poartă denumirea de
tuberozităţi, eminenţe sau tuberculi, dacă au o întindere mai redusă.
Osul mai poate prezenta şi ridicaturi ascuţite, numite spine, care,
atunci cînd se găsesc în apropierea unor suprafeţe articulare şi sînt
mai puţin ascuţite, se numesc epicondili.
Pe suprafaţa osului există şi porţiuni netede, acoperite de
cartilajul hialin, ce servesc la articularea a două oase între ele.
Acestea poartă denumirea de faţete articulare, fiind uneori adâncite,
formînd cavităţi articulare.
2.3.2. Generalităţi despre articulaţii
Prin articulaţie înţelegem legătura dintre două sau mai multe oase,
prin intermediul unui aparat fibros şi ligamentar. După definiţia dată
de Testut, articulaţia este „un ansamblu de părţi moi si dure, prin care
se unesc două sau mai multe oase vecine".
Adoptînd clasificarea funcţională, împărţim articulaţiile după
gradul lor de mobilitate în:
1. Articulaţii fixe sau sinartroze, în care oasele nu pot executa nici o
mişcare sau fac mişcări foarte reduse. Aceste tipuri de articulaţii le
întîlnim la oasele cutiei craniene şi la articulaţiile cutiei toracice.
Legătura dintre oasele care alcătuiesc o sinartroză poate fi făcută prin
ţesut carti-laginos, ţesut conjunctiv fibros sau chiar osos. După felul
ţesutului care leagă oasele unei sinartroze, deosebim trei | itegorii:
a) Sincondroza este o articulaţie unde legătura oaselor se
face prin ţesut cartilaginos, a cărui elasticitate îi conferă un oarecare
grad de mobilitate. Se pot cita lama perpendiculară a etmoidului cu
vomerul, articulaţia dintre prima coastă şi stern etc.
b) Sindesmoza se caracterizează prin faptul că legătura
dintre oase se face prin ţesut conjunctiv fibros. Exemple sc găsesc la
articulaţiile sacro-iliace, între epifizele distale ale libiei şi fibulei. Un
tip deosebit de sindesmoze îl constituie suturile dintre oasele cutiei
craniene, unde legătura se face printr-un ţesut conjunctiv fibros.
c) Sinostoza este o articulaţie fixă, în care oasele sînt legate
prin ţesut osos. Ea derivă dintr-o sincondroza sau sindesmoza, la care
ţesutul de legătură s-a osificat. Sinostoza craniană apare la o vîrstă
înaintată, cînd ţesutul de legătură dintre oasele cutiei craniene se
osifică.
2. Amfiartrozele sînt articulaţii cu mişcări ceva mai ample, deci
semimobile.
Ele se găsesc în organism la coloana vertebrală, unde
legătura dintre corpul vertebrelor se face printr-un disc
fibrocartilaginos. Discul are forma corpurilor vertebrale şi prezintă la
periferie o serie de lame concentrice din ţesut fibrocartilaginos, iar în
centru o substanţă gelatinoasă numită nucleu pulpos.
19
Mişcările la nivelul vertebrelor sînt de mică amplitudine,
însă, însumate pe întreaga coloană, ele imprimă acesteia o
flexibilitate destul de accentuată.
3. Diartrozele sînt articulaţiile mobile cele mai răspîndite în
organism. Caracteristica lor generală o constituie prezenţa unei
cavităţi articulare, în care se găseşte o mică cantitate de lichid
sinovial, o capsula articulară, căptuşită în interior de membrana
sinovială şi cartilajul hialin articular. Datorită acestor elemente
anatomice, sînt articulaţii mobile.
Mobilitatea lor variază însă
în funcţie de forma pe care o prezintă suprafeţele articulare ale
oaselor, ce determină şi diferitele tipuri de diartroze.
Vascularizarea articulaţiilor se face din trunchiurile
arte¬riale ale membrelor sau din colateralele lor, de unde pornesc
ramuri arteriale articulare, ce realizează două reţele vascu¬lare: una
perieapsulară şi alta intr ac apsulară. După ce străbate sistemul
capilar, sîngele este colectat de vene.
Inervaţia articulaţiilor provine din nervii care inervează
oasele, muşchii şi tegumenul regiunii respective. Articulaţiile sînt
bogat inervate, în special în zonele capsulare, care sînt cele mai
solicitate de forţele mecanice. După cum am mai arătat, articulaţiile
conţin numeroşi proprioceptori. De la proprioceptori, prin nervi, se
transmit informaţii referitoare la funcţia articulaţiei respective pe
căile aferente, spre cordoanele dorsale medulare, la cerebel, apoi la
scoarţa cerebrală. Nervii articulari sînt, deci, nervi senzitivi, formaţi
din fibre aferente. Unicele fibre nervoase eferente care pătrund în
articulaţie, însoţind vasele sanguine, sînt de natură vegetativă şi au rol
în vasomotricitate.
2.3.3. Generalităţi despre muşchi
Muşchii sînt organe adaptate unei funcţii speciale, contracţia,
constînd din capacitatea lor de a-şi micşora lungimea şi de a produce
astfel mişcări.
În organismul omului există trei feluri de muşchi, care se deosebesc
atît prin structură, cît şi prin particularităţi speciale de contracţie:
muşchi striaţi, muşchi netezi şi muşchiul cardiac (miocardul).
Muşchii striaţi sau muşchii scheletului constituie majoritatea
masei musculare a corpului. Ei au capacitatea de a se contracta
voluntar, dezvoltă viteză şi forţă însemnate, însă obosesc repede.
Muşchii netezi se găsesc în pereţii organelor interne (stomac,
intestin, vase sanguine etc), se contractă involuntar, dezvoltă o forţă
însemnată, iar contracţia lor, deşi este lentă, poate fi menţinută un
timp îndelungat fără a se produce oboseală.
Muşchiul cardiac sau miocardul este un muşchi special,
asemănător ca structură muşchilor striaţi, iar ca funcţie, muşchilor
netezi. Miocardul are o funcţie caracteristică, care nu se mai
întâlneşte la ceilalţi; el se poate contracta automat, datorită existenţei
unui sistem nervos special în grosimea sa. De asemenea, datorită
sistemului valvular, inima are posibilitatea să-şi dozeze astfel efortul,
încît să nu obosească.
Muşchii striaţi sînt organe contractile care asigură poziţiile şi
mişcările corpului omenesc. în îndeplinirea acestei luncţii, muşchii se
comportă ca organe motorii şi elastice, care mobilizează pîrghii
variate, formate din piesele scheletice ale corpului. Ei au o structură
specială, adaptată acestei luncţii, fiind alcătuiţi dintr-un număr mai
mare sau mai mic de fascicule de fibre musculare, reunite cu ajutorul
20
unui ţesut conjunctiv special de legătură. în corpul omenesc există
diferite forme de muşchi, grupaţi în jurul articulaţiilor pe care le
mobilizează. Forma şi volumul lor variază de la un muşchi la altul; în
organism există atît muşchi voluminoşi (marele fesier, cvadricepsul
femural, ileo-psoasul şi alţii), cît şi mici, cum sînt muşchii motori ai
globului ocular.
După formă, muşchii striaţi se împart în:
a) muşchi lungi, cu fibre paralele: croitorul, dreptul intern etc.;
b) muşchi fusiformi: bicepsul brahial, numeroşii muşchi de la
antebraţ şi coapsă etc.;
c) muşchi laţi: marele dorsal, muşchii pereţilor abdominali etc.;
d) muşchi în formă de evantai: marele pectoral, temporalul etc.;
e) muşchi penaţi, adică cu fibrele dispuse de o parte şi de alta a
tendonului, ca nervurile unei pene; dreptul anterior al coapsei, solearul şi
numeroşii muşchi de la antebraţ, coapsă şi gambă.
f) muşchi circulari sau sfinctere, numiţi şi muşchi orbi-culari:
orbicularul pleoapelor, orbicularul buzelor, sfincterul vezical, sfincterul
anal etc.
Forma le conferă muşchilor o serie de particularităţi
mecanice; astfel, muşchii cu fibre paralele şi cei fuziformi
mobilizează oasele pe o singură direcţie, cei în evantai pe direcţii
numeroase, iar cei circulari închid orificiile în jurul cărora sînt
dispuşi.
Tendoanele şi aponevrozele sînt principalele organe anexe
ale muşchilor; ele sînt foarte rezistente, inextensibile şi servesc la
fixarea muşchilor pe oase.
Muşchii se dispun în jurul articulaţiilor pe care le
mobilizează în diferite direcţii; majoritatea muşchilor sînt
uniarticulari, adică se găsesc la o singură articulaţie. Există şi muşchi
care trec peste două articulaţii, numiţi biarticulari, cum sînt: bicepsul
brahial şi cel femural, dreptul femural, flexorii şi extensorii degetelor
(aceştia din urmă se numesc muşchi poliarticulari, deoarece trec peste
mai multe articulaţii).
Inervaţia muşchilor este asigurată de nervi motori, senzitivi şi
vegetativi. Nervul motor îşi are originea în celulele nervoase din
coarnele anterioare ale măduvei spinării şi în nucleii motori din
trunchiul cerebral. Axonul acestor celule se distribuie fibrelor
musculare, formînd cu acestea plăcile motorii, organe speciale de
legătură dintre nervi şi muşchi.
Inervaţia vegetativă a muşchilor este asigurată de sistemul
nervos simpatic şi parasimpatic, care reglează, prin nervii
vasomotorii, debitul circulator la nivelul muşchilor. Simpaticul
produce vasoconstricţie (micşorarea calibrului arteriolelor
musculare), iar parasimpaticul vasodilataţie (mărirea calibrului). Prin
acest mecanism se asigură cantitatea de sînge necesar muşchiului,
atât în efort, cât şi în repaus. In perioada de încălzire, care precede
antrenamentul sau competiţia, la nivelul muşchilor se produce
vasodilataţie, care asigură un aport sporit de oxigen şi substanţe
nutritive necesare efortului fizic.
Muşchii au o circulaţie bogată, asigurată prin numeroase vase
sanguine, care se capilarizează sub forma unei reţele bogate la nivelul
fiecărei fibre musculare. în procesul antrenamentului sportiv,
circulaţia la nivelul muşchiului devine mai activă, asigurînd un aport
crescut de substanţe energetice necesare contracţiei.
21
Sinteza unitaţii de învăţare
Aparatul locomotor al omului este în aşa fel alcătuit, încât se realizează o îmbinare armonioasă între
principiul economiei de forţă şi cel al economiei de deplasare. Aparatul locomotor este format din:
oase, articulaţii şi muşchi.
Oasele sunt alcătuite din ţesut conjunctiv impregnat cu săruri de calciu.
Prin articulaţie înţelegem „un ansamblu de părţi moi si dure, prin care se unesc două sau mai multe
oase vecine".
Muşchii sînt organe adaptate unei funcţii speciale, contracţia, constînd din capacitatea lor de a-şi
micşora lungimea şi de a produce astfel mişcări.
În organismul omului există trei feluri de muşchi, care se deosebesc atît prin structură, cît şi prin
particularităţi speciale de contracţie: muşchi striaţi, muşchi netezi şi muşchiul cardiac (miocardul).
Aparat locomotor, oase, articulaţii, muşchi
1. Care este compoziţia chimică a oaselor ?
2. Clasificaţi oasele după forma lor!
3. La ce solicitări pot rezista oasele ?
4. Ce sunt articulaţiile ?
5. Clasificaţi articulaţiile după gradul lor de mobilitate !
6. Ce rol au articulaţiile ?
7. Ce structură au muşchii netezi ?
8. Unde se găsesc muşchii netezi ?
9. Ce structură au muşchii striati ?
10. Ce caracteristici are miocardul ?
22
*Răspundeţi adevărat (dacă consideraţi că propoziţia este adevărată) sau fals (dacă consideraţi ca
1. Muşchii netezi se găsesc în pereţii organelor interne .
2. Aparatul locomotor este format din oase şi articulaţii
3. Muşchiul biceps brahial este un muşchi uniarticular
*Completaţi spaţiile punctate cu termenii corecţi:
4.Inervaţia vegetativă a muşchilor este asigurată de ...............................
5. Organele anexe ale muşchilor sunt..............................
2.Baciu, C, Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport-Turism,
Bucureşti, 1977.
23
MECANISMELE GENERALE ALE LOCOMOŢIEI:
FORŢELE INTERNE, FORŢELE EXTERNE
Cuprins
3.1.Introducere
3.3.1. Forţele interne implicate in mişcarea corpului
3.3.2. Forţele externe implicate in mişcarea corpului
3.1.Introducere
Locomoţia este o modificare a poziţiei corpului sau a părţilor
acesteia. Ea este rezultatul interacţiunii dintre două categorii de forţe:
forţele interne şi forţele externe; prin forţă înţelegându-se cauza care
modifică sau tinde să modifice starea de repaus sau starea de mişcare
a unui corp.
să explice forţele implicate în mişcarea corpului
să descrie mecanismele fiziologice şi biomecanice ce
condiţionează mişcările corpului în întregime şi/sau
ale segmentelor sale
Competenţele unităţii de învăţare
La sfârşitul acestei unităţi de învăţare, studenţii:
– vor conştientiza rolul forţelor externe în mişcarea corpului
– conştientiza rolul forţelor interne în mişcarea corpului.
24
3.3.1. Forţele interne implicate in mişcarea corpului
Forţele interne implicate în mişcarea corpului sunt
reprezentate prin impulsul nervos, contracţia musculară şi pârghiile
osteo-articulare.
a) Impulsul nervos este fenomenul ce se transmite pe traseul
unui arc reflex care la rândul lui prezintă receptori, cale aferentă,
centru nervos, cale eferentă şi placa motorie (sinapsa neuromusculară) prin care se transmite impulsul motor celulei musculare.
Mecanismule care stau
la baza mişcărilor sunt de natură
neuromusculară, sunt acte reflexe. Un arc reflex, cel mai elementar,
specific impulsului nervos motor este alcătuit din: receptori
(proprioceptori), cale aferentă (de transmitere a sensibilităţii
proprioceptive), centrii nervoşi (medulari şi supramedulari), căile
eferente (motorii) şi placa motorie (sinapsa neuromusculară) prin care
se transmite comanda motorie, efectorilor (muşchii). Proprioceptorii
care se găsesc la nivelul tuturor organelor aparatului locomotor (
oase, articulaţii, muşchi), reprezintă elementele materiale ale
sensibilităţii proprioceptive. Ei sunt deosebit de numeroşi şi au funcţii
polivalente, înregistrând modificările cele mai variate: termice,
mecanice, chimice, osmotice, inclusiv alungirea muşchiului şi rata
acesteia. Împreună cu analizatorii vizual şi acustico-vestibular aduc o
mare contribuţie în orientare, în modificările de poziţie şi de tonus
muscular, fiind indispensabili în menţinerea echilibrului şi realizarea
corectă a mişcărilor.
b) Contracţia musculară este a doua forţă interioară care
intervine în realizarea mişcării, ca o reacţie de răspuns la stimulare,
prin impulsul nervos.
Motoneuronul alfa primeşte toate impulsurile motorii,
indiferent de originea lor şi când starea de excitaţie care rezultă din
această sumaţie a atins un prag suficient, neuronul reacţionează
stereotip, trimiţând un impuls motor fibrelor musculare pe care le
inervează prin terminaţiile sale. Conform legii ”tot sau nimic”,
fiecare fibră musculară răspunde printr-o contracţie totală şi
eliberează astfel, maximum de energie de care este capabilă în acel
moment. Întregul muşchi se contractă cu intensităţi variabile,
activitate explicabilă prin două mecanisme: prin sumaţie în timp, în
legătură cu frecvenţa cu care se succed impulsurile şi prin sumaţie în
25
spaţiu, în legătură cu un număr din ce în ce mai mare de unităţi
motorii care intră în acţiune.
Contracţia musculară reprezintă o manifestare legată de
schimbarea elasticităţii musculare. Ea se manifestă fie ca o întărire a
muşchiului, fie ca o modificare şi de tărie şi de formă a acestuia.
Deosebim mai multe feluri de contracţii:
– contracţii izometrice (statice), sunt contracţii de întărire a
muşchiului. Ele produc – creşterea volumului şi a greutăţii muşchiului
(deci a forţei), prin mărirea cantităţii de sarcoplasmă din fibrele
musculare şi o redistribuire a nucleilor care din poziţia marginală devin
centrali. Prin aceste contracţii izometrice lungimea muşchiului nu se
schimbă ceea ce înseamnă abolirea mişcării, asigurarea echilibrului sau
a poziţiei statice.
– contracţii izotonice (dinamice), sunt contracţii de scurtare a
muşchiului şi de deplasare a segmentelor, în care se păstrează
constantă tensiunea mecanică din muşchi pe toată durata scurtării
lungimii muşchiului. Ele produc o creştere minimă a cantităţii de
sarcoplasma, iar nucleii îşi păstrează dispoziţia marginală.
– contracţii în alungire care se produc când forţa care se
opune depăşeşte forţa musculară şi întinde muşchiul.
– contracţii izokinetice care se realizează cu viteză constantă
(izokinetică).
– contracţii auxotonice în care atât viteza mişcării cât şi
forţa rezistivă variază independent, fiind posibile nenumărate reguli
empirice de legătură între ele. Majoritatea mişcărilor care se desfăoară
cu putere maximă sunt contracţii auxotone. Se consideră că, practic,
toate mişcările de locomoţie şi cele naturale ale omului sunt auxotone.
Puţinele excepţii sunt mişcările izometrice, izokinetice, izotonice.
c) Pârghiile osteo-articulare reprezintă cea de a treia forţă
internă care intervine în realizarea mişcării. Impulsurile nervoase
produc contracţii musculare, care la rândul lor atrag deplasarea
segmentelor osoase la nivelul inserţiilor musculare transformând
astfel, energia chimică în energie mecanică. Segmentele osoase
asupra cărora acţionează muşchii se comportă, la prima vedere, ca
pârghiile din fizică.
În mecanică, pârghia este o bară rigidă care se poate roti în
jurul unui punct de sprijin. Asupra oricărei pârghii se aplică două
forţe: forţa activă (F) şi forţa de rezistenţă (forţa rezistivă, G). Fiecare
dintre ele acţionează la o anumită distanţă de punctul de sprijin (axa
de rotaţie, fulcrum), formând un moment al forţei corespunzător
pentru braţul forţei şi un moment al rezistenţei pentru braţul
rezistenţei. Distanţa de la axa de rotaţie la momentul forţei sau al
rezistenţei se numeşte braţul forţei, respectiv braţul rezistenţei
Pârghiile în mecanică sunt folosite pentru efectuarea unor
activităţi cum ar fi: ridicarea unei greutăţi, transportul de greutăţi (cu
roaba) sau chiar vâslitul.
Tot pârghii sunt şi oasele corpului care au axa de rotaţie în
articulaţii, forţa activă este dată de muşchi, iar forţa de rezistenţă este
dată de greutatea corpului sau a segmentelor sale. Pârghiile au rolul
de a transmite mişcarea, de la muşchi şi tendoane la sarcina rezistivă,
mărind eficienţa ei.
26
Din raportul care se stabileşte între braţul forţei şi braţul
rezistenţei, rezultă regula de aur a mecanicii: ce se câştigă în forţă
se pierde în viteza de deplasare şi invers.
Folosind pârghiile ca unelte nu câştigăm lucru mecanic, dar
aplicăm o forţă mai mică pentru învingerea unei rezistenţe mai mari.
Acţionând asupra braţului lung al pârghiei, efectuăm o mare
deplasare comparativ cu capătul scurt.
După felul cum se dispun cele două forţe (activă şi de
rezistenţă) faţă de punctul de sprijin (fulcrum), există trei feluri de
pârghii:
Pârghii de gradul I
Pârghiile de gradul I sunt pârghiile la care punctul de sprijin
(fulcrum-ul) este situat între cele două momente de aplicare a forţei şi
a rezistenţei; ambele forţe sunt îndreptate în acelaşi sens. (ex: în
mecanică este balanţa). În corpul omenesc sunt numeroase: la nivelul
articulaţiei dintre craniu şi coloana vertebrală (atlanto-occipitală),
punctul de sprijin se află în articulaţie , forţa activă este dată de
muşchii cefei, iar rezistenţa de greutatea capului. La nivelul
articulaţiei coxo-femurale (în poziţie stând) se află punctul de sprijin
(axa de rotaţie), iar în plan ventral şi dorsal cele două puncte de
aplicare a forţei active şi a forţei de rezistenţă.
In corpul omenesc toate pârghiile de gradul I au braţe
inegale, de aceea şi forţele care le echilibrează sunt inegale. Astfel, la
craniu, braţul forţei este mai scurt decât cel al rezistenţei, musculatura
cefei care-l manevrează este mai dezvoltată decât musculatura
ventrală a gâtului, care mânuieşte un braţ mai lung. Pârghiile de
gradul I sunt pârghii de echilibru.
La pârghiile de gradul II şi III, cele două forţe au direcţii
contrarii, iar punctul de sprijin se află la unul din capetele pârghiei.
Pârghii de gradul II
Pârghiile de gradul II sunt pârghiile care au punctul de
sprijin la un capăt, forţa la celălalt capăt, iar rezistenţa între ele, de
ex: roaba, sau ridicarea unei greutăţi mari cu o rangă de fier. În
corpul omului acest gen de pârghii este contestat; majoritatea
autorilor admit că ar exista un singur exemplu, la articulaţia
talocrurală, în poziţia – stând pe vârfuri, unde punctul de sprijin este
în vârful piciorului, forţa se exercită pe calcaneu de către muşchii
care acţionează tendonul lui Achile, iar rezistenţa este dată de
greutatea corpului care se transmite acestei pârghii prin oasele
gambei. Acestea sunt pârghii de forţă.
Pârghii de gradul III
Pârghiile de gradul III sunt pârghiile care au punctul de
sprijin la un capăt al pârghiei, rezistenţa la celălalt capăt, iar forţa
intre acestea. Ex: pedala tocilarului, cleştele de cărbuni. În corpul
omenesc, acest gen de pârghii este foarte răspândit. Ele acţionează cu
pierdere de forţă şi câştig de deplasare.
Ex: articulaţia cotului, unde punctul de sprijin este în articulaţie,
rezistenţa la celălalt capăt (dată de greutatea antebraţului şi a mâinii),
iar forţa este între ele (dată de muşchii flexori ai antebraţului pe braţ).
Acestea sunt pârghii de viteză.
27
3.3.2. Forţele externe implicate in mişcarea corpului
Forţele externe implicate în realizarea mişcării sunt:
a) forţa gravitaţiei – este manifestarea unei legi universal
valabile în natură. În conformitate cu legea atracţiei universale,
pământul atrage corpurile şi în acelaşi timp este atras şi el de acestea.
În condiţii normale, atrage continuu spre sol corpul şi segmentele sale
care nu scapă acţiunii legilor gravitaţiei universale.Pământul fiind
turtit la poli (polii sunt deci mai aproape de centrul pământului), forţa
gravitaţiei va fi mai mare la poli decât la acuator. La poli, forţa
gravitaţiei este maximă, iar la ecuator, minimă. Forţa gravitaţiei
acţionează totdeauna vertical de sus în jos. Împotriva ei, forţele
interne cumulate acţionează exact în sens invers, de jos în sus. Forţa
superioară de mişcare care încearcă să învingă forţa gravitaţiei este
săritura. Înainte de a face săritura, corpul se adună, şi îşi concentrează
forţele. Învingerea ei presupune un mare consum de energie. Numai
în imponderabilitate acţiunea forţei gravitaţionale este anihilată şi în
acest caz contracţia musculară se realizează cu o forţă egală cu forţa
absolută de contracţie.
Forţa de atracţie a pământului acţionează asupra fiecărui
atom al corpurilor. Suma forţelor de atracţie ce se exercită asupra
tuturor atomilor unui corp alcătuieşte forţa gravitaţională totală care
acţionează asupra corpului respectiv. Teoretic se poate considera că
asupra unui corp acţionează o singură forţă, aplicată într-un singur
punct, numit centrul de greutate al corpului.
b) greutatea corpului acţionează întodeauna vertical, de sus
în jos asupra centrului de greutate al corpului sau al segmentului.
Valoarea acestei forţe este legată de volumul, lungimea, densitatea
segmentului care se deplasează sau de numărul segmentelor angajate
în mişcare. Practic valoarea acestei forţe este legată de masa
segmentului care se mişcă.
c) presiunea atmosferică reprezintă indirect tot o formă de
acţiune a forţei gravitaţionale. Ea apasă asupra corpului cu o
intensitate variabilă în funcţie de viteza de deplasare. Ex: în repaus,
asupra corpului omenesc acţionează o presiune atmosferică de peste
20.000 kg. Articulaţia coxofemurală are o suprafaţă de 16 cm2.
Cavitatea ei articulară reprezintă un spaţiu virtual şi este vidă.
