Акт ходьбы. Фазы опорной ноги Задний толчок при ходьбе осуществляется напряжением чего

Основные понятия

Ходьба - это двигательное действие в результате реализации двигательного стериотипа (выполняются автоматически без участия сознания).

Походка - особенности поз и движений при ходьбе, характерные для конкретного человека.

Осанка - привычное положение тела человека в покое и движении, в том числе при ходьбе.

Опорная нога - нога, которая в данный момент опирается об опору, другая нога выносится вперёд - переносимая или свободная нога. При ходьбе тело не теряет соприкосновения с землей: оно опирается на землю то одной, то двумя ногами.

Передний и задний шаг (рис.5)

Рисунок 5. Характеристики переднего и заднего шага.

Полный цикл движений при ходьбе (рис.6).

Цикл хотьбы – полный комплекс движений от контакта пятки стопы опоры до следующего контакта этой же пятки. Полный цикл состоит из двойного шага , включающего 2 одиночных (коротких) шага. Одиночный шаг, в свою очередь, состоит из двух простых шагов, заднего и переднего. Короткий шаг при ходьбе - это расстояние между точкой опоры пятки одной ноги и центром опоры пятки контралатеральной ноги.

Рисунок 8. Характеристики фазы опоры и фазы переноса конечности при ходьбе.

Параметры ходьбы (рис.9):

n Линия перемещения центра масс тела ,

n База опоры - расстояние между двумя параллельными линиями, проведёнными через центры опоры пяток параллельно линии перемещения

n Разворот стопы - угол, образованный линией перемещения и линией, проходящей через середину стопы (центр опоры пятки и точка между 1 и 2 пальцами)

n Ритмичночть ходьбы - отношение длительности переносной фазы одной ноги к длительности переносной фазы другой ноги.

n Скорость ходьбы - число больших шагов в единицу времени (для взрослого - 113 шагов в минуту)

Рисунок 9. Основные параметры ходьбы.

Особенности «Спортивной ходьбы» (рис.11).

n Приземление на более выпрямленную, нежели при обычной ходьбе, ногу. При этом коленные суставы находятся почти все время в разогнутом положении.

n Движения рук, отведенных и приподнятых, порывисты.

n Период двойной опоры очень сокращен, но в то же время нет фазы полета.

Рисунок 11. Фазовый анализ спортивной хотьбы. Периоды опоры заштрихованы; вверху - левая нога, внизу - правая

Биомеханика бега

Особенности биомеханики бега (рис.12)

n Цикл движения похож на ходьбу, те же силы и группы мышц.

n Отсутствие фазы двойной опоры

n Наличие фазы полета (вместо двойной опоры)

n Более быстрое отталкивание и под более острым углом, чем при ходьбе

n Больший наклон туловища

n При приземлении нога частично согнута в коленном суставе (амортизация)

n Приземление может быть:

q С носка (при большой скорости): больше длина шага, больше амортизация , но больше напряжение сгибателей стопы и пальцев, которые выполняют толчок, следовательно, они не отдыхают и быстро устают

q С пятки (при небольшой скорости). слабая амортизация , сильный удар.

q С латерального края стопы (это лучше, чем с пятки), но для это-

го нужно в фазу полета расслабить все мышцы голени (это умеют

только квалифицированные спортсмены)

Рисунок 11. Фазовый анализ бега.

Биомеханика прыжка

Прыжок с места

n Сложное, ациклическое, переместительное, одновременно – симметричное движение , связанное с отталкиванием тела от опорной поверхности, полетом и приземлением.

n ОЦТ описывает параболу (аналогичен броску).

n Для прыжка важно, чтобы в момент отделения от земли все части тела оставались неподвижными относительно друг друга , иначе часть энергии расходится зря.

n Силы: сила тяжести – во все фазы, сила реакции опоры – кроме фазы полета.

Фазы прыжка с места

I. Подготовительная фаза.

n Приседание

n Разгибание в голеностопном суставе, сгибание – в коленном и тазобедренном суставах.

n Тело выдвигается вперед, ОЦТ выносится за площадь опоры, начинается падение.

II. Фаза отталкивания.

n Сгибание в голеностопном суставе, разгибание в коленном и тазобедренном суставах, взмах руками вверх (поднимает ОЦТ).

n Передача толчка на центр тяжести тела

n Сокращение мышц создаёт силу, которая преодолевает силу тяжести

III. Фаза полета.

n Траекторию центра тяжести задана (изменить ее могут внешние силы)

n Изменение в положении ОЦТ (сгибание ног, взмах рук) удлиняет фазу полета.

IV. Фаза приземления .

n Мышцы нижней конечности производят уступающую работу, уменьшая сотрясение тела.

n Амортизация сгибанием в коленном и тазобедренном суставах

n ОЦТ вынесен назад, но падению препятствует инерция верхних частей тела.

n Вдох – в момент отрыва (подъем рук), выдох – при приземлении.

Биомеханика плавания

Плавание (наряду с греблей) относится к циклическим локомоциям, осуществляемым по принципу отталкивания от жидкой среды. Взаимодействие пловца с водой создаёт силы, продвигающие его в воде и удерживающие на ее поверхности. При плавании силы, тормозящие продвижение, значительны, переменны и действуют непрерывно. Постоянная опора для отталкивания вперед отсутствует, опора создается во время гребковых движений и остается переменной по величине.

Другие определения

Существуют и другие определения, характеризующие эту локомоцию:

Виды ходьбы

как естественной локомоции :	как спортивной и оздоровительной локомоции:	как военно-прикладной локомоции
Ходьба нормальная Патологическая ходьба: при нарушении подвижности в суставах при утрате или нарушении функции мышц при нарушении масс-инерционных характеристик нижней конечности (Например, ходьба на протезе голени, бедра) Ходьба с дополнительной опорой на трость (на две трости)	Ходьба на лыжах Ходьба оздоровительная Ходьба нордическая (Скандинавская ходьба) (eng.) (с опорой на палки)	Маршировка (eng.) (организованная ходьба, упражнение в мерном хождении правильными построенными рядами)

Не следует путать виды ходьбы с видами походки . Ходьба - двигательный акт, разновидность двигательной активности. Походка - особенность ходьбы человека, «манера ходить».

Задачи ходьбы

Задачи ходьбы как важной локомоторной функции:

• Безопасное линейное поступательное перемещение тела вперёд (главная задача).
• Удержание вертикального баланса, предотвращение падения при движении.
• Сохранение энергии, использование минимального количества энергии за счёт её перераспределения в течение цикла шага.
• Обеспечение плавности передвижения (резкие движения могут являться причиной повреждения).
• Адаптация походки для устранения болезненных движений и усилий.
• Сохранение походки при внешних возмущающих воздействиях или при изменении плана движений (Стабильность ходьбы).
• Устойчивость к возможным иннервационым и биомеханическим нарушениям.
• Оптимизация передвижения, прежде всего, повышение эффективности безопасного перемещения центра тяжести с наименьшим расходом энергии.

Параметры ходьбы

Общие параметры ходьбы

Наиболее общими параметрами, характеризующими ходьбу, являются линия перемещения центра масс тела, длина шага, длина двойного шага, угол разворота стопы, база опоры, скорость перемещения и ритмичность.

• База опоры - это расстояние между двумя параллельными линиями, проведёнными через центры опоры пяток параллельно линии перемещения .
• Короткий шаг - это расстояние между точкой опоры пятки одной ноги и центром опоры пятки контралатеральной ноги.
• Разворот стопы - это угол, образованный линией перемещения и линией, проходящей через середину стопы: через центр опоры пятки и точку между 1 и 2 пальцем.
• Ритмичность ходьбы - отношение длительности переносной фазы одной ноги к длительности переносной фазы другой ноги.
• Скорость ходьбы - число больших шагов в единицу времени. Измеряется в единицах: шаг в минуту или км. в час. Для взрослого - 113 шагов в минуту.

Биомеханика ходьбы

Ходьбу при различных заболеваниях изучает раздел медицины - клиническая биомеханика ; ходьбу как средство достижения спортивного результата или повышения уровня физической подготовленности изучает раздел физической культуры - спортивная биомеханика . Ходьбу изучают многие другие науки: компьютерная биомеханика , театральное и балетное искусство, военное дело . Основой для изучения всех биомеханических наук является биомеханика ходьбы здорового человека в естественных условиях. Ходьбу рассматривают с позиции единства биомеханических и нейрофизиологических процессов, которые определяют функционирование локомоторной системы человека .

Биомеханическая структура ходьбы = + + +

Временная структура ходьбы, обычно основана на анализе результатов подографии. Подография позволяет регистрировать моменты контакта различных отделов стопы с опорой. На этом основании определяют временные фазы шага.

Кинематику ходьбы изучают с использованием контактных и бесконтактных датчиков измерения углов в суставах (гониометрия), а также с применением гироскопов - приборов, позволяющих определить угол наклона сегмента тела относительно линии гравитации. Важным методом в исследовании кинематики ходьбы является методика циклографии - метод регистрации координат светящихся точек, расположенных на сегментах тела.

Динамические характеристики ходьбы изучают с применением динамографической (силовой) платформы. При опоре силовую платформу регистрируют вертикальную реакцию опоры, а также горизонтальные её составляющие. Для регистрации давления отдельных участков стопы применяют датчики давления или тензодатчики , вмонтированные в подошву обуви.

Физиологические параметры ходьбы регистрируют при помощи методики электромиографии - регистрации биопотенциалов мышц. Электромиография, сопоставленная с данными методик оценки временной характеристики, кинематики и динамики ходьбы, является основой биомеханического и иннервационного анализа ходьбы.

Временна́я структура ходьбы

Простая двухконтактная подограмма

Основной метод исследования временно́й структуры - метод подографии. Например исследование ходьбы с применением самой простой, двухконтактной электроподографии заключается в использовании контактов в подошве специальной обуви, которые замыкаются при опоре на биомеханическую дорожку. На рисунке изображена ходьба в специальной обуви с двумя контактами в области пятки и переднего отдела стопы . Период замыкания контакта регистрируется и анализируется прибором: замыкание заднего контакта - опора на пятку, замыкание заднего и переднего - опора на всю стопу, замыкание переднего контакта - опора на передний отдел стопы. На этом основании строят график длительности каждого контакта для каждой ноги.

