stringtranslate.com

Центр давления (наземное передвижение)

В биомеханике центр давления (ЦД) — это термин, присвоенный точке приложения вектора силы реакции опоры . Вектор силы реакции опоры представляет собой сумму всех сил , действующих между физическим объектом и его опорной поверхностью. Анализ центра давления является обычным явлением в исследованиях постурального контроля и походки человека. Считается, что изменения в контроле движений могут отражаться в изменениях в центре давления. В биомеханических исследованиях влияние некоторых экспериментальных условий на выполнение движения будет регулярно количественно определяться изменениями в центре давления.

Центр давления не является статической конечной мерой. Например, во время ходьбы человека центр давления находится около пятки в момент удара пяткой и перемещается вперед на протяжении всего шага, располагаясь около пальцев ног при отрыве носка. По этой причине анализ центра давления должен учитывать динамическую природу сигнала. В научной литературе были предложены различные методы анализа временных рядов центра давления.

Измерение CoP

Измерения CoP обычно собираются с помощью силовой пластины . Силовая пластина собирает данные в передне-заднем направлении (вперед и назад), медиально-латеральном направлении (из стороны в сторону) и вертикальном направлении, а также моменты относительно всех трех осей. Вместе они могут быть использованы для расчета положения центра давления относительно начала силовой пластины.

Отношение к балансу

CoP и центр тяжести (CoG) связаны с балансом , поскольку они зависят от положения тела относительно опорной поверхности. Центр тяжести может меняться в зависимости от позы. Центр давления — это место на опорной поверхности, где действовал бы результирующий вертикальный вектор силы, если бы его можно было считать имеющим одну точку приложения. [1]

Сдвиг CoP является косвенным показателем постурального колебания и, таким образом, показателем способности человека сохранять равновесие. Люди качаются в передне-заднем направлении (вперед и назад) и медиально-латеральном направлении (из стороны в сторону), когда они просто стоят на месте. Это происходит в результате небольших сокращений мышц тела для поддержания вертикального положения. Увеличение колебания не обязательно является показателем ухудшения равновесия, а скорее показателем снижения нервно-мышечного контроля, [2] хотя было отмечено, что постуральное колебание является предшественником падения. [3]

Примечания

  1. ^ Бенда, Б. Дж.; Райли, П. О.; Кребс, Д. Э. (1994). «Биомеханическая связь между центром тяжести и центром давления во время стояния». Труды IEEE по реабилитационной технике . 2 (1): 3–10. doi :10.1109/86.296348.
  2. ^ Gribble, PA; Hertek, J. (2004). «Влияние усталости нижних конечностей на постуральный контроль». Архивы физической медицины и реабилитации . 85 (4): 589–592. doi :10.1016/j.apmr.2003.06.031. PMID  15083434.
  3. ^ Ферни, GR; Гриф, CI; Холлидей, PI; Ллевеллин, A. (1982). «Взаимосвязь постурального колебания при стоянии с частотой падений у гериатрических субъектов». Возраст и старение . 11 (1): 11–16. doi : 10.1093/ageing/11.1.11 . PMID  7072557.

Ссылки