Pieszy - zautomatyzowana czynność ruchowa, która jest wykonywana w wyniku złożonej, skoordynowanej aktywności mięśni szkieletowych tułowia i kończyn.

Zaczynając od ziemi, noga wprawia ciało w ruch - do przodu i lekko do góry i ponownie kołysze się w powietrzu.

Podczas chodzenia ciało naprzemiennie spoczywa na prawej, a następnie na lewej nodze.

Akt chodu wyróżnia się niezwykle precyzyjnym powtórzeniem jego poszczególnych składowych, dzięki czemu każdy z nich jest wierną kopią kroku poprzedniego.

Kończyny górne człowieka również biorą czynny udział w akcie chodzenia: gdy prawa noga jest wyciągnięta do przodu, prawa ręka cofa się, a lewa do przodu. Ręce i nogi osoby poruszają się w przeciwnych kierunkach podczas chodzenia.

O ruchu poszczególnych ogniw wolnej nogi (uda, podudzia i stopy) decyduje nie tylko skurcz mięśnia, ale także bezwładność. Im bliższe jest połączenie z ciałem, tym mniejsza jest jego bezwładność i tym szybciej może podążać za ciałem. W ten sposób udo wolnej nogi przesuwa się najpierw do przodu, ponieważ jest najbliżej miednicy. Podudzie, znajdujące się dalej od miednicy, pozostaje w tyle, co prowadzi do zgięcia nogi w kolanie. Podobnie, pozostawanie w tyle za stopą od podudzia powoduje zgięcie w stawie skokowym.

Stałe zaangażowanie mięśni w pracę i precyzyjną koordynację ich skurczów podczas chodzenia zapewnia u człowieka ośrodkowy układ nerwowy, a przede wszystkim kora mózgowa półkul mózgowych. Z punktu widzenia mechanizmu nerwowego chód jest zautomatyzowanym odruchem łańcuchowym, w którym impuls aferentny towarzyszący każdemu poprzedniemu elementowi ruchu jest sygnałem do rozpoczęcia następnego.

Analiza funkcjonalna chodzenia. Chodzenie to złożona cykliczna czynność lokomotoryczna, której jednym z głównych elementów jest krok.

Podczas chodzenia, podobnie jak w przypadku innych rodzajów ruchu lokomotorycznego, ruch ciała w przestrzeni następuje w wyniku interakcji sił wewnętrznych (skurcz mięśni) i zewnętrznych (ciężar ciała, opór powierzchni nośnej itp.). W każdym kroku wykonanym przez prawą i lewą stopę wyróżnia się kropkę obsługuje i okres machać Najbardziej charakterystyczną cechą wszystkich rodzajów chodu w porównaniu do biegania i skakania jest stała pozycja podparcia jednej nogi (okres pojedynczego podparcia) lub dwóch nóg (okres podwójnego podparcia). Stosunek tych okresów wynosi zwykle 4:1. Zarówno okres podporu, jak i okres wymachu można podzielić na dwie główne fazy, a mianowicie: okres podporu – włączony fazy wypychania z przodu i wypychania z tyłu, oddzielone chwilą pionowy; maha- fazy kroku wstecznego i kroku przedniego, pomiędzy którymi też jest chwila pionowy.

Faza pchania z przodu. Po końcowej fazie wykroku w przód rozpoczyna się stawianie stopy na podłożu z prawie wyprostowanym, ale nie unieruchomionym stawem kolanowym oraz zgiętym, lekko odwiedzonym i supinowanym udem. Stopa opiera się piętą o podłoże, po czym wykonuje podwójny obrót: od pięty do palców i od zewnątrz do wewnątrz. Rolowanie to zachodzi pod wpływem grawitacji ciała i sekwencyjnego włączenia do pracy mięśnia strzałkowego krótkiego, który unosi krawędź stopy na zewnątrz, a następnie mięśni – strzałkowej długiej, piszczelowej tylnej, zginacza długiego palucha i długi zginacz palców, podtrzymujący łuk podłużny (łuk) stopy. Ten ruch stopy ma dwojakie znaczenie: zwiększanie długości kroku i rozciąganie mięśni tylnej części podudzia, zaangażowanych w pchanie ciała. W początkowym okresie podparcia ogromnego znaczenia nabiera funkcja sprężystości pełniona przez stawy stopy i luźny staw kolanowy. Ponadto pod wpływem grawitacji i bezwładności ciała noga jest nieco zgięta w stawie kolanowym i wyprostowana w stawie skokowym z gorszą pracą mięśnia czworogłowego uda i mięśni tylnej nogi, co dodatkowo zwiększa właściwości buforowe stopy. kończyna.

