Основы прикладной антропологии и биомеханики. Павлова С.В.

Основы прикладной антропологии и биомеханики

Основы прикладной антропологии и биомеханики. Павлова С.В.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

ОСНОВЫ ПРИКЛАДНОЙ АНТРОПОЛОГИИ

И БИОМЕХАНИКИ

Часть I

Методические указания к лабораторным работам

для студентов направлений 262000.62 «Технология изделий легкой промышленности» и 262200.62 «Конструирование изделий легкой промышленности»

Саратов 2012
Лабораторная работа 1

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Цель работы: изучение формы и строения двигательного аппарата те­ла человека (скелета и мышц).

Задание

1.  Изучить строение скелета.

2.  Изучить мышечную систему.

3.  Изучить и зарисовать основные суставы конечностей.

Пособия: учебные плакаты, контурные листы скелета и мышц.

Методические указания

Для лучшего запоминания наименования костей и мышц, формы, рас­положения и соединения костей рекомендуется после их изучения по литературе [1, с. 34-36; 2, с. 5-20] сделать зарисовки скелета и мышц.

С этой целью студенту выдается по два контурных листа: на одном следует обозначить кости скелета, на другом обвести нужные контуры и обозначить основные поверхностные мышцы.

При зарисовке мышц удобно пользоваться условными обозначениями, принятыми в анатомии: мышечные волокна рисуют красным карандашом, а сухожилия – белым и серым [3].

За­полненные контурные листы подшивают к отчету о работе.

1. Выполнение лабораторной работы начинают с изучения формы, расположения и соединения костей скелета.

На рис. 1.

1 представлен скелет человека (вид спереди), где: 1 – череп; 2 – шейные позвонки (7); 3 – ключица; 4 – лопатка; 5 – грудина; 6 – первое ребро; 7 – грудные позвонки (12); 8 – последнее ребро; 9 – поясничные позвонки (5); 10 – крестец; 11 – копчик; 12 – тазовая подвздошная кость; 13 – плечевая кость; 14 – локтевая кость; 15 – лучевая; 16 – запястье (8 мелких костей); 17 – пястье (5 костей); 18 – фаланги пальцев (по 3 у каждого, за исключением большого, имеющего 2 фаланги); 19 – бедренная кость; 20 – надколенник; 21 – большая берцовая кость; 22 – малая берцовая кость; 23 – предплюсна (7 костей); 24 – плюсна (5 костей); 25 – фаланги (по 3 у каждого, кроме большого, имеющего 2 фаланги).

Рис. 1.1. Скелет человека (вид спереди)

На рис. 1.

2 представлен скелет человека (вид сзади), где: 1 – череп; 2 – шейные позвонки (7); 3 – грудные позвонки (12); 4 – поясничные позвонки (5); 5 – крестец; 6 – копчик; 7 – первое ребро; 8 – последнее ребро; 9 – ключица; 10 – лопатка; 11 – плечевая кость; 12 – локтевая кость; 13 – лучевая; 14 – запястье; 15 – пястье (5 костей); 16 – фаланги пальцев; 17 – тазовая подвздошная кость; 18 – бедренная кость; 19 – большая берцовая кость; 20 – малая берцовая кость; 21 – предплюсна; 22 – плюсна; 23 – фаланги.

Скелет человека состоит из костей, хрящей и связок и выполняет функции опоры, движения и защиты внутренних органов от механических воздействий. В скелете насчитывается 206 костей. Из них 170 парных и 36 непарных [1, 2].

По форме различают кости: длинные или трубчатые, к которым принадлежит большинство костей конечностей; широкие или плоские (лопатка, грудина, кости черепа, тазовые кости, ребра); короткие или мелкие (кости кисти, стопы); смешанные (позвонки) [2].

Скелет состоит из следующих основных отделов: скелета го­ловы (черепа), шеи, туловища, конечностей. В состав скелета туловища входят позвоночный столб (позвоночник) и грудная клетка.

Строение и функции основных отделов скелета в необ­ходимом объеме описаны в [2, с.5-20].

Составляют таблицу по форме табл. 1.1. Для примера в табл. 1.1 приведена характеристика позвоночного столба. Характеристику других частей скелета студенты дают самостоятельно [3].