Presiunea atmosferică acţionează asupra ei cu 16,537 kg. Greutatea
membrului inferior este de 9-10 kg. Presiunea atmosferică poate
menţine singură capul femural în cavitatea cotiloidă chiar după
secţionarea tuturor muşchilor periarticulari.
Acţiunea presiunii atmosferice asupra corpului este
compensată de presiunea internă a marilor cavităţi, care are valori
identice cu cele ale presiunii atmosferice.
d) rezistenţa mediului este cea a mediului extern în care se
desfăşoară exerciţiile fizice care pot fi practicate atât în aer liber cât
şi în apă. De aceea segmentele corpului omenesc sau corpul în
întregime vor trebui să învingă rezistenţa acestora. Ea depinde de
mărimea suprafeţei frontale pe care corpul o opune mediului.
28
e) inerţia este forţa care tinde să prelungească şi să susţină o
situaţie dată. Astfel, un corp în repaus tinde să rămână în repaus, iar
un corp în deplasare tinde să se deplaseze în continuare.
f) forţa de frecare este proporţională cu greutatea corpului
(G) care alunecă pe o suprafaţă de sprijin şi cu coeficientul de frecare
(K) F = G * K
Forţele interne şi externe sunt indisolubil legate între ele şi în
continuă interacţiune. Întreaga activitate a omului se desfăşoară cu
ajutorul acestor forţe, în care rolul hotărâtor îl are contracţia
musculară dirijată de scoarţa cerebrală
Sinteza unităţii de învăţare
Locomoţia este o modificare a poziţiei corpului sau a părţilor acesteia, fiind rezultatul interacţiunii
dintre două categorii de forţe: forţele interne şi forţele externe. Forţele interne implicate în mişcarea
corpului sunt reprezentate prin impulsul nervos, contracţia musculară şi pârghiile osteo-articulare.
Forţele externe implicate în realizarea mişcării sunt: forţa gravitaţională, greutatea corpului, presiunea
atmosferică, rezistenţa mediului, inerţia şi forţa de frecare
Impuls nervos, contracţie musculară, pârghii osteotendinoase
1. Care sunt forţele interne implicate în mişcarea corpului?
2. Explicaţi impulsul nervos şi rolul lui!
3. Ce este contracţia musculară?
4. Clasificaţi contracţiile musculare – exemple!
5. Ce muşchi intervin în executarea unei acţiuni musculare?
6. Ce sunt pârghiile osteo-articulare, rolul lor (exemple)?
7. Care sunt forţele externe implicate în realizarea mişcării (exemple)?
29
propoziţia este falsă).
1.Forţele interne implicate în mişcarea corpului sunt reprezentate prin impulsul nervos, contracţia
musculară şi inerţia.
2. Greutatea corpului acţionează asupra centrului de greutate al corpului întodeauna vertical, de sus în
jos.
3. Pârghiile de gradul II sunt pârghiile care au punctul de sprijin la un capăt al pârghiei, rezistenţa la
celălalt capăt, iar forţa intre acestea .
4.Forţele externe implicate în realizarea mişcării sunt: forţa gravitaţională, greutatea corpului,
presiunea atmosferică, rezistenţa mediului, ........şi ...........
5. Pârghiile de gradul I sunt pârghiile la care punctul de sprijin este situat între cele două momente
de aplicare a forţei şi a rezistenţei; ambele forţe sunt îndreptate
2.Baciu, C., Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport-Turism,
Bucureşti, 1977.
30
PRINCIPII GENERALE ALE LOCOMOŢIEI
Cuprins
4.1.Introducere
4.3.1. Expunerea principiilor de la 1 la 15
4.1. Introducere
Corpul omenesc, ca orice organism viu, dispune de posibilităţi
complexe de comportare biomecanică şi adaptare funcţională,
posibilităţi ce nu pot fi integral interpretate matematic. Dar în analiza
anatomo-funcţională şi biomecanică a diverselor mişcări ale corpului
uman pot fi folosite principiile generale (Baciu C., 1977).
să definească principiile ce stau la baza biomecanicii
să utilizeze aceste principii în diferite mişcări
– se vor familiariza cu termenii specifici
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la principiile generale care
guvernează locomoţia
31
4.3.1. Expunerea principiilor de la 1 la 15
P r i n c i p i u l nr. 1. Orice mişcare începe prin stabilirea
în poziţie favorabilă sau mobilizarea centrului de greutate principal
al corpului.
Exemplul 1. lovirea cu pumnul.
Pentru această mişcare, centrul de greutate se
stabilizează prin intrarea în acţiune a centurii musculare a trunchiului
din imediata apropiere a centrului principal de greutate al corpului
Exemplul 2. pornirea din ortostatism în mers.
Pentru a se face primul pas, centrul de greutate este
mobilizat pe direcţia de deplasare. Trunchiul este aplecat înainte prin
contracţia muşchiului psoas-iliac şi a muşchilor abdominali. Celelalte
mişcări ale mersului încep numai după ce proiecţia centrului de
greutate deplasat înainte a depăşit baza de susţinere.
P r i n c i p i u l nr. 2. Prnind de la centura musculară a
centrului de greutate, acţiunea mobilizatoare a segmentelor se
realizează sub forma unei pete de ulei de la centru spre periferie.
Exemplu. din stând, ridicarea braţelor lateral
În acest caz, lanţurile musculare intră în acţiune în
următoarea ordine. – centura musculară a trunchiului stabilizează
centrul de greutate;
– muşchii centurii scapulare stabilizează centura la trunchi
şi încep să o ridice.;
– muşchii abductori ai braţului abduc braţul;
– muşchii extensori ai antebraţului menţin antebraţul
extins;
– muşchii extensori ai mâinii şi degetelor menţin mâna şi
degetele extinse;
– muşchii lombricali şi interosoşi menţin degetele apropiate.
P r i n c i p i u l nr. 3. Membrele superioare şi inferioare
acţionează ca lanţuri cinematice închise sau deschise.
Exemplul 1. din atârnat, îndoirea braţelor.
În această mişcare, membrele superioare acţionează
ca lanţuri cinematice închise.
Exemplul 2. aruncarea greutăţii
Membrele superioare acţionează ca lanţuri
cinematice deschise.
P r i n c i p i u l nr. 4 Când membrele superioare sau
inferioare acţionează ca lanţuri cinematice deschise, muşchii care
intră în acţiune îşi iau puncte fixe de inserţie pe capetele lor centrale
şi acţionează asupra segmentelor prin capetele lor periferice.
Exemplu: din stând, ridicarea braţelor oblic în sus.
Muşchii centurii scapulare îşi iau punct fix pe
coloană şi trag centura înainte şi în sus, muşchii abductori ai braţului
32
iau punct fix pe centura scapulară şi duc braţele în abducţie; muşchii
extensori ai antebraţului iau punct fix pe braţ şi menţin antebraţul în
extensie, muşchii extensori ai mâinii şi ai degetelor iau punct fix pe
antebraţ şi menţin extensia acestor ultime segmente.
P r i n c i p i u l nr. 5. Când un membru (superior sau
inferior) acţionează ca un lanţ cinematic închis, deci prin
extremitatea lui periferică se află sprijinit sau fixat pe o bază
oarecare de susţinere, muşchii care intră în acţiune îşi iau punct fix
pe capetele lor periferice şi acţionează asupra segmentelor prin
capetele lor centrale.
Exemplu: din stând, îndoirea genunchilor.
Muşchii extensori ai piciorului pe gambă (tricepsul
sural în special) îşi iau punct fix pe picior pentru a nu lăsa gamba să
se prăbuşească pe picior, extensorii gambei pe coapsă (cvadricepsul
în special) îşi iau punct fix pe gambă pentru a nu lăsa coapsa să se
prăbuşească pe gambă, extensorii coapsei pe bazin (ischiogambierii
mai ales) îşi iau punct fix pe gambă pentru a nu lăsa bazinul să se
prăbuşească pe coapsă.
P r i n c i p i u l nr. 6. Când membrele acţionează ca
lanţuri cinematice deschise, grupele musculare agoniste se contractă
izotonic şi mişcarea rezultă din apropierea capetelor musculare de
inserţie.
Exemplu: lovirea mingii cu piciorul.
Acţiunea rezultă din mai multe mişcări concomitente.
Flexia coapsei pe bazin, extensia gambei pe coapsă şi flexia dorsală a
piciorului. Grupele musculare agoniste iau punct fix pe capetele lor
centrale şi se contractă izotonic, apropiindu-şi capetele de inserţie.
P r i n c i p i u l nr.7. Când membrele acţionează ca lanţuri
cinematice închise, grupele musculare agoniste se contractă izotonic
sau izometric, succesiv sau sub ambele forme.
Exemplu de contracţie izotonică: din poziţia atârnat,
îndoirea braţelor. Exerciţiul rezultă din mişcările concomitente: flexia
braţelor pe antebraţ şi adducţia braţelor. Grupele musculare agoniste
iau punct fix pe capetele lor periferice şi se contractă izotonic,
apropiindu-şi capetele de inserţie.
Exemplu de contracţie izometrică. din atârnat cu
braţele îndoite, întinderea braţelor. Exerciţiul rezultă din următoarelor
mişcări concomitente. Extensia braţelor pe antebraţe şi abducţia
braţelor. Grupele musculare agoniste iau punct fix pe capetele lor
periferice şi se contractă izometric, depărtându-şi capetele de inserţie.
Exemplu de contracţie succesivă: în alergarea de
viteză, atacul solului cu piciorul, apoi extensia piciorului (flexia
plantară) pe gambă. În atacul solului antepiciorul ia contact cu solul
şi tricepsul sural, contractându-se izometric, controlează apropierea
călcâiului de sol. În faza următoare de exensie a piciorului pe gambă,
antepiciorul continuă să fie sprijinit pe sol, dar tricepsul sural se
contractă izotonic, apropiindu-şi capetele de inserţie pentru a fi
posibilă extensia (flexia plantară), deci propulsia corpului înainte.
33
P r i n c i p i u l nr. 8. Executarea unei mişcări este posibilă
datorită intervenţiei concomitente şi contrarii a muşchilor agonişti şi
antagonişti. Când agoniştii se contractă izotonic, antagoniştii se
contractă izometric şi invers. Viteza de execuţie a mişcărilor este
dependentă de raportul invers proporţional dintre intesitatea de
acţiune a agoniştilor şi antagoniştilor.
Exemplu: din stând cu braţele lateral cu palmele în
sus, îndoirea coatelor la 90o. În această mişcare intervin ca agonişti
muşchii flexori ai antebraţului pe braţ (în special brahialul anterior şi
bicepsul brahial), care se contrată izotonic. Concomitent intervin însă
şi muşchii antagonişti, deci extensorii antebraţului pe braţ (în special
tricepsul sural şi anconeul), care se contractă izometric. În lipsa
antagoniştilor, mişcarea s-ar executa necoordonat şi brusc.
Pentru realizarea rapidă a exerciţiului, flexorii se contractă
puternic, iar extensorii cu o intensitate mai scăzută. Pentru realizarea
înceată a mişcării, flexorii se contractă mai puţin intens, iar extensorii
opun o rezistenţă mai mare. Cu cât viteza de execuţie a agoniştilor
este mai mare, cu atât intervenţia antagoniştilor pe parcursul
amplitudinii de mişcare este mai mică.
P r i n c i p i u l nr. 9. La sfârşitul mişcării, muşchii
antagonişti se transformă în muşchi neutralizatori. Cu cât viteza de
execuţie este mai mare,cu atât intervenţia antagoniştilor la sfârşitul
mişcării este mai intensă.
Exemplu. ca la principiul nr. 8.
Când cotul ajunge la o flexie de 900, muşchii extensori
intensificându-şi acţiunea opresc excursia antebraţului în această
poziţie.
.
P r i n c i p i u l nr. 10 Menţinerea poziţiei se realizează
prin echilibrarea intensităţii de acţiune a agoniştilor şi antagoniştilor
şi intrarea tuturor lanţurilor musculare în condiţii de travaliu static.
Exemplu. ca la principiile 8 şi 9.
Antebraţul ajuns în poziţie de flexie la 900 pe braţ
este menţinut la verticală prin echilibrarea intensităţii de acţiune a
flexorilor şi extensorilor antebraţului pe braţ
P r i n c i p i u l nr. 11. Folosirea acţiunii forţelor externe
(în special a forţelor gravitaţionale) inversează rolul grupelor
musculare.
Exemplu: din stând, îndoirea genunchilor.
Au loc următoarele mişcări concomitente. Flexia
gambelor pe picioare, flexia coapselor pe gambe şi flexia bazinului
pe coapse. Deşi este vorba de o mişcare de triplă flexie a membrelor
inferioare, în realitate însă exerciţiul este controlat şi gradat de lanţul
triplei extensii, deci de extensorii piciorului pe gambă, ai gambei pe
coapsă şi ai coapsei pe bazin. Toţi aceşti muşchi se contractă
izometric şi nu lasă segmentele membrelor inferioare să se
prăbuşească unele pe celelalte sub influenţa forţelor gravitaţionale.
Deşi este vorba de o triplă flexie, agoniştii sunt reprezentaţi grupele
musculare ale lanţului triplei extensii, iar flexorii devin antagonişti.
34
P r i n c i p i u l nr. 12. În unele situaţii, folosirea forţelor
externe (şi în special a forţelor gravitaţionale) inversează rolul
grupelor musculare numai după ce acestea au declanşat mişcarea.
Exemplul 1: din poziţia stând, aplecarea trunchiului
înainte.
Mişcarea este iniţiată de muşchii abdominali şi de
flexorii coapsei pe bazin, care acţionează ca agonişti. Muşchii
şanţurilor vertebrale şi extensorii coapsei pe bazin acţionează ca
antagonişti în această fază a mişcării. După ce trunchiul a părăsit
poziţia de echilibru, el tinde sub acţiunea forţelor gravitaţionale să se
prăbuşească înainte. Pentru ca mişcarea să se poată executa
coordonat, controlul ei este preluat de muşchii şanţurilor vertebrale şi
de extensorii coapsei pe bazin. Deşi este vorba de o mişcare de flexie
a trunchiului, după ce aceasta a fost iniţiată de muşchii flexori, care sau contractat izotonic, ea este continuată şi controlată de extensori,
care se contractă izometric.
Exemplul 2: din stând, aplecarea trunchiului înapoi.
Mecanismul este invers, mişcarea fiind iniţiată de
extensorii care se contractă izotonic şi apoi este continuată de
muşchii abdominali şi de psoas-iliaci, care se contractă izometric.
P r i n c i p i u l nr. 13. În cadrul acţiunilor lanţurilor
cinematice închise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în general,
ca pârghii de sprijin, deci ca pârghii de gradul I.
Exemplu: comportarea pârghiei articulaţiei cotului în
poziţia stând pe mâini.
Forţa reprezentată de inserţia olecraniană a
tricepsului brahial, se găseşte în afară. Sprijinul, reprezentat de
contactul dintre extermităţile articulare humerale şi radio-cubitale, se
găseşte la mijloc. Rezistenţa, reprezentată de proiecţia centrului de
greutate, cade la interior. Deci, F.S.R., pârghie de gradul I
P r i n c i p i u l nr. 14. În cadrul acţiunilor lanţurilor
cinematice deschise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în
general, ca pârghii de viteză, deci ca pârghii de gradul III.
Exemplu:
Comportarea aceleiaşi pârghii a
articulaţiei cotului la aruncarea greutăţii. Prin flectarea excesivă a
cotului, forţa, reprezentată de inserţia olecraniană a tricepsului
brahial, este plasată între punctul de sprijin osos humero-cubito-radial
şi între rezistenţă, reprezentată de greutatea de aruncat şi greutatea
proprie a antebraţului şi mâinii. Deci, S.F.R., pârghie de radul III.
P r i n c i p i u l nr. 15. Perfecţionarea se atinge prin
realizarea mişcărilor cu maximum de eficienţă, folosindu-se la
minimum forţele interne şi la maximum forţele externe. Astfel,
perfecţionarea exerciţiilor fizice apare ca o formă superioară de
adaptare a organismului uman la mediu.
Exemplul 1: în alergare, pendularea înainte a gambei
membrului inferior.
Deşi mişcarea reprezintă o extensie incompletă a
gambei pe coapsă, ea nu se realizează prin intrarea în contracţie
izotonică a muşchilor extensori, ci prin inerţie (ca un pendul), deci
35
prin folosirea unei forţe externe. Grupele musculare care intervin sunt
reprezentate de muşchii flexori ai gambei pe coapsă, respectiv
muşchii ischiogambieri, care la sfârşitul mişcării se contractă
izometric, oprind pendularea gambei.
Exemplul 2: aruncarea mingii la handbal.
Pentru ca forţa cu care mingea este trasă la poartă să
fie cât mai mare este folosită şi traiectoria centrului de greutate al
corpului.
Exemplul 3: aruncarea discului sau a ciocanului.
Forţa externă folosită la maximum în aceste exerciţii
este forţa centrifugă. Bineînţeles că utilizarea la maximum a forţelor
externe presupune o coroborare perfectă a acestora cu forţele motorii
interne şi se bazează, în ultimă instanţă, pe un grad înalt de dezvoltare
a proceselor de coordonare.
Cunoscând aceste principii, orice antrenor, profesor de
educaţie fizică sau specialist în ergometrie, cu un oarecare bagaj de
cunoştinţe de anatomie funcţională şi biomecanică poate trece la
studiul diverselor mişcări care-l interesează, în scopul perfecţionării
lor.
Cele 15 principii ale locomoţiei sunt:
1.Orice mişcare începe prin stabilirea în poziţie favorabilă sau mobilizarea centrului de
greutate principal al corpului.
2.Pornind de la centura musculară a centrului de greutate, acţiunea mobilizatoare a
segmentelor se realizează sub forma unei pete de ulei de la centru spre periferie.
3.Membrele superioare şi inferioare acţionează ca lanţuri cinematice închise sau deschise.
4.Când membrele superioare sau inferioare acţionează ca lanţuri cinematice deschise, muşchii
care intră în acţiune îşi iau puncte fixe de inserţie pe capetele lor centrale şi acţionează asupra
segmentelor prin capetele lor periferice.
5. Când un membru (superior sau inferior) acţionează ca un lanţ cinematic închis, deci prin
extremitatea lui periferică se află sprijinit sau fixat pe o bază oarecare de susţinere, muşchii care intră
în acţiune îşi iau punct fix pe capetele lor periferice şi acţionează asupra segmentelor prin capetele lor
centrale.
6. Când membrele acţionează ca lanţuri cinematice deschise, grupele musculare agoniste se
contractă izotonic şi mişcarea rezultă din apropierea capetelor musculare de inserţie.
7. Când membrele acţionează ca lanţuri cinematice închise, grupele musculare agoniste se
contractă izotonic sau izometric, succesiv sau sub ambele forme.
8. Executarea unei mişcări este posibilă datorită intervenţiei concomitente şi contrarii a
muşchilor agonişti şi antagonişti. Când agoniştii se contractă izotonic, antagoniştii se contractă
izometric şi invers. Viteza de execuţie a mişcărilor este dependentă de raportul invers proporţional
dintre intesitatea de acţiune a agoniştilor şi antagoniştilor.
36
9.La sfârşitul mişcării, muşchii antagonişti se transformă în muşchi neutralizatori. Cu cât
viteza de execuţie este mai mare,cu atât intervenţia antagoniştilor la sfârşitul mişcării este mai intensă.
10. Menţinerea poziţiei se realizează prin echilibrarea intensităţii de acţiune a agoniştilor şi
antagoniştilor şi intrarea tuturor lanţurilor musculare în condiţii de travaliu static.
11. Folosirea acţiunii forţelor externe (în special a forţelor gravitaţionale) inversează rolul
grupelor musculare.
12. În unele situaţii, folosirea forţelor externe (şi în special a forţelor gravitaţionale) inversează
rolul grupelor musculare numai după ce acestea au declanşat mişcarea
13. În cadrul acţiunilor lanţurilor cinematice închise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în
general, ca pârghii de sprijin, deci ca pârghii de gradul I.
14. În cadrul acţiunilor lanţurilor cinematice deschise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în
general, ca pârghii de viteză, deci ca pârghii de gradul III.
15. Perfecţionarea se atinge prin realizarea mişcărilor cu maximum de eficienţă, folosindu-se
la minimum forţele interne şi la maximum forţele externe. Astfel, perfecţionarea exerciţiilor fizice
apare ca o formă superioară de adaptare a organismului uman la mediu.
Centru de greutate, contracţii izotonice, contracţii izometrice
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Care sunt principiile generale ale locomoţiei?
Ce vizează aceste principii ?
Definiţi principiul 1 (exemplu) !
Definiţi principiul 2, exemplu.
Explicaţi principiul 3.
Explicaţi principiul 6.
Explicaţi principul 7.
37
1.Orice mişcare începe prin stabilirea în poziţie favorabilă sau mobilizarea centrului de
greutate principal al corpului.
2.Membrele superioare şi inferioare acţionează ca lanţuri cinematice închise sau deschise.
3.În cadrul acţiunilor lanţurilor cinematice deschise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în
general, ca pârghii de viteză, deci ca pârghii de gradul I.
4.Folosirea acţiunii forţelor externe (în special a................) inversează rolul grupelor
musculare.
5. Cu cât viteza de execuţie este mai mare,cu atât intervenţia .............la sfârşitul mişcării este
mai intensă.
Bucureşti, 1977.
38
TIPURI DE STATICĂ ŞI DINAMICĂ
Cuprins
5.1.Introducere
5.3.1. Tipuri de activitate biomecanică statică
5.3.2. Tipuri de activitate biomecanică dinamică
5.1.Introducere
Musculatura corpului dezvoltă două tipuri de activitate şi
anume: statică şi dinamică. La fiecare din aceste două tipuri întâlnim
o serie de particularităţi biomecanice.
descrierea particularităţilor biomecanice ale activităţii statice
si dinamice:
utilizarea acestor tipuri biomecanice în activitatea sportivă si
profesională
La sfarşitul acestei unităţi de învăţare, studenţii:
– vor deprinde cu noţiunile referitoare la activitatea statică şi
dinamică;
– vor conştientiza rolul contracţiilor statice şi dinamice în
biomecanica organismului.
39
5.3.1. Tipuri de activitate biomecanică statică
Activitatea statică de asigurare posturală este rezultatul
contracţiei statico-izometrice a grupelor şi lanţurilor musculare; ea nu
duce la scurtarea muşchiului şi nici la deplasarea unor segmente sau a
corpului în întregime. În cadrul lor, muşchii obosesc rapid, întrucât ei
solicită puternic centrii nervoşi, iar circulaţia sângelui şi a limfei la
nivelul muşchilor este îngreunată ca urmare a comprimării vaselor.
Ea este de trei feluri:
a. activitatea statică de consolidare o întâlnim în cazul
poziţiilor de echilibru stabil, (atârnat) unde centrul general de
greutate se află sub baza de susţinere. Aici grupele şi lanţurile
musculare se opun forţelor de tracţiune care, la nivelul articulaţiilor
se manifestă ca forţe ce au tendinţa de a disloca articulaţiile punând
în stare de tensiune capsula şi ligamentele, cu atât mai mult cu cât
solicitarea este mai mare. Efortul static de consolidare solicită
concomitent grupele şi lanţurile musculare antagoniste. De aceea
exerciţiile care folosesc acest tip de efort antrenează concomitent atât
muşchii agonişti cât şi pe cei antagonişti.
b. activitatea statică de fixare (echilibrare) apare în cazul
poziţiilor statice cu echilibru nestabil, unde centrul de greutate al
corpului se află deasupra bazei de susţinere, cum sunt poziţiile stând
şi numeroasele lor variante. Grupele şi lanţurile musculare se opun
forţelor care tind să dezechilibreze corpul, fixându-l în poziţia
respectivă. Condiţiile de echilibru nestabil determină forţe care se
manifestă la nivelul articulaţiilor sub formă de presiune, aceasta fiind
cu atât mai mare cu cât greutatea este mai mare (purtarea unei
greutăţi în braţe sau pe umeri). Şi aici efortul static solicită
concomitent grupe şi lanţuri musculare antagoniste (agonişti şi
antagonişti din diferite articulaţii). Poziţiile stând pe vârfuri, cumpănă
cu braţe lateral, stând pe mâini necesită cel mai mare efort static de
fixare.
În cele două tipuri de activitate statică descrise până acum,
forţa de gravitaţie acţionează în lungul axei verticale a corpului sau a
segmentelor sale aflate în echilibru stabil sau nestabil. Când corpul în
întregime sau segmentele sale se află în poziţii complexe, în care
forţa de gravitaţie numai acţionează în lungul axei verticale, de ex:
atârnat echer, sprijin lateral la inele, stând cu un picior flexat înainte,
stând cu braţele lateral, apar solicitări statice diferite. Musculatura
40
corpului luptând împotriva forţei de gravitaţie care tinde să schimbe
poziţia acestuia sau a segmentelor sale depune un efort static de
menţinere, care asigură poziţia.
c. activitatea statică de menţinere se întâlneşte atât în
poziţiie de echilibru stabil cât şi în cele de echilibru nestabil, la care
nu mai contribuie toate grupele şi lanţurile musculare antagoniste
ci, numai unele dintre ele. Acest tip de efort este folosit în reeducare
motrică. Numărul grupelor care depun efort de menţinere variază în
funcţie de poziţia pe care o analizăm.