Временная структура шага

Основные методы исследования: циклография, гониометрия и оценка движения сегмента тела при помощи гироскопа .

Метод циклографии позволяет регистрировать изменение координат светящихся точек тела в системе координат.

Гониометрия - изменение угла ноги прямым методом с применением угловых датчиков и неконтактным по данным анализа циклограммы.

Кроме того, применяют специальные датчики гироскопы и акселерометры . Гироскоп позволяет регистрировать угол поворота сегмента тела, к которому он прикреплен, вокруг одной из осей вращения, условно названной осью отсчета. Обычно гироскопы применяют для оценки движения тазового и плечевого пояса, при этом последовательно регистрируют направление движения в трех анатомических плоскостях - фронтальной, сагиттальной и горизонтальной.

Оценка результатов позволяет определить в любой момент шага угол поворота таза и плечевого пояса в сторону, вперед или назад, а также поворот вокруг продольной оси. В специальных исследованиях применяют акселерометры для измерения в данном случае тангенциального ускорения голени.

Для исследования ходьбы используют специальную биомеханическую дорожку, покрытую электропроводным слоем.

Важную информацию получают при проведении традиционного в биомеханике циклографического исследования, которое, как известно, основано на регистрации методом видео- кинофотосъёмки координат светящихся маркеров, расположенных на теле испытуемого.

Динамика ходьбы

Динамика ходьбы не может быть изучена методом прямого измерения силы , которая продуцируется работающими мышцами. До настоящего времени отсутствуют доступные для широкого использования методики измерения момента силы живой мышцы, сухожилия или сустава. Хотя следует отметить, что прямой метод, метод имплантации датчиков силы и давления непосредственно в мышцу или сухожилие применяется в специальных лабораториях. Прямой метод исследования вращающего момента осуществляется также при использовании датчиков в протезах нижних конечностей и в эндопротезах суставов.

Представление о силах, воздействующих на человека при ходьбе, может быть получено или в определении усилия в центре масс всего тела, или путём регистрации опорных реакций.

Практически, силы мышечной тяги при циклическом движении можно оценить, только, решая задачу обратной динамики. То есть зная скорость и ускорение движущегося сегмента, а также его массу и центр масс , мы можем определить силу , которая вызывает это движение, следуя второму закону Ньютона (сила прямо пропорциональна массе тела и ускорению).

Реальные силы при ходьбе, которые можно измерить - это силы реакции опоры. Сопоставление силы реакции опоры и кинематики шага позволяют оценить величину вращающего момента сустава. Расчет вращающего момента мышцы может быть произведён исходя из сопоставления кинематических параметров, точки приложения реакции опоры и биоэлектрической активности мышцы.

Сила реакции опоры

Сила реакции опоры - сила, действующая на тело со стороны опоры. Эта сила равна и противоположна той силе, которую оказывает тело на опору.

Вертикальная составляющая силы реакции опоры

Вертикальная составляющая вектора опорной реакции.

График вертикальной составляющей опорной реакции при ходьбе в норме имеет вид плавной симметричной двугорбой кривой. Первый максимум кривой соответствует интервалу времени, когда в результате переноса тяжести тела на опорную ногу происходит передний толчок, второй максимум (задний толчок) отражает активное отталкивание ноги от опорной поверхности и вызывает продвижение тела вверх, вперёд и в сторону опорной конечности. Оба максимума расположены выше уровня веса тела и составляют соответственно при медленном темпе примерно 100 % от веса тела , при произвольном темпе 120 %, при быстром - 150 % и 140 %.

Минимум опорной реакции расположен симметрично между ними ниже линии веса тела. Возникновение минимума обусловлено задним толчком другой ноги и последующим ее переносом; при этом появляется сила, направленная вверх, которая вычитается из веса тела. Минимум опорной реакции при разных темпах составляет от веса тела соответственно: при медленном темпе - примерно 100 %, при произвольном темпе 70 %, при быстром - 40 %.

Таким образом, общая тенденция при увеличении темпа ходьбы состоит в росте значений переднего и заднего толчков и снижении минимума вертикальной составляющей опорной реакции.

Продольная составляющая силы реакции опоры

Продольная составляющая вектора опорной реакции это, по сути, срезывающая сила равная силе трения, которая удерживает стопу от переднезаднего скольжения. На рисунке изображён график зависимости продольной опорной реакции в зависимости от длительности цикла шага при быстром темпе ходьбы (оранжевая кривая), при среднем темпе (пурпурная) и медленном темпе (синяя).

Точка приложения силы реакции опоры

Реакция опоры - эти силы приложенные к стопе. Вступая в контакт с поверхностью опоры, стопа испытывает давление со стороны опоры, равное и противоположное тому, которое стопа оказывает на опору. Это и есть реакция опоры стопы. Эти силы неравномерно распределяются по контактной поверхности. Как и все сила такого рода их можно изобразить в виде результирующего вектора, который имеет величину и точку приложения.

Точка приложения вектора реакции опоры на стопу иначе называется центром давления. Это важно, для того чтобы знать, где находится точка приложения сил, действующих на тело со стороны опоры. При исследовании на силовой платформе эта точка называется точкой приложения силы реакции опоры.

Траектория приложения силы реакции опоры

Работа мышц-разгибателей является основным силовым источником для перемещения общего центра масс. Активность мышц разгибателей обусловлена также необходимостью притормаживания движения сегментов в фазу переноса. Сокращение мышц сгибателей направлено на коррекцию положения или движения конечности в переносную фазу. При обычных условиях ходьбы корригирующая функция мышц минимальна. Прямая мышца в составе четырёхглавой бедра обеспечивает амортизацию переднего толчка и последующее разгибание в коленном суставе в фазу опоры. Большая ягодичная мышца обеспечивает разгибание бедра в фазу опоры. Икроножная мышца - отталкивание от опорной поверхности и вертикальное перемещение общего центра масс. Подколенные сгибатели - регуляция скорости движения в коленном суставе. Передняя большеберцовая - коррекцию положения стопы.

Чередование различных режимов деятельности мышц заключает в себе определённый биомеханический смысл: во время уступающей работы увеличивается напряжение мышцы и её рефлекторная активация, кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию упругой деформации мышц. При этом эффективность уступающей (отрицательной) работы мышц превышает в 2-9 раз эффективность их преодолевающей (положительной) работы.

Во время преодолевающего режима мышца производит механическую работу , при этом потенциальная энергия упругой деформации мышц превращается в кинетическую энергию всего тела или его отдельных частей. На первый взгляд, преодолевающий режим работы мышц обусловливает возникновение и ускорение движений, а уступающий режим - их замедление или прекращение. На самом деле уступающий режим деятельности мышц имеет более глубокое содержание. «Когда тело человека при ходьбе уже приобрело известную скорость , торможение движений отдельного звена приводит к перераспределению кинетического момента и, следовательно, к ускорению движений смежного звена. Благодаря многозвенной структуре двигательного аппарата такой опосредованный способ управления движениями нередко оказывается энергетически более выгодным, чем прямой, ибо позволяет лучше утилизировать ранее накопленную кинетическую энергию » .

Основные биомеханические фазы

Анализ кинематики, опорных реакций и работы мышц различных частей тела убедительно показывает, что в течение цикла ходьбы происходит закономерная смена биомеханических событий. «Ходьба здоровых людей, несмотря на ряд индивидуальных особенностей, имеет типичную и устойчивую биомеханическую и иннервационную структуру, то есть определённую пространственно-временную характеристику движений и работы мышц» .

Полный цикл ходьбы - период двойного шага - слагается для каждой ноги из фазы опоры и фазы переноса конечности.

При ходьбе человек последовательно опирается то на одну, то на другую ногу. Эта нога называется опорной. Контралатеральная нога в этот момент выносится вперед (Это - переносная нога). Период переноса ноги называется «фаза переноса». Полный цикл ходьбы - период двойного шага - слагается для каждой ноги из фазы опоры и фазы переноса конечности. В опорный период активное мышечное усилие конечностей создаёт динамические толчки, сообщающие центру тяжести тела ускорение , необходимое для поступательного движения. При ходьбе в среднем темпе фаза опоры длится примерно 60 % от цикла двойного шага, фаза переноса примерно 40 %.

Началом двойного шага принято считать момент контакта пятки с опорой. В норме приземление пятки осуществляется на её наружный отдел. С этого момента эта (правая) нога считается опорной. Иначе эту фазу ходьбы называют передний толчок - результат взаимодействия силы тяжести движущегося человека с опорой. На плоскости опоры при этом возникает опорная реакция, вертикальная составляющая которой превышает массу тела человека. Тазобедренный сустав находится в положении сгибания, нога выпрямлена в коленном суставе, стопа в положении лёгкого тыльного сгибания. Следующая фаза ходьбы - опора на всю стопу. Вес тела распределяется на передний и задний отдел опорной стопы. Другая, в данном случае - левая нога, сохраняет контакт с опорой. Тазобедренный сустав сохраняет положение сгибания, колено подгибается, смягчая силу инерции тела, стопа принимает среднее положение между тыльным и подошвенным сгибанием. Затем голень наклоняется вперёд, колено полностью разгибается, центр масс тела продвигается вперед. В этот период шага перемещение центра масс тела происходит без активного участия мышц, за счёт силы инерции . Опора на передний отдел стопы. Примерно через 65 % времени двойного шага, в конце интервала опоры, происходит отталкивание тела вперёд и вверх за счёт активного подошвенного сгибания стопы - реализуется задний толчок. Центр масс перемещается вперёд в результате активного сокращения мышц.

Следующая стадия - фаза переноса характеризуется отрывом ноги и перемещением центра масс под влиянием силы инерции. В середине этой фазы, все крупные суставы ноги находятся в положении максимального сгибания. Цикл ходьбы завершается моментом контакта пятки с опорой.

