Stawy, dźwignie,hipomoholiny

Poszczególne stawy różnią się zadaniami biologicznymi, a więc mają odmienną budowę i ruchomość.

Na wykonywanie ruchów we wszystkich płaszczyznach pozwalają stawy wieloosiowe, np. kuliście uformowane stawy barkowy oraz biodrowy.

Mniejszą ruchomość cechuje stawy dwuosiowe, np. siodełkowo ukształtowana powierzchnia stawu nadgarstkowo-śródręcznego kciuka pozwala na jego ruchy w dwóch płaszczyznach.

Stawy jednoosiowe umożliwiają ruch tylko w jednej płaszczyźnie.

Przykładem może być zawiasowy staw ramienno-łokciowy czy też obrotowy staw między najwyższymi kręgami kręgosłupa.

Rodzaje stawów: 1 - kulisty, 2 - eliptyczny, 3 - siodełkowaty, 4 - zawiasowy, 5 - obrotowy.

Rodzaje stawów

Kryterium podziału:

• staw prosty - w budowie biorą udział tylko dwie kości.

• staw złożony - w budowie bierze udział więcej niż dwie kości np. staw łokciowyliczba osi

Stawy nieregularne

- staw płaski - staw krzyżowo-biodrowy

- staw mostkowo-obojczykowy chociaż ma on raczej charakter stawu kulistego

Stawy jednoosiowe

- staw zawiasowy - staw łokciowy

- staw obrotowy - staw promieniowo-łokciowy

- staw śrubowy- staw zęba kręgu obrotowego

Stawy dwuosiowe

- staw eliptyczny - staw promieniowo-nadgarstkowy

- staw siodełkowaty - staw nadgarstkowo-śródręczny kciuka

Stawy wieloosiowe

- staw kulisty wolny - staw ramienny

- staw kulisty panewkowy - staw biodrowy

Zakres czynny to taki, jaki uzyskamy aktywizując momenty sił mięsni działających na staw łokciowy. Zakres bierny uzyskuje się przy wykorzystaniu momentów sił zewnętrznych, przy czym mięśnie zachowują się biernie i nie ograniczają ruchomości.

Czynnikami ograniczającymi w zakres ruchów w stawach są: chrząstki okołostawowe, torebki stawowe, więzadła i mięśnie. Poza tym możemy jeszcze wyróżnić stany chorobowe stawów i mięśni (RZS, ZZSK) oraz wiek.

Kinematyka połączeń stawowych:

Ruchy zachodzące w stawach mogą odbywać się w trzech płaszczyznach:

• strzałkowej

• czołowej

• poprzecznej

Stopień swobody ruchu określa w ilu płaszczyznach zachodzą ruchy w stawie. Aby ciało było swobodne musi poruszać się w trzech ruchach postępowych i trzech obrotowych.

Klasy par biokinematycznych w narządzie ruchu człowieka i ich związek ze stopniami swobody ruchu

U człowieka występują 3, 4 i 5 klasa par biokinematycznych stawu

Im wyższa klasa ruchu tym mniejszy stopień swobody.

Stopień swobody ruchu – to ruchliwość członu pary kinematycznej.

Np.

Kl. V – st. Paliczkowy, ramienno - łokciowy

Kl. IV – st. Owalne, siodełkowate (kości śródręcza)

Kl. III – powierzchnie kuliste (st. Biodrowy, st. Ramienny)

Wzór:

H=6 – s

H – stopień swobody

S – liczba więzów (miejsc w których ruch nie występuje)

Gdy

H=6 staw swobodny

H=0 staw nieruchomy

Np.

st. Ramienny - 3° swobody ruchu

st. Promieniowo-łokciowy - 1° swobody ruchu

st. Biodrowy - 3° swobody ruchu

st. Kolanowy - 2° swobody ruchu

Pojęcie ramienia dźwigni i ramienia siły

Staw łokciowy

Ramię siły – od wektora siły do punktu obrotu (najkrótsza odległość). Przy wyprostowanym stawie ramię siły = 0, im bardziej zgięty staw tym dłuższe ramię siły i większa praca mięśni.

