Точно так само виявлено, що середні значення поздовжніх і бічних сил, а також моменту сил реакції опори приблизно дорівнюють нулю. Якщо врахувати одновершінний, близьке до трикутника, характер зміни вертикальної сили при бігу та наявність фази польоту, то на підставі даних формул можна отримати наступне орієнтовний правило для оцінки величини вертикальної сили при локомоціях людини: при ходьбі F3 <2G, при бігу F3> 2G. Подвійне інтегрування вихідної залежності для діючих сил за часом дає точні значення величин переміщення загального центру ваги тіла в просторі. Ці дослідження були виконані при ходьбі (G. Demeny, 1887; Н. Elftman, 1938; GA Саvagna, R. Margaria, 1966; V. Ihman, 1966) та бігу (WO Fenn, 1930; Н. Elftman, 1940 і ін ). Дослідження багатьох авторів показують, що центр тяжіння (ЦТ) переміщається подібно кульці в жолобі з напівеліптичних перетином, займаючи найвище становище на правій або лівій стінці жолоби в момент вертикалі та найнижчою на дні жолоба - під час подвійної опори. Крива переміщення ЦТ нагадує синусоїду, причому її амплітуда складає від 4 до 6 см. При бігу ЦТ переміщується як би по стінці перевернутого жолоби і займає своє найнижче положення під час опори і найвище становище в середині вільного польоту тіла На проекції збоку крива переміщень ЦТ, так само як і при ходьбі, нагадує синусоїдою. Однак її амплітуда, як випливає з орієнтовного правила для величин опорних реакцій при локомоціях, більше, ніж при ходьбі, і становить приблизно 10-12 см (Д. А. Семенов, 1939; Н. А. Бернштейн та ін, 1940; J . Saunders et al. 1953). Переміщення загального центру ваги (ОЦТ) тіла при бігу (а). Слід зазначити, що дослідження рухів ОЦТ тіла іноді виявляють невелику асиметрію ходьби у здорових людей, ця асиметрія різко зростає у хворих (J. Gersten et al, 1969), і її реєстрація разом зі спостереженням інших кінематичних порушень може служити діагностичним цілям (М. Murray , 1967; М. П. Полян, А. С. Вітензон, 1969; та ін.) Періодичність траєкторії руху ОЦТ тіла характеризується не тільки часом циклу, але і відстанню, на яку ЦТ зміститься в просторі за час локомоторна циклу, і, зокрема, за час подвійного кроку. Іхнографіческім методом дослідження встановлено, що сліди стоп при ходьбі розташовуються на слідової доріжці інакше, ніж при бігу (Д. А. Семенов, 1939; DP Roche, 1972 та ін.) Під час нормальної ходьби стопа ставиться на опору з п'яти, але при бігу така постановка спостерігається тільки коли швидкість невелика, це можна побачити під час бігу літньої людини. Під час швидкого бігу людина зазвичай спирається (відштовхується від грунту) пальцями стопи (см.Следи при бігу лежать (розташовані) ближче до середньої лінії, а розворот стоп, на відміну від ходьби, практично відсутня. При ходьбі довжина кроку залежить від багатьох причин, однією з суттєвих є довжина ніг (або ріст людини), рухливість (амплітуда) в тазостегновому і гомілковостопному суглобах і т. д. Широка постановка ніг і сильний розворот шкарпеток вкорочують довжину кроку (Д.А. Семенов, 1939). Довжина одиночного кроку змінюється приблизно від 0,5 до 1 м і при ходьбі в зручному темпі склад-ся ,7-0, 8 м (RDrillis, 1951; М. Р. Murray et al., 1964; К. Chatinier et al, 1970 та ін.) Зі збільшенням темпу ходьби довжина кроку спочатку зростає (приблизно до 0,9 м при темпі 150 кроків на хвилину), а потім дещо зменшується (Д. А. Семенов, 1939). Природною залежністю між довжиною L одиночного кроку, темпом п і середньою швидкістю v поступального переміщення людини є формула v = Ln. Середня швидкість, з якою в більшості випадків пересувається людина, знаходиться в межах 1,3-1,6 м / с (R. Drillis, 1951; К. Chatinier et al. 1970); її величина близька до швидкості найбільш економною ходьби, що встановлюється в результаті аналізу энерготрат організму. Фізичні можливості людини дозволяють йому досягати при бігу максимальної швидкості близько 10-12 м / с. Біг - спосіб пересування, при якому фаза опори однією ногою чергується з безопорному фазою польоту, коли обидві ноги знаходяться в повітрі б; 15.23). Кінематографічним методом виявлені фази бігу, або цикл рухів, що починається дотиком однієї з ніг землі і продовжується до тих пір, поки ця ж нога знову не торкнеться землі (см.Каждий цикл включає фазу опори на одну ногу і фазу маха (тобто повернення ноги вперед), коли тіло не спирається на цю ногу. Він починається в момент відштовхування правою ногою (А) і закінчується в положенні (Д), коли ліва нога знову покидає землю.
|