В циклической последовательности ходьбы выделяют моменты, когда с опорой соприкасаются только одна нога («одноопорный период») и обе ноги, когда вынесенная вперед конечность уже коснулась опоры, а расположенная сзади ещё не оторвалась («двуопорная фаза»). С увеличением темпа ходьбы «двуопорные периоды» укорачиваются и совсем исчезают при переходе в бег . Таким образом, по кинематическим параметрам, ходьба от бега отличается наличием двуопорной фазы.

Эффективность ходьбы

Основной механизм, определяющий эффективность ходьбы - это перемещение общего центра масс.

Перемещение ОЦМ, Трансформация кинетической (T k) и потенциальной (E p) энергии

Перемещение общего центра масс (ОЦМ) представляет собой типичный синусоидальный процесс с частотой соответствующей двойному шагу в медиолатеральном направлении, и с удвоенной частотой в передне-заднем и вертикальном направлении. Перемещение центра масс определяют традиционным циклографическим методом, обозначив общий центр масс на теле испытуемого светящимися точками.

Однако можно поступить проще, математическим способом, зная вертикальную составляющую силы реакции опоры. Из законов динамики ускорение вертикального перемещения равно отношению силы реакции опоры к массе тела, скорость вертикального перемещения равна отношению произведению ускорения на интервал времени, а само перемещение произведению скорости на время. Зная эти параметры, можно легко рассчитать кинетическую и потенциальную энергию каждой фазы шага. Кривые потенциальной и кинетической энергии представляют собой как бы зеркальное отражение друг друга и имеют фазовый сдвиг примерно в 180°.

Известно, что маятник имеет максимум потенциальной энергии в высшей точке и превращает её в кинетическую, отклоняясь вниз. При этом некоторая часть энергии расходуется на трение . Во время ходьбы, уже в самом начале периода опоры, как только ОЦМ начинает подниматься, кинетическая энергия нашего движения превращается в потенциальную, и наоборот, переходит в кинетическую, когда ОЦМ опускается. Таким образом, сохраняется около 65 % энергии. Мышцы должны постоянно компенсировать потерю энергии, которая составляет около тридцати пяти процентов . Мышцы включаются для перемещения центра масс из нижнего положения в верхнее, восполняя утраченную энергию.

Эффективность ходьбы связана с минимизацией вертикального перемещения общего центра масс. Однако увеличение энергетики ходьбы неразрывно связано с увеличением амплитуды вертикальных перемещений, то есть при увеличении скорости ходьбы и длины шага неизбежно увеличивается вертикальная составляющая перемещения центра масс.

На протяжении опорной фазы шага наблюдается постоянные компенсирующие движения, которые минимизируют вертикальные перемещения и обеспечивают плавность ходьбы.

К таким движениям относят:

• поворот таза относительно опорной ноги,
• наклон таза в сторону неопорной конечности,
• подгибание колена опорной ноги при подъеме ОЦМ,
• разгибание при опускании ОЦМ.

Параметры:	Медленный темп	Замедленный темп	Произвольный темп	Ускоренный темп	Быстрый темп
Средняя скорость (м/с) / (км/ч)	0,61 / 2,196	0,91 / 3,276	1,43 / 5,148	1,90 / 6,840	2,28 / 8,208
Темп (шаг/мин)	67,8	84,5	109,1	125,0	137,9
Длина шага (метр)	0,51	0,6	0,74	0,84	0,88

См. также

• Походка - особенности поз и движений при ходьбе, характерный для конкретного человека.
• Осанка - привычное положение тела человека в покое и движении, в том числе при ходьбе.
• Ходьба оздоровительная
• Ходьба на лыжах
• Стояние

Примечания

Ссылки

Мышцы нижних конечностей
Мышцы таза	Внутренняя группа Большая поясничная мышца · Малая поясничная мышца · Подвздошная мышца · Подвздошно-поясничная мышца · Внутренняя запирательная мышца · Грушевидная мышца Наружная группа Ягодичные мышцы (Большая ягодичная мышца · Средняя ягодичная мышца · Малая ягодичная мышца) · Квадратная мышца бедра · Верхняя близнецовая мышца · Нижняя близнецовая мышца · Наружная запирательная мышца · Напрягатель широкой фасции бедра
Мышцы бедра	Передняя группа Портняжная мышца · Четырёхглавая мышца бедра (прямая мышца бедра, медиальная широкая мышца бедра, латеральная широкая мышца бедра, промежуточная широкая мышца бедра) · Суставная мышца колена Медиальная группа

Ходьба человека - наиболее естественная локомоция человека.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ ЧЕМ полезна ХОДЬБА

✪ 10 самых интересных фактов о мышцах

✪ Скандинавская ходьба. Эффект от занятий

✪ Что лучше для здоровья бег или быстрая ходьба?

✪ Скандинавская ходьба и диабет 2 типа. Упражнения для диабетиков.Здоровье диабетиков. Лечение (0+)

Субтитры

Другие определения

Существуют и другие определения, характеризующие эту локомоцию:

• Череда рефлекторно контролируемых падений. Ходьбу образно описывают как «управляемое падение». При каждом шаге человек наклоняется вперед и начинает падение, которому препятствует выдвинутая вперёд нога. После того как она касается земли, на неё переносится вес тела, колено подгибается, амортизируя падение, и выпрямляется, возвращая тело на исходную высоту [ ] .
• Ходьбу рассматривают с позиции модели прямого и обратного маятника , рассматривая сегменты конечностей и тело как систему физических маятников [ ] .
• По образному выражению Бернштейна , который объединил биомеханику и нейрофизиологию двигательного аппарата в единую науку физиологию движений, ходьба это:
• Ходьба - это двигательное действие, результат реализации двигательного стереотипа , комплекса безусловных и условных рефлексов [ ] .
• Ходьба - это двигательный навык , который представляет собой цепь последовательно закреплённых условно рефлекторных двигательных действий, которые выполняются автоматически без участия сознания [ ] .
• Создатель аэробики Кеннет Купер называл ходьбу разновидностью аэробной нагрузки, формой оздоровительной тренировки [ ] .

Виды ходьбы

как естественной локомоции :	как спортивной и оздоровительной локомоции:	как военно-прикладной локомоции
Ходьба нормальная Патологическая ходьба: при нарушении подвижности в суставах при утрате или нарушении функции мышц при нарушении масс-инерционных характеристик нижней конечности (например, ходьба на протезе голени или бедра) Ходьба с дополнительной опорой на трость (на две трости)	Ходьба на лыжах Ходьба оздоровительная Ходьба нордическая (Скандинавская ходьба) (с опорой на палки)	Маршировка (организованная ходьба, упражнение в мерном хождении правильными построенными рядами)

Не следует путать виды ходьбы с видами походки . Ходьба - двигательный акт, разновидность двигательной активности. Походка - особенность ходьбы человека, «манера ходить, поступать» .

Задачи ходьбы

Задачи ходьбы как важной локомоторной функции:

• Безопасное линейное поступательное перемещение тела вперёд (главная задача).
• Удержание вертикального баланса, предотвращение падения при движении.
• Сохранение энергии, использование минимального количества энергии за счёт её перераспределения в течение цикла шага.
• Обеспечение плавности передвижения (резкие движения могут являться причиной повреждения).
• Адаптация походки для устранения болезненных движений и усилий.
• Сохранение походки при внешних возмущающих воздействиях или при изменении плана движений (стабильность ходьбы).
• Устойчивость к возможным биомеханическим нарушениям.
• Оптимизация передвижения, прежде всего, повышение эффективности безопасного перемещения центра тяжести с наименьшим расходом энергии.

Параметры ходьбы

Наиболее общими параметрами, характеризующими ходьбу, являются линия перемещения центра масс тела, длина шага, длина двойного шага, угол разворота стопы, база опоры, скорость перемещения и ритмичность.

• База опоры - это расстояние между двумя параллельными линиями, проведёнными через центры опоры пяток перпендикулярно линии перемещения .
• Короткий шаг - это расстояние между точкой опоры пятки одной ноги и центром опоры пятки контралатеральной ноги.
• Разворот стопы - это угол, образованный линией перемещения и линией, проходящей через середину стопы: через центр опоры пятки и точку между 1 и 2 пальцем.
• Ритмичность ходьбы - отношение длительности переносной фазы одной ноги к длительности переносной фазы другой ноги.
• Скорость ходьбы - число больших шагов в единицу времени. Измеряется в единицах: шаг в минуту или километров в час. Для взрослого - 113 шагов в минуту.

Биомеханика ходьбы

Ходьбу при различных заболеваниях изучает раздел медицины - клиническая биомеханика ; ходьбу как средство достижения спортивного результата или повышения уровня физической подготовленности изучает раздел физической культуры - спортивная биомеханика . Ходьбу изучают многие другие науки: компьютерная биомеханика , театральное и балетное искусство, военное дело . Основой для изучения всех биомеханических наук является биомеханика ходьбы здорового человека в естественных условиях. Ходьбу рассматривают с позиции единства биомеханических и нейрофизиологических процессов, которые определяют функционирование локомоторной системы человека .

Биомеханическая структура ходьбы = пространственная структура ходьбы + + + +

Пространственная структура ходьбы (длина шага, база шага, угол разворота стопы) определяется в результате проведения ихнометрии. Ихнометрия позволяет регистрировать в пространстве точки соприкосновения стопы с опорой. На этом основании определяют пространственную структуру ходьбы.

Временная структура ходьбы, обычно основана на анализе результатов подографии. Подография позволяет регистрировать моменты контакта различных отделов стопы с опорой. На этом основании определяют временные фазы шага.

Кинематику ходьбы изучают с использованием контактных и бесконтактных датчиков измерения углов в суставах (гониометрия), а также с применением гироскопов - приборов, позволяющих определить угол наклона сегмента тела относительно линии гравитации. Важным методом в исследовании кинематики ходьбы является методика циклографии - метод регистрации координат светящихся точек, расположенных на сегментах тела.

Динамические характеристики ходьбы изучают с применением динамографической (силовой) платформы или тензометрических стелек (динамометрия). При опоре силовую платформу регистрируют вертикальную реакцию опоры, а также горизонтальные её составляющие. Для регистрации давления отдельных участков стопы применяют датчики давления или тензодатчики , вмонтированные в подошву обуви.