Astfel, în poziţia atârnat la bară fixă grupa musculară a
flexorilor degetelor şi cea a basculei mediale a scapulei depun efort
static de menţinere, iar restul musculaturii depune efort static de
consolidare.
În poziţia atârnat echer se adaugă, cu efort static de
menţinere, grupa muşchilor flexori ai coapsei pe bazin şi muşchii
pereţilor abdominali.
În poziţia stând cu braţele depărtate grupa muşchilor
abductori în articulaţia scapulo-humerală şi a extensorilor cotului
depun efort de menţinere, iar restul activitate statică de fixare.
În poziţia sprijin lateral la inele grupa muşchilor adductori
în articulaţia scapulo-humerală şi muşchii basculei mediale a scapulei
depun un efort considerabil de menţinere.
Figura 5.1. Forme de activitate musculară statică
a – de mentinere; b – de consolidare; c – de fixare (echilibrare)
5.3.2. Tipuri de activitate biomecanică dinamică
Activitatea dinamică a musculaturii corpului are două
particularităţi: de învingere şi de cedare.
a. activitatea dinamică de învingere (contracţie concentrică)
este contracţia în care muşchiul se scurtează şi mobilizează oasele
printr-o mişcare concentrică, de apropiere; muşchii antagonişti sunt
întinşi şi prin aceasta contribuie la frânarea mişcării.
b. activitatea dinamică de cedare (contracţie excentrică) este
contracţia în care muşchiul efectuează mişcarea prin cedarea
progresivă a stării sale de contracţie, lungimea muşchiului crescând
corespunzător.
41
Astfel, înclinarea corpului înainte poate fi produsă prin
contracţia de învingere a musculaturii pereţilor abdominali, sau prin
contracţia de cedare a muşchilor şanţurilor vertebrale care sunt
antagoniştii primilor. Sau, un alt exemplu, flexia coapsei pe bazin
poate fi produsă de grupa flexorilor coapsei, iar dacă trunchiul este
aşezat în poziţie culcat pe o banchetă, cu faţa în jos, aceeaşi mişcare
rezultă din efortul dinamic de cedare al extensorilor coapsei, care
luptând împotriva gravitaţiei cedează treptat din contracţia lor şi
permit astfel mişcarea de flexie.
Rezultă o ideie de cea mai mare importanţă în biomecanică şi
anume: aceeaşi grupă musculară poate, în unele condiţii, să efectueze
mişcarea prin scurtare, ca şi mişcarea opusă ei, dar prin alungire
(cedare). Astfel, grupa flexorilor antebraţului pe braţ apropie
(flectează) cele două segmente prin contracţie de învingere, sau le
depărtează (extensie) prin contracţie de cedare.
Acest principiu este valabil pentru toate grupele musculare.
Ex: în mişcarea de tracţiune la bară fixă, în prima fază – de ridicare a
corpului – acţionează un lanţ muscular format din flexorii degetelor,
ai antebraţului, retroductorii în articulaţia scapulo-humerală,
coborâtorii scapulei şi muşchii basculei mediale a scapulei;
activitatea acestora la ridicarea corpului este de învingere.
În faza a doua a mişcării – de coborâre a corpului – tot
acelaşi lanţ muscular asigură mişcarea, însă prin activitate de cedare.
Un alt exemplu: la săritura în lungime (cu sau fără elan), în faza de
impulsie acţionează lanţul muscular al triplei extensii prin contracţie
musculară dinamică de învingere, iar la aterizare, acţionează acelaşi
lanţ muscular, însă prin efort dinamic de cedare.
Musculatura corpului dezvoltă două tipuri de activitate şi anume: statică şi dinamică, fiecare
cu particularităţile lor biomecanice.
Activitatea statică de asigurare posturală este rezultatul contracţiei statico-izometrice a grupelor
şi lanţurilor musculare; ea nu duce la scurtarea muşchiului şi nici la deplasarea unor segmente sau a
corpului în întregime. În cadrul lor, muşchii obosesc rapid, întrucât ei solicită puternic centrii nervoşi,
iar circulaţia sângelui şi a limfei la nivelul muşchilor este îngreunată ca urmare a comprimării vaselor
Ea este de trei feluri: activitatea statică de consolidare, activitatea statică de fixare
(echilibrare), activitatea statică de menţinere
Activitatea dinamică a musculaturii corpului are două particularităţi: de învingere şi de cedare.
42
Activitate statică de consolidare; activitate dinamică de învingere; activitate dinamică de cedare
1. Care sunt tipurile biomecanice de activitate musculară?
2.Care sunt tipurile biomecanice de activitate statică (exemple)?
3.Ce este activitate statică de consolidare (exemple)?
4.Ce este activitatea statică de fixare (exemple)?
5.Ce este activitatea statică de menţinere (exemple)?
6.Care sunt tipurile biomecanice de activitate dinamică (exemple)?
7. Ce este activitatea dinamică de învingere?
8. Ce este activitatea dinamică de cedare ?
1. În cadrul contracţiei izometrice muşchii obosesc tardiv.
2.Contracţia excentrică este contracţia în care lungimea muşchiului creşte corespunzător.
3. Activitatea statică de consolidare se întâlneşte în cazul poziţiilor de echilibru stabil, unde centrul
general de greutate se află sub baza de susţinere.
4.Activitatea dinamică a musculaturii corpului are două particularităţi: ...................şi de cedare.
5. Activitatea statică de asigurare posturală este rezultatul contracţiei ....................
43
Bucureşti, 1977.
44
BIOMECANICA COLOANEI VERTEBRALE
Cuprins:
6.1. Introducere
6.3.1.Structura funcţionala a coloanei vertebrale
6.3.2. Biomecanica coloanei vertebrale
6.1.Introducere
Coloana vertebrală este cel mai important segment al
aparatului locomotor. De ea sunt legate toate celelalte segmente, care
alcatuiesc trunchiul (toracele si bazinul) si tot de ea se articuleaza
membrele superioare si membrele inferioare. Ea ne conferă simetria
corpului şi direcţia de mişcare. Tot ea face posibilă atât mobilitatea
cât şi stabilitatea corpului.
descrierea aspectelor de structură ale coloanei vertebrale;
explicarea biomecanicii coloanei vertebrale;
aplicarea în practică în mod corect mişcărilor coloanei
vertebrale
– vor deprinde noţiunile referitoare la coloana vertebrală;
– conştientiza rolul coloanei vertebrale în mişcare
45
6.3.1.Structura funcţionala a coloanei vertebrale
Coloana vertebrală este alcătuită din suprapunerea pieselor
osoase numite vertebre.
Articulaţiile corpilor vertebrali
a). suprafeţele articulare sunt date de feţele superioară şi
inferioară, uşor concave ale corpilor vertebrali. Între aceste suprafeţe
osoase se găsesc discurile intervertebrale.
b). discurile intervertebrale
sunt formaţiuni fibrocartilaginoase alcătuite dintr-o porţiune fibroasă periferică (inelul
fibros) şi o porţiune centrală (nucleul pulpos). Discul intervertebral
începe să se constituie încă de la embrionul de 40 mm. Rezistenţa
inelului fibros creşte de la centru spre periferie. Inelul fibros este
format din lame de fibre conjunctive care se inseră profund pe zona
compactă osoasă. Nucleul pulpos se comportă fizic ca un gel care
pierde apă şi îşi diminuează fluiditatea în raport direct cu presiunea
ce se exercită asupra lui.
Rolul discurilor intervertebrale este multiplu:
– contribuie, prin rezistenţa lor, la menţinerea curburilor
coloanei;
– favorizează, prin elasticitatea lor, revenirea la starea de
echilibru
– transmit, în toate direcţiile, greutatea corpului diferitelor
segmente
ale coloanei;
– amortizează şocurile sau presiunile la care fiecare segment
este
supus în mod special în cursul mişcărilor şi eforturilor.
În toată lungimea coloanei vertebrale se întind două
ligamente:
– ligamentul vertebral comun anterior pus în
tensiune în timpul
extensiei coloanei, pe care o limitează
– ligamentul vertebral comun posterior pus în
tensiune de mişcarea de flexie a coloanei pe care o limitează.
Articulaţiile apofizelor articulare
Aceste articulaţii sunt plane şi permit doar simpla alunecare a
suprafeţelor articulare una pe cealaltă.
46
Articulaţiile lamelor vertebrale
Acestea nu sunt articulaţii propriu-zise.
Ele sunt unite prin ligamente speciale, numite ligamente
galbene, care prin structura lor permit apropierea şi depărtarea
lamelor vertebrale una faţă de alta.
Articulaţiile apofizelor spinoase
Apofizele spinoase sunt unite între ele prin două feluri de
ligamente: ligamentele interspinoase (între două apofize spinoase) şi
ligamentul supraspinos (pe toată lungimea coloanei vertebrale). În
regiunea cervicală posterioară, ligamentul are rolul de a menţine
pasiv capul şi gâtul, pentru a nu se flecta înainte.
Articulaţiile apofizelor transverse
Apofizele transverse sunt unite
intertransverse.
prin
ligamentele
Articulaţia occipito-atlantoidă
Este o diartroză bicondiliană. Suprafeţele articulare sunt, pe
de o parte, cei doi condili occipitali care privesc în jos, înainte şi în
afară şi au formă convexă şi pe de altă parte, cele două cavităţi
glenoide ale atlasului, care privesc în sus, înainte şi înăuntru şi au
formă concavă. Suprafeţele articulare sunt acoperite de un strat
subţire de cartilaj hialin şi sunt unite între ele printr-o capsulă subţire,
întărită de două ligamente, anterior şi poaterior.
Muşchii implicaţi în mişcările coloanei vertebrale sunt:
– muşchii gâtului:
sternocleidomastoidianul situat pe faţa
laterală a gâtului, pe sub muşchiul pielos al gâtului şi îndreptat
diagonal de sus în jos dinapoi înainte şi din afară înăuntru. Proximal
se inseră pe apofiza mastoidă a osului temporal, iar distal se inseră
prin două capete: unul pe manubriul sternal (capătul sternal) şi unul
pe partea internă a claviculei (capătul clavicular). Acest muşchi
flectează capul pe coloană, îl înclină (apleacă) lateral de partea lui şi
îl rotează îndreptând bărbia în partea opusă.
scalenii (anterior, mijlociu şi posterior) se
întind de la apofizele trnsverse ale ultimelor şase vertebre cervicale la
primele două coaste. Când iau punct fix pe capetele distale, înclină de
partea lor coloana vertebrală cervicală. Când iau punct fix pe capetele
proximale, devin muşchi inspiratori.
-muşchii prevertebrali: ei se găsesc pe faţa
anterioară a coloanei vertebrale.
dreptul anterior al capului se inseră
proximal pe osul occipital, înaintea găurii occipitale; se împarte în
patru fascicule şi se inseră distal pe tuberculii anteriori ai vertebrelor
cervicale 3,4,5,6. Este flexor al capului pe coloana cervicală.
micul drept anterior al capului situat
imediat înapoia precedentului, se inseră proximal pe
osul occipital, iar distal, pe masele laterale şi pe
apofizele transverse ale atlasului. Flectează capul pe
coloană.
47
lungul gâtului se întinde de la tuberculul
anterior al atlasului până la corpii vertebrali ai
primelor trei vertebre dorsale. Este flexor şi rotator al
coloanei vertebrale cervicale.
– muşchii abdominali antero-laterali.
marele drept al abdomenului; cele trei
fascicule ale sale se inseră proximal pe cartilajele costale ale
coastelor 5,6,7. Distal, se inseră pe marginea superioară a pubisului.
Când ia punct fix pe pubis, coboară coastele (muşchi expirator) şi
flectează toracele pe bazin. Când ia punct fix pe coaste, flectează
bazinul pe torace. Prin contracţia lui ajută împreună cu ceilalţi
muşchi la comprimarea viscerelor şi expulzarea conţinutului acestora
(micţiune, defecaţie, vomă).
marele oblic al abdomenului (oblicul
extern) este muşchi superficial. Se inseră proximal pe ultimele 7-8
coaste, iar distal, pe marginea crestei iliace, pe spina iliacă anterosuperioară, pe marginea anterioară a osului coxal, pe pubis şi pe linia
albă care este o bandă conjunctivă rezistentă care se întinde pe linia
mediană de la pubis la apendicele xifoid şi rezultă din încrucişarea
aponevrozelor muşchilor largi ai abdomenului. Când ia punct fix pe
bazin coboară coastele (muşchi expirator) flectează toracele pe bazin
şi comprimă viscerele abdominale. Când ia punct fix pe torace, este
un flexor al bazinului pe torace. Când se contractă de o singură parte,
este un rotator al coloanei vertebrale.
micul oblic al abdomenului (oblicul
intern) este situat sub marele oblic. Se inseră distal, pe spina iliacă
antero-superioară, pe creasta iliacă, pe apofizele transverse ale primei
vertebre sacrate şi ale ultimelor vertebre lombare. Are acţiune
asemănătoare cu cea a marelui oblic.
transversul abdomenului fasciculele lui
pornesc de la ultimele coaste, apofizele transverse ale coloanei
lombare, marginea internă a crestei iliace. Anterior ele formează o
aponevroză largă ce se inseră pe linia albă, la care participă.
Comprimă viscerele abdominale, iar secundar este muşchi expirator.
– muşchii lombo-iliaci închid posterior cavitatea
abdominală.
pătratul lombelor situat pe laturile
coloanei lombare cu trei grupe de fascicule: ilio-costale, iliotransversale şi costo transversale. De la coasta 12-a la creasta iliacă.
Când ia punct fix pe creasta iliacă coboară ultimele coaste (muşchi
expirator) şi înclină coloana lateral. Când ia punct fix pe torace,
înclină bazinul lateral pe torace.
psoasul iliac situat în partea posterioară
a abdomenului, în fosa iliacă internă şi în partea anterioară a coapsei.
Este format din două porţiuni: psoasul şi iliacul. Ambele porţiuni se
inseră distal, printr-un tendon pe micul trohanter al extremităţilor
superioare ale femurului. Are acţiuni foarte importante: flectează
coapsa pe bazin
– flectează coloana vertebrală şi bazinul pe coapsă
– flectează trunchiul pe bazin
– rotator al coloanei.
Împreună cu muşchii abdominali, cu cei ai spatelui şi
cu ischio-gambierii asigură echilibrul trunchiului pe coapsă.
48
– muşchii posteriori ai coloanei vertebrale sunt în
număr mare:
trapezul, prin baza lui se inseră pe linia
mediană de la protuberanţa occipitală externă, pe ligamentul cervical
posterior şi pe apofizele spinoase ale vertebrelor cervicale inferioare
şi ale celor dorsale. Prin vârful lui se inseră pe cele două oase ale
centurii scapulare (claviculă, acromion, spina omoplatului). Rolul lui:
mobilizează centura scapulară şi umărul ridicându-le şi apropiind
omoplatul de coloană, înclină capul lateral, înclină coloana cervicală
lateral şi înclină coloana dorsală spre omoplatul de aceeaşi parte.
marele dorsal, prin baza lui se inseră pe
ultimele 4 coaste, pe apofizele spinoase ale ultimelor vertebre dorsale
şi lombare şi pe buza externă a crestei iliace. Rolul lui: este adductor,
proiector înapoi şi rotator înăuntru al braţului; tracţionează asupra
coastelor (muşchi expirator), tracţionează asupra trunchiului spre braţ
(ca în mişcarea de atârnare sau căţărare).
romboidul situat în partea inferioară a cefei
şi în partea superioară a regiunii dorsale. Rolul lui: trage omoplatul
înăuntru şi îl basculează, apropiind vârful omoplatului de coloană;
trage coloana spre omoplat.
unghiularul situat pe partea laterală a
cefei. Proximal, se inseră pe apofizele transverse ale primelor 5
vertebre cervicale, iar distal, pe unghiul supero-intern al omoplatului.
Rolul lui: trage omoplatul în sus, înclină lateral coloana cervicală pe
partea lui.
micul dinţat postero-superior, situat sub
romboid. De la apofizele C5-D3 până pe coastele 2-5. Este muşchi
inspirator.
micul dinţat postero-inferior. De la
apofizele spinoase D11-L3 până pe ultimele 4 coaste. Este muşchi
inspirator.
muşchii cefei. Situaţi sub trapez, romboid şi
micul dinţat, deasupra unghiularului, sunt în număr de 8. Cel mai
important este muşchiul splenius. Sunt muşchi de extensie, înclinaţie
laterală şi de rotaţie a capului.
muşchii spinali se găsesc în şanţurile
vertebrale formate din apofizele spinoase şi coaste. (ilio-costalul,
lungul dorsal, spino-transversalul). La nivelul regiunii lombare
inferioare alcătuiesc sacro-spinalul. Rolul lor: sunt muşchi extensori
ai coloanei şi menţin echilibrul extrânsec al acesteia.
– muşchii intertransversali înclină coloana lateral
de partea lor
– muşchii interspinoşi sunt extensori ai coloanei
6.3.2. Biomecanica coloanei vertebrale
Mişcările coloanei vertebrale sunt mişcări complexe. Ele se
realizează prin cumularea uşoarelor deplasări ale corpurilor vertebrale
(la nivelul discurilor intervertebrale şi la nivelul articulaţiilor). Aceste
mişcări sunt limitate de rezistenţa ligamentelor şi a articulaţiilor
intervertebrale şi de gradul de compresibilitate a ţesutului
fibrocartilaginos din care este compus discul.
49
Mişcarea de flexie
În mişcarea de flexie, porţiunea anterioară a discurilor
intervertebrale este comprimată, în timp ce ligamentul vertebral
comun posterior, ligamentele galbene, ligamentele interspinoase,
ligamentul supraspinos şi muşchii spatelui sunt puşi sub tensiune.
Muşchii care iniţiază mişcarea sunt cei ai peretelui abdominal in
special dreptul abdominal si cei doi oblici, psoasul iliac şi muşchii
subhioidieni şi sternocleidomastoidienii. Odată iniţiată mişcarea,
grupul antagonist al flexorilor (extensorii coloanei) intră în acţiune şi
gradează flectarea trunchiului, învingând forţele gravitaţionale.
Mişcarea de extensie
În mişcarea de extensie, porţiunile posterioare ale discurilor
intervertebrale sunt comprimate, în timp ce ligamentul vertebral
comun anterior este pus sub tensiune. Extensia este blocată în ultima
fază de intrarea în contact a apofizelor articulare şi apoi a apofizelor
spinoase. Muşchii şanţurilor vertebrale, deci muşchii extensori, sunt
cei care iniţiază mişcarea, care apoi este controlată de grupul anterior.
Mai intervin în extensie şi: spleniusul capului, muşchii posteriori ai
gâtului, interspinoşii şi muşchii sacrospinali.
Mişcarea de înclinare laterală (îndoire).
Această mişcare are maximum de amplitudine în segmentul
dorsal. Muşchii în înclinare sunt: pătratul lombelor, psoasul,
intertransversalii şi dreptul lateral al capului. Mai pot interveni şi
muşchii şanţurilor vertebrale şi în special sistemul transverso-spinos,
sternocleidomastoidianul (STM), scalenii, muşchii cefei, trapezul,
marele şi micul oblic abdominal.
Mişcarea de rotaţie (răsucire).
Este maximă în regiunea cervicală. Coloana dorsală se
rotează puţin şi nuumai dacă se înclină şi lateral. Coloana lombară se
răsuceşte când este în extensie. Muşchii care execută mişcarea sunt:
oblicii abdominali, intercostalii, sistemul spino-transvers al muşchilor
şanţurilor vertebrale. Răsucirea de aceeaşi parte se face prin: marele
dorsal, spleniusul, lungul gâtului şi micul oblic abdominal. Răsucirea
de partea opusă se face prin: spino-transvers şi marele oblic
abdominal.
Biomecanica articulaţiei occipito-atlantoidiene
Articulaţia acţionează ca o pârghie de gradul I, cu punctul de
sprijin în articulaţie, plasat între forţa dată de muşchii cefei şi
rezistenţa dată de greutatea capului care tinde să cadă înainte. Ea
permite mişcări de flexie cu amplitudinea de 20o, de extensie de 30o
şi de înclinare laterală de 15o.
Muşchii flexori sunt: marele şi micul drept anterior ai capului
şi dreptul lateral al capului.
Muşchii extensori sunt: trapezul, splenius, marele complex,
marele şi micul drept posterior ai capului.
Muşchii pentru înclinare sunt: trapezul, spleniusul, micul
complex, STM, dreptul lateral al gâtului.
50
Biomecanica articulaţiei atlanto-axoidiene
Este articulaţia dintre prima şi a doua vertebră cervicale.
(atlas şi axis). Vertebra atlas nu are corp vertebral şi nici apofize
articulare inferioare, acestea fiind reduse la simple suprafeţe
articulare, aflate pe feţele inferioare ale maselor lui laterale. Împreună
cu acestea, apofizele articulare superioare ale axisului realizează
articulaţiile atlanto-axoidiene laterale, articulaţii plane ca şi cele
dintre apofizele articulare ale celorlalte vertebre. Prin ea se realizează
numai mişcarea de rotaţie a capului cu o amplitudine de 30o de o
parte şi de alta. La rotaţii de amplitudini mai mari iau parte şi
articulaţiile vertebrelor subiacente.
Coloana vertebrală leagă toate celelalte segmente, care alcătuiesc trunchiul (toracele si
bazinul) si tot de ea se articuleaza membrele superioare si membrele inferioare conferind simetria
corpului, direcţia de mişcare, dar şi mobilitatea şi stabilitatea corpului. Principalele mişcări executate
la nivelul coloanei sunt:
-Mişcarea de flexie – în care porţiunea anterioară a discurilor intervertebrale este comprimată, în timp
ce ligamentul vertebral comun posterior, ligamentele galbene, ligamentele interspinoase, ligamentul
supraspinos şi muşchii spatelui sunt puşi sub tensiune. Muşchii care iniţiază mişcarea sunt cei ai
peretelui abdominal in special dreptul abdominal si cei doi oblici, psoasul iliac şi muşchii subhioidieni
şi sternocleidomastoidienii
-Mişcarea de extensie– în care porţiunile posterioare ale discurilor intervertebrale sunt comprimate,
în timp ce ligamentul vertebral comun anterior este pus sub tensiune. Muşchii şanţurilor vertebrale,
deci muşchii extensori, sunt cei care iniţiază mişcarea, care apoi este controlată de grupul anterior. Mai
intervin în extensie şi: spleniusul capului, muşchii posteriori ai gâtului, interspinoşii şi muşchii
sacrospinali.
-Mişcarea de înclinare laterală – are maximum de amplitudine în segmentul dorsal. Muşchii în
înclinare sunt: pătratul lombelor, psoasul, intertransversalii şi dreptul lateral al capului. Mai pot
interveni şi muşchii şanţurilor vertebrale şi în special sistemul transverso-spinos,
sternocleidomastoidianul (STM), scalenii, muşchii cefei, trapezul, marele şi micul oblic abdominal.
-Mişcarea de rotaţie -este maximă în regiunea cervicală. Coloana dorsală se rotează puţin şi nuumai
dacă se înclină şi lateral. Coloana lombară se răsuceşte când este în extensie. Muşchii care execută
mişcarea sunt: oblicii abdominali, intercostalii, sistemul spino-transvers al muşchilor şanţurilor
vertebrale. Răsucirea de aceeaşi parte se face prin: marele dorsal, spleniusul, lungul gâtului şi micul
oblic abdominal. Răsucirea de partea opusă se face prin: spino-transvers şi marele oblic abdominal.
51
– coloana vertebrală; discuri intervertebrale; mişcarea de flexie; mişcarea de extensie.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Ce este coloana vertebrală?
Care sunt articulaţiile coloanei vertebrale?
Precizaţi rolul discurilor intervertebrale.
Care sunt mişcările coloanei vertebrale ?
Ce muşchi sunt implicaţi în flexia coloanei?
Ce muşchi sunt implicaţi în extensia coloanei?
Ce muşchi fac înclinarea laterală a coloanei?
1.Mişcarea de înclinare laterală a coloanei are maximum de amplitudine în segmentul dorsal.
2. În timpul mişcării de extensie a coloanei, porţiunile anterioare ale discurilor intervertebrale sunt
comprimate.
3. Răsucirea de aceeaşi parte se face prin: marele dorsal, spleniusul, lungul gâtului şi marele oblic
abdominal
4.Răsucirea de partea opusă se face prin: spino-transvers şi..............................