Таблица 1.1

Характеристика частей скелета

№ п. п.Часть скелетаКоли-чество костейФорма отдела костиХарактер соединения
1Позвоночный столб:33-34S-образныйМежду позвонками находятся межпозвоноч­ные хрящевые диски и соединяются друг с другом крепкими связками
1.1.шейный отдел7Позвонки – это мелкие кости
1.2.грудной12
1.3.поясничный5
1.4.крестцовый5
1.5.копчиковый4-5
2Грудная клетка:ребра
2.1.
2.2.грудная кость
2.3.грудной отдел позвоночника

Рис. 1.2. Скелет человека (вид сзади)

2. Форма тела человека зависит не только от строения скелета, но и от мышц, соединенных со скелетом.

Мышцы делятся на гладкие (образующие стенки внутренних органов и кровеносных сосудов) и поперечно-полосатые (облегают скелет снаружи), называемые также скелетными. Всего насчитывается более 600 скелетных мышц, большая часть из них парные и только две не парные.

По форме скелетные мышцы могут быть длинные, чаще всего располагающиеся на конечностях; широкие – на туловище; короткие – между отдельными позвонками и ребрами. Каждая мышца начинается и заканчивается сухожилием, посредством которого она прикрепляется к костям скелета, суставной сумке или коже [1].

Основная функция мышц заключается в их сокращении. Сокращаясь, мышцы вызывают перемещение отдельных органов и костных рычагов скелета. Иногда мышца вызывает то или иное движение в одиночку, но чаще мышцы работают группами. Все наши движения совершаются вследствие согласованности, коор­динации движения многих мышц.

Различают мьшцы-синнергисты и мышцы-антагонисты. Син-нергистами называют мышцы, одновре­менное совместное сокращение которых вызывает определенное движение, например, поворот или наклон головы.

Антагонистами называют мышцы, сокращение которых вызывает противополож­ные действия. Например, одна мышца сгибает предплечье, а дру­гая его разгибает и т. д.

Строение и функции основных поверх­ностных мышц подробно описаны в [2, с. 5-20].

На рис. 1.

3 представлены основные мускулы человека (вид спереди), где: 1 – грудино-ключично-сосковый мускул; 2 – трапецивидный мускул; 3 – большой грудной мускул; 4 – широкий мускул спины; 5 – передний зубчатый мускул; 6 – наружный косой мускул живота; 7 – его сухожильное растяжение; 8 – прямой мускул живота; 9 – пирамидальный мускул; 10 – паховая связка; 11 – дельтовидный мускул; 12 – двуглавый мускул плеча; 13 – плечевой мускул; 14 – плече-лучевой мускул; 15 – круглый пронирующий мускул; 16 – мускулы области возвышения большого пальца; 17 – подвздошно-поясничный мускул; 18 – гребешковый мускул; 19 – длинный приводящий мускул; 20 – портняжный мускул; 21 – тонкий (нежный) мускул; 22 – четырехглавый мускул; 23 – продолжение сухожилия четырехглавого мускула; 24 – передний большеберцовый мускул; 25 – его сухожилие; 26 – длинный разгибатель пальцев; 27 – его сухожилие; 28 – длинный разгибатель большого пальца; 29 – его сухожилие.

Рис.1.3. Мускулатура (вид спереди)

На рис. 1.

4 представлены основные мускулы человека (вид сзади), где: 1 – височный мускул; 2 – ременный мускул; 3 – грудино-ключично-сосковый мускул; 4 – трапециевидный мускул; 5 – широкий мускул спины; 6 – его сухожильное растяжение; 7 – наружный косой мускул живота; 8 – подостый мускул; 9 – малый круглый мускул; 10 – дельтовидный мускул; 11 – большой круглый мускул; 12 – трехглавый мускул плеча; 13 – лучевой разгибатель кисти длинный; 14 – лучевой разгибатель кисти короткий; 15 – локтевой мускул; 16 – локтевой сгибатель кисти; 17 – локтевой разгибатель кисти; 18 – общий разгибатель пальцев; 19 – его сухожилия; 20 – отводящий большой палец мускул (длинный); 21 – разгибатель большого пальца (короткий); 22 – разгибатель большого пальца (длинный); 23 – его сухожилие; 24 – средний ягодичный мускул; 25 – большой ягодичный мускул; 26 – широкая фасция бедра; 27 – полусухожильный мускул; 28 – полуперепончатый мускул; 29 – двуглавый мускул бедра; 30 – икроножный мускул; 31 – камбаловидный; 32 – ахиллесово сухожилие; 33 – малоберцовые длинный и короткий мускулы.