Физиологические параметры ходьбы регистрируют при помощи методики электромиографии - регистрации биопотенциалов мышц. Электромиография, сопоставленная с данными методик оценки временной характеристики, кинематики и динамики ходьбы, является основой биомеханического и иннервационного анализа ходьбы.

Временна́я структура ходьбы

Основной метод исследования временно́й структуры - метод подографии. Например исследование ходьбы с применением самой простой, двухконтактной электроподографии заключается в использовании контактов в подошве специальной обуви, которые замыкаются при опоре на биомеханическую дорожку. На рисунке изображена ходьба в специальной обуви с двумя контактами в области пятки и переднего отдела стопы . Период замыкания контакта регистрируется и анализируется прибором: замыкание заднего контакта - опора на пятку, замыкание заднего и переднего - опора на всю стопу, замыкание переднего контакта - опора на передний отдел стопы. На этом основании строят график длительности каждого контакта для каждой ноги.

Основные методы исследования: циклография, гониометрия и оценка движения сегмента тела при помощи гироскопа .

Метод циклографии позволяет регистрировать изменение координат светящихся точек тела в системе координат.

Гониометрия - изменение угла ноги прямым методом с применением угловых датчиков и неконтактным по данным анализа циклограммы.

Кроме того, применяют специальные датчики гироскопы и акселерометры . Гироскоп позволяет регистрировать угол поворота сегмента тела, к которому он прикреплен, вокруг одной из осей вращения, условно названной осью отсчета. Обычно гироскопы применяют для оценки движения тазового и плечевого пояса, при этом последовательно регистрируют направление движения в трех анатомических плоскостях - фронтальной, сагиттальной и горизонтальной.

Оценка результатов позволяет определить в любой момент шага угол поворота таза и плечевого пояса в сторону, вперед или назад, а также поворот вокруг продольной оси. В специальных исследованиях применяют акселерометры для измерения в данном случае тангенциального ускорения голени.

Для исследования ходьбы используют специальную биомеханическую дорожку, покрытую электропроводным слоем.

Важную информацию получают при проведении традиционного в биомеханике циклографического исследования, которое, как известно, основано на регистрации методом видео- кинофотосъёмки координат светящихся маркеров, расположенных на теле испытуемого.

Динамика ходьбы

Динамика ходьбы не может быть изучена методом прямого измерения силы , которая продуцируется работающими мышцами. До настоящего времени отсутствуют доступные для широкого использования методики измерения момента силы живой мышцы, сухожилия или сустава. Хотя следует отметить, что прямой метод, метод имплантации датчиков силы и давления непосредственно в мышцу или сухожилие применяется в специальных лабораториях. Прямой метод исследования вращающего момента осуществляется также при использовании датчиков в протезах нижних конечностей и в эндопротезах суставов.

Представление о силах, воздействующих на человека при ходьбе, может быть получено или в определении усилия в центре масс всего тела, или путём регистрации опорных реакций.

Практически, силы мышечной тяги при циклическом движении можно оценить, только, решая задачу обратной динамики. То есть зная скорость и ускорение движущегося сегмента, а также его массу и центр масс , мы можем определить силу , которая вызывает это движение, следуя второму закону Ньютона (сила прямо пропорциональна массе тела и ускорению).

Реальные силы при ходьбе, которые можно измерить - это силы реакции опоры. Сопоставление силы реакции опоры и кинематики шага позволяют оценить величину вращающего момента сустава. Расчет вращающего момента мышцы может быть произведён исходя из сопоставления кинематических параметров, точки приложения реакции опоры и биоэлектрической активности мышцы.

Сила реакции опоры

Вертикальная составляющая вектора опорной реакции.

График вертикальной составляющей опорной реакции при ходьбе в норме имеет вид плавной симметричной двугорбой кривой. Первый максимум кривой соответствует интервалу времени, когда в результате переноса тяжести тела на опорную ногу происходит передний толчок, второй максимум (задний толчок) отражает активное отталкивание ноги от опорной поверхности и вызывает продвижение тела вверх, вперёд и в сторону опорной конечности. Оба максимума расположены выше уровня веса тела и составляют соответственно при медленном темпе примерно 100 % от веса тела , при произвольном темпе 120 %, при быстром - 150 % и 140 %.

Минимум опорной реакции расположен симметрично между ними ниже линии веса тела. Возникновение минимума обусловлено задним толчком другой ноги и последующим её переносом; при этом появляется сила, направленная вверх, которая вычитается из веса тела. Минимум опорной реакции при разных темпах составляет от веса тела соответственно: при медленном темпе - примерно 100 %, при произвольном темпе 70 %, при быстром - 40 %.

Таким образом, общая тенденция при увеличении темпа ходьбы состоит в росте значений переднего и заднего толчков и снижении минимума вертикальной составляющей опорной реакции.

Продольная составляющая вектора опорной реакции это, по сути, срезывающая сила равная силе трения, которая удерживает стопу от переднезаднего скольжения. На рисунке изображён график зависимости продольной опорной реакции в зависимости от длительности цикла шага при быстром темпе ходьбы (оранжевая кривая), при среднем темпе (пурпурная) и медленном темпе (синяя).

Реакция опоры - эти силы приложенные к стопе. Вступая в контакт с поверхностью опоры, стопа испытывает давление со стороны опоры, равное и противоположное тому, которое стопа оказывает на опору. Это и есть реакция опоры стопы. Эти силы неравномерно распределяются по контактной поверхности. Как и все сила такого рода их можно изобразить в виде результирующего вектора, который имеет величину и точку приложения.

Точка приложения вектора реакции опоры на стопу иначе называется центром давления. Это важно, для того чтобы знать, где находится точка приложения сил, действующих на тело со стороны опоры. При исследовании на силовой платформе эта точка называется точкой приложения силы реакции опоры.

Работа мышц-разгибателей является основным силовым источником для перемещения общего центра масс. Активность мышц разгибателей обусловлена также необходимостью притормаживания движения сегментов в фазу переноса. Сокращение мышц сгибателей направлено на коррекцию положения или движения конечности в переносную фазу. При обычных условиях ходьбы корригирующая функция мышц минимальна. Прямая мышца в составе четырёхглавой бедра обеспечивает амортизацию переднего толчка и последующее разгибание в коленном суставе в фазу опоры. Большая ягодичная мышца обеспечивает разгибание бедра в фазу опоры. Икроножная мышца - отталкивание от опорной поверхности и вертикальное перемещение общего центра масс. Подколенные сгибатели - регуляция скорости движения в коленном суставе. Передняя большеберцовая - коррекцию положения стопы.

Чередование различных режимов деятельности мышц заключает в себе определённый биомеханический смысл: во время уступающей работы увеличивается напряжение мышцы и её рефлекторная активация, кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию упругой деформации мышц. При этом эффективность уступающей (отрицательной) работы мышц превышает в 2-9 раз эффективность их преодолевающей (положительной) работы.

Во время преодолевающего режима мышца производит механическую работу , при этом потенциальная энергия упругой деформации мышц превращается в кинетическую энергию всего тела или его отдельных частей. На первый взгляд, преодолевающий режим работы мышц обусловливает возникновение и ускорение движений, а уступающий режим - их замедление или прекращение. На самом деле уступающий режим деятельности мышц имеет более глубокое содержание. «Когда тело человека при ходьбе уже приобрело известную скорость , торможение движений отдельного звена приводит к перераспределению кинетического момента и, следовательно, к ускорению движений смежного звена. Благодаря многозвенной структуре двигательного аппарата такой опосредованный способ управления движениями нередко оказывается энергетически более выгодным, чем прямой, ибо позволяет лучше утилизировать ранее накопленную кинетическую энергию » .

Основные биомеханические фазы

Анализ кинематики, опорных реакций и работы мышц различных частей тела убедительно показывает, что в течение цикла ходьбы происходит закономерная смена биомеханических событий. «Ходьба здоровых людей, несмотря на ряд индивидуальных особенностей, имеет типичную и устойчивую биомеханическую и иннервационную структуру, то есть определённую пространственно-временную характеристику движений и работы мышц» .

При ходьбе человек последовательно опирается то на одну, то на другую ногу. Эта нога называется опорной. Контралатеральная нога в этот момент выносится вперед (Это - переносная нога). Период переноса ноги называется «фаза переноса». Полный цикл ходьбы - период двойного шага - слагается для каждой ноги из фазы опоры и фазы переноса конечности. В опорный период активное мышечное усилие конечностей создаёт динамические толчки, сообщающие центру тяжести тела ускорение , необходимое для поступательного движения. При ходьбе в среднем темпе фаза опоры длится примерно 60 % от цикла двойного шага, фаза переноса примерно 40 %.

Началом двойного шага принято считать момент контакта пятки с опорой. В норме приземление пятки осуществляется на её наружный отдел. С этого момента эта (правая) нога считается опорной. Иначе эту фазу ходьбы называют передний толчок - результат взаимодействия силы тяжести движущегося человека с опорой. На плоскости опоры при этом возникает опорная реакция, вертикальная составляющая которой превышает массу тела человека. Тазобедренный сустав находится в положении сгибания, нога выпрямлена в коленном суставе, стопа в положении лёгкого тыльного сгибания. Следующая фаза ходьбы - опора на всю стопу. Вес тела распределяется на передний и задний отдел опорной стопы. Другая, в данном случае - левая нога, сохраняет контакт с опорой. Тазобедренный сустав сохраняет положение сгибания, колено подгибается, смягчая силу инерции тела, стопа принимает среднее положение между тыльным и подошвенным сгибанием. Затем голень наклоняется вперёд, колено полностью разгибается, центр масс тела продвигается вперед. В этот период шага перемещение центра масс тела происходит без активного участия мышц, за счёт силы инерции . Опора на передний отдел стопы. Примерно через 65 % времени двойного шага, в конце интервала опоры, происходит отталкивание тела вперёд и вверх за счёт активного подошвенного сгибания стопы - реализуется задний толчок. Центр масс перемещается вперёд в результате активного сокращения мышц.