Ramię dźwigni – rozciągnięte między osią obrotu, a przyczepem mięśnia. Przy zgięciu do 90° ramię siły = ramieniu dźwigni.

Moment siły mięśniowej – iloczyn siły oznaczającej wartość składowej obrotowej i jej odległości od osi obrotu w stawie.

Zależy ona od wielkości całkowitej siły mięśnia, która z kolei zależy od stanu i stopnia napięcia mięśniowego (czyli od układu nerwowego emitującego bodźce do mięśni).

Jej niewielki wzrost może być również spowodowany wzrostem kąta natarcia.

W ruchu zginania stawu łokciowego siła mięśni zginaczy przeciwstawia się sile ciężkości poruszanej części kończyny. Zmienność momentów siły oporu jaką najczęściej bywa siła ciężkości, zależy od położenia poruszanej części ciała.Przy zwisającej kończynie moment siły ciężkości wynosi 0, a największe wartości osiąga w poziomym położeniu kończyny.

Rodzaje dźwigni:

• Dźwignia dwustronna – punkt podparcia znajduje się pomiedzy punktem przyłożenia siły mięśniowej a punktem przyłożenia siły oporu

* dźw. równoramienna (moment siły mięśni = moment siły oporu)

np. staw szczytowo-potyliczny, staw biodrowy

* dźw. szybkościowa (siłowa) (ramię siły mięśni<ramię siły oporu)

np. staw łokciowy

* dźw. oszczędnościowa (ramię siły mięśni>ramię siły oporu)

- Dźwignia jednostronna - oba ramiona sił leżą po tej samej stronie punktu podparcia

* dźw. równoramienne

* dźw. szybkościowe (siłowe)

* dźw. oszczędnościowe

Dźwignia równoramienna

Dźwignia szybkościowa

Dźwignia oszczędnościowa

Formy współdziałania mięśni

Agonistyczne – mięśnie, które współdziałają ze sobą

Synergistyczne – mięśnie, których działanie jest od siebie zależne

Antagonistyczne – jest to odwrotne, przeciwne działanie mięśni

Taśmy mięśniowe – mięśnie wielostawowe, biorące udział w ruchach złożonych. Wpływają na lepszą koordynację i płynność wykonywanych ruchów.

Np. m. czworoboczny i m. równoległoboczny/

m. piersiowy mniejszy tworzą taką taśmę

Hipomochliony

Hipomochliony stałe – elementy w układzie kostno-stawowym, które powodują zwiększenie kąta natarcia, poprzez oddalenie mięśnia (lub jego ścięgna) od osi ruchu w stawie, na który mięsień ten działa.

Przykłady:

• rzepka stawu kolanowego

• trzeszczki w stawie śródręczno-paliczkowym

• wyrostki kolczyste i poprzeczne kręgów

• rozchylone na boki talerze biodrowe

• Hipomochliony warunkowe – występują w stawach, w których wypukła powierzchnia stawowa jest znacznie obszerniejsza od kontaktującej się z nią powierzchni wklęsłej (st. łokciowy, st. śródręczno-palcowe).

• W położeniu wyprostnym wypukła część powierzchni stawowej po stronie zginania pełni rolę hipomochlionu.

Łańcuch biokinematyczny

Łańcuch kostno stawowy wraz z obudowującym go zespołem wielomięśniowym.

Rozróżnia się łańcuchy:

• otwarte

• zamknięte

Łańcuch kinematyczny jest otwarty wówczas gdy jego koniec dystalny jest wolny.

Np.

• Machanie ręką na pożegnanie

Rzut oszczepem, szermierka (praca ręki)

Łańcuch kinematyczny zamknięty wówczas gdy dystalne odcinki łańcuchów (najczęściej) kończynowych połączą się ze sobą bezpośrednio, albo za pośrednictwem podłoża lub trzymanego przedmiotu.

Rodzaje:

• Względny – opór do pokonania

• Bezwzględny – opór nie do pokonania

Np.

• Trzymanie wioseł oburącz podczas płynięcia kajakiem

Podczas jazdy na rowerze (kończyny dolne i pedały)