moment pionowy.Do W momencie pionu noga jest wyprostowana i przywiedziona na skutek skurczu większości mięśni uda i częściowo pod wpływem grawitacji. W tym czasie stopa całą podeszwą spoczywa na podłożu, a większość jej mięśni poprzez swój skurcz przyczynia się do zachowania łuków i uczestniczy w funkcji utrzymywania równowagi ciała.

Faza wypychania wstecznego(odpychanie od podłoża). W związku z tym kończyna stykająca się z podłożem jest wydłużona z powodu wyprostu we wszystkich jej stawach. W stawie biodrowym ponownie występuje pewne odwodzenie, ale w przeciwieństwie do pchnięcia przedniego, któremu towarzyszy lekki obrót biodra (do wewnątrz). Wiodącą rolę w tej fazie pełni mięsień czworogłowy, półścięgnisty, półbłoniasty, głowa długa bicepsa i głównie mięśnie pośladkowe.

faza kroku wstecz. Na początku tej fazy (bezpośrednio po zakończeniu pchnięcia w tył) noga wahadłowa znajduje się w pozycji wyprostu, pewnego odwodzenia i rotacji do wewnątrz, co prowadzi do rotacji miednicy wraz z ciałem w przeciwnym kierunku. Z tej pozycji noga wykonująca krok zaczyna się zginać w stawach biodrowych i kolanowych, uzupełniona lekkim skrętem na zewnątrz, który jest połączony z obrotem miednicy w kierunku nogi wymachowej. W tym czasie główny ciężar spada na mięśnie: biodrowo-lędźwiowe, przywodziciele, tylną część uda i częściowo na prostowniki stopy.

moment pionowy. Noga wymachująca jest wyprostowana w stawie biodrowym i osiąga maksymalne zgięcie (w porównaniu z innymi fazami) w stawie kolanowym. Zmniejszają się głównie mięśnie tylnej części uda.

W kroku do przodu mięśnie tylnego uda rozluźniają się, a pod wpływem siły bezwładności i krótkotrwałego skurczu balistycznego mięśnia czworogłowego uda podudzie zostaje wyrzucone do przodu. Następnie rozpoczyna się nowy cykl ruchu.

Środek ciężkości ciała (CG) podczas chodzenia (ryc. 15.18, a), wraz z ruchami translacyjnymi (do przodu), wykonuje również ruchy boczne i pionowe. W tym drugim przypadku rozpiętość (w górę iw dół) osiąga wartość 4 cm (dla osoby dorosłej), podczas gdy ciało opada najbardziej właśnie wtedy, gdy jedna noga spoczywa całą podeszwą, a druga jest wysunięta do przodu. Boczne przesunięcia (kołysania na boki) środka ciężkości sięgają nawet 2 cm.

Wahania BCT ciała na boki są związane z ruchem całej masy ciała na nogę podpierającą, dzięki czemu trajektoria BCT ciała przechodzi bezpośrednio nad obszarem podparcia. Im szybsze chodzenie, tym mniej tych ruchów oscylacyjnych, co tłumaczy się wpływem bezwładności ciała.

Średni rozmiar kroku przyjmuje się jako 66 cm, przy spokojnym spacerze jego czas trwania wynosi około 0,6 sekundy.

Oprócz mięśni kończyn dolnych, podczas chodzenia, praca dynamiczna obejmuje prawie wszystkie mięśnie tułowia, szyi i kończyn górnych.

