Задача №3.

По законам механики шесть степеней свободы исчерпывают все возможные перемещения тела в пространстве. Какое значение имеет для человека наличие семи степеней свободы у кисти руки?

Ответ: Наличие более шести степеней свободы указывает на то, что одно и то же движение конечного звена может совершаться при разных положениях промежуточных звеньев

Задача №4.

В теле человека встречаются рычаги I и II рода. Имеются ли у него рычаги, которые используются как рычаги обоих родов? Каковы причины проигрыша в силе большинства рычагов, входящих в кинематические цепи тела человека?

Ответ:Для разных мышц, прикрепленных в разных местах костного звена, рычаг может быть разного рода. Например, относительно своих сгибателей предплечье представляет рычаг II-го рода, относительно же мышц разгибателей (при удержании груза над головой) – рычаг I-го рода.

Проигрыш в силе рычагов, входящих в кинематические цепи тела человека, обусловлен малыми значениями величин плеч сил. Это связано с тем, что мышцы прикрепляются вблизи точек опор (суставов) и развиваемые ими усилия направлены под углом к рычагу (кости). Кроме того, при больших нагрузках напрягаются все мышцы, окружающие сустав, создавая дополнительное давление между соприкасающимися поверхостями и увеличивая тем самым силу трения между ними.

Задание 5. Заполните таблицы:

Таблица №1.

Метод	Суть метода	Физичес-кий закон, явление	Особен-ности метода
Баллистокар-диография	Метод графической регистрации движений человека, обусловленных сокращением сердца и движением крови в крупных сосудах.
Динамокардио-графия	Регистрация перемещений центра массы грудной клетки, обусловленных сокращениями сердца и движением крови в крупных сосудах.
Динамометрия	Измерение силы, которую развивает какая-либо группа мышц при сокращении.
Пьезодинамо-метрия	Метод измерения силы изометрического сокращения отдельной мыщцы

 

Задание 6. Заполните ориентировочную карту действия:

Основные задания	Указания	Ответы
Почему в организме человека сокращения мышц никогда не бывают чисто изометрическими или чисто изотоническими?	Проанализируйте причины изменения соотношений плеч рычагов мышц и костей в процессе движения.
Можно ли утверждать, что общая мощность мышцы в физиологических пределах является постоянной величиной, не зависящей от величины нагрузки и скорости сокращения?	Для анализа используйте уравнение Хилла.
Почему в конце прыжка спортсмены опускаются на согнутые ноги?	Сравните силы торможения при приземлении человека, совершающего прыжок с некоторой высоты, на прямые ноги и согнутые ноги.
Почему действие челюсти человека можно считать примером рычага силы?	Рассмотрите силы, действующие на челюсть, и точки их приложения. Примените правило моментов сил.

 

 

Раздел 2. Биоакустика

Актуальность темы

Организм человека представляет собой сложную динамическую систему, в которой многие физиологические процессы являются периодическими. Периодичность наблюдается в работе легких, мозга, сердца, кишечника, в изменении температуры тела, кровяного давления и объема легких. Запись и умение производить анализ параметров периодических колебаний, протекающих в организме, являются одними из важных факторов правильной оценки функционального состояния организма, и постановки диагноза.

Изучение закономерностей, свойственных колебательным процессам, необходимо для понимания физики волновых процессов, которые имеют множество важных медико-биологических применений. Наиболее очевидными из них являются звуковые методы, широко применяющиеся в диагностике и терапии, а также собственно физика слуха, т.е. механизм звуковосприятия человеческого организма.

В последние годы активно развиваются ультразвуковые методы диагностики и терапии. Поэтому изучение механизма возникновения, физических свойств и особенностей распространения ультразвука в различных средах представляет большой интерес для медицины. Ультразвук широко применяется для лечения и диагностики. Способность ультразвука оказывать механическое и тепловое действия на ткани лежат в основе ультразвуковой физиотерапии, которая считается одним из наиболее распространенных и высокоэффективных методов современной физиотерапии, используемых в комплексном лечении самых различных заболеваний.

Очень широко ультразвук применяется в хирургии, фармакологии, биохимии, вирусологии, стоматологии. Трудно назвать область медицины, где в настоящее время не используется ультразвук. Поэтому врачу, желающему с наибольшей эффективностью использовать в своей практике данный физический фактор, необходимо иметь четкие представления о физике, биофизике ультразвука, биохимических и биофизических механизмах его действия на живой организм в норме и при патологии.