Следующая стадия - фаза переноса характеризуется отрывом ноги и перемещением центра масс под влиянием силы инерции. В середине этой фазы, все крупные суставы ноги находятся в положении максимального сгибания. Цикл ходьбы завершается моментом контакта пятки с опорой.

В циклической последовательности ходьбы выделяют моменты, когда с опорой соприкасаются только одна нога («одноопорный период») и обе ноги, когда вынесенная вперед конечность уже коснулась опоры, а расположенная сзади ещё не оторвалась («двуопорная фаза»). С увеличением темпа ходьбы «двуопорные периоды» укорачиваются и совсем исчезают при переходе в бег . Таким образом, по кинематическим параметрам, ходьба от бега отличается наличием двуопорной фазы.

Эффективность ходьбы

Основной механизм, определяющий эффективность ходьбы - это перемещение общего центра масс.

Перемещение общего центра масс (ОЦМ) представляет собой типичный синусоидальный процесс с частотой соответствующей двойному шагу в медиолатеральном направлении, и с удвоенной частотой в передне-заднем и вертикальном направлении. Перемещение центра масс определяют традиционным циклографическим методом, обозначив общий центр масс на теле испытуемого светящимися точками.

Однако можно поступить проще, математическим способом, зная вертикальную составляющую силы реакции опоры. Из законов динамики ускорение вертикального перемещения равно отношению силы реакции опоры к массе тела, скорость вертикального перемещения равна отношению произведению ускорения на интервал времени, а само перемещение произведению скорости на время. Зная эти параметры, можно легко рассчитать кинетическую и потенциальную энергию каждой фазы шага. Кривые потенциальной и кинетической энергии представляют собой как бы зеркальное отражение друг друга и имеют фазовый сдвиг примерно в 180°.

Известно, что маятник имеет максимум потенциальной энергии в высшей точке и превращает её в кинетическую, отклоняясь вниз. При этом некоторая часть энергии расходуется на трение . Во время ходьбы, уже в самом начале периода опоры, как только ОЦМ начинает подниматься, кинетическая энергия нашего движения превращается в потенциальную, и наоборот, переходит в кинетическую, когда ОЦМ опускается. Таким образом, сохраняется около 65 % энергии. Мышцы должны постоянно компенсировать потерю энергии, которая составляет около тридцати пяти процентов . Мышцы включаются для перемещения центра масс из нижнего положения в верхнее, восполняя утраченную энергию.

Эффективность ходьбы связана с минимизацией вертикального перемещения общего центра масс. Однако увеличение энергетики ходьбы неразрывно связано с увеличением амплитуды вертикальных перемещений, то есть при увеличении скорости ходьбы и длины шага неизбежно увеличивается вертикальная составляющая перемещения центра масс.

На протяжении опорной фазы шага наблюдается постоянные компенсирующие движения, которые минимизируют вертикальные перемещения и обеспечивают плавность ходьбы.

К таким движениям относят:

• поворот таза относительно опорной ноги,
• наклон таза в сторону неопорной конечности,
• подгибание колена опорной ноги при подъёме ОЦМ,
• разгибание при опускании ОЦМ.

Параметры:	Медленный темп	Замедленный темп	Произвольный темп	Ускоренный темп	Быстрый темп
Средняя скорость (м/с) / (км/ч)	0,61 / 2,196	0,91 / 3,276	1,43 / 5,288	1,90 / 6,840	2,28 / 8,208
Темп (шаг/мин)	67,8	84,5	109,1	125,0	137,9
Длина шага (метр)	0,51	0,6	0,74	0,84	0,88
Отношение темпа к длине шага (метр*с) −1	2,22	2,35	2,46	2,48	2,61

См. также

• Походка - особенности поз и движений при ходьбе, характерный для конкретного человека.
• Осанка - привычное положение тела человека в покое и движении, в том числе при ходьбе.
• Ходьба оздоровительная

Ходьба

ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА

Тема: АНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Лекция №3.

Различают два основных вида движений тела или его отдельных звеньев: поступательные и вращательные. При пер­вом виде движений все точки тела описывают параллельные прямые линии, а при втором - дуги около той или иной оси вращения. Почти каждое движение тела человека можно рассматривать как поступа­тельное движение какой-либо одной или нескольких его точек и од­новременное вращение вокруг осей, проходящих через эти точки. Лишь в очень редких случаях происходят движения чисто поступа­тельного характера.

Кроме этих двух основных видов движений тела различают дви­жения смешанного характера (поступательно-вращательные), при ко­торых тело, перемещаясь в ту или иную сторону, одновременно вра­щается вокруг одной из осей.

Поступательные движения тела являются примером локомоций (локомоторных движений) -перемещений тела в пространстве за счет работы мышц (активной части опорно-двигательного аппарата), а также костей и их соединений (его пассивной части).

По Д. А. Семенову, локомоторные движения классифицируются следующим образом. Важную роль в жизни человека играют локомоцйи, осуществляемые посредством отталкивания от плотной среды, к которым относятся ходьба, бег и прыжки.

Ходьба - это сложное циклическое движение, связанное с оттал­киванием тела от опорной поверхности и перемещением его в про­странстве. Характерным для ходьбы является постоянное сохранение опоры На одну или обе конечности. В осуществлении этого локомо­торного акта участвуют многие звенья опорно-двигательного аппарата, а также системы регуляции (нервная, органы чувств, эндокринные железы) и обеспечения (сердечно-сосудистая и др.) мышечной дея­тельности.

Основой ходьбы служат шагательные движения, свя­занные с сокращением мышц и попеременным отталкиванием от по­верхности опоры. При этом тело испытывает толчки, направленные вверх и вперед, из-за сопротивления опорной поверхности и сил тре­ния (рис. 176). Однако движения тела имеют плавный характер благодаря сглаживанию толчков под влиянием инерции тела и дей­ствия мышц-антагонистов.

Если из положения стоя вынести одну ногу вперед и поставить ее на опорную поверхность, это будет прос­той шаг. Если другая нога при этом не будет приставлена к опорной ноге, а будет выставлена вперед, то человек выполнит одиночный шаг. Таким образом, каждый одиночный шаг может быть подразделен на два простых - задний шаг и передний шаг. Под зад­ним шагом подразумевается та по­ловина одиночного шага, при которой нога движется сзади фронтальной пло­скости, проходящей через ОЦТ тела. Под передним шагом подразуме­вается та его половина, при которой нога выносится вперед по отношению к этой плоскости. Очень короткий интервал между ними называется моментом вертикали.

Чтобы при ходьбе был проделан полный цикл движений, необхо­димо после одиночного шага одной ногой сделать такой же шаг дру­гой ногой. Эти два шага составляют двойной шаг. После каж­дого двойного шага отдельные звенья тела приходят в исходное по отношению друг к другу положение.

Ввиду того что при каждом двойном шаге происходит как бы накладывание одного простого шага одной ноги на один простой шаг другой, то каждый двойной шаг по пройденному пространству соот­ветствует длине трех простых шагов, тогда как по выполненным дви­жениям он состоит из четырех простых шагов: двух - проделанных одной ногой и двух - другой.

При ходьбе тело повторяет одни и те же движения, причем дви­жения одной половины тела представляют собой как бы зеркальное изображение движений другой половины. В связи с этим ходьба относится к разновременнос имметричным движе­ниям и при анатомическом анализе ее можно ограничиться рас­смотрением движений только одной половины тела.

При ходьбе возникают периоды то двойной, то одинарной опоры. При дчухопорном положении одна нога (находящаяся впереди) опирается пяткой, а другая (находящаяся сзади) - носком. Одновременной опоры всей подошвенной поверхностью обеих стоп при обычной ходьбе не бывает. При одинарной опоре тело соприкасается с опорной поверхностью одной ногой, в то время как другая перемещается по направлению вперед вне связи с опорой.

Нога, соприкасающаяся с поверхностью опоры, называется опорной; в противоположность ей другая свободна и называется переносной или маховой. Обычно ногу в положении зад­него шага называют задней, а ногу в положении переднего ша­га „передней. Аналогичные же обозначения можно принять и для движений верхних конечностей. Полное качание каждой верхней конечности назад и вперед состоит из заднего и переднего махов, между которыми имеется момент вертикали. Верхнюю конечность в период заднего маха называют задней рукой, ав период пе­реднего маха - передней рукой.

В каждом одиночном шаге последовательно выделяют 4 фазы: двойной опоры, задний шаг, момент вертикали и передний шаг. Согласно Д. Д. Донскому, в движении ноги можно выделить без­опорные периоды: подъем, разгон (движение вперед), торможение этого движения, опускание, а также опорные периоды - амортиза­цию (при соприкосновении с поверхностью опоры) и отталкивание, которым начинается новый цикл движения. Амортизация происходит при сгибании бедра в коленном суставе, отталкивание - при разгиба­нии. При амортизации происходит передний толчок, при отталкива­нии - задний толчок.

В каждом двойном шаге выделяют 6 отдельных фаз. Первая фаза (передний шаг опорной ноги) заключается в том, что стопа «передней» ноги приземляется с пятки и, опи­раясь на нее, производит движение вперед и вниз. При передаче тяжести тела на опорную ногу давление на опорную поверх­ность производится в направлении вниз и вперед, тогда как тело, согласно третьему закону Ньютона, от действия силы реакции опоры испытывает толчок, направленный вверх и назад. Этот толчок оказывает затормаживающее действие на поступательную скорость движе­ния, которое мгновенно преодолевается инерцией тела и более силь­ным задним толчком другой ноги. Для. смягчения этого влияния реакции опоры нога несколько сгибается в коленном суставе, что кроме амортизации служит подготовкой к последующему отталкиванию.

Если идущий человек не успеет вовремя вынести вперед свобод­ную ногу и создать новую площадь опоры (споткнется), он упадет вместе с приземлением на «переднюю» ногу тело получает двойную опору. По мере приземления происходит сокращение мышц опорной ноги, которое носит преимущественно статический характер и спо­собствует удержанию ее в выпрямленном состоянии.