Dzięki sukcesywnemu naprzemiennemu rozciąganiu, skurczowi i rozluźnianiu różnych grup mięśni, które występują podczas chodzenia, znaczne obciążenie całego układu mięśniowego zwykle nie powoduje wyraźnego zmęczenia. W dużej mierze wynika to również z faktu, że rytmiczne ruchy całego ciała ułatwiają prawidłową wentylację płuc i poprawiają krążenie krwi we wszystkich narządach, w tym w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Dlatego chodzenie jest najlepszą formą aktywności fizycznej.

Podczas chodzenia człowiek oddziałuje na podłoże, przy czym występują czynniki siły zwane wektorem głównym i momentem głównym sił reakcji podpory. Typowe wykresy pionowej i podłużnej składowej głównego wektora reakcji podporowej podczas chodzenia w dowolnym tempie w normie pokazano na ryc. 15.18. Wykres składowej pionowej głównego wektora reakcji podparcia charakteryzuje się występowaniem dwóch wierzchołków odpowiadających pchnięciom przednim (oparcie na pięcie) i tylnym (odpychanie przodostopiem). Amplitudy tych pików przekraczają masę człowieka i sięgają 1,1 - 1,25R (R - waga osoby).

Składowa podłużna głównego wektora sił reakcji podpór ma również dwa wierzchołki o różnych znakach: pierwszy, odpowiadający pchnięciu do przodu, jest skierowany do przodu; drugi, odpowiadający pchnięciu z tyłu, jest skierowany do tyłu. Tak powinno być - odpychanie się nogą podporową, osoba kieruje całe ciało do przodu. Maksima podłużnej składowej głównego wektora reakcji podporowej sięgają 0,25Р.

Jest jeszcze jedna składowa głównego wektora reakcji podporowej - poprzeczna. Występuje podczas przechodzenia z nogi na nogę i osiąga maksimum 8-10% masy człowieka.

Struktura czasowa kroku. Lokomocja człowieka to proces okresowy, w którym podobne pozycje ciała są powtarzane w mniej więcej równych odstępach czasu. Najkrótszy czas, jaki upłynął od danej pozycji do jej powtórzenia, to czas cyklu. Podczas chodzenia i biegania czas cyklu nazywany jest „czasem podwójnego kroku” ze względu na liczbę wykonanych kroków. Każda noga w swoim cyklicznym ruchu jest albo na podporze, albo jest przenoszona do nowego miejsca podparcia (ryc. 15.19).

Podczas biegu moment podporowy jest mniejszy niż moment przeniesienia; występuje okres swobodnego lotu nad podporą (patrz ryc. 15.19).

Zaczynając od ziemi, noga wprawia ciało w ruch - do przodu i lekko do góry i ponownie kołysze się w powietrzu.

Kolejność ułożenia kończyny osoby dorosłej podczas chodzenia pokazano na ryc. 15.16. Podczas chodzenia ciało naprzemiennie spoczywa na prawej, a następnie na lewej nodze.

Ryż. 15.16. Chodzenie jest normalne. Szerokość i długość kroku (a). Odchylenie środka ciężkości (CG) podczas chodzenia wzdłuż osi pionowej o 5 cm (b). Odchylenie CG w bok o 2,5 cm (w)(za S. Hoppenfeldem, 1983)
Akt chodu wyróżnia się niezwykle precyzyjnym powtórzeniem jego poszczególnych składowych, dzięki czemu każdy z nich jest wierną kopią kroku poprzedniego.

Kończyny górne człowieka również biorą czynny udział w akcie chodzenia: gdy prawa noga jest wyciągnięta do przodu, prawa ręka cofa się, a lewa do przodu. Ręce i nogi osoby poruszają się w przeciwnych kierunkach podczas chodzenia.

O ruchu poszczególnych ogniw wolnej nogi (uda, podudzia i stopy) decyduje nie tylko skurcz mięśnia, ale także bezwładność. Im bliższe jest połączenie z ciałem, tym mniejsza jest jego bezwładność i tym szybciej może podążać za ciałem. W ten sposób udo wolnej nogi przesuwa się najpierw do przodu, ponieważ jest najbliżej miednicy. Podudzie, znajdujące się dalej od miednicy, pozostaje w tyle, co prowadzi do zgięcia nogi w kolanie. W ten sam sposób opóźnienie stopy od podudzia powoduje zgięcie w stawie skokowym (patrz ryc. 15.16).