Изучать мышцы рекомендуется по отделам: шеи, груди, жи­вота, спины и задней стороны шеи, плечевого пояса и верхних конечностей, тазового пояса и нижних конечностей.

При изучении основных поверхностных скелетных мышц следует обратить внимание на их форму, место расположения, места прикрепления, выполняемые функции.

Составляют таблицу по форме табл. 2.1. Для примера в табл. 1.2 приведена характеристика грудино-ключично-сосцевидной мышцы шеи.

Характеристику остальных мышц скелета студенты дают само­стоятельно [3].

Таблица 1.2

Характеристика мышечной системы человека

МышцаФорма мышцыМесто располо-женияМесто прикрепленияФункции, выполняемые мышцей
1. Мышцы шеи:1.1.Грудинно-ключично-сосцевиднаяДлиннаяБоковая поверх — ностьшеиВнизу – у ключицы и верхнего края грудной кости, а вверху – у височной кости головы (точнее, сосцевидного отростка височной кости)Повороты и наклоны головы в стороны, а при одновременном сокращении с левой и правой стороны – наклоны головы вниз

Рис. 1.4. Мускулатура (вид сзади)

3. При изучении суставов обращают внимание на вид и направление движений, возможных в основных суставах верхних (плечевой, локтевой, лучезапястный, первый сустав большого пальца руки и фаланги пальцев) и нижних (тазобедренный, коленный, голеностопный) конечностей [2].

Соединения костей между собой могут быть двух видов: непрерывные и прерывные.

Непрерывные соединения (малоподвижные соединения костей) осуществляются посредством хрящей (например, ребра), костных соединений (крестец и тазовые кости после 16 лет) или мышц (лопатки с позвоночником).

Прерывные соединения – это подвижные соединения двух или нескольких костей, между которыми имеется щелевидная полость, называемая суставом. Подвижность суставов зависит от их формы.

Наиболее подвижны шаровые суставы, расположенные на границе сочленения туловища и конечностей (плечевой и тазобедренный), несколько менее подвижны эллипсовидные, седловидные и блоковидные суставы, соединяющие кости конечностей (локтевой, лучезапястный, коленный, голеностопный). Наименее подвижны плоские суставы (между позвонками и мелкими костями кисти и стопы).

Характеристику суставов дают в форме табл. 1.3 с зарисовкой простых суставов (рис.1.5). Для примера в табл. 1.3 дана характеристика плечевого сустава. Характеристику остальных суставов скелета студенты дают самостоятельно.

Рис. 1.5. Формы суставов:

1 – блоковидный, 2 – эллипсовидный, 3 – седловидный, 4 – шаровидный

Таблица 1.3

Характеристика основных суставов конечностей

Сус — тавЗарисовкаСочленяю-щиеся костив суставеВидсуста — ваЧисло осейвращения, формасуставаВозможные движения в суставе
Плече — войЛопатка, ключица,плечевая костьПрос — тойТрехосный,шаровидныйОтведение рук в стороны, вперед, назад, повороты рук вокруг продольной оси плечевой кости

В конце отчета студенты делают вывод по результатам выполненной работы, отвечая на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Какие характерные точки на костном скелете человека могут быть приняты в качестве ориентиров при снятии измерений по поверхности тела?

2. Какие особенности строения скелета и мышц оказывают наибольшее влияние на форму деталей швейных изделий? Каким образом могут быть учтены эти особенности при конструировании одежды?

Лабораторная работа 2

РАЗМЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Цель работы: освоение методики определения размерных признаков, используемых при проектировании одежды массового производства.

Задание

1. Изучить схему расположения основных антропо­метрических точек.

2. Изучить методику и инструментарий для антропометрического обследования населения.

3. Провести измерения тела по составленной программе.

Пособия и инструменты: сантиметровая лента, антропометр, большой толстотный циркуль, ГОСТ «Типовые фигуры мужчин. Размерные признаки для проектирования одежды», ГОСТ «Типовые фигуры женщин.

Размерные признаки для проектирования одежды», ОСТ «Изделия швейные, трикотажные, меховые. Типовые фигуры женщин. Размерные признаки для проектирования одежды», ОСТ «Изделия швейные, трикотажные, меховые. Типовые фигуры мужчин.

Размерные признаки для проектирования одежды».

Методические указания

1. Лабораторную работу выполняет группа из трех человек, каж­дый из которых попеременно выступает в роли измеряемого и измерителя, т. е. лица, производящего измерения или записывающего их результаты [3].