5. Principalele mişcări efectuate la nivelul coloanei vertebrale sunt: flexie, extensie, înclinare laterală
şi...................
52
Bucureşti, 1977.
53
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI UMĂRULUI
Cuprins:
7.1. Introducere
7.3.1. Structura funcţională si biomecanica centurii scapulare
7.3.2. Structura fucţională si biomecanica umarului
7.1.Introducere
Legătura dintre partea superioară a trunchiului şi membrele
superioare este realizată de centura scapulară.
Scheletul centurii scapulare este alcătuit din două oase:
clavicula şi omoplatul. Clavicula este un os lung, turtit, aşezat
transversal, deasupra toracelui între manubriul sternal şi acromionul
omoplatului. Omoplatul (scapula) este un os lat, triunghiular, cu baza
în sus, turtit antero-posterior, aplicat pe faţa postero-externă a
toracelui, între primul şi al optulea spaţiu intercostal.
7.2. Obiectivele şi competenţele/unităţii de învăţare
– descrierea structurii centurii scapulare;
– descrierea anatomiei articulaţiei umărului;
– aplicarea corectă practică a mişcărilor acestei formaţiuni
complexe.
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la centura scapulară şi umăr;
vor conştientiza biomecanica centurii scapulare şi a umărului.
54
7.3.1. Structura funcţională şi biomecanica centurii scapulare
Articulaţiile centurii scapulare sunt:
– articulaţia sterno-claviculară
– articulaţia acromio-claviculară
– articulaţia scapulo-toracică
a. Biomecanica articulaţiei sterno-claviculară
Articulaţia sterno-claviculară este o diartroză prin dublă
îmbucare,
deci o articulaţie şelară, are două grade de libertate: permite
claviculei mişcări de ridicare şi coborâre şi mişcări de proiectare
înainte şi înapoi, iar ca o rezultantă a acestora şi mişcări de
circumducţie. Adevăratul pivot al acestor mişcări este ligamentul
costo-clavicular în jurul căruia se realizează aceste mişcări.
Extremităţile claviculei, în diversele mişcări, se deplasează
concomitent, dar în sens invers, astfel:
– în mişcarea de proiecţie înainte a claviculei extremitatea ei
internă basculează înapoi, iar cea externă -înainte.
– în mişcarea de proiecţie înapoi a claviculei, extremitatea
ei internă basculează înainte, iar cea externă -înapoi..
– în mişcarea de circumducţie, extremitatea internă are o
amplitudine mai mică, iar cea externă o amplitudine mai mare.
Muşchii motori ai articulaţiei sterno-claviculare sunt:
-muşchii ridicători ai claviculei /
muşchii pentru proiecţia înapoi a claviculei
– trapezul
sternocleidomastoidianul(capătul clavicular)
-muşchii coborâtori ai claviculei /
muşchii pentru proiecţia înainte a
claviculei:
-marele pectoral, deltoidul,
subclavicularu
55
b. Biomecanica articulaţiei acromio-claviculare.
Articulaţia acromio-claviculară este o artrodie (capul
articular este mai mic decât o jumătate de sferă). Are mişcări de
alunecare, care deşi foarte limitate, permit omoplatului basculări de
mare amplitudine. Această articulaţie conferă centurii scapulare o
anumită supleţe. Fără ea mişcările claviculei ar antrena mişcări bruşte
şi necoordonate ale omoplatului pe torace.
c. Biomecanica articulaţiei scapulo-toracice
Omoplatul se sprijină indirect pe torace, prin intermediul
claviculei, la nivelul articulaţiei sterno-claviculare.
Ridicarea omoplatului este realizată de fasciculele superioare
ale trapezului, de romboid şi unghiular. Realizată concomitent şi
bilateral, contribuie la ridicarea braţelor prin înainte, sus.
Coborârea omoplatului se realizează de fasciculele inferioare
ale trapezului, de dinţatul mare şi dorsalul mare. Realizată
concomitent şi bilateral, contribuie la realizarea poziţiei stând
(poziţia de drepţi).
7.3.2. Structura fucţională si biomecanica umărului
a. Structura functionala a umarului
Această articulaţie este o enartroză.
a). suprafeţele articulare sunt: capul humerusului, şi
cavitatea glenoidă a omoplatului, ambele acoperite cu cartilaj hialin.
Cavitatea glenoidă este înconjurată de bureletul glenoidian, care-i
măreşte capacitatea.
b). cele două suprafeţe sunt menţinute în contact de o capsulă
articulară întărită în partea superioară de un ligament coracohumeral şi anterior de trei ligamente gleno-humerale.
Muşchii care participă la mişcările umărului sunt:
muşchii posteriori ai coloanei vertebrale (descrişi
anterior)
muşchii toraco-brahiali (descrişi anterior).
muşchii scapulo-brahiali:
deltoidul este cel mai voluminos. Prin baza lui, se
inseră proximal pe treimea externă a marginii anterioare a claviculei,
pe marginea externă a acromionului şi pe buza inferioară a marginii
posterioare a spinei omoplatului. Toate aceste fascicule converg spre
tendonul distal, care se inseră pe buza superioară a amprentei
deltoidiene de pe faţa externă a humerusului. Acţiunea lui este
complexă, in totalitatea lui. Dacă ia punct fix pe centura scapulară,
este abductor al braţului. Când ia punct fix pe humerus, deltoidul
trage centura scapulară şi toracele, cum se întâmplă în poziţia atârnat
şi în mişcările de căţărare.
56
coraco-brahialul se inseră proximal pe apofiza
coracoidă impreuna cu scurta portiune a bicepsului, iar distal în
treimea mijlocie a feţei interne a humerusului. Când ia punct fix pe
apofiza coracoidă este proiector înainte, adductor şi rotator în afară a
humerusului, iar când ia punct fix pe humerus, îl apropie pe acesta de
apofiza coracoidă şi deci de omoplat, ca în poziţia atârnat şi in
miscarile de căţărare.
supraspinosul are o formă triunghiulară, se
inseră intern pe fosa supraspinoasă a omoplatului şi extern pe faţeta
superioară a marii tuberozităţi a extremităţii superioare a
humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este abductor al braţului,
iar când ia punct fix pe humerus, trage omoplatul către acesta.
subspinosul se inseră intern pe fosa subspinoasă
a omoplatului şi extern pe faţeta mijlocie a marii tuberozităţi a
extremităţii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat
este rotator în afară al braţului şi când ia punct fix pe humerus trage
omoplatul către braţ.
micul rotund situat imediat în afara
subspinosului, se inseră intern pe fosa subspinoasă a omoplatului şi
extern pe faţa inferioară a marii tuberozităţi a extremităţii superioare
a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este rotator în afară al
humerusului şi când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către
braţ
marele rotund este un muşchi puternic, se inseră
intern pe unghiul inferior al omoplatului, se îndreaptă în sus, în afară
şi înainte, ocoleşte faţa internă a extremităţii superioare a
humerusului şi se innseră pe buza posterioară a culisei bicipitale a
humerusului. Când ia punct fix pe omoplat, este un adductor al
braţului, iar când ia punct fix pe humerus este un ridicător al
omoplatului.
subscapularul se inseră intern în fosa
subscapulară şi extern pe mica tuberozitate a extremităţii superioare a
humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este un rotator înăuntru şi
un adductor al braţului, iar când ia punct fix pe humerus trage
omoplatul către braţ.
b. Biomecanica articulaţiei scapulo-humerale
Articulaţia scapulo-humerală este cea mai mobilă articulaţie.
Are trei grade de libertate: Ea acţionează în strânsă corelaţie
funcţională cu articulaţiile centurii scapulare, mărindu-se astfel
amplitudinea de mişcare a membrului superior faţă de trunchi.
Mişcarea de abducţie (de îndepărtare a braţului). În această
mişcare cele două extremităţi ale humerusului suferă o deplasare în
sens invers. Extremitatea inferioară urcă iar cea superioară coboară.
Mişcarea se face până când marea tuberozitate se loveşte de porţiunea
superioară a bureletului glenoidian.În acest moment, suprafaţa
57
articulară a capului humeral părăseşte aproape cavitatea glenoidă şi
intră în contact cu porţiunea inferioară a capsulei articulare.
muşchii abductori ai umărului sunt:
- deltoidul cu toate fasciculele lui;
- supraspinosul (chiar singur în afara
deltoidului)
- lunga porţiune a bicepsului brahial (are
un rol secundar)
Mişcarea de abducţie se poate face numai până la un unghi de 900.
Peste această valoare, ridicarea humerusului nu este posibilă datorită
prezenţei acromionului. Ridicarea braţului peste 900 se face numai cu
ajutorul mişcării de basculă laterală a scapulei.
Mişcarea de adducţie se face în sens invers, un rol
important
revine greutăţii membrului şi gravitaţiei, miscarea fiind controlata tot
de muschii abductori care, prin contractia lor izometrica, dirijeaza
apropierea membrelor superioare de trunchi.
muşchii adductori ai umărului sunt:
pectoralul mare,
dorsalul mare, rotundul mare, rotundul mic, subscapular, coracobrahial biceps brahial (cu scurta porţiune), triceps brahial (cu
lunga porţiune).
Mişcările de proiecţie înainte (anteducţie) şi înapoi
(retroducţie)
Ele se fac: cu bascularea capului humeral înapoi, în
anteducţie şi cu bascularea capului humeral înainte, în retroducţie, in
timp ce extremitatea inferioara a humerusului se deplaseaza in sens
invers, pe un arc de cerc dispus sagital.
Amplitudinea proiecţiei înainte este de 950 iar cea a proiecţiei
înapoi de
200. Amplitudinea lor se poate mări prin intervenţia centurii scapulare
şi a coloanei vertebrale până la 180o în anteducţie şi 35o în
retroducţie.
În anteducţie intervin muşchii: – marele pectoral,coraco-brahialul,
deltoidul (fascicule claviculare)
În retroducţie intervin muşchii:
marele dorsal
– deltoidul (fascicule spinale),
Mişcările de rotaţie înăuntru (mediană) şi în afară
(laterală)
Ele se realizează în jurul unui ax longitudinal ce trece prin
capul
humeral in jurul axei anatomice lungi a humerusului. Amplitudinea
lor este de 800 pentru rotaţia externă şi 950 pentru rotaţia internă.
In mişcarea de rotatie inăuntru, capul humerusului alunecă
dinainte – înapoi pe cavitatea glenoidă. Mişcarea este produsă de
muşchii supraspinos, rotundul mare, subscapular.
58
În mişcarea de rotaţie în afară, capul humerusului alunecă
dinapoi – înainte pe cavitatea glenoidă. Mişcarea este produsă de
muşchii subspinos şi micul rotund.
Mişcarea de circumducţie
Această mişcare însumează mişcările precedente care se
execută in jurul celor trei axe. Capul humeral descrie un mic cerc
urmărind conturul cavităţii glenoide, în timp ce extremitatea
inferioară a humerusului descrie un cerc mare, dar în sens invers.
Între articulaţiile centurii scapulare şi articulaţia scapulohumerală este o strânsă legătură în mişcările variate şi ample ale
membrului superior.
Legătura dintre partea superioară a trunchiului şi membrele superioare este realizată de
centura scapulară, al cărei schelet este alcătuit din două oase: clavicula şi omoplatul.
Omoplatul se sprijină indirect pe torace, prin intermediul claviculei, la nivelul articulaţiei sternoclaviculare.
Ridicarea omoplatului este realizată de fasciculele superioare ale trapezului, de romboid şi
unghiular.
Coborârea omoplatului se realizează de fasciculele inferioare ale trapezului, de dinţatul mare
şi dorsalul mare
Articulaţia scapulo-humerală este cea mai mobilă articulaţie. Are trei grade de libertate, la nivelul ei
realizându-se următoarele mişcări: flexie-extensie, abducţie-adducţie, rotaţie internă-rotaţie externă,
circumducţie.
Centura scapulară; articulaţia scapulo-humerală; claviculă – os lung şi turtit; omoplat
1.
2.
3.
4.
5.
Ce este centura scapulară ?
Care sunt articulaţiile centurii scapulare?
Precizaţi muşchii motori ai articulaţiei sterno– claviculare!
Precizaţi structura funcţională a articulaţiei scapulo-humerale!
Care sunt muşchii implicaţi în mişcările umărului?
59
1.Scheletul centurii scapulare este alcătuit din două oase: claviculă şi stern.
2. Mişcarea de flexie a umărului e realizată de coracobrahial şi bicepsul brahial
3. Mişcarea de circumducţie însumează mişcările de flexie-extensie, abducţie-adducţie, rotaţie
internă-rotaţie externă, circumducţie care se execută in jurul celor trei axe.
4. Coborârea omoplatului se realizează de fasciculele inferioare ale trapezului, de dinţatul mare şi
........................................
5. Mişcarea de ridicare a omoplatului este realizată de fasciculele superioare ale trapezului, de
romboid şi ......................
2.Baciu, C, – Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport-Turism,
Bucureşti, 1977.
60
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI COTULUI
Cuprins:
8.1. Introducere
8.3.1. Structura funcţională a articulaţiei cotului
8.3.2. Biomecanica articulaţiei cotului
8.1.Introducere
Articulaţia humero-cubito-radială este o trohleartroză şi are
un singur grad de libertate. Ea permite numai executarea mişcărilor
de flexie şi extensie. Flexia şi extensia active au o amplitudine medie
normală de 1500, dintre care 900 revin extensie şi 600 flexiei.
descrierea structurii funcţionale a articulaţiei cotului;
explicarea biomecanicii articulaţiei cotului;
efectuarea în mod corect a mişcărilor în această articulaţie.
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la articulaţia cotului;
– vor conştientiza rolul articulaţiei cotului în mişcare.
61
8.3.1. Structura funcţională a articulaţiei cotului
Această articulaţie este o trohleartroză, are un singur grad de
libertate şi permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie,
a antebraţului pe braţ.
Se întâlnesc aici trei oase iar suprafeţele articulare sunt:
– extremitatea inferioară a humerusului (trohleea, condilul
humeral şi epicondilul),
– extremitatea superioară a cubitusului prezintă o scobitură
semilunară (marea cavitate sigmoidă), apofiza coronoidă în partea
anterioară a cavităţii sigmoide şi tuberozitatea (olecranul) în partea
posterioară a cavităţii sigmoide. La marginea externă a acestei
cavităţi se află o altă scobitură semilunară (mica cavitate sigmoidă)
care ia parte la alcătuirea articulaţiei radio-cubitale superioare.
– extremitatea superioară a radiusului prezintă o scobitură
(cupula radială) care se adaptează pe condilul humeral.
Capul radial, prin faţa sa superioară contribuie la alcătuirea
articulaţiei cotului, iar prin faţa sa laterală contribuie la alcătuirea
articulaţiei radio-cubitale superioare.
Suprafeţele articulare sunt acoperite de cartilajul hialin.
Trohleea humerală vine în raport cu incizura cubitusului, iar condilul
humeral cu foseta capului radial.
Mijloacele de unire sunt capsula articulară, care leagă
humerusul cu cubitusul (ulna) şi radiusul. Capsula articulară este laxă
şi întărită lateral de patru ligamente mai puternice dispuse anterior,
posterior, lateral extern şi lateral intern.
Membrana sinovială este ca o foiţă subţire, înveleşte pe
dinăuntru capsula articulară. Ea este comună atât articulaţiei humerocubito-radiale, cât şi articulaţiei radio-cubitale superioare.
Muşchii implicaţi în mişcările cotului sunt flexori şi
extensori.
Muşchii flexori sunt:
bicepsul brahial, cu două capete
superioare (de unde şi numele) şi unul inferior. Proximal, se inseră cu
un cap (scurta porţiune a bicepsului) pe vârful apofizei coracoide,
printr-un tendon comun cu coraco-brahialul; cu celălalt cap, (lunga
porţiune a bicepsului) se inseră pe suprafaţa de deasupra cavităţii
glenoide. Prin unirea celor două porţiuni se formează corpul muscular
care descinde vertical în faţa humerusului şi a cotului şi se inseră
62
distal, printr-un tendon puternic, pe tuberozitatea bicipitală a
radiusului.
Când ia punct fix pe omoplat are mai multe acţiuni:
– proiectează înainte şi rotează înăuntru braţul;
– flectează antebraţul supinat pe braţ;
– rotează antebraţul în afară (supinaţie);
– este adductor al braţului (prin porţiunea scurtă)
– este abductor al braţului (prin porţiunea lungă)
Acţiunea cea mai importantă este cea de
supinaţie şi pe plan secundar de flexor al antebraţului pe braţ.
Când ia punct fix pe antebraţ (ca în poziţia atârnat),
flectează braţul pe antebraţ şi apropie omoplatul.
brahialul anterior este situat sub biceps.
Se inseră proximal pe buza inferioară a amprentei deltoidiene şi pe
faţa internă şi externă a jumătăţii inferioare a humerusului. Se
îndreaptă în jos şi după ce trece de faţa anterioară a articulaţiei
cotului, se inseră distal pe o mică suprafaţă rugoasă, situată pe faţa
internă a bazei apofizei coronoide a cubitusului.
Când ia punct fix pe humerus, flectează antebraţul pe braţ;
Când ia punct fix pe cubitus flectează braţul pe antebraţ
muşchii epicondilieni sunt în număr de
patru:brahio-radial, primul brahial extern, al doilea
brahial extrenscurtul supinator
Muşchii extensori sunt:
tricepsul brahial
este un muşchi
voluminos, ocupă
singur faţa posterioară a braţului. Are trei capete superioare (de unde
şi numele) şi unul inferior. Din cele trei capete unul este lung (lunga
porţiune a tricepsului) şi se inseră pe suprafaţa rugoasă sub cavitatea
glenoidă a omoplatului. Celelate două sunt scurte: vastul extern şi
vastul intern. Când ia punct fix proximal, este un extensor al
antebraţului pe braţ, prin lunga porţiune este un adductor al braţului.
Când ia punct fix pe olecran, este fie un coborâtor, fie un ridicător
al omoplatului, după cum membrul superior este orientat în jos sau în
sus.
anconeul
este un muşchi scurt şi
trunghiular, situat pe faţa posterioară a cotului. Se inseră proximal,
prin baza sa, pe faţa posterioară a epicondilului. Se îndreaptă în jos şi
înăuntru şi se inseră distal, prin vârful său, pe marginea externă a
olecranului.
Când ia punct fix pe humerus, este extensor al antebraţului pe
braţ;
Când ia punct fix pe cubitus este un extensor al braţului pe
antebraţ.
În plus, el joacă un rol important în mişcările de lateralitate ale
cubitusului, în timpul prono-supinaţiei.
Muşchii extensori ai degetelor vor fi studiaţi
la antebraţ.
63
8.3.2. Biomecanica articulaţiei cotului
Articulaţia humero-cubito-radială este o trohleartroză şi
permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie.
Miscarea de flexie este apropierea antebraţului de braţ. Are
o amplitudine activă normală de aproape de 1500. În faza finală a
mişcării, mâna nu se orientează spre umăr ci spre torace, deoarece
axa antebraţului nu se suprapune axei braţului, ci este dirijată faţă de
acesta înăuntru. Explicaţia constă în orientarea oblică în sus şi
înăuntru a jgheabului trohleei humerale.
Muşchii flexori sunt: brahialul anterior, bicepsul
brahial şi muşchii epicondilieni.
Mişcarea de extensie este mişcarea de îndepărtarea a
antebraţului de braţ. Amplitudunea este de 900. Mişcarea de
extensie este limitată de vârful olecranului şi de ligamentul
anterior al cotului care este pus sub tensiune.
Muşchii extensori sunt: tricepsul brahial şi anconeul
(în mod accesoriu).
Prin contracţia acestor muşchi, antebraţul acţionează ca o
pârghie de gradul I, în care punctul de sprijin este în articulaţia
cotului.
Articulaţia humero-cubito-radială este o trohleartroză şi are un singur grad de libertate. Ea
permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie. Flexia şi extensia active au o amplitudine
medie normală de 1500, dintre care 900 revin extensiei şi 600 flexiei.
– muşchii flexori sunt: brahialul anterior, bicepsul brahial şi muşchii epicondilieni.
– muşchii extensori sunt: tricepsul brahial, şi anconeul (în mod accesoriu).
– humerus; cubitus; radius
1. Care este structura funcţională a articulaţiei cotului?
2. Care sunt muşchii implicaţi în flexia articulaţiei cotului?
3. Care este biomecanica articulaţiei cotului?
64
4.
5.
6.
7.
8.
Ce muşchi fac extensia cotului?
Prin ce este reprezentată extremitatea inferioară a humerusului?
Ce rol are bicepsul brahial?
Ce fel de articulaţie este cotul?
Ce rol are tricepsul brahial?
1. Capsula articulară este laxă şi întărită lateral de două ligamente mai puternice dispuse anterior şi
posterior.
2.Muşchiul triceps brahial este situat pe partea laterală a braţului.
3. Trohleea humerală vine în raport cu incizura cubitusului, iar condilul humeral cu foseta capului
radial.
.
4. Mişcarea de flexie este apropierea antebraţului de braţ şi are o amplitudine activă normală de
aproape ...................
5. Muşchii extensori ai cotului sunt tricepsul brahial şi .......................
65
1. Nenciu, G.,– Biomecanica în educaţie fizică şi sport, Editura Fundaţiei România de Mâine, 2008.
2. Baciu, C, 1977 – Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport –
Turism, Bucureşti.
66
Cuprins:
9.1. Introducere
9.3.1. Structura funcţională a articulaţiilor gâtului mâinii si mâinii
9.3.2. Biomecanica articulaţiilor gâtului mâinii şi mâinii
9.1.Introducere
Complexul osteo-articular al gâtului mâinii este astfel
structurat încât permite efectuarea mai multor mişcări. Rolul cel mai
important revine articulaţiei radio-carpiene şi medio-carpiene care
sunt articulaţii condiliene cu două grade de libertate.
descrierea structurii funcţionale a acestui complex articular;
explicarea biomecanicii acestei zone complexe.
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la articulaţiile pumnului şi
mâinii;
– vor conştientiza biomecanica pumnului şi mâinii.
67
9.3.1. Structura funcţională a articulaţiilor gâtului mâinii şi
mâinii
Prin gâtul mâinii înţelegem regiunea care face legătura între
antebraţ şi mână, care împreună formează un tot funcţional.
Cele 27 de oase care alcătuiesc scheletul gâtului mâinii şi al
mâinii sunt reprezentate de trei grupe:
Oasele carpiene: (8 la număr), dispuse pe două rânduri:
– rândul superior: scafoid, semilunar, piramidal,
pisiform;
– rândul inferior: trapez, trapeziod, osul mare, osul
cu cârlig.
Oasele metacarpiene (5 la număr) sunt lungi, aşezate cu
extremitatea lor proximală (baza) spre rândul metacarpian, iar cu
extremitatea lor distală (cap) se continuă cu oasele degetelor. Se
numerotează din afară înăuntru.
Oasele
degetelor
(falange)
continuă
direcţia
metacarpienelor. Degetul mare (policele) are doar două falange,
celelalte patru (indexul, mijlociul, inelarul şi degeteul mic) au câte
trei falange.
Segmentele osoase se articulează între ele prin 30 de
articulaţii. Acestea sunt: articulaţiile intercarpiene, radio-carpiană,
medio-carpiană, carpo-metacarpine, intermetacarpiene, metacarpofalangiene, interfalangiene.
Toate articulaţiile mâinii sunt întărite de către un manşon
capsular şi de ligamente dispuse lateral, de o parte şi de alta a
capsulei.
Degetele sunt segmente de membru formate din piele şi os
cu articulaţii şi curele de transmisie (tendoane) acţionate de la
distanţă, pe de o parte, de muşchii antebraţului şi, pe de altă parte, de
muşchii intrinseci ai mâinii.
Muşchii implicaţi în biomecanica acestor articulaţii:
a. muşchii antebraţului (descrişi anterior)
reprezintă grupul muşchilor de forţă ai mâinii. Ei acţionează asupra
degetelor dar şi asupra articulaţiei gâtului mâinii, contribuie la
mişcările mâinii dar şi la mişcarea şi fixarea articulaţiei gâtului
mâinii în poziţiile cele mai convenabile executării mişcărilor
degetelor.
b. muşchii intrinseci ai mâinii (19 muşchi proprii)
reprezintă grupul muşchilor de fineţe şi precizie ai mâinii. Ei sunt:
– muşchii tenarieni se găsesc în regiunea
tenară, la partea supero-externă a palmei:
68
– scurtul abductor al policelui
– scurtul flexor al policelui
– opozantul
– adductorul policelui
– muşchii hipotenarieni se găsesc în
regiunea hipotenară aflată în partea internă a palme:
– palmarul cutanat
– adductorul degetului mic
– scurtul flexor al degetului mic
– opozantul degetului mic
– muşchii lojei mijlocii se găsesc între
eminenţa tenară şi eminenţa hipotenară, ei sunt: -muşchii lombricali
(flexori ai priei falange şi extensori ai ultimelor două falange ale
degetelor 2-5).
