ما هي نقطة الارتكاز في جسم الإنسان
نقطة الارتكاز في جسم الانسان
تشكل نقاط الارتكاز في جسم الانسان ، العظام والأربطة والعضلات حيث أنها هي الهياكل التي تشكل رافعات حركة جسم الإنسان و بعبارات بسيطة ، تشكل المفاصل (تلتقي عظمتان أو أكثر معًا) محورًا (أو نقطة ارتكاز) ، والعضلات التي تمر عبر المفصل والتي تمارس القوة لتحريك وزن الجسم أو المقاومة وعادة ما يتم تصنيف الرافعات على أنها من الدرجة الأولى أو الفئة الثانية أو الفئة الثالثة حيث يمكن العثور على الأنواع الثلاثة في جسم الإنسان ، ولكن معظم الرافعات في جسم الإنسان حيث أن
انواع الروافع في جسم الانسان
هي ثلاث درجات.
يقع محور الرافعة من الفئة الأولي بين الوزن (المقاومة) والقوة (1.21 لتر) وأمثلة على الروافع من الدرجة الأولى كماشة أو مقص حيث يوجد عدد قليل جدًا من رافعي الدرجة الأولى في جسم الإنسان مثال على ذلك هو المفصل بين الرأس والفقرة الأولى (المفصل الأذيني القذالي) والوزن (المقاومة) هو الرأس ، والمحور هو المفاصل ، وحركة العضلات (القوة) تأتي من أي عضلات خلفية مرتبطة بالجمجمة ، مثل شبه المنحرف.
أما في رافعة الدرجة الثانية ، حيث يقع الوزن (المقاومة) بين العمود (نقطة ارتكاز) والقوة وقد أوضح مثال على ذلك هو عربة اليد ، حيث يتم وضع أشياء ثقيلة على إطار سرير عربة اليد بين العجلة (المحور) ويد الشخص الذي يستخدم عربة اليد (القوة) وفي جسم الإنسان ، عندما يقف الشخص على أصابع قدميه ، هناك رافعة ثانوية على ربلة الساق حيث يتكون المحور من المفاصل السنعية السلامية ، والمقاومة هي وزن الجسم ، وتطبق عضلات الساق والعضلات الأخمصية القوة على عظم العقدة (الكعب) من خلال وتر العرقوب.
في أكثر الرافعات ثلاثية المستويات شيوعًا في جسم الإنسان ، حيث يتم تطبيق قوة بين المقاومة (الوزن) والمحور (نقطة ارتكاز) ، حيث تخيل أن شخصًا ما يلتقط شيئًا ما باستخدام مجرفة و العمود هو نهاية المقبض الذي يحمله الشخص بيد واحدة و ضع يدك الأخرى في مكان ما على عمود المقبض واستخدم القوة حيث توجد مقاومة (وزن) في الطرف الآخر من الجرافة (السرير) وهناك العديد من الروافع من الدرجة الثالثة في جسم الإنسان ويمكن توضيح مثال في مفصل الكوع ، المفصل هو المحور (نقطة ارتكاز) و المقاومة (الوزن) حيث
يطلق على النقطة المحورية في الرافعة
الساعد والمعصم واليد القوة عند ثني الكوع هي العضلة ذات الرأسين.
عناصر الرافعة
الرافعة هي ساق قوية مثبتة على نقطة ثابتة (تسمى نقطة ارتكاز) ، وتتأثر بالقوة والمقاومة ، حيث يلعب نظام الرافعة دورًا مهمًا في حركة الإنسان ، ويعمل العظم البشري كرافعة ويوحد نقاطه على النحو التالي:
- التركيز: (المحور): هذا مفصل ، عظمتان متقاربتان من بعضهما البعض متصلتان ببعضهما البعض.
- القوة: العضلة المضغوطة لأن نقطة تأثير قوة العضلات تقع عند نقطة التخثر بدلاً من نقطة البداية.
- المقاومة (م): يعتمد موضعها على طبيعة المقاومة ، واتجاهها دائمًا في اتجاه جاذبية الأرض ، وهي وظيفة إعاقة حركة الجسم.
- المسافة بين المركز والقوة تسمى ذراع القوة ، والمسافة بين المركز والمقاومة تسمى ذراع المقاومة.
ما هي الرافعات
هي عبارة عن أدوات ، تستخدم لأداء بعض المهام الصعبة التي تجعل من الصعب على الناس إنجازها بسهولة ، وتعتبر هذه الآلات من أولى الآلات التي اخترعها الإنسان ، بالإضافة إلى أن هذه الآلات مقسمة إلى آلات بسيطة ، أما بالنسبة لآلات الرافعة المعيارية ، لأنها تختلف في الحجم والشكل ، وتتكون من أرجل صلبة ، قد تكون مستقيمة أو منحنية ، وتستقر على نقطة ثابتة (تسمى نقطة ارتكاز) فيها ، كما أنها تستخدم لتحريك الأشياء بعد أن تتأثر بشدة بشخص ما.
يوجد في جسم الإنسان ثلاثة أنواع من الرافعات تسمى:
- اولا ، اعتمادًا على نقطة الارتكاز ورافعة القوة ، مثل تحريك رقبة الشخص للأمام والخلف ، فإن هذا النوع من المساعدة يساعد الأشخاص على تحريك الرقبة بسهولة ويسر.
- النوع الثاني من الرافعة يعتمد على المقاومة بين القوة ونقطة الارتكاز ، والتي يمكن رؤيتها بوضوح عندما يقف الشخص على إصبعه.
- النوع الثالث من الرافعة يعتمد على القوة بين نقطة الارتكاز والحمل ، والتي يمكن رؤيتها عندما يحرك الشخص عضلات اليد وعضلات الكتف في نفس الوقت.