Stałe zaangażowanie mięśni w pracę i precyzyjną koordynację ich skurczów podczas chodzenia zapewnia u człowieka ośrodkowy układ nerwowy, a przede wszystkim kora mózgowa półkul mózgowych. Z punktu widzenia mechanizmu nerwowego chód jest zautomatyzowanym odruchem łańcuchowym, w którym impuls aferentny towarzyszący każdemu poprzedniemu elementowi ruchu jest sygnałem do rozpoczęcia następnego.

^ Analiza funkcjonalna chodu. Chodzenie to złożone cykliczne działanie lokomotoryczne, którego jednym z głównych elementów jest krok (ryc. 15.17).

Podczas chodzenia, podobnie jak w przypadku innych rodzajów ruchu lokomotorycznego, ruch ciała w przestrzeni następuje w wyniku interakcji sił wewnętrznych (skurcz mięśni) i zewnętrznych (ciężar ciała, opór powierzchni nośnej itp.). W każdym kroku wykonanym przez prawą i lewą stopę wyróżnia się okres podparcia i okres wymachu. Najbardziej charakterystyczną cechą wszystkich rodzajów chodu w porównaniu do biegania i skakania jest stała pozycja podparcia jednej nogi (okres pojedynczego podparcia) lub dwóch nóg (okres podwójnego podparcia). Stosunek tych okresów wynosi zwykle 4:1. Zarówno okres podporu, jak i okres wymachu można podzielić na dwie główne fazy, a mianowicie: okres podporu – na fazy pchnięcia przedniego i pchnięcia do tyłu, oddzielone momentem pionowym; maha - fazy kroku tylnego i kroku przedniego, pomiędzy którymi występuje również moment pionowy.

Ryż. 15.17. Stopień skurczu mięśni tułowia i kończyny dolnej

w przebieg podwójnego kroku podczas normalnego chodu (według analizy elektromiograficznej wykonanej przez B.C. Gurfinkela w Centralnym Instytucie Protetyki i Protetyki). Maksymalny skurcz jest pokazany na czarno, silny skurcz jest pokazany podwójnym pociągnięciem, średni skurcz jest pojedynczy, słaby skurcz jest pokazany kropkami, rozluźnienie mięśni jest pokazane na biało: 1 - mięsień prosty brzucha; 2 - prosty uda; 3 - mięsień piszczelowy przedni; 4 - długi mięsień strzałkowy; 5 - mięsień łydki; 6 - mięsień półścięgnisty; 7 - biceps uda; S - pośladek wielki; 9 - mięsień rozciągający szeroką powięź; 10 - mięsień pośladkowy środkowy; 11 - mięsień krzyżowy

Faza pchania z przodu. Po końcowej fazie wykroku w przód rozpoczyna się stawianie stopy na podłożu z prawie wyprostowanym, ale nie unieruchomionym stawem kolanowym oraz zgiętym, lekko odwiedzonym i supinowanym udem. Stopa opiera się piętą o podłoże, po czym wykonuje podwójny obrót: od pięty do palców i od zewnątrz do wewnątrz. Rolowanie to zachodzi pod wpływem grawitacji ciała i sekwencyjnego włączenia do pracy mięśnia strzałkowego krótkiego, który unosi krawędź stopy na zewnątrz, a następnie mięśni – strzałkowej długiej, piszczelowej tylnej, zginacza długiego palucha i długi zginacz palców, podtrzymujący łuk podłużny (łuk) stopy. Ten ruch stopy ma dwojakie znaczenie: zwiększanie długości kroku i rozciąganie mięśni tylnej części podudzia, zaangażowanych w pchanie ciała. W początkowym okresie podparcia ogromnego znaczenia nabiera funkcja sprężystości pełniona przez stawy stopy i luźny staw kolanowy. Ponadto pod wpływem grawitacji i bezwładności ciała noga jest nieco zgięta w stawie kolanowym i wyprostowana w stawie skokowym z gorszą pracą mięśnia czworogłowego uda i mięśni tylnej nogi, co dodatkowo zwiększa właściwości buforowe stopy. kończyna.