При проведении антропометрических обследований измерения производят либо между антропометрическими точками на теле человека (большинство из которых соответствует ясно выраженным и легко фиксируемым образованиям скелета), либо по точно очерченным границам на мягких тканях, специфическим кожным образованиям [2].

Изучают схему расположения основных антропо­метрических точек по рис. 2.1, где:

Верхушечная а – высшая точка темени при постановке головы в положение глазнично-ушной горизонтали.

Шейная б – точка вершины остистого отростка седьмого шейного позвонка.

Точка основания шеи (сбоку) в – точка на пересечении вертикальной плоскости, разделяющей плечевой скат пополам, с нижним краем ленты при измерении обхвата шеи.

Ключичная г – высшая точка грудинного конца ключицы.

Верхнегрудинная д – точка на верхнем крае грудины в центре яремной вырезки.

Плечевая з – точка на пересечении верхне-наружного отростка лопатки с вертикальной плоскостью, рассекающей область плечевого сустава пополам.

Лучевая и – верхняя точка головки лучевой кости (с наружной стороны руки).

Акромиальная ж – точка, наиболее выступающая в сторону бокового края акромиального отростка лопатки.

Передний угол подмышечной впадины н – вершина угла, образованного линией боковой поверхности туловища в области переднего края подмышечной впадины. Точка скрыта кожной складкой, которую для точного определе­ния вершины угла необходимо расправить.

Рис. 2.1. Схема расположения основных антропометрических точек

Сосковая к – центр соска у мужчин, мальчиков и девочек; у женщин и девочек подростков – наиболее выступающая вперед точка грудной железы.

Точка на уровне талии р – точка на середине расстояния между гребнем подвздошной кости и нижним краем ребра на вертикальной линии посередине боковой поверхности туловища.

Выступающая точка живота ф – наиболее выступающая вперед точка живота.

Остисто-подвздошная передняя точка л – наиболее выступающая вперед точка верхне-передней оси подвздошной кости.

Коленная м – центр коленной чашечки.

Задний угол подмышечной впадины о – вершина угла, образованного рукой и боковой поверхностью туловища в области заднего угла подмышечной впадины. Точка скрыта небольшой кожной складкой, которую для точного определения вершины угла необходимо расправить.

Лопаточная х – наиболее выступающая назад точка лопатки.

Ягодичная п – наиболее выступающая назад точка ягодицы.

2. Методика антропометрических исследований. Перед началом измерений на теле измеряемого отмечают пять исходных антропометрических точек.

Положение шейной точки определяют прощупыванием при слегка наклоненной голове, остальных (основания шеи, плечевой, заднего угла подмышечной впадины и точки высоты линии талии) – визуально [3].

Точки размечают шариковой ручкой. Затем фиксируют горизонтальное положение линии талии эластичной тесьмой.

Измерения выполняют при соблюдении определенных условий.

Измеряемый должен стоять прямо, без напряжения, сохраняя привычную осанку, с опущенными вниз руками, пятками вместе, с расстоянием между носками ног 15-20 см, установив голову в положении глазнично-ушной горизонтали.

Дыхание должно быть спокойным, чему способствует отвлечение внимания измеряемого легким разговором [2]. Измерения проводят по обнаженному телу (мужчины и дети измеряются в трусах, женщины – в трусах и в бюстгальтере), обувь необходимо снимать.

Измерители должны фиксировать положение каждой измеряемой точки и соблюдать строгое единообразие приемов измерений, т. к. техника измерения каждого признака строго унифицирована, и ее нарушение приводит к несопоставимости результатов. Все размеры измеряют с точностью до 1 мм.

Схема измерений размерных признаков приведена в приложении 1, способы измерения размерных признаков приведены в приложении 2 [2, 4].

В государственных стандартах каждому размерному признаку присвоен порядковый номер; в отраслевых стандартах, кроме того, предусмотрено условное обозначение размерных признаков прописными буквами с подстрочными индексами.

Прописные буквы означают вид измерения: В – высоты; Д – длины, расстояния и продольные дуги; О – обхваты (периметры); С – полуобхваты; Р – рост; Ш – ширины, поперечные дуги; Ц – расстояния между центрами; d – диаметры; Г – глубины.