– muşchii interosoşi.(flexori ai primei
falange şi extensori ai ultmelor două falange ca şi
lombricalii dar, în acelaşi timp sunt şi adductori şi
abductori ai degetelor 2-5).
9.3.2. Biomecanica articulaţiilor gâtului mâinii şi mâinii
Mişcările sunt de flexie-extensie, de abducţie-adducţie şi de
circumducţie de mică amplitudine, la nivelul gâtului mâinii şi de
flexie-extensie, de înclinare laterală şi de circumducţie la nivelul
degetelor II, III, IV, V.
La nivelul policelui, mişcările sunt de: flexie, extensie,
abducţie, adducţie, opoziţie (policele priveşte cu faţa lui palmară,
faţa palmară a degetelor 2-5) şi de circumducţie. Policele se
suprapune peste celelalte 4 degete putând transforma mâna într-o
adevărată pensă care permite prehensiunea.
Flexia şi extensia se execută în plan sagital, în jurul unei axe
transversale care trece prin capul osului mare.
Însumate, mişcările de flexie şi extensie active au o
amplitudine medie de 1650, iar cele pasive de 175o. Mişcările de
69
abducţie şi adducţie active au o amplitudine de 550, iar cele pasive au
amplitudinea de 650.
Membrul superior ca lanţ cinematic
Centura scapulară umărul, braţul, cotul, antebraţul,gâtul
măiniişi mâna pot acţion a în cursul diferitelor mişcări fie ca un lanţ
cinematic deschis , fie ca unul închis.
Ca lanţ cinematic deschis membrul superior acţionează în
poziţia ortostatică în:
– ridicarea şi coborârea braţelor prin lateral, prin înainte sau
prin înapoi;
– răsucirea înăuntru şi în afară;
– rotaţia dinainte înapoi şi dinapoi înainte;
– apucarea, împingerea, aruncarea, lovirea.
Ca lanţ cinematic închis membrul superior acţionează în:
susţinerea corpului în poziţiile atârnat, atârnat sprijinit şi stând pe
mâini
Complexul osteo-articular al gâtului mâinii este astfel structurat încât permite efectuarea mai
multor mişcări.
Mişcările sunt de flexie-extensie, de abducţie-adducţie şi de circumducţie de mică
amplitudine, la nivelul gâtului mâinii şi de flexie-extensie, de înclinare laterală şi de circumducţie la
nivelul degetelor II, III, IV, V.
Muşchii implicaţi în biomecanica acestor articulaţii sunt muşchii antebraţului şi muşchii
intrinseci ai mâinii
Oase carpiene; oase metacarpiene; falange
1. Care este structura funcţională a articulaţiilor gâtului şi mâinii?
2. Precizaţi muşchii intrinseci ai mâinii!
3. Care este biomecanica acestor articulaţii?
4. Descrieţi membrul superior ca lanţ cinematic deschis!
5. Descrieţi membrul superior ca lanţ cinematic închis!
6. Care sunt muşchii lojei mijlocii?
70
1. Flexia şi extensia articulaţiei pumnului se execută în plan sagital, în jurul unei axe transversale
care trece prin capul osului mare.
2.Oasele mâinii sunt grupate în: tarsiene, metatarsiene şi falange.
3. Muşchii implicaţi în biomecanica mâinii sunt dispuşi exclusiv la nivelul mâinii.
4.Muşchii lojei mijlocii sunt reprezentaţi de lombricali şi..........................
5.Articulaţiile radio-carpiene şi medio-carpiene sunt articulaţii condiliene cu ..........grade de libertate.
1.Nenciu, G.,– Biomecanica în educaţie fizică şi sport, Editura Fundaţiei România de Mâine, 2008.
2.Baciu, C, – Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport – Turism,
Bucureşti, 1977.
71
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI ŞOLDULUI
Cuprins:
10.1. Introducere
10.3.1. Structura functionala a bazinului
10.3.2. Biomecanica bazinului
10.3.3. Structura funcţională a şoldului
10.3.4. Biomecanica şoldului
10.1.Introducere
B a z i n u l este o formaţiune anatomică complexă. El face
legătura între coloana vertebrală şi membrele inferioare. Datorită
poziţiei lui şi prin analogie cu centura scapulară a membrului
superior, bazinul se mai numeşte şi centura pelvină. Spre deosebire
însă de centura scapulară care este deosebit de mobilă, centura
pelvină este rigidă. Rolul ei este numai de a transmite greutatea
corpului spre membrele inferioare şi de a susţine viscerele
abdominale. Are deci, un rol static prin excelenţă.
descrierea structurii funcţionale a bazinului şi şoldului;
definirea biomecanicii acestor structuri;
efectuarea corectă a mişcărilor şoldului.
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la articulaţia şoldului;
– vor conştientiza biomecanica bazinului şi şoldului.
72
10.3.1. Structura funcţională a bazinului
Bazinul este alcătuit din cele două oase coxale, reunite
anterior prin simfiza pubiană şi posterior prin segmentul sacrococcigian al coloanei vertebrale, cu care oasele coxale se articulează
strâns.
Osul coxal este un os plat, de formă patrulateră, alcătuit din
trei piese osoase: iliacul situat în sus şi în afară; pubisul situat înainte
şi ischionul situat în jos. Toate aceste piese converg spre centrul
osului coxal, care prezintă pe faţa lui externă cavitatea cotiloidă
(acetabulum).
Sacrul este un os median şi simetric, format din sudura
vertebrelor sacrate. El închide partea posterioară a bazinului. Este
îndreptat oblic în jos şi înapoi. Formează cu ultima vertebră lombară
un unghi care proemină anterior, numit promontoriu. Are patru feţe:
(anterioară, posterioară şi două laterale), o bază şi un vârf.
Coccisul este situat sub sacru, rezultă din sudura celor 4 sau
5 vertebre coccigiene. Are forma unei piramide triunghiulare cu baza
în sus.
Articulaţiile bazinului sunt:
– simfiza pubiană (articulaţie semimobilă)
– articulaţiile sacro-iliace (articulaţii semimobile)
– articulaţia sacro-coccigiană (artrodie) fără importanţă
funcţională.
Bazinul are forma unui trunchi de con cu baza în sus. Inelul
format anterior de marginea superioară a simfizei pubiene, lateral de
liniile nenumite de pe feţele interne ale coxalelor şi posterior de
promontoriu împarte bazinul în două părţi: marele bazin şi micul
bazin, cu strâmtoarea superioară şi strâmtoarea inferioară. Diametrele
lor transversale, oblice, şi antero-posterioare joacă la femeie un rol
important în desfăşurarea normală a naşterii.
10.3.2. Biomecanica bazinului
În mod normal, la adult, oasele coxale se mişcă concomitent
cu sacru şi practic bazinul poate fi considerat ca un întreg rigid.
În realitate însă, chiar în aceste condiţii; se produc unele
mişcări minime la nivelul articulaţiilor sacro-iliace, mai accentuate la
tineri. Ele constau din o serie de mişcări de basculă ale sacrului, în
jurul unei axe transversale care trece prin partea superioară a osului.
Aceste mişcări sunt: mişcări de nutaţie şi mişcări contranutaţie.
73
Mişcarea de nutaţie este mişcarea prin care baza sacrului se
îndreaptă în jos şi înainte, iar vârful se îndreaptă în sus şi înapoi.
Mişcarea de contranutaţie este mişcarea prin care baza sacrului se
îndreaptă în sus şi înapoi, iar vârful lui se îndreaptă în jos şi înainte.
În condiţii fiziologice deosebite (în timpul naşterii), aparatele
capsulo-ligamentare ale tuturor articulaţiilor corpului se îmbibă cu
lichid interstiţial şi se relaxează sub acţiunea unui hormon special de
tip relaxina.
Relaxarea aparatelor capsulo-ligamentare are
efecte
imediate, în special la nivelul coloanei vertebrale şi bazinului. La
nivelul coloanei vertebrale apar rahialgiile (dureri vertebrale)
gravidelor şi chiar hernii de disc. La nivelul bazinului relaxarea
capsulo-ligamentară duce la mărirea amplitudinii mişcărilor
articulaţiilor sacro-iliace şi simfizei pubiene, ceea ce uşurează
desfăşurarea normală a sarcinii.
10.3.3. Structura funcţională a şoldului
Articulaţia coxo-femurală este o enartroză cu trei grade de
libertate şi are o deosebită importanţă în statică şi locomoţie. Este
construită în aşa fel, încât să ofere, în acelaşi timp, maximum de
stabilitate şi de mobilitate.
a) Suprafeţele articulare sunt: capul femurului şi cavitatea
cotiloidă a coxalului. Cavitatea cotiloidă nu poate cuprinde singură
capul femurului, de aceea este mărită de jur împrejur de un burelet
fibro-cartilaginos. Acesta trece peste scobitura pubo-ischiatică şi
formează ligamentul transvers, sub care se găseşte un orificiu plin cu
ţesut celulo-grăsos şi câteva arteriole şi venule pentru ligamentul
rotund şi osul coxal.
b) Cele două suprafeţe articulare sunt menţinute în contact
prin bureletul fibro-cartilaginos şi o capsulă fibroasă. Capsula este
formată din fibre: unele superficiale, longitudinale şi altele profunde,
circulare. Fibrele se grupează formând ligamentele ce au rol de
întărire a capsulei, asigurând soliditatea extremităţilor inferioare în
timpul staţiunii verticale, în timpul mersului, alergării şi săriturii.
Ligamentele sunt:
1. ligamentul ilio-femural, important în menţinerea
poziţiei ortostatice, se opune căderii corpului înapoi. În această
poziţie, şoldul se extinde şi ligamentul pus sub tensiune strangulează
gâtul femural, apăsând capul femurului în cavitatea cotiliodă.
2. ligamentul pubo-femural limitează abducţia şi
rotaţia externă
3. ligamentul ischio-femural limitează rotaţia internă
şi adducţia
4. fibrele circulare profunde ale capsulei formează
un inel care înconjoară colul,
5. ligamentul rotund este intraarticular cu rol
secundar în biomecanica şoldului.
c) Sinoviala tapetează faţa internă a capsulei.
74
Muşchii care intervin în mobilizarea şoldului sunt:
a) muşchii lombo-iliaci descrişi la coloana vertebrală.
Dintre aceştia doar psoasul –iliac intervine direct asupra şoldului. El
se suprapune ca direcţie, axei biomecanice a membrului inferior.
Inserţia lui pe primele vertebre lombare se suprapune centrului de
greutate, apoi se îndreaptă în afară şi în jos, trece prin faţa capului
femural, înapoi formează un unghi de aproximativ 400 şi se inseră pe
micul trohanter. Realizează astfel, o puternică chingă anterioară, care
impinge capul femural dinainte-înapoi şi reprezintă astfel, principalul
stabilizator anterior al şoldului. Acest muşchi are acţiuni complexe
– când se contractă în totalitate, luând punct fix pe inserţiile
proximale, flectează coapsa pe bazin şi în acelaşi timp imprimă
coapsei o uşoară mişcare de adducţie şi rotaţie externă.
– când ia punct fix pe inserţia distală, flectează coloana
vertebrală şi bazinul pe coapsă (este deci, un flexor al coloanei)
– când se contractă de o singură parte, este tot flexor dar în
acelaşi timp imprimă coloanei vertebrale şi o mişcare de înclinare
laterală.
Ca flexor al coapsei pe bazin el intervine în special
după ce coapsa depăşeşte amplitudinea de flexie de 900. De aceea,
valoarea lui funcţională se determină aşezând subiectul pe un scaun şi
punându-l să facă flexia coapsei pe bazin. Dacă nu poate face flexia
coapsei dincolo de 90o, muşchiul este deficitar.
Ca rotator al coapsei, acţiunea lui diferă după poziţia
acesteia. Când coapsa este flectată pe bazin, micul trohanter fiind
situat posterior faţă de axa femurului, pasoasul-iliac este rotator
extern. Când coapsa este extinsă pe bazin, muşchiul este un rotator
intern.
Muşchiul psoasul-iliac este unul din cei mai importanţi
muşchi în statica şi dinamica trunchiului. El împreună cu muşchii
abdominali, muşchii spatelui şi muşchii ischio-gambieri asigură
echilibrul trunchiului pe coapsă. Tot el, în mers, efectuează izotonic
mişcarea de flexie a coapsei pe bazin, iniţiind deci faza de pendulare
şi gradează extensia coapsei pe bazin, spre sfârşitul fazei de
pendulare.
b) muşchii bazinului
fesierul mare – cel mai voluminos muşchi al
bazinului. Se inseră proximal pe partea posterioară a fosei iliace
externe, se îndreaptă oblic în jos şi în afară şi se inseră distal pe
creasta externă a liniei aspre, imediat sub marele trohanter. Când ia
punct fix pe bazin este rotator în afară al coapsei. Intervine în
mişcarea de extensie atunci când subiectul poartă greutăţi sau urcă pe
un plan înclinat.
fesierul mijlociu, prin baza lui se inseră proximal
pe porţiunea mijlocie a fosei iliace mijlocii, se îndreaptă vertical în
jos şi prin vârful lui se inseră distal pe faţa externă a marelui
trohanter. Când se contractă în totalitate şi ia punct fix pe bazin, este
abductor şi rotator în afară al coapsei. Când ia punct fix pe femur
înclină lateral bazinul. El apasă pe faţa laterală a marelui trohanter,
înfundând astfel capul femurului în cavitatea cotiloidă şi este
principalul stabilizator lateral al şoldului,
fesierul mic, prin baza lui se inseră proximal pe
porţiunea anterioară a fosei iliace externe, se îndreaptă aproape
75
orizontal în afară şi prin vârful lui se inseră distal pe marginea
anterioară a marelui trohanter. Când ia punct fix pe bazin este rotator
înăuntru şi un adductor al coapsei, când ia punct fix pe femur este un
proiector înainte al jumătăţii bazinului de partea opusă.
gemenul superior se inseră medial pe spina
sciatică, se îndreaptă în afară, se uneşte cu tendonul gemenului
inferior şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faţa internă a marelui
trohanter. Este un rotator în afară al coapsei.
gemenul inferior se inseră medial pe tuberozitatea
ischionului, se indreaptă în afară şi se uneşte cu tendonul gemenului
extern. Este un rotator în afaraă al coapsei.
obturatorul intern se inseră medial pe faţa
internă a membranei obturatoare care umple gaura obturatoare a
osului coxal şi pe conturul ei osos, trece prin mica scobitură sciatică a
marginii posterioare a coxalului, iese din micul bazin, se îndreaptă în
afară şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faţa internă a marelui
trohanter. Este un rotator în afară al coapsei şi un stabilizator
posterior al şoldului.
obturatorul extern se inseră medial pe faţa
externă a membranei obturatoare şi pe conturul ei osos trece prin
spatele articulaţiei coxo-femurale şi se inseră lateral pe cavitatea de
pe faţa internă a marelui trohanter. Este rotator în afară al coapsei şi
un principal stabilizator inferior al şoldului.
pătratul femural
se inseră medial pe
tuberozitatea ischiatică, se îndreaptă în afară, trece prin spatele
articulaţiei coxo-femurale şi se inseră lateral pe marginea posterioară
a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei.
piramidalul (pisiformul) se inseră medial pe faţa
anterioară a sacrului, în jurul găurilor sacrate anterioare, se îndreaptă
în afară, iese din bazin prin marea scobitură sciatică şi se inseră
lateral pe marginea superioară a marelui trohanter. Când ia punct fix
pe bazin, rotează coapsa în afară. Este snergic cu gemenii. Este un
stabilizator posterior al şoldului.
c) muşchii coapsei se îndreaptă vertical de la bazin la
coapsă, iar unii dintre ei la extremităţile superioare ale oaselor
gambei. După topografia lor se împart în trei grupe: anteriori,
mediali şi posteriori:
– Muşchii anteriori ai coapsei:
tensorul fasciei lata, muşchi
superficial, se inseră proximal pe spina iliacă antero-superioară şi pe
buza externă a treimii anterioare a crestei iliace. Are un corp
aplatizat, se întinde pe treimea superioară a coapsei, se continuă cu
un tendon lat şi se inseră distal pe tuberozitatea externă a extremităţii
superioare a tibiei. Are rol deosebit în statică, (în sprijinul unilateral)
şi în mers. Este rotator în afară al coapsei;
croitorul, muşchi superficial, se
întinde diagonal de sus în jos şi din afară-înăuntru. Se inseră
proximal pe spina iliacă antero-superioară şi distal pe tuberozitatea
internă a extremităţii superioare a tibiei, prin laba de gâscă. Este
flexor al gambei pe coapsă şi flexor, adductor şi rotator în afară al
coapsei pe bazin, realizând poziţia de lucru a vechilor croitori, de
unde şi numele nuşchiului
76
cvadricepsul, muşchi larg care
ocupă toată partea anterioară a coapsei. Este alcătuit din patru
fascicule musculare: dreptul femural, vastul lateral, vastul medial şi
femuralul (cruralul). Inserţiile proximale ale acestor fascicule sunt
diferite. Dreptul anterior se inseră pe bazin prin două tendoane: unul
direct pe spina iliacă antero-inferioară şi unul pe sprânceana
cotiloidă. Celelalte trei porţiuni se inseră pe femur. Toate cele patru
fascicule se unesc între ele şi formează tendonul cvadricipital, care
înglobează rotula şi de la aceasta în jos se continuă cu tendonul
rotulian, care se inseră distal pe tuberozitatea anterioară a tibiei. Este
axtensor al gambei pe coapsă.
– Muşchii mediali ai coapsei:
dreptul intern (muşchiul gracilis) este
foarte subţire, se inseră proximal pe unghiul pubisului şi distal, prin
intermediul labei de gâscă, pe partea superioară a feţei interne a
tibiei. Este flexor şi adductor al coapsei;
pectineul se inseră proximal pe spina
pubisului, se îndreaptă oblic în jos şi în afară şi se
inseră distal pe creasta mijlocie a liniei aspre. Este
flexor, adductor şi rotator în afară al coapsei;
adductorul mare se inseră proximal pe
ramura ischio-pubiană şi tuberozitatea ischiatică a
coxalului, iar distal pe tuberculul supero-intern al
condilului intern al extremităţii inferioare a
femurului.
adductorul mijlociu se inserează proximal
pe unghiul pubisului, se îndreaptă în afară şi în jos şi
se inseră distal pe zona mijlocie a liniei aspre a
femurului.
adductorul mic se inseră proximal pe
unghiul
pubisului şi distal pe creasta internă, superioară a liniei aspre.
Toţi cei trei adductori au o direcţie aproximativ
oblică în afară şi în jos şi sunt paraleli ca direcţie cu psoasul-iliac.
Sunt adductori şi flexori ai coapsei.
– Muşchii posteriori ai coapsei alcătuiesc
grupul muşchilor ischio-gambieri. Ei sunt muşchi biarticulari şi au o
deosebită importanţă în statică, mers, alergare şi sărituri. Ei extind
coapsa pe bazin şi au asupra gambei o acţiune caracteristică: fiind
flexori ai gambei pe coapsă de la 10o la 1550 şi devin extensori ai
gambei pe coapsă pe amplitudinea dintre 00-100
Aceştia sunt:
semitendinosul se inserează proximal pe
tuberozitatea ischionului, împreună cu lunga porţiune a bicepsului
femural şi distal, prin intermediul labei de gâscă, pe partea superioară
a feţei interne a tibiei;
semimembranosul se inserează proximal
pe faţa posterioară a tuberozităţii ischiatice şi distal
pe cei doi condili tibiali. Ambii muşchi sunt flexori şi
rotatori înăuntru ai gambei pe coapsă şi extensori ai
coapsei pe bazin;
77
bicepsul femural se inserează proximal
prin două capete care se numesc: lunga porţiune ce se inseră pe
tuberozitatea ischiatică, împreună cu semitendinosul şi scurta
porţiune ce se inseră pe partea externă a liniei aspre a femurului. Cele
două porţiuni se unesc şi se inseră distal, printr-un tendon comun, pe
capul peroneului. Este flexor al gambei pe coapsă, extensor al coapsei
pe bazin
Muşchiul tensor al sinovialei genunchiului este sub femural
10.3.4. Biomecanica şoldului
Articulaţia coxo-femurală, datorită structurii sale, are 3grade de
libertate şi permite efectuarea mişcărilor de flexie/extensie, abducţie /
adducţie, rotaţie şi circumducţie.
Activ
Pasiv
Diferenta
Flexia
Extensia
Abductiaadductia
Rotatia
interna
Rotatia
externa
901200
1101500
20-300
300
60-700
350
150
500
70-800
400
200
200
100
50
50
Mişcările de flexie şi extensie
Dacă mişcările de flexie şi extensie ar fi pure, ar trebui să se
realizeze în jurul unei axe transversale care ar trece prin vârful
marelui trohanter şi prin foseta ligamentului rotund. Cum însă flexia
se însoţeşte şi de mişcarea de rotaţie înăuntru, iar extensia se însoţeşte
de o mişcare de rotaţie în afară, axa biomecanică corespunde axei
centrale a cavităţii cotiloide. Amplitudinea acestor mişcări este legată
de poziţia genunchiului.
Când genunchiul este extins, flexia şoldului este limitată la
900, prin punerea sub tensiune a muşchilor posteriori ai coapsei.
Când genunchiul este îndoit, flexia şoldului atinge 1200.
Flexorii principali sunt: dreptul anterior, psoasuliliac, tensorul fasciei lata, croitorul. Flexia este limitată de muşchii
posteriori ai coapsei. Muşchii flexori sunt mai puternici decât muşchii
extensori.
Extensorii principali sunt: ischio-gambierii,
fasciculele posterioare ale fesierului mijlociu şi fesierul mic.
Extensia este limitată de partea anterioară a capsulei şi de ligamentul
ilio-femural. Hiperextensia este posibilă numai prin flexia articulaţiei
opuse şi accentuarea curburii lombare.
Mişcările de abducţie şi adducţie
Ele se realizează în jurul unei axe antero-posterioare care
trece prin centrul capului femural şi sunt însoţite de mişcări de rotaţie
ale coapsei.
Când coapsele sunt extinse, amplitudinea maximă de
abducţie este de 600, astfel că ambele coapse formează între ele un
unghi de 120o. În flexia maximă a coapselor, abducţia atinge 700,
între ambele coapse se formează un unghi de 140o. Abducţia se
realizează de către: tensorul fasciei lata, fesierul mijlociu şi croitorul.
78
Adducţia
se
realizează
de
către:
psoasul-iliac,
fesierul mic, dreptul intern, pectineul, cei trei adductori,
semitendinosul, semimembranosul.
Ambele mişcări au o amplitudine activă de 600-700 şi pasivă
0
de 70 -800. În mişcarea de sfoară laterală, abducţia reală a coapsei pe
bazin nu depăşeşte 700 de fiecare parte, dar mişcarea devine posibilă
datorită înclinării bazinului înainte şi unei lordoze accentuate, ceea ce
face ca abducţia să se transforme în mişcare de flexie.
Mişcările de rotaţie externă şi internă
Aceste mişcări se realizează în jurul unei axe verticale care
trece prin capul femurului. Amplitudinea rotaţiei externe active este
de 150 şi pasive 200 iar a rotaţiei interne active este de 350 şi pasive
de 400.
Muşchii rotatori externi sunt: fesierul mijlociu (cu
fasciculele posterioare), fesierul mare, cei doi gemeni ai coapsei
(superior şi inferior), piramidalul, cei doi obturatori, pătratul femural,
pectineul, dreptul intern şi croitorul.
Muşchii rotatori interni sunt: fesierul mijlociu (cu
fasciculele
anterioare),
fesierul
mic,
semitendinosul
şi
semimembranosul.
Mişcarea de circumducţie
Această mişcare rezultă din trecerea coapsei prin toate
poziţiile descrise anterior. În realizarea ei intervin toate grupele
musculare ale şoldului:
– capul femural se învârte în cavitatea cotiloidă;
– diafiza femurului descrie un con;
– epifiza distală a femurului descrie un cerc.
Bazinul este alcătuit din cele două oase coxale, reunite anterior prin simfiza pubiană şi
posterior prin segmentul sacro-coccigian al coloanei vertebrale, cu care oasele coxale se articulează
strâns.
La nivelul bazinului se efectuează mişcări de nutaţie şi contranutaţie
Articulaţia coxo-femurală, datorită structurii sale, are 3 grade de libertate şi permite efectuarea
mişcărilor de flexie/extensie, abducţie / adducţie, rotaţie şi circumducţie.
Flexorii principali sunt: dreptul anterior, psoasul-iliac, tensorul fasciei lata, croitorul
Extensorii principali sunt: ischio-gambierii, fasciculele posterioare ale fesierului mijlociu şi
fesierul mare.