^ moment pionowy. Do momentu pionu noga jest wyprostowana i przywiedziona na skutek skurczu większości mięśni uda i częściowo pod wpływem grawitacji. W tym czasie stopa całą podeszwą spoczywa na podłożu, a większość jej mięśni poprzez swój skurcz przyczynia się do zachowania łuków i uczestniczy w funkcji utrzymywania równowagi ciała.

Faza korpus pchający do tyłu(odpychanie od podłoża). W związku z tym kończyna stykająca się z podłożem jest wydłużona z powodu wyprostu we wszystkich jej stawach. W stawie biodrowym ponownie występuje pewne odwodzenie, ale w przeciwieństwie do pchnięcia przedniego, któremu towarzyszy lekki obrót biodra (do wewnątrz). Wiodącą rolę w tej fazie pełni mięsień czworogłowy, półścięgnisty, półbłoniasty, głowa długa bicepsa i głównie mięśnie pośladkowe.

Faza krok wstecz. Na początku tej fazy (bezpośrednio po zakończeniu pchnięcia w tył) noga wahadłowa znajduje się w pozycji wyprostu, pewnego odwodzenia i rotacji do wewnątrz, co prowadzi do rotacji miednicy wraz z ciałem w przeciwnym kierunku. Od tej pozycji noga wykonująca krok zaczyna się zginać w stawach biodrowych i kolanowych,

uzupełniony lekkim obrotem na zewnątrz, który jest połączony z obrotem miednicy w kierunku nogi muchy. W tym czasie główny ciężar spada na mięśnie: biodrowo-lędźwiowe, przywodziciele, tylną część uda i częściowo na prostowniki stopy.

^ moment pionowy. Noga wymachująca jest wyprostowana w stawie biodrowym i osiąga maksymalne zgięcie (w porównaniu z innymi fazami) w stawie kolanowym. Zmniejszają się głównie mięśnie tylnej części uda.

^ W kroku do przodu mięśnie tylnego uda rozluźniają się, a pod wpływem siły bezwładności i krótkotrwałego skurczu balistycznego mięśnia czworogłowego uda podudzie zostaje wyrzucone do przodu. Następnie rozpoczyna się nowy cykl ruchu.

Środek ciężkości ciała (CG) podczas chodzenia (ryc. 15.18, a), wraz z ruchami translacyjnymi (do przodu), wykonuje również ruchy boczne i pionowe. W tym drugim przypadku rozpiętość (w górę iw dół) osiąga wartość 4 cm (dla osoby dorosłej), podczas gdy ciało opada najbardziej właśnie wtedy, gdy jedna noga spoczywa całą podeszwą, a druga jest wysunięta do przodu. Boczne przesunięcia (kołysania na boki) środka ciężkości sięgają nawet 2 cm.

Wahania BCT ciała na boki są związane z ruchem całej masy ciała na nogę podpierającą, dzięki czemu trajektoria BCT ciała przechodzi bezpośrednio nad obszarem podparcia. Im szybsze chodzenie, tym mniej tych ruchów oscylacyjnych, co tłumaczy się wpływem bezwładności ciała.

Średni rozmiar kroku przyjmuje się jako 66 cm, przy spokojnym spacerze jego czas trwania wynosi około 0,6 sekundy.

Oprócz mięśni kończyn dolnych, podczas chodzenia, praca dynamiczna obejmuje prawie wszystkie mięśnie tułowia, szyi i kończyn górnych.