При наступании на пятку сокращается передняя группа мышц голени, что способствует фиксации голеностопного сустава. По мере перекатывания стопы эти мышцы постепенно расслабляются, выпол­няя уступающую работу, для плавного опускания стопы на опору. Разогнутое положение коленного сустава удерживается сокращением главным образом бедренных головок четырехглавой мышцы бедра. Задняя группа мышц бедра, а также мышцы задней поверхности тазобедренного сустава по мере наступания на пятку также сокра­щаются. Вместе с перекатыванием стопы сокращение этих мышц воз­растает, причем в коленном суставе может наблюдаться небольшое сгибание.

Вторая фаза движения - момент вертикали опорной ноги - заключается в том, что стопа соприкасается всей подошвенной поверхностью с опорой. Момент вертикали назван фазой условно - для анализа специфической работы мышц, выра­женной в этот момент наиболее отчетливо. Вторая фаза - очень кратковременный период, являющийся границей между передним шагом и задним шагом опорной ноги.

Во второй фазе нога выполняет опорную функцию, неся на себе всю тяжесть тела. Находясь в вертикальном положении, она способ­ствует приподниманию туловища, которое в этот момент занимает наивысшее положение. Мышцы своим напряжением предохраняют ее от сгибания под действием силы тяжести. Голеностопный, коленный и тазобедренный суставы укрепляют мышцы, которые окружают их. Следует отметить специфическую работу мышц, отводящих бедро, которые препятствуют опусканию таза в противоположную сторону, т. е. в сторону свободной ноги. К этим мышцам относятся главным образом средняя и малая ягодичные, верхняя часть большой ягодич­ной мышцы и, кроме того, мышца-напрягатель широкой фасции, грушевидная, запирательные и близнецовые (рис. 179).

Третья фаза - задний шаг опорной ноги. В эту фазу после момента вертикали стопа, начиная с пятки, отделяется от опорной поверхности, тяжесть тела передается на передний отдел стопы. Третья фаза заканчивается толчком, когда сгибается стопа, разгибаются голень и бедро. В этих движениях участвуют мышцы подошвенной поверхности стопы, задняя и латеральная группы мышц голени, передняя группа мышц бедра, а также мышцы задней поверхности тазобедренного сустава, которые выполняют преодолевающую работу. Причем в большей мере работают односуставные мышцы: камбаловидная, бедренные головки четырехглавой мышцы бедра и большая ягодичная. К концу третьей фазы к ним присоединяются мышцы-антагонисты, что способствует закреплению всех звеньев нижней конечности, обеспечивая передачу толчка на ОЦТ тела.

Характерной особенностью функции мышц опорной ноги является то, что они, работая при нижней опоре, действуют на большую площадь прикрепления их к костям, в связи с чем и способны про­являть значительную силу.

Сокращение мышц на латеральной стороне тазобедренного сустава (средней ягодичной и др.) в конце третьей фазы, с нача­лом периода двойной опоры, ослабевает. Эта фаза характеризуется наибольшим сокращением мышц всей ноги. Непосредственно перед концом фазы тело получает сильный толчок, направленный вперед и вверх, именуемый задним толчком, который в основном и способствует продвижению тела вперед.

Три рассмотренные фазы движения относятся к опорной ноге, которая после отталкивания от опоры становится свободной, или переносной.

Четвертая фаза - задний шаг свободной но­ги. В этой фазе свободная нога сгибается в коленном и голено­стопном суставах. Мышцы работают при проксимальной опоре. В области тазобедренного сустава сокращается передняя группа мышц бедра, в частности прямая мышца бедра, портняжная, напрягатель широкой фасции и подвздошно-поясничная. Задняя группа мышц бедра и голени остаются сокращенными. Они удерживают голень в несколько согнутом положении. На голени к концу этой фазы мышцы латеральной и задней групп несколько расслабляются, но сокращаются мышцы передней группы (передняя большеберцовая, длинный разгибатель большого пальца, длинный разгибатель пальцев), которые разгибают стопу и приподнимают носок, чтобы он не касался опорной поверхности.

Пятая фаза - граница между задним шагом и передним шагом свободной ноги, момент вертикали свободной ноги, когда она, несколько согнутая в коленном и разогнутая в голеностопном суставе, движется мимо опорной ноги. При этом вертикальные оси свободной ноги и туловища лежат в одной плос­кости (совпадают). Сокращаются в основном те же мышцы, что и в четвертой фазе. Для продвижения ноги вперед имеют значение (по­мимо работы мышц) ее маятникообразные движения в тазобедрен­ном, а затем в коленном суставе. Сгибание в этих суставах и раз­гибание в голеностопном суставе в момент вертикали необходимы для того, чтобы не задеть опорную поверхность носком стопы.

Кроме того, эти движения в суставах уменьшают длину ноги и ее момент инерции, благодаря чему ускоряется и облегчается ее передвижение вперед.

Шестая фаза - передний шаг свободной но­ги. В течение этой фазы движение бедра замедляется, в то время как голень продолжает двигаться вперед благодаря разгибанию в коленном суставе за счет энергичной (так называемой баллисти­ческой) работы четырехглавой мышцы бедра. Эта мышца, вначале замедленно, а затем быстро напрягаясь, производит короткий рывок голени и внезапно расслабляется, так что последующее движение голени происходит по инерции. Во всех фазах свободной ноги мыш­цы нижней конечности работают при проксимальной опоре, дей­ствуют на ограниченную площадь фиксации к костям, что не спо­собствует проявлению большой силы, но увеличивает разнообразие движений.

В конце шестой фазы голень полностью разгибается во время приземления с пятки, после чего движение переходит в первую фазу. Этим заканчивается полный цикл движения ноги, и в дальнейшем происходят только его повторения.

Соответствие фаз движения выражается в следую­щем: первая фаза одной ноги соответствует четвертой фазе другой, вторая - пятой, третья - шестой.

Отталкиваясь при ходьбе от опорной поверхности, тело встре­чает ее равное и противоположно направленное сопротивление, без которого ходьба была бы невозможна. Если силу этого сопро­тивления разложить на составляющие, то одна из них, зависящая от жесткости материала опорной поверхности (почвы, деревянного покрытия и др.), будет направлена вертикально, а другая, завися­щая от трения между этой поверхностью и стопой, - горизонталь­но. Если жесткость опорной поверхности или трение незначитель­ны, то ходьба крайне затруднена (например, передвижение по глубо­кому рыхлому снегу - из-за его ничтожной жесткости, а по льду - из-за незначительного трения).

Сила тяжести тела оказывает при ходьбе как тормозящее, так и движущее действие. При переходе из положения стоя к ходьбе первый момент движения сопровождается выведением вертикали центра тяжести за переднюю границу площади опоры и нарушением равновесия. В следующий момент, когда нога вынесена вперед, создается новая площадь опоры, и равновесие восстанавливается. При дальнейшем движении такое выведение тела из равновесия происходит (за исключением «ходьбы ощупью») при каждом выне­сении вперед той или другой ноги.

Общий центр тяжести тела при ходьбе движется не по прямой, а испытывает колебания, что заметно, если смотреть на тело в профиль, спереди или сверху. Во время двойной опоры поло­жение ОЦТ тела наиболее низкое, в период одинарной опоры - наи­более высокое, особенно в момент вертикали опорной ноги. Ампли­туда вертикальных колебаний туловища достигает 4-6 см. Она зави­сит от положения опорной ноги в момент вертикали. Если она несколько сгибается в коленном суставе в момент, когда туловище находится непосредственно над ней, то колебания незначительны и движения носят плавный характер. Если опорная нога в момент вертикали остается выпрямленной, то движения туловища вверх-вниз будут гораздо больше. Другой причиной, способствующей увели­чению вертикальных колебаний, является работа стопы, которая мо­жет производить более резкий или более плавный толчок, направленный вверх. В первом случае походка носит подпрыгивающий характер.

Поперечные колебания туловища сводятся к тому, что в период одиночного шага все тело сдвигается в сторону опорной ноги, бла­годаря чему траектория ОЦТ тела проходит непосредственно над площадью опоры. Чем ходьба быстрее, тем эти колебания меньше, что объясняется выравнивающим влиянием инерции тела.

Движения туловища вперед и назад вокруг поперечной оси та­зобедренного сустава при обычном шаге мало заметны. Они заклю­чаются в том, что во время каждого заднего шага туловище не­сколько наклоняется назад, а во время переднего шага - вперед. В период вертикали и в период двойной опоры продольная ось туло­вища проходит через фронтальную плоскость, т. е. оно располагается вполне вертикально. Скручивание туловища заключается в том, что его верхний и нижний отделы, о положении которых можно судить по плечевому и тазовому диаметрам, располагающиеся в момент вертикали параллельно, в течение переднего и заднего шагов нахо­дятся под углом друг к другу, т. е. движутся в противоположных направлениях. Таким образом, движения скручивания туловища тесно связаны с движениями пояса верхней конечности и таза.

Работа мышц туловища во время ходьбы весьма свое­образна. В фазе переднего шага опорной ноги туловище под влия­нием действующих сил несколько наклоняется вперед. Для его удер­жания напрягаются мышцы задней поверхности туловища. В фазе заднего шага опорной ноги для предотвращения падения тела назад напрягаются мышцы передней поверхности туловища, преимуще­ственно мышцы живота. Они напряжены и в первой фазе свободной ноги, фиксируя таз и создавая опору для выноса ее вперед.

В момент вертикали опорной ноги мышцы туловища фиксируют его к опорной ноге, а напряжение мышцы, выпрямляющей позвоноч­ник, на противоположной стороне препятствует опусканию таза в сторону свободной ноги. При выносе вперед свободной ноги туло­вище вместе с тазом поворачивается вокруг вертикальной оси в сторону опорной ноги. При этом напрягаются внутренняя косая мышца живота на стороне опорной ноги и наружная косая мышца живота, поперечно-остистая и подвздошно-поясничная - на противо­положной стороне. Наиболее отчетливо видно сокращение мышцы, выпрямляющей позвоночник на стороне свободной ноги, которое происходит вместе с приземлением опорной ноги и передачей на нее тяжести тела. Благодаря такому сокращению уменьшаются отклонения позвоночного столба, а вместе с ним и всего туловища в сторону. Сокращение других мышц туловища при ходьбе заметить трудно. В некоторых случаях можно наблюдать сокращение задних мышц шеи.