Abducţia se realizează de către: tensorul fasciei lata, fesierul mijlociu şi croitorul.
Adducţia se realizează de către: psoasul-iliac, fesierul mic, dreptul intern, pectineul, cei trei
adductori, semitendinosul, semimembranosul.
79
Muşchii rotatori externi sunt: fesierul mijlociu (cu fasciculele posterioare), fesierul mare, cei
doi gemeni ai coapsei (superior şi inferior), piramidalul, cei doi obturatori, pătratul femural, pectineul,
dreptul intern şi croitorul.
Muşchii rotatori interni sunt: fesierul mijlociu (cu fasciculele anterioare), fesierul mic,
semitendinosul şi semimembranosul.
– bazin; şold; nutaţie; contranutaţie.
1.
2.
3.
4.
5.
7.
8.
Care este importanţa articulaţiei coxo-femurale?
Descrieţi structura funcţională a bazinului?
Ce ligamente are articulaţia şoldului?
Care sunt muşchii implicaţi în mobilizarea şoldului?
Care sunt muşchii bazinului? Dar ai coapsei ?
Ce mişcări face bazinul ?
Ce muşchi flectează coapsa pe bazin?
1.Articulaţia coxofemurală este o articulaţie cu 3 grade de libertate
2. Bazinul este alcătuit din două oase coxale, reunite anterior prin simfiza pubiană şi posterior prin
segmentul sacro-coccigian al coloanei vertebrale.
3. Articulaţia coxo-femurală permite efectuarea mişcărilor de flexie/extensie, abducţie / adducţie şi
rotaţie
80
4.La nivelul bazinului se pot efectua mişcări de nutaţie şi...............
5. Abducţia şoldului este realizată de către: tensorul fasciei lata, ..............şi croitorul.
2.Baciu, C, Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport – Turism,
Bucureşti, 1977.
81
BIOMECANICA ARTICULAŢIEI GENUNCHIULUI
Cuprins:
11.1. Introducere
11.3.1. Structura funcţională a genunchiului
11.3.2. Biomecanica genunchiului
11.1.Introducere
G e n u n c h i u l este segmentul mobil al aparatului
locomotor care leagă coapsa de gambă.
La omul normal, când sprijinul se repartizează în mod egal pe
ambele membre inferioare, greutatea corpului se transmite prin
capetele femurale la genunchi şi de aici la plante, linia de forţă
tercând prin mijlocul capului femural, prin mijlocul genunchiului şi
prin mijlocul articulaţiei gleznei.
11.2. Obiectivele unităţii de învăţare
descrierea structurii funcţionale a genunchiului;
explicarea biomecanicii genunchiului;
aplicarea corectă a mişcărilor în această articulaţie.
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la articulaţia genunchiului;
– vor conştientiza biomecanica genunchiului.
82
11.3.1. Structura funcţională a genunchiului
Scheletul genunchiului este format din extremitatea inferioară a
femurului, extremităţile superioare ale celor două oase ale gambei:
tibia şi peroneul şi osul propriu al regiunii, rotula.
a) Extremitatea inferioară a femurului prelungeşte corpul
la partea lui distală, mărindu-şi progresiv dimensiunile
atât în sens transversal, cât în sens antero-posterior.
Anterior, ea prezintă o trohlee (mosor), posterior, şanţul
trohleei se continuă cu o scobitura intercondiliană care
imparte extremitatea inferioară a femurului într-un condil
extern şi un condil intern, ultimul terminându-se mai jos
decât primul.
Pe feţele interne ale celor doi condili se inseră extremităţile
proximale ale ligamentelor încrucişate. Faţa laterală a condilului
intern are o tuberozitate pe care se inseră ligamentul lateral intern al
articulaţiei genunchiului. Tot pe această faţă se mai află şi tuberculul
pe care se inseră marele adductor şi o mică fosetă pe care se inseră
gemenul intern al tricepsului sural.
Faţa laterală a condilului extern prezintă şi ea o tuberozitate,
pe care se inseră ligamentul lateral extern al articulaţiei genunchiului.
Înapoia acestei tuberozităţi se inseră gemenul extern al tricepsului
sural şi popliteul.
b) etxremităţile superioare ale tibiei şi peroneului vor fi
studiate la gambă.
c) rotula (patela) un os scurt, situat la faţa anterioară a
genunchiului.
Văzută din faţă ea are o formă aproximativ triunghiulară, cu baza
aşezată proximal, iar vârful, distal. Faţa anterioară este convexă şi
vine în contact cu fascia genunchiului şi cu tegumentele. Faţa
posterioară este concavă şi articulară. Pe baza şi marginile ei se
inseră tendonul cvadricipital, iar la vârf, tendonul rotulian. Rotula
este astfel înglobată în largul tendon distal al cvadricepsului.
La nivelul genunchiului se găsesc trei articulaţii: femurotibială (articulaţia propriu-zisă a genunchiului), femuro-rotuliană
(care participă la alcătuirea articulaţiei genunchiului) şi articulaţia
tibio peronieră superioară care va fi descrisă la gambă.
83
Articulaţia femuro-tibială
Structura funcţională a articulaţiei femuro-tibiale
Această articulaţie este cea mai voluminoasă articulaţie a
corpului şi cea mai puternică. Structural, ea este o trohleartroză
imperfectă şi de accea are în constituţia ei două meniscuri.
a) Extermitatea inferioară a femurului are cei doi condili,
separaţi de scobitura intercondiliană şi de trohlee şi
acoperiţi la suprafaţă de un cartilaj hialin.
b) Extremitatea superioară a tibiei prezintă două cavităţi
glenoide
acoperite de cartilaj hialin, separate între ele de doi tuberculi (intern
şi extern) ai masivului osos ce aparţin spinei tibiale. Pe spina tibială
se inseră capetele distale ale ligamentelor încrucişate.
c) Faţa posterioară a rotulei este divizată în două faţete
laterale de către o creastă teşită şi este acoperită de
cartilaj hialin.
d) Deoarece între suprafeţele osoase articulare ale femurului
şi tibiei nu
există congruenţă perfectă, intre ele s-a dezvoltat, pe fiecare cavitate
glenoidă câte un menisc. Meniscul extern are o formă circulară, iar
cel intern forma literei C.
Meniscul intern,prin cornul său anterior, se fixează la
marginea anterioară a platoului tibial, imediat înintea ligamentului
încrucişat anterior, iar prin cornul său posterior, pe suprafaţa
retrospinală, imediat inapoia inserţiei ligamentului încrucişat
posterior.
Meniscul extern, prin cornul său anterior, se fixează pe
suprafaţa prespinală, imediat înaintea spinei şi pe faţa externă a
ligamentului încrucişat anterior, iar prin cornul său posterior, se
fixează pe tuberculul intern al spinei tibiale. Cele două meniscuri sunt
reunite la partea lor anterioară de o formaţiune delicată numită
ligamentul transvers (jugal) care este înconjurat de pachetul celular
grăsos anterior al genunchiului.
Aceste meniscuri nefiind strict cartilaginoase, au o
elasticitate şi o deformabilitate mai mare decât a cartilajului obişnuit.
Partea internă a meniscului nu conţine vase, dar în partea capsulară
acestea sunt abundente.
e) Segmentele osoase din articulaţie sunt menţinute între ele
de o capsulă articulară întărită de şase ligamente.
Capsula articulară este un manşon fibros, care se fixează de
jur împrejur, foarte apropiat de limita cartilajelor articulare, lateral pe
meniscuri şi înainte pe ligamentul jugal, ajungând la tibie. Este foarte
rezistentă, poate suporta tracţiuni mai mari de 300 kg.
Cele şase ligamente sunt:
1. ligamentul anterior (rotulian) – reprezintă
tendonul terminal al cvadricepsului, se întinde de la rotulă la
tuberozitatea anterioară a tibiei, este lăţit transversal, gros şi foarte
rezistent.
2. ligamentul posterior (Winslov) – se confundă cu
inserţiile muşchilor gemeni (ai tricepsului sural). Partea mijlocie este
în scobitura intercondiliană şi se confundă cu inserţiile ligamentelor
încrucişate.
84
3. ligamentul lateral intern – se inseră sus pe
tuberozitatea condilului femural intern, iar jos, pe partea cea mai de
sus a feţei interne a tibiei.
4. ligamentul lateral extern – se inseră sus pe
tuberozitatea condilului femural extern, iar jos, pe partea anteroexternă a capului peroneului.
Ligamentele
încrucişate
se
găsesc
în
scobitura
intercondiliană.
5. ligamentul încrucişat anterior se inseră sus, pe
porţiunea posterioară a condilului extern şi se îndreaptă în jos, înainte
şi înăuntru pentru a se insera pe partea antero-internă a spinei tibiale
şi pe suprafaţa rugoasă prespinală, între inserţiile cornurilor
anterioare ale meniscurilor.
6. ligamentul încrucişat posterior se inseră pe
porţiunea posterioară a condilului intern şi se îndreaptă în jos, înainte
şi înăuntru pentru a se insera înapoia spinei tibiale.
f) sinoviala genunchiului tapetează faţa interioară a
capsulei; se adaptează la toate fundurile de sac capsulare şi se
întrerupe la nivelul inserţiei meniscurilor, împărţindu-se în două
porţiuni: una suprameniscală, care reprezintă aproape întreaga
sinovială şi alta submeniscală, mult mai redusă ca dimensiuni.
Sinoviala genunchiului comunică în aproape 1o % din cazuri cu
sinoviala articulaţiei tibio-peroniere superioare.
Articulaţia femuro-rotuliană
Această articulaţie este o trohleartroză fiind alcătuită din
trohleea extremităţii inferioare a femurului şi faţa posterioară
articulară a rotulei. Aparatul capsulo-ligamentar se confundă cu cel al
feţei anterioare a articulaţiei femuro-tibiale.
Muşchii implicaţi în mişcările genunchiului sunt: a) muşchii
coapsei (anteriori: cvadricepsul, tensorul fasciei lata, dreptul intern,
croitorul şi posteriori: ischio-gambierii), muşchi biarticulari, care au
fost descrişi la muşchii şoldului şi b) muşchii gambei, dintre care ca
muşchi accesori în mişcările genunchiului intervin cei doi gemeni ai
tricepsului sural, popliteul şi plantarul subţire, care vor fi descrişi la
muşchii gambei.
Statica genunchiului
Axa biomecanică a femurului care, trece prin centrul capului
femural şi prin scobitura intercondiliană, face cu axa anatomică a
corpului femural un unghi de 100 deschis în sus.
Faţă de axa anatomică a tibiei, axa anatomică a femurului se
găseşte uşor înclinată în afară, formând astfel un unghi deschis în
afară de 1700 – 1770 (genu valgum fiziologic).
11.3.2. Biomecanica genunchiului
Articulaţia femuro-tibială are un singur grad de libertate şi în
consecinţă prezintă două mişcări principale: flexia şi extensia gambei
pe coapsă, mişcări la care se adaugă şi altele secundare ca: rotaţie
internă şi rotaţie externă. Articulaţia mai prezintă şi mişcări de
înclinare laterală foarte reduse ca amplitudine. Amplitudinea medie a
85
mişcărilor active de flexie şi extensie este 1350, iar a celor pasive de
1500. Mişcările se execută în plan sagital, în jurul unei axe
transversale care trece prin cei doi condili femurali.
Articulaţia femuro-tibială acţionează după principiul unei
pârghii de gradul III, prin deplasarea femurului pe tibia fixată (ca în
sprijinul pe sol), prin deplasarea tibiei pe femurul fixat (ca în poziţia
şezând) sau prin deplasarea simultană a celor două oase (ca în mers,
când gamba este pendulată).
Mişcarea de flexie este aceea prin care faţa posterioară a
gambei se apropie de faţa posterioară a coapsei. Se execută în jurul
mai multor axe. Începutul mişcării de flexie se face mai mult prin
rostogolire, iar sfârşitul mai mult prin rotaţie pe loc în jurul unei axe
fixe. Când flexia ajunge la 700 , se asociază şi o mişcare de rotaţie
internă, care poate ajunge până la 200 amplitudine.
muşchii motori pentru flexie sunt: bicepsul femural
şi semimembranosul, ca muşchi principali, iar în mod accesoriu
intervin şi semitendinosul, gemenii, popliteul, plantarul subţire,
dreptul intern şi croitorul. Limitarea mişcării de flexie este realizată
de întâlnirea feţei posterioare a gambei cu faţa posterioară a coapsei.
Mişcarea de extensie este aceea prin care faţa posterioară a
gambei se depărtează de faţa posterioară a coapsei. La începutul
mişcării are loc rotarea extremităţii femurului, apoi rostogolirea lui pe
platoul tibial, până când axa lungă a gambei ajunge să continue axa
lungă a coapsei (văzute din profil). Mişcării de extensie i se asociază
şi o mişcare de rotaţie în afară a gambei pe coapsă.
muşchii motori ai extensiei sunt în primul rând
cvadricepsul şi tensorul fasciei lata. Ei realizează, împreună cu
tendonul cvadricipital, rotula, aripioarele rotuliene şi tendonul
rotulian, un aparat complex de extensie a genunchiului. Extensorii
acţionează cu toată forţa lor atunci când se face extensia forţată a
genunchiului flectat sau când se execută o mişcare forţată de blocare
a genunchiului în uşoară flexie, ca în activitatea fizică. Astfel, în
aceste situaţii se poate rupe aparatul extensor al genunchiului la
diferite nivele, ajungându-se la ruptură de tendon cvadricipital (mai
ales la fotbalişti şi rugbişti), la o fractură de rotulă, la o ruptură de
ligament rotulian (la alpinişti) sau la o smulgere de apofiză tibială
anterioară.
Mişcarea de extensie este limitată de ligamentul posterior al
articulaţiei, de ligamentul încrucişat anterior, iar în mod accesoriu de
ligamentul încrucişat posterior, de muşchii ischio-gambieri şi de
ligamentele anterioare care se extind în momentul extensiei.
Mişcările de rotaţie înăuntru şi în afară
Aceste mişcări se asociază mişcărilor de flexie şi extensie.
Mai intervin şi ligamentele încrucişate, care rotează gamba în afară în
poziţia finală de flexie şi înăuntru în poziţia finală de extensie.
Amplitudinea mişcării de rotaţie activă este de 150 – 200, iar de
rotaţie pasivă de 350 – 400 .
Rotaţia în afară se face de bicepsul femural, iar rotaţia
înăuntru se face de: semimembranos, semitendinos, popliteu, drept
intern şi croitor.
86
În rotaţia externă ligamentele laterale se extind, iar
ligamentele încrucişate se relaxează, în timp în rotaţia internă se
întind ligamentele încrucişate şi se destind ligamentele laterale.
Mişcările de lateralitate sunt limitate de ligamentele laterale
în special în mers, când sunt puse sub tensiune maximă odată cu
extensia genunchiului. În flexia completă, ligamentul lateral extern se
relaxează, dar cel intern se menţine uşor destins. În semiflexie, însă,
se obţine o relaxare maximă a ligamentelor.
Ligamentele încrucişate limitează deplasarea înainte şi înapoi
a platoului tibial pe condilii femurali, când genunchiul este extins.
Ligamentul încrucişat anterior limitează deplasarea înainte,
iar cel posterior – deplasarea înapoi.
Ligamentul încrucişat anterior se întinde în extensie, se
relaxează în flexia uşoară şi se întinde din nou în hiperextensie. El se
poate rupe în extensia genunchiului, în flexia de 900 a genunchiului,
sau prin trecerea forţată de la flexie la extensie cu genunchiul rotat
extern
Ligamentul încrucişat posterior se întinde în flexie completă,
se relaxează în semiflexie şi se întinde din nou uşor în extensie. El se
rupe foarte rar, când lovitura pe gambă surprinde genunchiul în
flexie.
Biomecanica meniscurilor
Deşi solitare pe tibie, meniscurile se deplasează în flexie,
dinainte înapoi pe platoul tibial, dar se apropie uşor şi între ele, prin
extremităţile posterioare. În extensie, meniscurile se deplasează în
sens invers, adică dinapoi înainte, ating marginile anterioare ale
platoului tibial şi se depărtează uşor unul de altul. Tot ele se mai
deplasează şi odată cu platoul tibial faţă de condilii femurali, ele
situându-se mereu pe acea parte a platoului care suportă presiunea
condililor. Astfel, în extensie, condilii alunecă înainte, împingând
meniscurile înaintea lor, iar în flexie, condilii alunecă înapoi,
împingând meniscurile înapoia lor.
În rotaţia gambei în afară, partea anterioară a meniscului
intern urmează capsula la care aderă şi se deplasează dinapoi înainte
şi dinăuntru în afară, în timp ce partea sa posterioară este împinsă
înapoi de condilul femural, ceea ce are drept rezultat o puternică
distensie a meniscului. Meniscul extern poate suferi o deplasare
asemănătoare, dar de sens invers, în timpul mişcării de rotaţie
externă. El este mai rezistent şi mai mobil.
Rolul meniscurilor
1. Completeză spaţiul liber dintre suprafaţa curbă a
femurului şi suprafaţa
plană a tibiei şi împiedică astfel protruzia sinovialei şi capsulei în
cavitatea articulară, în cursul mişcărilor.
2. Centrează sprijinul femurului pe tibie în cursul
mişcărilor.
3. Participă la lubrefierea suprafeţelor articulare, asigurând
repartizarea uniformă a sinovialei pe suprafaţa
cartilajelor.
4. Joacă rolul unui amortizor de şoc între extremităţile
87
osoase, mai ales în mişcările de hiperextensie şi
hiperflexie.
5. Reduc în mod important frecarea dintre extremităţile
osoase.
Majoritatea rupturilor de menisc se produc în mişcări rapide
şi
puternice sau în mişcări care îşi modifică direcţia în timpul efectuării
lor, când meniscurile sunt supuse unor presiuni foarte mari.
Biomecanica articulaţiei femuro-rotuliene
Rotula este menţinută pe locul ei, de un sistem complicat de
frâuri, de origine musculară, ligamentară şi tendinoasă.
În sens vertical, este fixată de tendonul rotulian şi de
tendonul cvadricipital care numai el este motor şi solicită rotula,
trăgând-o în afară şi aplicând-o puternic în şanţul trohlean. Aceste
tendoane fac între ele un unghi deschis în afară (unghiul Q).
Închiderea lui favorizează apariţia luxaţiei rotulei.
În sens transversal, rotula este menţinută de cele două
aripioare rotuliene. Aripioara internă se întinde de la
marginea internă a rotulei, la faţa internă
a condilului intern, este întărită de inserţia vastului intern şi de
ligamentul menisco-rotulian intern şi este deosebit de solicitată.
Aripioara externă se intinde de la marginea externă a rotulei,
la faţa externă a condilului extern, este întărită de vastul extern, fascia
lata şi ligamentul menisco-rotulian extern şi este mai slab dezvoltată.
În afara acestor formaţiuni, o serie de elemente fibroase se
încrucişează peste rotulă, formând o veritabilă reţea. Este vorba de
expansiunile directe şi încrucişate ale vaştilor, expansiunile
croitorului, fasciei lata, aponevrozei gambiere şi ale dreptului
anterior.
Rolul rotulei
– în extensie, menţine tendonul la distanţă de trohleea
femurală
– măreşte braţul de pârghie al cvadricepsului, deplasând
tendonul cvadricipital faţă de axa de rotaţie a genunchiului, uşurând
activitatea acestui muşchi.
– în flexie, fiind trasă de tendonul rotulian, rotula ia contact
progresiv cu suprafaţa articulară a trohleei şi se înscrie în şanţul
trohlean; pornind de sus şi uşor din afară ea coboară spre linia
mediană, trece peste linia verticală a trohleei, apoi, odată cu intrarea
în şanţul dintre cei doi condili, se îndreaptă din nou în afară, pentru
ca la sfârşitul mişcării de flexie să acopere exclusiv condilul extern.
88
Articulaţia genunchiului este formată din extremitatea inferioară a femurului, extremităţile superioare
ale celor două oase ale gambei: tibia şi peroneul şi osul propriu al regiunii, rotula.
Articulaţia femuro-tibială are un singur grad de libertate şi în consecinţă prezintă două mişcări
principale: flexia şi extensia gambei pe coapsă, mişcări la care se adaugă şi altele secundare ca: rotaţie
internă şi rotaţie externă.
− Muşchii motori pentru flexie sunt: bicepsul femural şi semimembranosul,
ca muşchi principali, iar în mod accesoriu intervin şi semitendinosul,
gemenii, popliteul, plantarul subţire, dreptul intern şi croitorul
− Muşchii motori ai extensiei sunt în primul rând cvadricepsul şi tensorul
fasciei lata.
– genunchi;– femur; patelă; tibie; peroneu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Care este structura funcţională a articulaţiei femuro-tibiale?
Care sunt ligamentele acestei articulaţii?
Rolul meniscurilor.
Rolul rotulei.
Ce muşchi flectează genunchiul?
Ce muşchi fac extensia genunchiului?
89
1. Articulaţia genunchiului este formată din extremitatea inferioară a femurului şi extremităţile
superioare ale celor două oase ale gambei: tibia şi peroneul.
2. Mişcările de lateralitate sunt limitate de ligamentele încrucişate.
3. Prin mişcarea de extensie faţa posterioară a gambei se depărtează de faţa posterioară a coapsei.
4.Muşchii extensori ai genunchiului sunt tensorul fasciei lata şi ....................
5.La nivelul genunchiului se găsesc trei articulaţii: femuro-tibială, femuro-rotuliană şi
articulaţia.................
2. Baciu, C, 1977, Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport –
Turism, Bucureşti.
90
BIOMECANICA GAMBEI ŞI PICIORULUI
Cuprins:
12.1. Introducere
12.3.1. Structura funcţională a gambei
12.3.2. Biomecanica gambei
12.3.3. Structura funcţională a gleznei si piciorului
12.3.4. Biomecanica gleznei si piciorului
12.1.Introducere
Gamba este segmentul care leagă coapsa de picior. După coapsă, ea
reprezintă a doua pârghie importantă a membrului inferior.
12.2. Obiectivele şi competenţele unităţii de
învăţare
descrierea caracteristicilor structurale ale gambei, gleznei şi
piciorului;
definirea biomecanicii acestor structuri;
aplicarea corectă a mişcărilor în aceste structuri
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la articulaţiile piciorului;
– vor conştientiza biomecanica gambei şi piciorului.
91
12.3.1. Structura funcţională a gambei
În alcătuirea articulaţiilor gambei intră două oase lungi: tibia şi
peroneul.
T i b i a este un os voluminos, situat la partea antero-internă
a gambei.
a) Extremitatea superioară are aproape o formă
patrulateră, alungită transversal şi foarte voluminoasă. Prin
faţa ei superioară participă la alcătuirea articulaţiei femurotibiale, care a fost descrisă anterior. Sub faţa ei superioară se
găsesc două mari tuberozităţi solitare între ele, tuberozitatea
internă şi tuberozitatea externă.
b) Corpul tibiei prezintă trei feţe (externă, internă şi
posterioară) şi trei margini (anterioară, internă şi posterioară).
c) Extremitatea inferioară se continuă cu maleola
tibială. Faţa ei inferioară şi cea externă a maleolei tibiale se
articulează cu astragalul.
P e r o n e u l (fibula) este un os lung, subţire, situat posteroextern faţă de tibie. Extremitatea lui proximală se găseşte sub
extremitatea proximală a tibiei, iar extremitatea lui distală coboară
mai jos decât extremitatea distală a tibiei. El joacă un rol important în
statica şi biomecanica gambei. Întăreşte stabilitatea întregului sistem.
a) Extremitatea superioară are la partea internă o
suprafaţă articulară plană pentru articulaţia cu tuberozitatea externă a
tibiei, iar postero-extern o apofiză stiloidă pe care se inseră tendonul
bicepsului femural şi ligamentul lateral extern al articulaţiei femurotibiale.
b) Corpul peroneului este tot prismatic triunghiular
şi are trei feţe (internă, externă şi posterioară) şi trei margini
(anterioară, internă şi externă).
c) Extremitatea inferioară se continuă în jos cu
maleola peronieră. Faţa internă este articulară şi intră în contact cu
tibia şi cu faţa externă a astragalului. Pe vârful ei se inseră ligamentul
peroneo-calcanean.
Articulaţiile gambei
Structura funcţională a articulaţiilor gambei
Cele două oase ale gambei se articulează între ele atât prin
extremităţile lor superioare cât şi prin cele distale, formând două
articulaţii tibio-peroniere (superioară şi inferioară).
Articulaţia tibio-peronieră superioară este o artrodie.
a) Suprafeţele articulare sunt plane şi acoperite de
cartilaj;
b) Capsula fibroasă este întărită de două cartilaje
92
(anterior şi posterior) şi menţine în contact cele
două suprafeţe articulare;
c) Sinoviala tapetează faţa interioară a capsulei şi
în 10 % din cazuri comunică cu sinoviala
articulaţiei femuro-tibiale.