أنواع رافعات
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من الرافعات الفئة الأولى والفئة الثانية والفئة الثالثة و تحتوي كل فئة من فئات الرافعة هذه على ترتيبات فريدة لإدخال العضلات (القوة) والعظام (الذراعين) حول المفاصل (نقاط الارتكاز) و يرجى الرجوع إلى الرسم البياني أدناه لفهم الفرق بين الرافعة المالية بصريًا:
- اولا ذراع مقياس الجهد وذراع التحميل تعتمد كفاءة الرافعة على نسبة قوة الذراع إلى ذراع التحميل ذراع الجهد (EA) هو المسافة بين نقطة الارتكاز والجهد ؛ في جسم الإنسان ، هذه هي المسافة بين المفصل وموقع إدخال العضلة. على ذراع التحميل (LA) هي المسافة بين نقطة الارتكاز والحمل في جسم الإنسان ، وهذه هي المسافة بين المفصل والجسم الحامل.
كلما زادت نسبة ذراع الرافعة إلى ذراع الرافعة ، زادت كفاءة نظام الرفع (أي كلما كان نقل الحمولة أسهل) لذلك ، إذا كانت المسافة بين موقع إدخال العضلات والمفاصل أكبر من المسافة بين الحمل والمفصل ، فستكون لعضلاتك ميزة وهذا هو السبب في أن عضلات الساق يمكن أن ترفع وزنًا أكبر من العضلة ذات الرأسين حتى بنفس القوة.
لفهم هذا المفهوم ، دعونا نلقي نظرة على مثال أساسي رافعة من الدرجة الأولى.
افترض أنك بحاجة إلى تحريك حجر ثقيل لرفعه ، يمكنك إنشاء نظام رافعة من الدرجة الأولى مع مجرفة ومنفضة ويمكنك وضع كتل السخام بشكل استراتيجي بحيث عند استخدامها كرافعة ، يمكنك وضع مركز مقبض الجرافة عليها ، وعندما تضع يدك على نهاية الجرافة لتطبيق القوة الهابطة لرفع الصخرة (الحمل) ، تكون المسافة بين يديك والصخرة وكتلة الرماد (نقطة الارتكاز) متساوية ولذلك ، ذراع القوة وذراع التحميل متساويان.
من أجل تبسيط العملية ، يمكن نقل كتلة السنيد إلى موضع قريب من الصخر ، وفي نفس الوقت يمكن نقل نقطة الارتكاز إلى موضع قريب من الحمل حيث أن هذا يقلل من ذراع المحمل ويزيد من ذراع العمل ، مما يجعل الرافعة أكثر كفاءة ويسمح لك برفع الصخر بقوة أقل.
مفصل الأطلس القذالي كرافعة من الدرجة الأولى
مثال على رافعة من الدرجة الأولى في جسم الإنسان هو الرأس والرقبة ، بينما تمتد الرقبة حيث يقع نقطة الارتكاز (المفصل القذالي) بين الحمل (الجزء الأمامي من الجمجمة) والجهد (عضلات الرقبة الباسطة) ترتبط العضلات بالجزء الخلفي من الجمجمة للسماح للأذرع بأداء أفضل ما لديها كما يوفر مفصل الأطلس الأوسط – القذالي قوة دفع وعندما تنقبض العضلات ، يتم سحب العظم القذالي لأسفل وترتفع مقدمة الجمجمة.
- الدرجة الثانية ومع ذلك ، فإن عضلات ربلة الساق لها مزايا ميكانيكية فعندما ينثني النبات ، يعمل العجل كرافعة ثانوية والرافعة من الفئة الثانية هي الرافعة الوحيدة التي يمكنها ضمان أن يكون ذراع الرافعة دائمًا أكبر من ذراع التحميل حيث ينتج عن هذا الترتيب ذراع قوة أكبر لتحميل نسبة ذراع الرافعة ، مما يجعل رافعات الفئة الثانية أكثر فائدة من الناحية الميكانيكية.
في تمرين رفع ربلة الساق ، تأتي القوة من عضلات الربلة المرتبطة بعظم العقدة و يأتي الحمل من وزنك والوزن الزائد الذي تحملينه ؛ كما تؤثر هذه القوة على نظام الرافعة من خلال جذع الصمام و يتكون المحور من المفاصل السنعية السلامية.
و هذا الترتيب ، يكون الحمل في المنتصف ويكون الجهد أبعد ما يكون عن نقطة الارتكاز لذلك ، حتى لو كانت قوة العضلة ذات الرأسين هي نفس قوة العجل ، فإن ثني العضلة الأخمصية أثقل بكثير من انثناء الكوع.
- مفصل الكوع كرافعة من ثلاث درجات أمثلة على نظام الرافعة ثلاثية المراحل متوفرة على نطاق واسع في جسم الإنسان وفي حالة تمرين العضلة ذات الرأسين المشددة ورفع الساق ، فإن نظام الرافعة المتضمن في تمرين العضلة ذات الرأسين أقل كفاءة ميكانيكيًا من نظام الرافعة المتضمن في رفع الساق ومفصل الكوع هو مثال على رافعة من الفئة III ، والتي تستخدم الجهد بين الحمل ونقطة الارتكاز للعمل.
المسافة بين مفصل الكوع وموقع إدخال وتر العضلة ذات الرأسين صغيرة جدًا ، خاصة عند مقارنتها بالمسافة بين مفصل الكوع ووزن اليد وذراع الجهد أقصر بكثير من ذراع التحميل ، مما يجعل النسبة صغيرة جدًا فعندما تحاول ثني الوزن ، يجب أن تعمل العضلة ذات الرأسين بجهد أكبر لأنها في وضع غير مؤاتٍ ميكانيكيًا.[1]