В отраслевых стандартах ряд поперечных дуговых размерных признаков измеряют полностью (обхваты – шеи, груди, талии, бедер; ширины – спины, груди; расстояние между центрами грудных желез), но записывают в половинном размере (Сш, Сг, Ст, Сб, Шс, Шг, Цг), что упрощает расчет конструкции одежды [5].

При проведении антропологических измерений используются следующие инструменты: антропометр (ростомер) – для измерения высот антропометрических точек над полом; большой толстотный циркуль – для измерения диаметров; сантиметровая лента – для измерения обхватов, расстояний, ширин, длин и дуговых признаков; набор специальных линеек – в качестве вспомогательных инструментов (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Набор специальных линеек для измерения осанки:

а – линейка с гониометром для измерения глубин изгибов позвоночника; б – линейка для измерения глубин на линии талии (1 – насадка для установления прибора в верти-кальное положение; 2 – ручка); в – линейка для измерения глубин на уровне лопаток

3. После разметки исходных точек начинают измерения тела. Для этого просят измеряемого принять необходимое положение. Один из измерителей выполняет измерения, стремясь к максимальной точности и соблюдая правила антропометрических исследований. Другой записывает карандашом результаты измерений, следя за положением инструментов и измеряемого.

При измерении всех высот голова измеряемого должна находиться в положении глазнично-ушной горизонтали. Для удобства проведения измерений всех обхватов ленту замыкают на туловище на правой стороне, а на конечностях – на их наружной поверхности.

Каждое измерение проводят два раза, вычисляя его среднеарифметическое значение. Величины размерных признаков студенты записывают в подготовленные измерительные таблицы, составленные по форме табл. 2.1 [3].

Программа антропометрического исследования для проведения измерений тела представлена в приложении 2.

Таблица 2.1

Измерительная таблица

Но-мер раз-мер-ного приз-накаУсловное обозна-чение размерного признакаНаиме-нование размер-ного признакаСпособ измеренияВеличина размерного признака, см
по ЕМКОСЭВпо отрасле-вому стандартусвоей фигурытиповой фигурыотклонение от типовой фигуры,± см(гр.6 – гр.7)
12345678
1Т1РРост – высота верху-шечной точкиИзмеряют по вертикали рас- стояние от пола до верхушечной точки162164-2,0

3.1. Каждый студент с помощью преподавателя должен определить принадлежность своей фи­гуры к определенному типу и установить отклонения ее измерений от измерений типовой фигуры.

Для определения типа фигуры последовательно находят ее рост, размер и полнотную группу.

Размерные показатели, определяющие тип фигуры взрослого и детского населения, обозначаются полными значениями трех ведущих размерных признаков: роста Т1, обхвата груди третьего Т16 , обхвата бедер с учетом выступания живота Т19 для женщин и обхвата талии Т18 для мужчин и детей, например , , .

3.2. Для определения отклонений измерений конкретной фигуры от измерений соответствующей типовой фигуры заполняют графы 7 и 8 табл. 2.1.

При этом выполняют сле­дующие операции: величины измерений соответствующей типовой фигуры, установленные в соответствии с требованиями ГОСТ или ОСТ ; ГОСТ или ОСТ , записывают в графу 7 табл. 2.1.

; вычисляют отклонения измерений конкретной фигуры от измерений типовой фигуры и записывают в графу 8 табл. 2.1.

В конце отчета студенты делают вывод по результатам выполненной работы, отвечая на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. По каким размерным признакам конкретная фигура имеет значительные отклонения от измерений типовой фигуры? Почему?

2. Какие размерные признаки относятся к дуговым? Приведите примеры.

3. Какие размерные признаки относятся к линейным (проекционным, прямым)? Приведите примеры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Конструирование одежды с элементами САПР / , , и др. – М.: Легпромиздат, 1988. – 464 с.

2.  Размерная типология населения с основами анатомии и морфологии/ , , . – М.: Мастерство; Академия, 2001. – 288 с.

3.  Лабораторный практикум по конструированию одежды с элементами САПР: учеб. пособие для вузов / , , и др. – М.: Легпромиздат, 1992. – 320 с.

4.  Единая методика конструирования одежды СЭВ (ЕМКО СЭВ):в 8 т. – М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1988. Т.1. Теоретические основы. – 165 с.

5.  Конструктивное моделирование одежды: учеб. пособие для вузов/ , . – М.: Московская государственная академия легкой промышленности, 2002. – 216 с.

Источник: https://pandia.ru/text/78/661/2583.php

Biz-books
Добавить комментарий