Dzięki sukcesywnemu naprzemiennemu rozciąganiu, skurczowi i rozluźnianiu różnych grup mięśni, które występują podczas chodzenia, znaczne obciążenie całego układu mięśniowego zwykle nie powoduje wyraźnego zmęczenia. W dużej mierze wynika to również z faktu, że rytmiczne ruchy całego ciała ułatwiają prawidłową wentylację płuc i poprawiają krążenie krwi we wszystkich narządach, w tym w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Dlatego chodzenie jest najlepszą formą aktywności fizycznej.

^ Charakterystyka kinematyczna i dynamiczna człowieka między osiami podłużnymi sąsiednich segmentów kończyn (tzw. kąty zazębienia). na ryc. 15.18 przedstawia wykresy kątów zazębienia w stawie biodrowym (HJ), kolanowym (KJ), skokowym (GJ) i śródstopno-paliczkowym (PFS) podczas normalnego chodu.

Charakterystyczną cechą wykresów tych kątów (angulogramów) jest dość stabilna okresowość. Dla różnych osób zmienia się tylko czas trwania okresu i zakres zmian kąta (amplituda). Normalnie te amplitudy wynoszą: w stawie biodrowym 26-30°; w CS podczas okresu odniesienia kroku 12-15°; w okresie przenośnym - 55-62 °; w GSS zgięcie podeszwowe wynosi 17-20°; tył - 8-10 °. Zawsze występuje zgięcie grzbietowe w PPS podczas przenoszenia (10-12°), podczas podparcia najpierw prostuje się do 0°, a przy pchnięciu tylnym (od pchnięcia tylnego nogi podpierającej ciało rusza do przodu) w PPS, zgięcie ponownie występuje do 10-12°.

Podczas chodzenia człowiek oddziałuje na podłoże, przy czym występują czynniki siły zwane wektorem głównym i momentem głównym sił reakcji podpory. Typowe wykresy pionowej i podłużnej składowej głównego wektora reakcji podporowej podczas chodzenia w dowolnym tempie w normie pokazano na ryc. 15.18. Wykres składowej pionowej głównego wektora reakcji podparcia charakteryzuje się występowaniem dwóch wierzchołków odpowiadających pchnięciom przednim (oparcie na pięcie) i tylnym (odpychanie przodostopiem). Amplitudy tych pików przekraczają masę człowieka i sięgają 1,1-1,25R (R- masa osoby).

Ryż. 15.18. Ruch wspólnego środka ciężkości (CGT) ciała podczas normalnej pracy

chodzenie (a). Wykresy kątów wzajemnych powiązań i reakcji podporowych podczas chodzenia

normalne: TBS, KS, GSS, PFS - odpowiednio biodro, kolano,

stawy skokowe, śródstopno-paliczkowe; Rz, Ry - pionowe

i podłużne składowe reakcji podporowej (b)
Składowa podłużna głównego wektora sił reakcji podpór ma również dwa wierzchołki o różnych znakach: pierwszy, odpowiadający pchnięciu do przodu, jest skierowany do przodu; drugi, odpowiadający pchnięciu z tyłu, jest skierowany do tyłu. Tak powinno być - odpychanie się nogą podporową, osoba kieruje całe ciało do przodu. Maksima podłużnej składowej głównego wektora reakcji podporowej sięgają 0,25Р.

Jest jeszcze jedna składowa głównego wektora reakcji podporowej - poprzeczna. Występuje podczas przechodzenia z nogi na nogę i osiąga maksimum 8-10% masy człowieka.

^ Struktura czasowa kroku. Lokomocja człowieka to proces okresowy, w którym podobne pozycje ciała są powtarzane w mniej więcej równych odstępach czasu. Najkrótszy czas, jaki upłynął od danej pozycji do jej powtórzenia, to czas cyklu. Podczas chodzenia i biegania czas cyklu nazywany jest „czasem podwójnego kroku” ze względu na liczbę wykonanych kroków. Każda noga w swoim cyklicznym ruchu jest albo na podporze, albo jest przenoszona do nowego miejsca podparcia (ryc. 15.19).

Podczas biegu moment podporowy jest mniejszy niż moment przeniesienia; występuje okres swobodnego lotu nad podporą (patrz ryc. 15.19).