Движения таза при ходьбе происходят вокруг трех взаимно перпендикулярных осей: переднезадней, вертикальной и поперечной на фоне его поступательного движения вперед. Движения таза во­круг переднезадней оси заключаются в том, что он опускается на стороне свободной ноги. Тазовый и плечевой диаметры по отношению друг к другу лежат в параллельных горизонтальных плоскостях только в период двойной опоры, при одинарной же опоре они располагаются под углом: расходятся на стороне свободной ноги и сближаются на стороне опорной.

Движения таза вокруг вертикальной оси происходят в фазу перед­него шага свободной ноги.

Вокруг поперечной оси происходят вращательные движения таза вперед в фазе заднего шага опорной ноги и назад в фазе переднего шага опорной ноги. Благодаря этим движениям таза длина шага увеличивается.

Движения верхних конечностей при ходьбе про­исходят в противоположных по сравнению с нижними конечностями направлениях (рис. 158). Благодаря этому уменьшается поворот туловища вокруг вертикальной оси, происходящий из-за толчка «задней» ноги.

Работа мышц пояса верхней конечности и свободной верхней конечности при обычной ходьбе незначительна. Во время движения руки вперед сокращаются мышцы-сгибатели в плечевом и отчасти в локтевом суставах, а во время движения назад - мышцы-разгиба­тели в этих суставах. Работа мышц регулирует маятникообразные движения свободной верхней конечности, что возможно в результате одного попеременного сокращения передней и задней частей дельто­видной мышцы.

При быстрой ходьбе работа мышц верхних конечностей значи­тельно увеличивается. Когда движение плеча вперед заканчивается, то движения предплечья и кисти в этом направлении еще продол­жаются, так что рука оказывается несколько согнутой. Наоборот, при заднем махе происходит полное разгибание предплечья в локте­вом суставе, по мере того как локтевой отросток локтевой кости начинает упираться в дно локтевой ямки плечевой кости. Разница в движениях руки при переднем и заднем махе заключается в том, что при первом движение предплечья в локтевом суставе продол­жается после того, как движение плеча уже закончено, а при втором движение в плечевом суставе еще продолжается после того, как движение в локтевом суставе уже закончено.

Пояс верхней конечности движется вместе со свободной верх­ней конечностью. Его движения становятся более заметными, если ограничить движения рук, заложив их за спину. Если же фиксиро­вать и пояс верхних конечностей и свободные верхние конечности, то увеличатся вращательные движения туловища вокруг вертикаль­ной оси. Движения каждой верхней конечности уменьшают вращения туловища и придают ему более симметричное положение. Мышцы верхней конечности во время ходьбы работают при проксимальной опоре, сохраняя возможность производить разнообразные движения.

Число шагов в минуту при обычной ходьбе равно приблизительно 100 - 120, т. е. один шаг длится примерно "/г с - При быстрой ходьбе возможно увеличение числа шагов до 170 в минуту. При темпе 190-200 шагов в минуту обычная ходьба переходит в бег.

Длина шага у взрослых составляет 76 - 79 см (у мужчин больше, чем у женщин). У детей до 9 лет длина шага в 2,5 раза больше длины стопы, от 9 до 14 лет - в 2,75, а в более позднем возрасте - в три с лишним раза. Увеличение длины шага при ходьбе увеличи­вает поперечное вращение таза, сгибание бедра «передней» ноги во время опоры на пятку и разгибание в коленном суставе «задней» ноги.

Скорость обычной ходьбы у мужчин составляет в среднем 1,5 м/с, а у женщин - 1,47 м/с. От скорости ходьбы зависит продолжитель­ность отдельных фаз движения. В частности, чем ходьба медленнее, тем длительнее период двойной опоры.

Положение тела и его частей при ходьбе, продолжительность отдельных ее фаз, особенности моторики у каждого человека инди­видуальны и этим определяют характер его походки. Особенности походки формируются в детском возрасте, в основном к 4-му году жизни (правда, отдельные элементы движений в это время еще слабо выражены). Характер походки изменяется в процессе старения организма.

Имеется несколько разновидностей ходьбы, при которых движе­ния, выполняемые отдельными частями тела, и работа мышц раз­личны.

К числу этих разновидностей можно отнести такие, как ходьба пригибным шагом, спортивная ходьба, ходьба назад, ходьба с пре­одолением сопротивления (например, встречного ветра), ходьба по наклонной плоскости или по лестнице вверх и вниз, ходьба на нос­ках и др.

Ходьба пригибным шагом. Этот вид ходьбы отличается тем, что туловище сильно наклонено вперед, ноги находятся в полусогнутом положении почти во всех фазах, кроме заднего шага опорной ноги, когда в момент толчка нога выпрямляется. При сильном наклоне тела вперед сила тяжести в наибольшей мере используется для поступательного движения, а для предотвращения падения тела при­ходится делать более длинные шаги. При ходьбе пригибным шагом высота верхушечной точки над опорой уменьшается примерно на 10-15 см; более низко расположен ОЦТ тела; более параллельно (без разворота носков) и ближе к средней линии ставятся стопы, причем сразу на всю подошвенную поверхность; больше длина шага, выше темп и меньше колебания ОЦТ тела.

Более низкое расположение ОЦТ тела, связанное с изменением расположения массы тела, увеличивает степень его устойчивости, облегчая работу мышц для сохранения равновесия. Наклон туловища, низкое расположение таза позволяют дальше вынести ногу вперед, удлиняя шаг. Разгибание стопы, сгибание в коленном и тазобед­ренном суставах вызывают растягивание ведущих групп мышц, воз­никновение в них ретракционных сил, способствующих усилению отталкивания. Оно происходит под более острым углом, что также увеличивает длину шага и эффективность толчка для движения тела вперед, так как вертикальная составляющая силы реакции опоры становится относительно меньше, а горизонтальная увеличивается. Приземление на всю подошвенную поверхность стопы, а не только на пятку способствует амортизации переднего толчка и уменьшает противоотдачу, не вызывая сильного замедления движения ОЦТ тела. Параллельная постановка стоп позволяет в большей мере использовать для отталкивания мышцы подошвенной поверхности, а более близкое расположение стоп к средней линии уменьшает колебания ОЦТ тела в стороны, делает его движения более прямолинейными. Поэтому считают, что ходьба пригибным шагом экономичнее обычной ходьбы более чем в два раза.

Вместе с тем ходьба пригибным шагом имеет и недостатки. Мышцы при этом виде ходьбы нагружены гораздо больше, чем при обычной ходьбе. Особенно большую работу выполняет четырех­главая мышца бедра. Она оказывается сокращенной в течение всего периода опоры (в первой, второй и третьей фазах), выполняя работу удерживающего и преодолевающего характера, предупреждая сгиба­ние ноги в коленном суставе, которое легко может произойти под влиянием силы тяжести. Когда свободная нога выносится вперед (в четвертой, пятой и шестой фазах), в движении участвует не вся четырехглавая мышца, а только прямая мышца бедра, в то время как бедренные головки (широкие мышцы бедра) растягиваются в результате одновременного сгибания ноги в коленном суставе. Сокращение прямой мышцы бедра, а также подвздошно-поясничной, портняжной, напрягателя широкой фасции способствует значительно более энергичному выносу бедра вперед, чем при обычной ходьбе. В шестой фазе ходьбы пригибным шагом четырехглавая мышца не выполняет баллистической работы, так как разгибание голени в этой фазе заторможено и в момент приземления ноги происходит не полностью.

Большая ягодичная мышца при ходьбе пригибным шагом выполняет более интенсивную работу, так как со своими синерги-стами удерживает таз и вместе с ним и все туловище, находящееся в положении наклона вперед, от дальнейшего сгибания и падения. Задняя группа мышц» бедра производит при выносе ноги вперед боль­шее, чем при обычной ходьбе, сгибание в коленном суставе. Мышцы туловища, верхней конечности и шеи также работают более интен­сивно.

Длительная ходьба пригибным шагом приводит к утомлению основных групп мышц, выполняющих это движение. Особенно боль­шая нагрузка падает на мышцы-разгибатели туловища и четырех­главую мышцу бедра, а также на заднюю группу мышц голени, которая в связи с приземлением на всю подошвенную поверхность стопы не испытывает предварительного растяжения перед отталки­ванием.

На основании изучения костей ископаемого человека можно пред­полагать, что наши предки ходили пригибным шагом. Известно так­же, что при больших пеших переходах, особенно с грузом, вид ходьбы приближается к пригибному шагу. Этот вид имеет преиму­щества в скорости движения. Хорошо тренированный человек может идти со скоростью 10 км/ч. По некоторым наблюдениям, через три месяца систематического обучения ходьбе пригибным шагом можно проходить 20 км в течение, всего лишь 1 ч 50 мин. При такой большой скорости движения пригибнол шаг переходит в бег. Ходьба пригибным шагом выгодна при ношении груза, при передвижении по рыхлому снегу, по неровной местности. Ее используют в тренировке бегунов и лыжников.

Спортивная ходьба. Особенность этого вида ходьбы заключается в том, что нижние конечности почти все время разогнуты в колен­ных суставах, хотя некоторое сгибание для свободной ноги неизбеж­но. Приземление происходит с пятки на выпрямленную ногу. По­этому в качестве рессорного аппарата нога используется в меньшей мере, чем при других видах ходьбы. Туловище выпрямлено без наклона вперед, голова несколько откинута назад, пояс верхней конечности приподнят, плечи отведены. Период двойной опоры мини­мальный.

Длина шага в этом виде ходьбы может быть больше, метра, достигая иногда 130 см. Частота шагов зависит от их длины, от силы мышц и особенностей техники выполнения. У лучших скоро­ходов темп ходьбы может достигать 200-210 шагов в минуту. При ходьбе на большие расстояния можно передвигаться со ско­ростью приблизительно 15 км/ч. Скорость движения растет за счет увеличения длины и частоты шагов.