Articulaţia tibio-peronieră inferioară este tot o artrodie.
a) Suprafeţele articulare sunt plane şi acoperite de un
strat subţire de cartilaj hialin.
b) Capsula fibroasă este întărită de trei ligamente,
anterior, posterior şi unul intraarticular, interosos, care se continuă
proximal cu membrana interosoasă tibio-peronieră.
c) Această articulaţie nu prezintă nici cartilaj, nici
sinovială. Este o articulaţie strict ligamentară.
Membrana interosoasă tibio-peronieră, împreună cu cele
două oase, împarte gamba într-o lojă anterioară şi una posterioară. Pe
faţa ei anterioară se inseră gambierul anterior, extensorul comun al
degetelor şi extensorul propriu al halucelui. Pe faţa ei posterioară se
inseră gambierul posterior şi flexorul peronier al degetelor.
Muşchii implicaţi în mişcările gambei
Gamba prezintă 12 muşchi dispuşi în trei loje: anterioară,
externă şi posterioară.
Ei sunt:
Muşchii lojei anterioare
a) gambierul anterior se inseră proximal
pe tuberozitatea externă a tibiei, pe tuberculul lui Gerdy, pe cele două
treimi superioare ale feţei externe a tibiei şi pe partea supero-internă a
feţei anterioare a membranei interosoase. Corpul muscular se
continuă ca un tendon puternic, care trece prin faţa gleznei, pe sub
ligamentul inelar anterior al tarsului şi se inseră distal pe faţa internă
a primului cuneiform şi a bazei primului metatarsian. Când ia punct
fix pe tibie, flectează, adduce şi rotează înăuntru piciorul.
b) extensorul comun al degetelor este
muşchi aplatizat.Se inseră proximal pe tuberozitatea externă a tibiei,
pe cele două treimi superioare ale feţei interne a peroneului şi pe
parrtea externă a membranei interosoase. Tendonul lui trece pe sub
ligamentul inelar al tarsului şi se împarte în patru tendoane
secundare, care se îndreaptă către ultimele patru degete. Când ia
punct fix pe gambă, extensorul comun al degetelor este un extensor al
ultimelor 4 degete pe picior şi flexor, abductor şi rotator extern al
piciorului pe gambă.
c) extensorul propriu al halucelui se află
între primii doi muşchi şi se inseră proximal pe treimea mijlocie a
feţei interne a peroneului şi pe partea corespunzătoare a membranei
interosoase. Tendonul distal trece şi el pe sub ligamentul inelar
anterior al tarsului şi se îndreaptă spre haluce, pe a cărui falangă se
inseră distal. Când ia punct fix pe gambă, extensorul propriu al
halucelui este extensor al halucelui pe picior şi flexor, adductor şi
rotator intern al piciorului pe gambă. Este sinergic cu gambierul
anterior.
93
d) peronierul anterior este cel mai extern
muşchi al lojei
anterioare, se inseră proximal pe jumătatea inferioară a feţei
anterioare a peroneului, tendonul lui trece pe sub ligamentul inelar
anterior al tarsului şi se termină distal pe baza celui de al cincilea
metatarsian. Când ia punct fix pe gambă, peronierul anterior este
flexor, abductor în afară al piciorului pe gambă. Este sinergic cu
extensorul comun al degetelor, al cărui fascicol extern poate fi
considerat.
Muşchii lojei externe
lungul peronier lateral este muşchiul cel
mai superficial. Se inseră proximal pe faţa externă şi pe marginea
anterioară şi externă a peroneului. Se continuă cu un tendon lung şi
puternic, care coboară înapoia maleolei externe, o înconjoară, se
îndreaptă spre mijlocul marginii externe a piciorului, trece pe faţa
inferioară a scheletului piciorului pe care o străbate oblic înainte şi
înăuntru şi se termină pe tuberculul extern al bazei primului
metatarsian. Când ia punct fix pe peroneu, muşchiul este extensor,
abductor şi rotator în afară al piciorului pe gambă. Participă la
susţinerea bolţii plantare.
scurtul peronier lateral este situat sub
lungul peronier lateral. Se inseră proximal pe cele două treimi
inferioare ale feţei externe şi pe marginea anterioară şi marginea
externă a peroneului. Tendonul lui coboară tot prin spatele maleolei
externe, dublând tendonul lungului peronier, pe care-l însoţeşte până
la marginea externă a piciorului, unde se termină însă pe baza celui
de al cincilea metatarsian.
Muşchii lojei posterioare .
tricepsul sural, cel mai voluminos
muşchi al gambei, este alcătuit din: cei doi gemeni (intern şi extern)
şi solearul
− gemenul extern (gastrocnemianul extern) se inseră
proximal pe faţa postero-externă a condilului femural extern.
− gemenul intern (gastrocnemianul intern) se inseră
proximal pe faţa postero-internă a condilului femural intern
− solearul este un muşchi lat şi gros, situat înaintea celor
doi gemeni. Se inseră proximal atât pe tibie, cât şi pe peroneu.
Toate cele trei fascicule musculare converg către un tendon
care le continuă direcţia, tendonul lui Achile. Acesta trece prin
spatele articulaţiei tibio-astragaliene şi se inseră pe jumătatea
inferioară a feţei posterioare a calcaneului. Prin intermediul
tendonului lui Achile, tricepsul sural are o mare importanţă în
acţiunile motorii ale gambei şi gleznei. Când ia punct fix pe inserţiile
superioare, tricepsul sural este flexor plantar al piciorului pe gambă
şi în mod accesoriu (prin cei doi gemeni), este flexor al gambei pe
coapsă. Când ia punct fix pe calcaneu, în poziţie ortostatică, în mod
accesoriu, ajută la menţinerea poziţiei de extensie a genunchiului.
plantarul subţire
este
un muşchi
filiform, aşezat la partea internă a tendonului lui Achile pe care-l
dublează. Se inseră proximal pe condilul extern al femurului, se
îndreată oblic în jos şi înăuntru şi coborând pe lângă marginea internă
a tendonului lui Achile, se inseră distal fie pe acest tendon, fie pe faţa
posterioară a calcaneului. Acest muşchi este flexor plantar al
piciorului pe gambă, fiind sinergic cu tricepsul sural.
94
popliteul este scurt, plat, are o formă
triunghiulară, fiind situat pe faţa posterioară a articulaţiei femurotibiale, înaintea gemenilor şi a plantarului subţire. Se inseră proximal
pe condilul femural extern, se îndreaptă oblic în jos şi înăuntru şi se
inseră pe faţa posterioară a tibiei, deasupra liniei oblice a tibiei şi pe
buza superioară a acesteia. Este flexor şi rotator înăuntru al gambei
pe coapsă.
flexorul comun al degetelor se inseră
proximal pe buza inferioară a liniei oblice a tibiei şi pe treimea
mijlocie a feţei posterioare a tibiei, apoi coboară şi se continuă cu un
tendon care înconjoară maleola internă, după care îşi schimbă direcţia
îndreptându-se înainte în regiunea plantară, unde se împarte în patru
tendoane terminale, inserându-se pe bazele ultimelor falange. Când ia
punct fix pe tibie, este flexor al ultimelor 4 degete pe picior şi
extensor al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe degete, în
poziţie ortostatică, susţine gamba să nu se flecteze pe picior. Este
deci şi un sinergist al tricepsului sural.
flexorul lung al halucelui se inseră
proximal pe cele două treimi inferioare ale feţei posterioare a
peroneului şi pe membrana interosoasă tibio-peronieră şi se continuă
cu un lung tendon care alunecă pe faţa posterioară a extremităţii
inferioare a tibiei, pe faţa posterioară a astragalului, pe faţa internă a
calcaneului şi ajunge în regiunea plantară. Aici se îndreaptă oblic
înainte şi înăuntru, încrucişează tendonul flexorului comun, cu care
se uneşte şi ajunge să se insere distal pe baza celei de a doua falange
a halucelui. Când ia punct fix pe peroneu, este flexor al halucelui şi al
celorlalte degete, precum şi un extensor al piciorului pe gambă.Când
ia punct fix pe inserţiile distale, în ortostatism, susţine gamba să nu se
flecteze pe picior. Este sinergic cu tricepsul sural şi cu flexorul
propriu.
gambierul posterior este situat profund
între cei doi flexori, imediat înapoia membranei interosoase. Se
inseră proximal pe buza inferioară a liniei oblice a tibiei, pe faţa
posterioară a tibiei, pe cele două treimi superioare ale membranei
interosoase şi pe faţa internă a peroneului, înapoia crestei interosoase.
Tendonul lui se îndreaptă înăuntru, încrucişează tendonul flexorului
comun, trece pe marginea internă a acestuia, alunecă înapoia maleolei
interne, pe care o înconjoară şi se inseră distal pe tuberculul
scafoidului. Când ia punct fix pe gambă este extensor, adductor şi
rotator înăuntru al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe scafoid,
în ortostatism, susţine gamba să nu se flecteze pe picior. Este sinergic
cu tricepsul sural, cu flexorul comun şi cu flexorul lung al halucelui.
12.3.2. Biomecanica gambei
a. Biomecanica articulaţiei tibio-peroniere superioare
Articulaţia, fiind o artrodie, nu permite decât mişcări de
alunecare de mică amplitudine a celor două suprafeţe articulare una
faţă de cealaltă. Aceste mişcări sunt indispensabile dinamicii
articulaţiei tibio-peroniere inferioare şi gleznei de care sunt funcţional
strâns legate.
95
b. Biomecanica articulaţiei tibio-peroniere inferioare
Articulaţia intervine în mişcările de flexie şi extensie ale
piciorului pe gambă, mosorul astragalului rulează înainte şi înapoi pe
faţa articulară a pensei tibio-peroniere. Este o articulaţie ligamentară,
fără cartilaj articular şi fără sinovială. Rolul ligamentelor este acela
de a menţine în contact cele două extremităţi ale oaselor gambei în
mişcările piciorului şi în statică.
12.3.3. Structura funcţională a gleznei şi piciorului
Aceste două elemente alcătuiesc un tot funcţional, situaţie
asemănătoare cu cea întâlnită la gâtul mâinii şi mână.
Piciorul reprezintă, după coapsă şi gambă, a treia pârghie principală a
membrului inferior. El este elementul de legătură dintre corp şi sol,
cu o structură adecvată acestor funcţii.
Piciorul, în structura sa complexă, este format din 26 de oase scurte,
legate între ele prin ligamente relativ scurte, dar foarte puternice, cu
32 de articulaţii, cu inserţii a 11 muşchi ai gambei şi a 20 proprii
piciorului. Scheletul piciorului este format din 7 oase tarsiene, 5
metatarsiene şi 14 falange.
Oasele tarsiene sunt:
astragalul situat între pensa bimaleolară şi calcaneu
calcaneul situat sub astragal, cel mai voluminos os al tarsului, pe
faţa lui posterioară se inseră tendonul lui Achile
cuboidul situat înaintea calcaneului, între acesta şi bazele ultimelor
două metatarsiene.
scafoidul situat medial faţă de cuboid. Se articulează posterior cu
capul astragalului şi anterior cu feţele posterioare ale celor trei
cuneiforme
cuneiformele, în număr de trei, au forma unor colţuri, introduse între
scafoid, cuboid şi bazele ultimelor patru metatarsiene.
Oasele metatarsiene sunt oase lungi care prezintă o extremitate
proximală (bază), un corp şi o extremitate distală (cap).
Falangele reprezintă scheletul degetelor piciorului, au şi ele o
extremitate proximală (bază), un corp şi o extremitate distală (cap).
Fiecare deget are trei falange cu excepţia halucelui care are numai
două.
Articulaţiile gleznei şi piciorului
Aceste articulaţii sunt numeroase; ele se pot grupa astfel:
Articulaţia gleznei este o articulaţie trohleană.
a) suprafeţele articulare sunt: pensa tibio-peronieră şi faţa superioară
şi feţele articulare ale astragalului (faţa inferioară a extremităţii
inferioare a tibiei şi faţa externă a maleolei tibiale; suprafaţa externă
96
a maleolei tibiale = interne = este plană şi intră în contact cu faţa
internă a astragalului).
b) capsula este fibroasă şi întărită lateral de un ligament intern şi unul
extern.
c) sinoviala căptuşeşte interiorul capsulei şi formează funduri de sac
Articulaţia astragalo-calcaneană
este
articulaţia dintre faţa
inferioară a astragalului şi faţa superioară a calcaneului. Suprafeţele
sunt menţinute în contact de trei ligamente ( interosos, extern şi
posterior).
Articulaţia medio-tarsiană uneşte cele două oase ale tarsului
posterior ( astragalul şi calcaneul) cu primele oase ale tarsului
anterior (scafoidul şi cuboidul).
Articulaţiile intertarsiene ale celor 5 oase ale tarsului anterior sunt
între: scafoid şi cuboid, între scafoid şi cele trei oase cuneiforme,
între cele teri oase cuneiforme între ele, între cuboid şi al treilea
cuneiform, toate articulaţiile fiind artrodii.
Articulaţia tarso-metatarsiană uneşte cuboidul şi cele trei oase
cuneiforme cu baza celor cinci metatarsiene. Toate articulaţiile sunt
artrodii şi prezintă o serie de ligamente interosoase, dorsale şi
plantare.
Articulaţiile intermetatarsiene sunt între ultimele 4 metatarsiene
care se unesc prin bazele lor (trei artrodii) iar la capetelor lor au o
bamdeletă fibroasă transversală
(ligamentul transvers al
metatarsului).
Articulaţiile metatarso-falangiene sunt articulaţii condiliene,
realizate de capul rotunjit al metatarsienelor şi de baza falangelor
proximale, care prezintă câte o cavitate glenoidă, mărită în jos şi
înapoi de un fibrocartilaj. Extremităţile osoase sunt legate de o
capsulă întărită de câte două ligamente laterale.
Articulaţiile interfalangiene sunt articulaţii trohleene. În linii mari,
dispoziţia segmentelor osoase şi a articulaţiilor respectă structura
mâinii, cu deosebirea că halucele nu dispune de aceeaşi mobilitate şi
nu poate executa mişcarea de opoziţie.
Aponevroza plantară.
Întreaga structură arhitectonică a piciorului este susţinută de două
formaţiuni fibroase complexe situate în plante (aponevroze). Ele sunt:
una superficială şi alta profundă. Cea mai importantă fiind cea
superficială. Are o formă triunghiulară, cu vârful spre calcaneu şi
baza spre degete, este foarte rezistentă şi contribuie la menţinerea
bolţii plantare în ortostatism.
Muşchii piciorului
În biomecanica piciorului intervin muşchii gambei şi cei 20 de
muşchi proprii ai piciorului. Se grupează în patru regiuni, astfel:
97
– Muşchii regiunii dorsale – singurul muşchi în
regiunea dorsală este
pediosul, se inseră pe partea antero– superioară a calcaneului, se
îndreaptă înainte şi înăuntru, se împarte în patru fascicule musculare,
continuate cu un tendon subţire ce se inseră pe primele patru degete.
Extinde primele patru degete pe metatarsiene şi este sinergic cu
lungul extensor comun al degetelor.
– Muşchii regiunii plantare interne se inseră proximal pe oasele
tarsiene şi distal pe baza primei falange a halucelui. Ei sunt:
adductorul halucelui, scurtul flexor al halucelui şi abductorul
halucelui.
– Muşchii regiunii plantare mijlocii
scurtul flexor plantar se inseră proximal pe tuberozitatea internă
a feţei inferioare a calcaneului. Se împarte în patru tendoane şi se
inseră distal pe bazele falangelor mijlocii ale ultimelor 4 degete. Este
flexor al falangelor mijlocii pe primele falange ale ultimelor 4 degete
şi un flexor al degetelor pe metatarsiene.
accesoriu lungului flexor se inseră proximal pe cele două
tuberozităţi ale feţei inferioare a calcaneului şi distal pe tendonul
flexorului comun al degetelor. Flectează ultimele 4 degete pe
metatarsiene.
lombricalii piciorului sunt identici ca număr, dispoziţie şi
acţiune cu cei ai mâinii. Sunt în număr de 4 şi flectează prima
falangă, extinzând concomitent celelalte două falange ale ultimelor 4
degete.
interosoşii piciorului şi ei sunt identici ca număr, dispoziţie şi
acţiune cu cei ai mâinii. Sunt 7 interosoşi (3 plantari şi 4 dorsali)
care se inseră proximal pe feţele laterale ale metatarsienelor şi distal
pe primele falange ale degetelor. Sunt flexori ai primelor falange pe
metatarsiene şi extensori ai falangelor a doua şi a treia pe prima
falangă, deci sinergici cu lombricalii.
– Muşchii regiunii plantare externe sunt: abductorul degetului mic,
scurtul flexor al degetului mic şi opozantul degetului mic. Toţi aceşti
muşchi se inseră proximal pe feţele infero-externe ale oaselor tarsiene
şi ale ultimului metatarsian şi distal pe baza primei falange a
degetului mic.
Bolţile piciorului
Cele trei bolţi ale piciorului sunt două lungi (internă şi externă) şi o
boltă scurtă (transversală anterioară). Prin ele este posibilă
biomecanica complexă a piciorului, în mers, alergare, sărituri, dans.
Bolta internă este formată din calcaneu, astragal, scafoid şi cele trei
cuneiforme şi primul metatarsian. Este întărită de ligamentul
calcaneo– scafoidian plantar şi de tendoanele muşchilor gambei. Ea
serveşte la mişcare.
Bolta externă (principală) este formată din calcaneu, cuboid şi
metatarsienele IV şi V şi serveşte la sprijin.
Bolta transversală este scurtă, se ridică de la marginea externă a
piciorului prin cuboid, are maximum de înălţare în dreptul celui de al
doilea cuneiform şi coboară puţin către marginea internă prin primul
cuneiform
98
Amprenta plantară
În mod normal, datorită existenţei bolţilor plantare, contactul dintre
picior şi sol nu se face pe toată suprafaţa plantară ci numai pe un
anumit teritoriu (amprenta plantară), care variază ca formă şi
întindere de la individ la individ şi pentru fiecare individ de la o
poziţie la alta.
Amprenta plantară se înregistrează cu ajutorul plantogramei, prin
badijonarea plantelor cu cerneală sau tuş şi aşezarea plantelor pe o
coală de hârtie.
12.3.4. Biomecanica gleznei şi piciorului
În articulaţia gleznei au loc mişcări de flexie şi extensie ale
piciorului. Axa biomecanică în jurul căreia se execută aceste mişcări,
deşi este transversală, face un unghi de 80 cu linia bimaleolară, aşa
încât, dacă piciorul se aşează în flexie dorsală, vârful lui se duce şi în
adducţie.
Piciorul are o astfel de structură, încât să poată suporta
greutatea individului dar şi o alta în plus. El are posibilităţi mari de
mişcare, în totalitatea sa, piciorul se poate mişca în toate sensurile
(flexie, extensie, abducţie, adducţie, rotaţia internă şi externă şi
circumucţie).
Membrul inferior ca lanţ cinematic
Bazinul, şoldul, coapsa, genunchiul, gamba, glezna şi
piciorul acţionează în cursul diferitelor poziţii şi mişcări ca un lanţ
cinematic deschis sau închis.
Ca lanţ cinematic închis acţionează în următoarele poziţii şi
mişcări:
– susţinerea corpului în poziţiile stând, pe genunchi şi
şezând,
– propulsia corpului în sus, înainte sau înapoi (ridicarea pe
vârfuri, bătaia la sărituri),
– amortizarea căderii pe sol (în căderea în picioare).
Ca lanţ cinematic deschis, acţionează în:
– depărtarea şi apropierea picioarelor,
– răsucirea în afară şi înăuntru ,
– rotaţia dinapoi înainte şi dinainte înapoi,
– lovirea, împingerea şi chiar apucarea (în cazuri speciale).
Gamba este segmentul care leagă coapsa de picior. În alcătuirea articulaţiilor gambei intră
două oase lungi: tibia şi peroneul. Cele două oase ale gambei se articulează între ele atât prin
99
extremităţile lor superioare cât şi prin cele distale, formând două articulaţii tibio-peroniere (superioară
şi inferioară).
Muşchii lojei anterioare sunt:gambierul anterior, extensorul comun al degetelor, extensorul propriu al
halucelui. peronierul anterior.
Muşchii lojei laterale sunt: lungul şi scurtul peronier lateral.
Muşchii lojei posterioare sunt:tricepsul sural– cel mai voluminos muşchi al gambei, este alcătuit din:
cei doi gemeni (intern şi extern) şi solearul-; plantarul subţire ,popliteul ,flexorul comun al degetelor ,
flexorul lung al halucelui , gambierul posterior.
Tibie; peroneu.
1.
2.
3.
4.
5.
Care sunt oasele gambei?
Ce articulaţii are gamba?
Care sunt muşchii lojei anterioare a gambei?
Ce muşchi prezintă gamba în partea ei posterioară?
Care sunt bolţile piciorului şi ce rol au?
1.Peronierul al III lea face parte din loja laterală a gambei.
2. Articulaţia gleznei este o articulaţie sferoidă.
3.Muşchii lojei laterale a gambei sunt: lungul peronier lateral, scurtul peronier lateral şi peronierul
al treilea.
*Completaţi spaţiile puncte cu termenii corecţi:
4. Cel mai voluminos muşchi al gambei este.....................
5. Amprenta plantară se înregistrează cu ajutorul .............................
100
2. Baciu, C, Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport – Turism,
Bucureşti, 1977.
101
Cuprins:
13.1. Introducere
13.3.1. Caracteristicile mersului si fazele lui
13.3.2. Carecteristicile alergării si fazele ei
11.1.Introducere
Mersul este o mişcare locomotorie ciclică, care se efectuează
prin ducerea succesivă a unui picior înaintea celuilalt.
In mers, corpul se sprijină permanent pe sol, fie cu un picior
(sprijin unilateral), fie cu ambele picioare (sprijin bilateral). În cazul
sprijinului unilateral, membrul inferior, care susţine greutatea
corpului, se numeşte picior de sprijin, iar celălalt, picior oscilant
(pendulant).
Alergarea reprezintă din punct de vedere biomecanic, o mişcare
locomotorie ciclică, în care deplasarea corpului este asigurată printr-o
acţiune alternativă a membrelor inferioare, alergătorul avînd un
contact periodic cu solul.
11.2. Obiectivele şi competenţele/unităţii de învăţare
să descrie caracteristicile şi fazele mersului
să explice caracteristicile şi fazele alergării
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la mişcările ciclice ale aparatului
locomotor;
– vor conştientiza biomecanica aparatului locomotor în timpul
mersului şi al alergării.
102
13.3.1. Caracteristicile mersului şi fazele lui
Mersul se compune dintr-o succesiune de paşi, înţelegîndu-se prin
pas mişcarea prin care un picior trece înaintea celuilalt. Marey
consideră că pasul reprezintă totalitatea mişcărilor care se execută
între două poziţii asemănătoare ale aceluiaşi picior. Acesta este un
pas dublu, deoarece în timpul acţiunii unui picior, celălalt parcurge
un număr egal de faze.
Pasul dublu este considerat unitatea funcţională de mişcare în
timpul mersului. El se descompune în doi paşi simpli, fiecare avînd,
la rîndul său, cîte trei faze. Pasul dublu se poate descompune pentru
studiu în doua perioade (fig. 94):
− perioada piciorului de sprijin;
− perioada piciorului oscilant. Fiecare perioadă cuprinde cîte
trei faze:
Fazele mersului
Perioada piciorului de sprijin cuprinde:
– faza de amortizare;
– momentul verticalei;
– faza de impulsie.
Perioada piciorului oscilant cuprinde:
– faza pasului piciorului posterior;
– faza pasului anterior.
Faza de amortizare începe din clipa în care piciorul anterior
ia contact cu solul, pe călcîi, şi durează pînă la momentul verticalei.
Amortizarea constituie o frânare în mers; biomecanic reprezintă o
fază negativă, deoarece forţa reacţiei reazemului este îndreptată
contrar direcţiei mersului.
Momentul verticalei piciorului de sprijin durează foarte
puţin, corpul fiind sprijinit pe un singur picior. În acest moment
corpul are înălţimea maximă, iar centrul de greutate este uşor
deplasat lateral, spre piciorul de sprijin, pentru menţinerea
echilibrului.
Faza de impulsie urmează imediat după momentul verticalei
piciorului de sprijin şl durează pînă la desprinderea acestuia de sol,
începînd cu călcîiul. În timpul atingerii solului cu vîrful
metatarsienelor şi cu degetele, corpul se găseşte în sprijin bilateral,
103
deoarece piciorul anterior se află în contact cu solul prin călcîi.