Ryż. 15.19. Kinegramy chodu (a) i biegu (b) podczas jednego kroku

oraz dwukrokowe diagramy czasowe (według E. Muybriage, 1887; D.A. Semenov, 1939).

początek e- koniec podnóżka i e- lewa, a"e" - prawa noga, ae - czas podparcia lewej nogi, a "e" - czas podparcia prawej nogi; u góry ae "i a" e "- czas podwójnych podpór podczas chodzenia, u dołu e" a i ea "- czas lotu podczas biegu. Linia ciągła to podpora, linia przerywana to przeniesienie a noga
^ Siły zewnętrzne i siły reagowania wsparcia
Na ciało osoby chodzącej lub biegnącej po powierzchni Ziemi siły aerodynamiczne oporu atmosferycznego, siły reakcji podpory, działają z zewnątrz.

Siły aerodynamiczne rozkładają się na powierzchni ciała i rosną w przybliżeniu proporcjonalnie do pola przedniego rzutu powierzchni ciała i kwadratu prędkości ruchu.

Jedną z najważniejszych sił jest siła reakcji powierzchni nośnej działającej na stopy człowieka. Zgodnie z kinetostatyczną zasadą D. „Alemberta, siły te są równe i przeciwne do sił oporu aerodynamicznego, ciężaru części ciała i sił bezwładności, które pojawiają się w ciele w wyniku zmian prędkości ruchu jego części Dlatego wielkość reakcji podporowych może służyć jako swego rodzaju wskaźnik pokazujący jednoczesne działanie wszystkich sił na organizm podczas poruszania się.

W czasie referencyjnym organizm ludzki otrzymuje niezbędny impuls, który jest wynikiem aktywnego działania mięśni.

Reakcje podporowe rozkładają się nierównomiernie na stosunkowo niewielkiej powierzchni styku stopy z podłożem. Rozkład ten zmienia się w czasie podparcia: najpierw nacisk wywierany jest na piętę, następnie po umieszczeniu całej stopy na podporze w okolicy kości śródstopia (por. ryc. 15.19) i tu na momencie odpychania od podpory ciśnienie osiąga wartość maksymalną. Położenie maksymalnego nacisku na stopę zmienia się wraz ze zmianą tempa poruszania się, rodzaju poruszania się (bieganie, skakanie, chodzenie itp.). Najczęściej to maksimum znajduje się na środku stopy w okolicy głów kości śródstopia (patrz ryc. 15.19).

Zgodnie z zasadami mechaniki oddziaływanie sił między stopą a podporą można przedstawić za pomocą jednego wypadkowego wektora siły i jednego wypadkowego wektora momentu sił (patrz ryc. 15.19). Podczas pomiaru za pomocą platform dynamometrycznych zainstalowanych na tym samym poziomie co powierzchnia odniesienia rejestruje się sześć równoważnych składowych tych dwóch wektorów. Spośród nich trzy składowe są rzutami wypadkowego wektora siły: siła pionowa jest rzutem na normalną do powierzchni platformy (zbiegającą się z pionem grawitacyjnym),

siły podłużne i boczne - występy umieszczone odpowiednio w płaszczyźnie poziomej w kierunku ruchu i prostopadłe do kierunku ruchu ciała (ryc. 15.20). Pozostałe trzy składowe to rzuty wypadkowego wektora momentu sił na te same kierunki. Ponieważ składowa podłużna i poprzeczna momentu sił zależą tylko od wielkości siły pionowej oraz od wartości współrzędnych zamierzonego punktu przyłożenia tej siły na płaszczyźnie platformy dynamometrycznej, to przyrównując wskazane składników momentu do zera, znajduje się równanie do obliczenia dwóch współrzędnych punktu przyłożenia siły pionowej.

