[물리학]상지근의 운동역학

소개글

상지근의 운동역학에 관한 리포트 입니다.
그림과 함께 개론적 수준으로 작성하였습니다.

목차

1. 상지의 근육(Muscles of the upper limb)
(1) 상지대(흉쇄관절과 견봉쇄골관절)를 움직이는 근
(2) 상완(견관절)을 움직이는 근
(3) 전완을 움직이는 근
2. 상지근의 운동역학
■ 기타 사진자료

본문내용

인체나 운동용구의 운동을 유발케 하는 근원은 근력으로 이러한 근력의 작용방향은 근육인 뼈에 부착된 위치와 신체분절의 역학적 축선과의 관계에 의하여 결정된다. 즉 근력의 작용방항은 근육이 신체 분절을 당기는 방향선과 분절의 역학적 축선과의 각도로 나타낼 수 있다. 여기에서 분절의 역학적 축선이란 분절의 양쪽 관절을 이은 장축을 말한다. 따라서 근력의 작용방향은 근육이 분절을 당기는 방향선에 따라 변하게 되며 이에 따라 발휘되는 근력의 크기 또한 변하게 된다. 예를 들어 그림(a)는 상완의 근력이 요골의 장축에 대하여 30■의 방향으로 작용하고 있음을 보여주고 있다.

그림 (b)는 상완이두근의 수축에 의하여 주관절의 굴곡운동을 유발시킬 때의 상완이두근의 작용근력(F■)을 회전성분(Fy)과 비회전성분(Fx)으로 나타낸 것이다. 이 때 각 성분력의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.
회 전 력 : Fx=F■cos■
비회전력 : Fy=F■sin■

이 때 상완이두근이 전완(radius)을 당기는 각(■)이 30■이며 상완이두근의 발휘근력(F■)이 50kgf 이라고 할 때 주관절을 굴곡시키기 위한 회전성분(Fy)과 비회전성분(Fx)은 다음과 같다.
Fx=F■cos■= [kgf]
Fy=F■sin■ [kgf]

또한 위의 경우에 상완이두근이 전완을 당기는 각(■)이 60■라고 하면

Fx=F■cos■= [kgf]
Fy=F■sin■ [kgf]

따라서 상완이두근이 전완을 60■로 당길 때의 회전성분이 30■로 당길 때의 회전성분보다 상대적으로 더 크기 때문에 주관절을 굴곡시키기에 유리함을 알 수 있다.

근력의 합성과 분해에 관한 다른 예를 들면 해부학적 자세에서 팔을 좌우면상에서 어깨와 수평이 되도록 옆으로 90■들어올리는 외전시 상완골에 가해지는 전, 중, 후삼각근이 상완골에 가해지는 근력을 각각 20N, 50N, 100N 이라 두고 이들 각각이 상완골의 장축과 이루는 각도가 60■, 10■, 80■라고 하면 상완골에 작용하는 삼각근의 합력 및 그 작용방향은 다음과 같이 산출할 수 있다. 이 때 삼각근이 상완골에 가하는 힘의 벡터를 도식하면 그림 (c)와 같다. 그림 (d)에서 Fa, Fm, Fp의 수평성분(Fx : 비회전성분)과 수직성분(Fy : 회전성분)은 다음과 같다.

Fx=Fa■cos60■+Fm■cos10■+Fp■cos80■
=20■0.5+50■0.9848+100■0.1736
=76.60[N]

Fy=Fa■(-sin60■)+Fm■sin10■+Fp■sin80■
=-20■0.8660+50■0.1736+100■0.9848
=89.84[N]


따라서 그림 (d)와 같이 삼각근이 상완골에 가하는 근력의 합력(R)과 그 작용방향(■)은 다음과 같이 산출할 수 있다.

참고 자료

없음