17.7.9. Локомоция четвероногих (на примере собаки)

При ходьбе позвоночник собаки сохраняет жесткость и продвижение вперед обеспечивается работой задних конечностей. Они перемещаются вперед и назад благодаря сокращению сгибателей и разгибателей соответственно.

Когда сокращаются разгибатели, задняя лапа работает как рычаг; она выпрямляется и отталкивается от земли, продвигая тело животного вперед и слегка приподнимая его. При сокращении сгибателей лапа отрывается от земли и перемещается вперед. В каждый момент времени приподнята только одна лапа, остальные три служат опорой и удерживают тело в равновесии. Если неподвижно стоявшая собака начнет движение вперед с левой передней ноги, то дальше ноги будут переступать в такой последовательности: правая задняя, правая передняя, левая задняя, снова левая передняя и т. д.

При беге собака перестает опираться на три ноги одновременно; она переходит на другой аллюр, когда одновременно перемещаются обе передние лапы, а за ними обе задние. Лапы опираются на землю гораздо меньше времени, чем при ходьбе, и обычно одна передняя конечность на какую-то долю секунды опережает другую. Так же обстоит дело и с задними конечностями. Поэтому лапы касаются земли в такой последовательности: левая передняя, правая передняя, правая задняя, левая задняя.

Если собака развивает максимальную скорость, движения ног ускоряются, и тогда все четыре ноги после выпрямления могут одновременно оказаться в воздухе. Сильные мышцы туловища изгибают позвоночник дугой вверх, когда ноги согнуты, и прогибают вниз, когда ноги полностью выпрямлены. Благодаря этому отталкивание получается более сильным и шаг заметно длиннее. И то и другое способствует быстроте бега (рис. 17.58).

Рис. 17.58. Последовательность движений собаки при беге (на примере борзой). А. Позвоночник изогнут дугой, лапы находятся непосредственно под туловищем. Б. Позвоночник полностью выпрямлен (даже несколько прогибается вниз), конечности полностью вытянуты

Когда человек стоит, его вес распределен между двумя ногами. Если правая нога делает шаг вперед, то в первую очередь сокращается икроножная мышца и поднимает пятку. Это приводит к отталкиванию носком правой ноги от земли и появлению движущей силы, направленной вперед. Правая нога продолжает отталкиваться от земли, когда она движется вперед, слегка сгибаясь в колене (рис. 17.59). Тяжесть тела тем временем переносится на левую ногу, которая все еще стоит на земле и служит опорой для тела. Когда правая нога выпрямляется, первой ставится на землю пятка. Вес тела постепенно переносится с левой стопы на правую пятку, а затем, по мере того как тело продолжает двигаться вперед - на пальцы, и обычно большой палец правой стопы отталкивается от субстрата. Теперь, когда вес тела перенесен на правую ногу, левая пятка поднимается и все последовательно повторяется. Так чередуется работа правой и левой ноги, пятки и пальцев, пока человек не остановится.

Рис. 17.59. Последовательная смена положений правой ноги во время одного шага

17.10. Почему спринтеры обычно бегут на пальцах?

создание сайтов Владикавказ