Podczas chodzenia wykresy składowych reakcji podporowej mają dwa maksima (ryc. 15.21). Pierwsze maksimum powstrzymuje ciało przed upadkiem do przodu i występuje na podporze w przybliżeniu na końcu odpychania od palca przeciwnej nogi. Siła reakcji podparcia jest przykładana do pięty nogi hamującej i jest skierowana w górę i do tyłu oraz lekko do wewnątrz stopy. Moment sił podczas podparcia na piętę jest stosunkowo mały, a kierunek jego działania nie jest jasno wyrażony. Drugie maksimum na wykresach składowych reakcji podporowej, zwane back push, występuje pod koniec fazy podparcia nogi w przybliżeniu przed rozpoczęciem przenoszenia podparcia na nogę przeciwną. Przy pchnięciu tylnym reakcja podporowa jest aplikowana w okolicy stawów śródstopno-paliczkowych i jest skierowana do góry i do przodu oraz lekko do wewnątrz stopy. Pokonując bezwładność i ciężar ciała, siła ta przyspiesza ciało w kierunku ruchu, a także przyczynia się do ruchu bocznego w kierunku przeciwległej nogi, której pięta jest umieszczona na podporze. Pomiędzy maksimami głównymi następuje przerwa w zmianach wartości reakcji podporowej. W tym momencie stopa jest całkowicie na podporze iw pewnym momencie, zwanym momentem pionu, ciało znajduje się nad stopą stojącą, a noga ruchoma przechodzi obok podpory. Siła reakcji podparcia przykładana jest w pobliżu środka stopy i skierowana pionowo do góry. Moment sił reakcji podpory zapobiega obracaniu się stopy z palcem na zewnątrz.

Odnotowuje się małe wartości siły bocznej i momentu sił. Wynika to z faktu, że poruszanie się odbywa się głównie w płaszczyźnie strzałkowej, a niewielkie siły boczne powstają w wyniku dążenia organizmu do kompensacji niewielkich odchyleń od kierunku strzałkowego.

Biomechaniczne cechy chodu.

Ogólna nazwa ruchów translacyjnych ciała - ruchy lokomotoryczne lub lokomocja.

Chodzenie, podobnie jak inne ruchy lokomotoryczne, odbywa się przy udziale prawie całego aparatu ruchowego ciała. Na skutek skurczu mięśni ciało jest odpychane od podłoża, otrzymując wstrząsy skierowane do góry i do przodu. Wstrząsy te są wygładzane przez działanie bezwładności ciała, a cały ruch staje się płynny, a nie szarpany. W przypadku braku wystarczającego oporu ze strony podłoża chodzenie nie jest możliwe.

Nazywa się pełny cykl ruchów charakteryzujący chodzenie podwójny krok. Podczas podwójnego kroku ciało wykonuje dwa tak zwane pojedyncze kroki. Z kolei pojedynczy krok składa się z dwóch prostych kroków, do tyłu i do przodu. Jeśli wyobrazimy sobie, że przez tułów przechodzi płaszczyzna czołowa, to ruchy każdej nogi za tą płaszczyzną są łączone pod ogólną nazwą „krok w tył”, a ruchy przed tą płaszczyzną – „krok w przód”. Z każdym podwójnym krokiem ciało wykonuje trzy proste kroki wzdłuż przebytej przestrzeni, chociaż ruchy wykonywane prawą i lewą nogą przesuwają ciało o trzy proste kroki. Podczas chodzenia ciało nie traci kontaktu z podłożem: spoczywa na ziemi jedną lub dwiema nogami.

Noga, która aktualnie spoczywa na ziemi, nazywa się wspierający noga, a druga noga nazywa się przenośny lub bezpłatny.

Ruchy nóg podczas chodzenia są ściśle skoordynowane. Ruchy te są wykonywane zgodnie z rodzajem koordynacji krzyżowej, co pomaga zredukować ruchy obrotowe ciała wokół jego osi pionowej. Jeśli dana osoba nie porusza rękami podczas chodzenia, wówczas zwiększa się rotacja ciała, co jest zauważalne podczas szybkiego chodzenia.

Ruch wspólnego środka ciężkości (CGG) podczas chodzenia odbywa się falami. Ruchy każdej nogi można podzielić na 6 faz:

faza lądowania i krok przedni nogi podpierającej;

faza pionowej nogi podpierającej;

tylny krok nogi podpierającej;

tylny krok wolnej nogi;