При спортивной ходьбе в момент вертикали таз несколько опуска­ется на стороне свободной ноги, что увеличивает нагрузку на мышцы, отводящие бедро. Напряжение их при нижней опоре препятствует этому наклону. У большинства скороходов отмечается небольшое переразгибание опорной ноги в коленном суставе, что, по мнению Н. Г. Озолина, может создать некоторое подобие заднего толчка за счет выпрямления этой ноги.

Меньшие вертикальные колебания ОЦТ тела при спортивной ходьбе отличают ее от обычной ходьбы и способствуют большей скорости передвижения. В момент вынесения вперед свободной ноги происходит поворот таза и выдвижение вперед области тазобед­ренного сустава, что способствует удлинению шага. Однако чрез­мерное увеличение его длины нежелательно, так как сопряжено с возрастанием тормозящего действия силы реакции опоры в фазе переднего шага опорной ноги (рис. 180).

Руки при спортивной ходьбе согнуты в локтевых суставах, ампли­туда их движений больше, чем при других видах ходьбы. В момент вертикали руки менее согнуты, чем при переднем и заднем шаге.

Работа мышц при спортивной ходьбе отличается большей, чем при обычной ходьбе, интенсивностью. Для вынесения вперед выпрям­ленной ноги требуется большая эластичность задней группы мышц бедра. Если она недостаточна, могут возникать, особенно у мало­тренированных людей, боли в этих мышцах.

Ходьба назад. Этот вид ходьбы имеет некоторые особенности в работе двигательного аппарата. Туловище во время ходьбы сильно наклонено вперед, и качания тела в переднезаднем направлении происходят в значительно большей мере, чем при обычной ходьбе. Приземление на стопу происходит не с пятки, а с носка, обычно с большого пальца. Подъем стопы начинается также не с пятки, а с носка, т. е. «перекатывание» стопы совершается с носка на пятку. Период двойной опоры удлинен, скорость ходьбы уменьшена. В пе­риод движения свободной ноги назад сокращается задняя группа мышц бедра. В момент вертикали происходит полное разгибание в коленном суставе. В отличие от обычной ходьбы в ходьбе назад в фазе переднего шага отсутствует баллистическая работа четырех­главой мышцы бедра, что уменьшает время ее отдыха.

Ходьба - это автоматизированный двигательный акт, осуществляемый в результате крайне сложной координированной деятельности скелетных мышц туловища, нижних конечностей. Ходьба человека складывается из отдельных шагов, представляющих собой простой локомоторный цикл, где выделяются две фазы:

1. Переноса.
2. Опоры.

В фазе переноса происходит непосредственно перенос стопы в воздухе на более отдаленную позицию. В фазе опоры стопа контактирует с поверхностью, по которой перемещается человек. В начале переноса нижней конечности вперед (так называемое начало фазы переноса) происходят следующие движения (рис. 1А):

1. Сгибание тазобедренного сустава, которое осуществляется при помощи пояснично-подвздошной мышцы.
2. Сгибание коленного сустава при согласованном действии двуглавой мышцы бедра и седалищно-бедренных мышц (полуперепончатая, полусухожильная мышцы, и длинная и короткая головки двуглавой мышцы бедра).
3. Сгибание голеностопного сустава с задействованием мышц-сгибателей голеностопного и передней большеберцовой и третичной малоберцовой мышц.
4. Разгибание пальцев стопы мышцами-разгибателями пальцев стопы (длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца стопы, короткий разгибатель пальцев, короткий разгибатель большого пальца стопы).

При начальном контакте стопы с поверхностью наблюдаются такие процессы, как (рис. 1В):

1. Окончание процесса сгибания тазобедренного сустава пояснично-подвздошной мышцей.
2. Разгибание коленного сустава четырехглавой мышцей бедра.
3. Окончание сгибания голеностопного сустава мышцами разгибателями пальцев стопы и сгибателями голеностопного сустава.

В тот момент, когда переносимая нога полностью опирается на поверхность , то наблюдается настойчивое действие четырехглавой мышцы бедра и начало работы большой ягодичной мышцы (рис. 1С).

Рис. 1. Фазы ходьбы человека

Следующая фаза ходьбы заключается в переносе тела вперед . Тут мы наблюдаем такие действия (рис. 2А):

1. Разгибание тазобедренного сустава посредством воздействия большой ягодичной мышцы и седалищно-бедренных мышц.
2. Антагонизм-синергизм с четырехглавой мышцей бедра.
3. Сгибание голеностопного сустава мышцами-сгибателями в синергизме с большой годичной мышцей.

В процессе первого двигательного толчка перед опорой на две ноги наблюдаются такие процессы, как (рис. 2В):

1. Продолжающееся разгибание тазобедренного сустава большой ягодичной мышцей и седалищно-бедренными мышцами.
2. Продолжающееся разгибание коленного сустава четырехглавой мышцей бедра.
3. Разгибание голеностопного сустава двуглавой мышцей бедра и сгибателями пальцев стопы (длинный сгибатель пальцев, длинный и короткий сгибатели большого пальца стопы, короткий сгибатель пальцев.).

В фазе второго двигательного толчка , действующего на несущую ногу человека при полном разгибании, тогда как колеблющаяся конечность собирается наступить на пол наблюдается усиление действия четырехглавой мышцы бедра, большой ягодичной мышцы, седалищно-бедренных мышц, двуглавой мышцы бедра и мышц-сгибателей пальцев стопы (рис. 2С).

В начале перехода с одной несущей конечностью на другую наблюдается процесс укорочения переносимой конечности за счет сокращения седалищно-бедренных мышц и мышц-сгибателей голеностопного сустава, а также сгибание тазобедренного сустава пояснично-подвздошной мышцей (рис. 2D).

В процессе движения конечности спереди усиливается действие пояснично-подвздошной и четырехглавой мышцы бедра с расслаблением седалищно-бедренных мышц. В мести с этим происходит разгибание коленного сустава путем сокращения четырехглавой мышцы беда и поднятие пальцев стопы действием мышц-разгибателей пальцев стопы (рис. 2Е). Далее следует начало нового цикла .

Рис. 2. Фазы ходьбы

Мышцы ног - это не единственные группы мышц, которые участвуют в ходьбе.

Для удержания туловища человека в наклонном положении при переносе ноги сокращаются мышцы задней поверхности туловища такие, как:

1. Трапециевидная мышца.

2. Широчайшая мышца спины.

3. Ромбовидная мышца спины, которая состоит из большой ромбовидной мышцы и малой ромбовидной мышцы.

4. Мышца, выпрямляющая позвоночник.

5. Длиннейшая мышца спины.

С целью предотвращения падения тела назад при заднем шаге происходит напряжение мышц передней поверхности туловища, в большей степени это касается мышц живота:

1. Прямая мышца живота.
2. Наружная косая мышца живота.
3. Внутренняя косая мышца живота.
4. Поперечная мышца живота.
5. Квадратная мышца поясницы.

Данные мышцы также работаю в случае, если нужно зафиксировать таз и обеспечить тем самым опору для выноса ноги вперед.

Обратите внимание, что в процессе выноса вперед ноги туловище вместе с тазом совершает поворот вокруг вертикальной оси в направлении опорной ноги. Для этого со стороны опорной ноги напрягаются внутренняя косая мышца живота, а с противоположной стороны - наружная, поперечно-остистая и подвздошно-поясничная мышцы.

Мышцы, которые выпрямляют позвоночник, способствуют уменьшению отклонения всего туловища в одну из сторон (мышца, выпрямляющая позвоночник) и длиннейшая мышца спины.

В определенных случаях можно наблюдать сокращение задних мышц шеи. Помимо уже указанных мышц туловища требуется отметить следующие мышцы:

1. Задняя лестничная мышца.

2. Мышца, поднимающая лопатку.

3. Верхняя задняя зубчатая мышца.

4. Ременная мышца головы и ременная мышца шеи.

5. Полуостистая мышца головы.

6. Полуостистая мышца шеи.

Работа мышц верхней конечности при обычной ходьбе незначительна. Во время движения руки вперед сокращаются мышцы-сгибатели в плечевом и отчасти в локте-вом суставах, а во время движения назад - мышцы-разгибатели в этих суставах.

К мышцам сгибателям плеча относятся :

1. Передняя часть дельтовидной мышцы.
2. Большая грудная мышца.
3. Клювовидно-плечевая мышца.
4. Двуглавая мышца плеча.

К мышцам-разгибателям плеча относятся :

1. Задняя часть дельтовидной мышцы.
2. Широчайшая мышца спины.
3. Подкостная мышца.
4. Малая круглая.
5. Большая круглая.
6. Длинная головка трехглавой мышцы плеча.

Мышцы-сгибатели плечевого сустава :

1. Плечевая мышца.
2. Плечелучевая мышца.
3. Двуглавая мышца плеча.
4. Длинный разгибатель лучезапястного сустава.
5. Локтевая мышца.
6. Круглый пронатор.

Мышцы-разгибатели локтевого сустава - это трехглавая мышца плеча.

Работа мышц регулирует маятникообразного движения свободной верхней конечности, что возможно в результате одного попеременного сокращения передней и задней частей дельтовидной мышцы.

Когда все перечисленные мышцы не имеют проблем с растяжением и сокращением, то человек ходит и бегает правильно и легко. Таких людей в мире очень мало . В основном, мышцы имеют те или иные дефекты, связанные с каких-то участков мышц. Отек участка мышцы не дает ей растянутся полностью.

Внутри мышечного волокна, который полностью не растягивается, происходит смещение ядер мышечных клеток в одно место и уменьшение количества митохондрий, которые вырабатывают энергию для полного растяжения мышцы. В зависимости от того, какие мышцы отекшие, а какие остались нормальные, проявляются те или иные дефекты: неправильная походка, неровные ноги, походка на носочках, искривление позвоночника.

Например , мышцы спины, рук и ног не двигаются при тетрапарезе (одна из форм ).