C.G.G. are înălţimea minimă în sprijinul bilateral. La sfârşitul acestei
faze corpul este împins înainte şi în sus prin forţa de impulsie a
piciorului de sprijin, care devine apoi picior oscilant.
În faza pasului posterior al piciorului oscilant se execută
liber o oscilaţie în articulaţia coxofemurală, concomitent cu o uşoară
floxie în articulaţia genunchiului si o flexie dorsală în articulaţia
talocrurală. Se produce astfel o mică scurtare a membrului inferior,
care oscilează uşurînd mişcarea, în special în momentul trecerii spre
verticală.
In momentul verticalei piciorului oscilant acesta trece uşor
flectat la verticală, încrucişîndu-se peste piciorul de sprijin aflat, de
asemenea, în momentul verticalei.
In faza pasului anterior al piciorului oscilant, acesta
oscilează de la verticală înainte, pregătindu-se să ia contact cu solul,
pentru a începe un nou ciclu al pasului dublu.
De remarcat că impulsia este singura fază pozitivă care
accelerează viteza mersului, deoarece în această fază reacţia
reazemului are aceeaşi direcţie cu deplasarea corpului.
Din interacţiunea forţelor interne ale organismului, respectiv
contracţia musculaturii, cu forţele externe care acţionează în toate
fazele mersului, în special în punctele de contact ale corpului cu
solul, rezultă deplasarea prin mers.
Odată cu bazinul se înclină şi trunchiul şi, de aceea, mersul ia
un aspect uşor legănat, care este mai accentuat la femeie din cauza
bazinului mai larg.
Membrele superioare execută în mers mişcări sincrone şi
opuse celor ale membrului inferior de aceeaşi parte. Mişcarea lor este
de mică amplitudine, dar dacă s-ar suprima, mersul ar fi jenat.
13.3.2. Caracteristicile alergării şi fazele ei
Spre deosebire de mers, alergarea se caracterizează printr-o fază de
zbor care înlocuieşte sprijinul bilateral din mers.
Unitatea de măsură în alergare, ca şi în mers, este pasul
dublu, fiecare membru inferior avînd o perioadă de sprijin şi una de
oscilaţie, între care se interpune zborul.
Fazele alergării
Piciorul de sprijin are trei faze: amortizarea, momentul
verticalei şi impulsia, iar piciorul oscilant, alte trei faze: pasul
posterior, momentul verticalei şi pasul anterior
In alergările de viteză şi rezistenţă, amortizarea se face cu
piciorul în flexie plantară pe capetele metatarsienelor şi pe degete.
In momentul contactului cu solul, lantul muscular al triplei
extensii, extensorii coapsei pe bazin, extensorii genunchiului şi
flexorii plantari se opun flexiei segmentelor, depunînd un efort
muscular de cedare.
In momentul verticalei piciorului de sprijin, activitatea
musculară este momentan statică, de fixare, fiind îndeplinită de toate
lanţurile antagoniste ale membrului inferior de sprijin. În acest
moment, la toate procedeele de alergare, trunchiul este uşor flectat.
104
Impulsia în alergare se realizează printr-un efort puternic de
învingere, depus de lanţul muscular al triplei extensii, care se
accentuează progresiv pînă la sfîrşitul impulsiei, asigurînd traiectoria
din timpul zborului.
Lanţul muscular al triplei extensii este principalul factor care
asigură îndeplinirea celor trei faze ale piciorului de sprijin; el depune
o activitate dinamică de învingere, care creşte progresiv pînă la
terminarea impulsiei.
În timpul zborului, cele două membre inferioare desfăşoară
activităţi musculare deosebite: cel care a efectuat impulsia se
pregăteşte pentru a executa fazele piciorului oscilant, printr-o
relaxare a lanţului triplei extensii, permiţînd astfel oscilaţia înainte,
iar cel care termină fazele oscilaţiei se pregăteşte să ia contactul cu
solul printr-o contracţie a lanţului muscular al triplei extensii, pentru
a asigura amortizarea.
In faza pasului posterior a piciorului oscilant, ducerea
înainte a membrului inferior pînă la verticală se face cu ajuorul forţei
de gravitaţie, căreia i se adaugă, la alergările de viteză, un efort
viguros din partea lanţului triplei flexii a membrului inferior (flexorii
coapsei pe bazin, flexorii genunchiului, flexorii dorsali al labei
piciorului).
In momentul verticalei piciorului oscilant, lanţurile
musculare antagoniste ale membrului inferior depun o activitate
statică de consolidare, asigurînd poziţia la verticală a piciorului
oscilant. în comparaţie cu mersul, membrul inferior este mai flectat în
şold şi genunchi.
In faza pasului anterior a piciorului oscilant se produce o
puternică proiecţie înainte, care este asigurată de lanţul muscular al
triplei flexii; efortul principal îl depun flexorii coapsei pe bazin ce
duc coapsa puternic înainte şi în sus. Unghiul pe care îl face coapsa
cu bazinul va fi cu atît mai mic, cu cît viteza alergării va creşte.
Concomitent se asigură flexia genunchiului şi flexia plantară, care
pregătesc amortizarea.
Mersul este o mişcare locomotorie ciclică, care se efectuează prin ducerea succesivă a unui
picior înaintea celuilalt.
In mers, corpul se sprijină permanent pe sol, fie cu un picior (sprijin unilateral), fie cu ambele
picioare (sprijin bilateral). În cazul sprijinului unilateral, membrul inferior, care susţine greutatea
corpului, se numeşte picior de sprijin, iar celălalt, picior oscilant (pendulant).
Fazele mersului, în funcţie de perioada piciorului sunt:
-Perioada piciorului de sprijin cuprinde:
105
– faza de amortizare;
– faza de impulsie.
-Perioada piciorului oscilant cuprinde:
– faza pasului piciorului posterior;
– faza pasului anterior.
Alergarea reprezintă din punct de vedere biomecanic, o mişcare locomotorie ciclică, în care deplasarea
corpului este asigurată printr-o acţiune alternativă a membrelor inferioare, alergătorul avînd un contact
periodic cu solul.
Fazele alergării
Piciorul de sprijin are trei faze: amortizarea, momentul verticalei şi impulsia, iar piciorul
oscilant, alte trei faze: pasul posterior, momentul verticalei şi pasul anterior
Mersul; alergarea; pasul dublu; amortizare; impulsie
1. Ce este mersul ?
2. Care sunt fazele mersului ?
3. Descrieţi pasul dublu!
4. Ce este amortizarea ?
5. Când urmează faza de impulsie ?
6. Ce este alergarea ?
1. Unitatea funcţională de mişcare în timpul mersului este pasul dublu.
2. În timpul alergării, principalul factor care asigură îndeplinirea celor trei faze ale piciorului de
sprijin este lanţul muscular al triplei extensii.
3. Alergarea se caracterizează printr-o fază de zbor care înlocuieşte sprijinul unilateral din mers
106
*Completaţi spaţiile punctată cu termenii corecţi:
4.În timpul mersului, perioada piciorului oscilant cuprinde: faza pasului piciorului posterior;
................................faza pasului anterior.
5. În timpul alergării, piciorul de sprijin are trei faze: amortizarea, momentul verticalei şi .............
2. Baciu, C, Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport – Turism,
Bucureşti, 1977.
107
MIŞCĂRILE CORPULUI ÎN MERS, ALERGARE, ARUNCĂRI ŞI SĂRITURI
Cuprins:
14.1. Introducere
14.3.1. Particularitaţile şi fazele săriturilor
14.3.2. Particularitaţile şi fazele aruncărilor
11.1.Introducere
Săriturile sunt mişcări locomotorii aciclice, caracterizate printr-un
zbor prelungit în care corpul descrie în aer o parabolă.
Aruncările sunt probe atletice care se pot clasifica, după modalitatea
în care se aplică forţa aruncătorului pentru a imprima obiectului
aruncat (greutate, suliţă, disc, ciocan) mişcările specifice, în:
a) împingeri (greutate); b) azvîrlire (suliţă); c) lansări (disc, ciocan).
să descrie caracteristicile mişcărilor aciclice
să explice fazele săriturilor şi aruncărilor
– îşi vor însuşi noţiunile referitoare la mişcările aciclice;
– vor conştientiza biomecanica aparatului locomotor în timpul
săriturilor şi aruncărilor.
108
14.3.1. Partucularitaţile şi fazele săriturilor
Toate săriturile se efectuează cu sau fără elan. După acţiunea
aparatului motric şi a forţelor externe, deosebim:
–
sărituri simple, efectuate numai cu forţa musculară care
împinge corpul de pe o bază de sprijin, spre exemplu săritura în
lungime şi înălţime;
–
sărituri mixte sau cu sprijin, unde traiectoria corpului după
desprinderea de pe sol este modificată de un sprijin oarecare, spre
exemplu săritura cu prăjina, săritura la cal etc.
Săriturile au patru faze: elanul, desprinderea (bătaia), zborul
şi aterizarea. Aceste faze sunt legate între ele şi se condiţionează
reciproc, însă fiecare prezintă particularităţi proprii.
Faza de pregătire constă din mişcări pregătitoare, adaptate
tipului respectiv de săritură, care au rolul de a asigura, pe de o parte,
condiţii mecanice optime pentru contracţia musculară, iar pe de altă
parte, o viteză maximă şi o tracţiune cît mai eficiente.
La săriturile de pe loc fără elan, pregătirea constă în mişcarea
de avîntare, adică în coborîrea C.G.G. şi punerea în tensiune a
muşchilor triplei extensii, şi crearea condiţiilor optime pentru
impulsie.
La săriturile cu elan, pregătirea se face prin alergare; aceasta
imprimă corpului o viteză orizontală ce contribuie la lungirea
traiectoriei de zbor.
Faza de bătaie (desprinderea) cuprinde de fapt două acţiuni
importante: bătaia propriu-zisă şi desprinderea. în momentul bătăii se
produce o contracţie balistică, puternică, a lanţului triplei extensii a
membrului inferior de bătaie. La săriturile cu elan, direcţia
traiectoriei face cu orizontala un unghi numit unghi de desprindere, a
cărui valoare este rezultanta celor două forţe ce acţionează asupra
corpului. La săriturile de pe loc, unghiul de desprindere este egal cu
unghiul de impulsie, pe cînd la săriturile cu elan el este cu atît mai
mic, cu cît viteza elanului creşte. în practică s-a constatat că la
săriturile în lungime de pe loc, unghiul de desprindere se apropie de
45°, iar la săriturile cu elan se micşo¬rează, de obicei nedepăşind
20—30°.
La acţiunea de impulsie a piciorului de bătaie se adaugă
acţiunile de avântare ale piciorului oscilant, ale braţelor şi umerilor.
La terminarea fazei de bătaie este foarte important ca C.G.G. să fie
ridicat cît mai sus şi să aibă o acceleraţie cît mai mare.
109
Zborul este deplasarea corpului în spaţiu; traiectoria
C.G.G. nu poate fi modificată de forţele interioare. Corpul descrie o
traiectorie curbă, care în prima parte este ascen¬dentă, avînd o viteză
uniform încetinită, iar în a doua este descendentă, cu o viteză uniform
accelerată. Mişcările din timpul zborului pregătesc aterizarea. în faza
de zbor, activitatea musculaturii corpului este redusă. Săritorii
experimentaţi îşi relaxează musculatura imediat după bătaie. La
începători însă, muşchii rămîn contractaţi, ceea ce dăunează atît
tehnicii săriturii, cît şi economiei consumului de energie.
Faza de aterizare este aceea în care corpul ia contact cu
solul; ea durează pînă la anularea totală a vitezei. Aterizarea se face
pe ambele membre inferioare, la săritura în lungime şi pe toate
membrele, la săritura în înălţime. Amortizarea se realizează printr-o
serie de forţe de frânare, dintre care forţa musculaturii corpului este
cea mai importantă.
Ea transformă corpul şi segmentele sale într-un resort elastic
şi rezistent; de asemenea, îşi mai aduc contribuţia rezistenţa şi
elasticitatea articulaţiilor, a ţesuturilor, precum şi calităţile solului
care, prin deformare (sol afânat, nisip, material plastic), amortizează
şocul.
In timpul zborului, activitatea musculaturii este mai slabă,
dar complexă, avîncl drept scop pregătirea aterizării, menţinerea
echilibrului etc.
La săritura în lungime aterizarea se face pe călcâie, cu
membrele inferioare în flexie: pe coapsă, genunchi şi flexie dorsală în
articulaţia talocrurală. Deşi aterizarea se face în flexie generalizată,
amortizarea vitezei se realizează de către grupele musculare
antagoniste (ale triplei extensii) care împiedică corpul să se
prăbuşească, transformînd membrele inferioare în resorturi elastice.
In concluzie, putem afirma că atât impulsia, cât şi aterizarea
sunt asigurate, în principal, de lanţul muscular al triplei extensii.
Activitatea acestui lanţ muscular este de învingere – la bătaie şi de
cedare – la aterizare. Deci, în antrenamentul sportivilor este necesară
pregătirea lanţului triplei extensii, atît pentru efortul de învingere, cît
şi pentru cel de cedare.
14.3.2. Particularitaţile şi fazele aruncărilor
In toate aruncările, centrul de greutate al obiectului descrie în
timpul zborului o traiectorie curbă, asemănătoare unei parabole; din
cauza rezistenţei aerului şi a forţei de gravitaţie, partea finală,
descendentă, a parabolei este mai scurtă şi mai înclinată. Factorii care
determină lungimea unei aruncări sunt:
– viteza iniţială (V0) cu care obiectul părăseşte mâna;
– unghiul de lansare şi unghiul de teren;
– suprafaţa frontală opusă aerului de către obiectul aflat în zbor.
Viteza iniţială este rezultatul aplicării mai multor forţe asupra
obiectului, şi anume viteza orizontală (suliţa) sau circulară (disc,
ciocan) a elanului şi viteza imprimată de contracţia musculară a
impulsului final. În diferitele procedee de aruncări, valoarea forţelor
variază; astfel, la aruncarea suliţei impulsul final al musculaturii are
un rol covârşitor, pe când la aruncarea discului şi ciocanului, rolul cel
mai important revine musculaturii corpului care contribuie la
efectuarea mişcării de rotaţie.
110
Toate aceste forţe trebuie să acţioneze coordonat pentru ca
efortul lor să se însumeze; în caz contrar apar forţe care frânează şi
scurtează astfel lungimea traiectoriei. În efortul de aruncare, atletul
trebuie să angreneze întreaga sa masă musculară.
Performanţa depinde de valoarea forţei care acţionează şi este
proporţională cu numărul grupelor musculare angrenate în mişcare.
Cu cât timpul în care acţionează forţele aplicate asupra
obiectului de aruncat este mai îndelungat, cu atât viteza iniţială şi
lungimea traiectoriei sunt mai mari.
Viteza iniţială (V0) este maximă atunci cînd toate aceste forţe
acţionează simultan, pe tot parcursul, pe aceeaşi direcţie şi trec prin
centrul de greutate al obiectului. Viteza iniţială este mai redusă în
cazul când forţele acţionează succesiv şi fiecare numai pe o fracţiune
de parcurs.
Din punct de vedere practic, pentru aruncări, concluzia care
se impune este că mişcarea, care pregăteşte aruncarea, odată începută
trebuie să se execute în mod continuu pînă la eliberarea obiectului; de
asemenea, este necesar ca mişcarea să fie efectuată cu o viteză
crescândă.
Teoretic, în orice aruncare, unghiul de lansare cel mai
favorabil pentru obţinerea unei traiectorii cît mai lungi atinge 45°.
Acest principiu este valabil numai în vid, deoarece în concurs
intervin factori care modifică unghiul de lansare, şi anume, rezistenţa
aerului, calităţile aerodinamice ale obiecte¬lor de concurs etc.
La unele aruncări, în special la greutate, unghiul de lan¬sare
este mai mic de 45° (cu 30—40°) din motive anatomo-funcţionale,
deoarece eficacitatea impulsiei este mai mare dacă se face
perpendicular pe torace, lucru ce nu permite realizarea unui unghi
mai mare.
Fazele aruncărilor
Deşi diferite ca formă de execuţie, aruncările se caracterizează prin
faze care se succed după cum urmează:
a) Pregătirea pentru aruncare constă din prinderea obiectului,
urmată de o serie de mişcări care au rolul de a pune în tensiune
lanţurile musculare ce vor efectua elanul. Aceste mişcări diferă după
stilul de aruncare. Astfel, la greutate, mişcările pregătitoare constau
din ridicări şi flectări uşoare pe piciorul de sprijin; la disc se
efectuează câteva legănări, iar în lansarea ciocanului, una pînă la trei
rotari.
b) Elanul se compune dimr-o serie de mişcări al căror scop final este
asigurarea unei viteze iniţiale cât mai mari şi luarea de către aruncător
a unei poziţii optime pentru execu¬tarea cu eficacitate maximă a
efortului final de eliberare a obiectului.
In timpul elanului, jumătatea inferioară a corpului se
deplasează mai repede decît cea superioară, care rămâne mai în urmă
împreună cu mâna care ţine obiectul de aruncat. Astfel, apare un
moment numit de unii autori „depăşirea aparatului", al cărui rol este
de a accentua la maximum starea de tensiune a lanţurilor musculare
care vor efectua efortul de aruncare, contribuind la creşterea
randamentului aruncării. Este necesar ca în elan să existe o
coordonare cît mai bună a impulsurilor parţiale care pun în contracţie
succesiv sau simultan diferite grupe musculare.
111
c) Efortul final adaugă vitezei produse de elan un impuls nou, care
face să crească şi viteza iniţială. El este rezultatul contracţiei
puternice (explozive) a grupelor şi lanţurilor musculare specifice
fiecărei aruncări în parte. În cadrul efortului final, începutul îl fac
masele musculare ale trunchiului, la nivelul bazinului şi regiunii
lombare, care se contractă puternic. Urmează contracţia celorlalte
grupe musculare ale corpului şi membrelor, într-o succesiune
asemănătoare unei unde contractile care porneşte din regiunea C.G.G.
şi se difuzează către extremităţi.
Lanţurile musculare care efectuează efortul final de aruncare
antrenează grupe musculare antagoniste, dintre care unele acţionează
după tipul dinamic de învingere (concentric), iar celelalte prin cedare
(excentric). De reţinut că efortul final de împingere, lansare sau
azvârlire trebuie continuat cât mai mult posibil. Poziţia corpului
aruncătorului în efortul final de aruncare este de echilibru nestabil; de
aceea, în timpul acestui efort, care dezechilibrează corpul prin
împingerea C.G.G. înainte, este necesară şi asigurarea echilibrului.
Acesta se realizează prin efortul static de fixare pe care îl depun
lanţurile musculare antagoniste ale trunchiului şi membrelor
inferioare.
Efortul muscular în această fază finală trebuie să fie maxim, condiţie
esenţială pentru obţinerea unor performanţe înalte.
d) Faza de restabilire începe după ce obiectul a
părăsit mâna aruncătorului. Ea are drept scop principal restabilirea
echilibrului corpului în cadrul spaţiului delimitat prin regulamentul
aruncării. Frânarea vitezei orizontale sau rotatorii şi oprirea corpului
după aruncare se efectuează în diferite forme, în funcţie de tipul de
aruncare. Astfel, la aruncarea suliţei unde viteza orizontală restantă
este mare, în afara activităţii musculare de frânare se efectuează şi un
pas lung pentru mărirea bazei de susţinere a corpului. La aruncarea
discului şi a ciocanului, unde trebuie frânată mişcarea de rotaţie a
corpului, se efectuează o serie de mişcări ale trunchiului şi
membrelor, care nu părăsesc solul. La aruncarea greutăţii efortul
principal de restabilire se realizează prin contribuţia puternică a
lanţurilor musculare ale membrelor inferioare, fără deplasarea
acestora.
In general, în faza de restabilire toate procedeele de aruncare
antrenează contracţia unui mare număr de lanţuri musculare
antagoniste, însă principalul efort îl depun lanţurile musculare
antagoniste celor care au efectuat elanul şi impulsia finală. În această
situaţie, lanţurile musculare respective depun efort dinamic de
învingere, iar cele care au executat impulsia, efort dinamic de cedare.
Elementele de efort dinamic sint completate de o importantă
participare statică, simultană a musculaturii, necesară restabilirii şi
asigurării echilibrului corpului aflat în echilibru nestabil. O
contribuţie mai mare sub aspect dinamometric aduc muşchii
şanţurilor vertebrale şi lanţurile musculare ale membrelor inferioare –
tripla extensie, tripla flexie, lanţul adductorilor coapsei şi supinaţiei
labei piciorului – precum şi lanţul abductorilor coapsei şi al
pronatorilor labei piciorului. La disc şi ciocan, un rol important în
restabilirea echilibrului după lansare îl îndeplinesc membrele
superioare care, prin mişcări diverse în abducţie humerală, măresc
raza momentului inerţial şi, prin aceasta, capacitatea de restabilire a
echilibrului.
112
Săriturile sunt mişcări locomotorii aciclice, caracterizate printr-un zbor prelungit în care corpul
descrie în aer o parabolă.
Săriturile au patru faze: elanul, desprinderea (bătaia), zborul şi aterizarea. Aceste faze sunt legate
între ele şi se condiţionează reciproc, însă fiecare prezintă particularităţi proprii.
Aruncările sunt probe atletice care se pot clasifica, după modalitatea în care se aplică forţa
aruncătorului pentru a imprima obiectului aruncat (greutate, suliţă, disc, ciocan) mişcările specifice,
în: a) împingeri (greutate); b) azvîrlire (suliţă); c) lansări (disc, ciocan).
Aruncările se caracterizează prin faze care se succed după cum urmează:
a)Pregătirea pentru aruncare b)Elanul c) Efortul final d) Faza de restabilire.
– elan; zbor; aterizare
1. Care sunt caracteristicile săriturilor?
2. Ce este elanul?
3. Ce este zborul?
4. Ce este faza de aterizare?
5. Cum se face aterizarea?
6. De cine sunt asigurate impulsia şi aterizarea?
7. Care sunt fazele săriturilor?
8. Ce caracteristici au aruncările?
9. Care sunt fazele aruncărilor?
113
1. În cazul săriturilor, impulsia şi aterizarea sunt asigurate, în principal, de lanţul muscular al triplei
extensii.
2. Zborul reprezintă deplasarea corpului în spaţiu.
3. Faza de restabilire începe după ce obiectul a părăsit mâna aruncătorului.
4.Fazele aruncărilor sunt: pregătirea pentru aruncare, elanul , ......................... şi faza de restabilire
5. Factorii care determină lungimea unei aruncări sunt: viteza iniţială (V0) cu care obiectul părăseşte
mâna; unghiul de lansare şi..........................;suprafaţa frontală opusă aerului de către obiectul aflat
în zbor.
2.Baciu, C., Anatomia funcţională şi biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport – Turism,
Bucureşti, 1977.
114
RĂSPUNSURI LA TESTELE DE EVALUARE/AUTOEVALUARE
Unitatea de învăţare 1:1.adevărat, 2. fals, 3. adevărat, 4.menţine, 5. egale ca mărime
Unitatea de învăţare 2:1.adevărat , 2.fals, 3.fals, 4. sistemul nervos simpatic şi parasimpatic ,
5. tendoanele şi aponevrozele
Unitatea de învăţare 3:1.fals, 2.adevărat, 3.fals, 4. inerţia, forţa de frecare 5. în acelaşi sens.
Unitatea de învăţare 4 : 1.adevărat, 2.adevărat , 3.fals, 4. forţelor gravitaţionale , 5. antagoniştilor
Unitatea de învăţare 5: 1.fals , 2.adevărat, 3.adevărat , 4. de învingere , 5. statico-izometrice
Unitatea de învăţare 6: 1.adevărat, 2.fals, 3.adevărat , 4. marele oblic abdominal, 5. rotaţie
Unitatea de învăţare 7:1.fals, 2.fals, 3.adevărat, 4. dorsalul mare, 5. unghiular.
Unitatea de învăţare 8:1.fals, 2.fals, 3.adevărat, 4. 1500, 5. anconeul
Unitatea de învăţare 9:1.adevărat, 2.fals, 3.fals, 4 interosoşi. , 5. două
Unitatea de învăţare 10:1.adevărat,2. adevărat, 3.fals , 4. contranutaţie, 5. fesierul mijlociu
Unitatea de învăţare 11:1.fals, 2.fals, 3.adevărat, 4. cvadriceps , 5. tibio peronieră superioară
Unitatea de învăţare 12:1.fals, 2.fals, 3.fals, 4. triceps sural , 5. plantogramei
Unitatea de învăţare 13:1.adevărat, 2. adevărat, 3. fals, 4. momentul verticalei , 5. impulsia
Unitatea de învăţare 14:1.adevărat, 2.adevărat, 3.adevărat, 4. efortul final, 5. unghiul de teren
115
116

biomecanică - Universitatea Spiru Haret

Transcription

Similar documents

Acta Medica Transilvanica No1