If the CoM is anterior to the ankle

If the CoM is anterior to the ankle joint, then in order to maintain balance, an ankle joint plantarflexion moment must be produced by contractile activity of one of the muscles capable of producing an ankle joint plantarflexion moment (i.e. gastrocnemius, soleus, deep posterior compartment or peroneal muscles). The increased contractile activity from one or a combination of these muscles increases the ankle joint plantarflexion moment, which, in turn, causes the CoP to move anteriorly on the plantar foot. Therefore, the increase in ankle joint plantarflexor contractile activity causes the CoP to move anteriorly which acts to counterbalance the tendency for the individual to lean further forward due to the CoM being anterior to the ankle joint.
If the CoM is posterior to the ankle joint, then in order to maintain balance, an ankle joint dorsiflexion moment must be produced by contractile activity of one of the muscles capable of producing ankle joint dorsiflexion moment (i.e. anterior tibial, extensor hallucis longus, extensor digitorum longus and peroneus tertius muscles). The increased contractile activity from one or a combination of these muscles increases the ankle joint dorsiflexion moment, which, in turn, causes the CoP to move posteriorly on the plantar foot.

Therefore, the increase in dorsiflexor contractile activity causes the CoP to move posteriorly which acts to counterbalance the tendency for the individual to lean further backward due to the CoM being posterior to the ankle joint. It is only in the special circumstance when the CoM is directly over the ankle joint axis that gravity is not causing any ankle joint moment and, as a result, no muscular contractile activity of the ankle joint plantarflexors and dorsiflexors is necessary to maintain balance (Hicks, pp. 167-171).


Even though the body seems, at first glance, to be relatively still during periods of bipedal standing, the mechanics of this “quiet” activity is much more dynamic and complex. Careful measurement of the sway of the CoM of the body in the sagittal plane relative to the changes in the location of the CoP and muscular contractile activity shows that the individual will constantly alter the contractile activity of the ankle joint dorsiflexors and plantarflexors in order to alter the locations of the CoP to maintain balance (Winter, pp. 5-14).


Experimental studies of relaxed bipedal stance show that if the CoM is positioned anterior to the ankle joint and the individual shifts their CoP anterior to the CoG by increasing the contractile activity of their ankle joint plantarflexors, that a posterior acceleration of the CoM of the body will occur (Fig. 3). Posterior acceleration of the CoM then causes a progressive increase in displacement of the CoM in a posterior direction. If the CoM is moving posteriorly too rapidly then the ankle joint dorsiflexors may be activated to shift the CoP posterior to the CoM which, in turn, will cause an anterior acceleration of the CoM of the body. Anterior acceleration of the CoM, in this example, then causes, at first, a progressive deceleration of the posterior movement of the CoM that is then followed by a progressive acceleration of the CoM in an anterior direction. In this fashion, the body maintains sagittal plane balance during relaxed bipedal standing by causing an oscillation of the CoP anteriorly and posteriorly in response to the movements of the CoM in relation to the feet (Winter, p 5-14).


Another interesting aspect of the inverted pendulum model is that the horizontal acceleration of the CoM is proportional to the difference in distance between the CoP and CoG. In other words, the larger the distance between the CoP and CoG, the larger the acceleration of the CoM and the smaller the distance between the CoP and CoG, the smaller the acceleration of the CoM. Therefore, by mechanical necessity, the range of CoP movement must be greater than the range of CoG movement in order to allow enough distance between CoP and CoG to generate sufficient backward or forward acceleration of the CoM toward the center of the foot in order to maintain balance (Winter, p. 6).


In summary, the body is able to maintain sagittal plane balance during relaxed bipedal standing by selectively increasing or decreasing the contractile activity of the ankle joint plantarflexors and dorsiflexors to adjust the location of the CoP in relation to the CoM so that the CoM never falls outside the base of support of the body. Understanding the basic interrelationships involved in the balance control of bipedal standing helps create a basis for developing a better knowledge of the complex neuro-mechanical interrelationships which exist in other, more dynamic, weightbearing activities.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ถ้า CoM จะ anterior to เท้า รักษาสมดุล ขณะร่วม plantarflexion ข้อเท้าต้องผลิต โดยกิจกรรม contractile ของกล้ามเนื้อความสามารถในการผลิตขณะร่วม plantarflexion ข้อเท้า (เช่น gastrocnemius, soleus ช่องลึกหลัง หรือกล้ามเนื้อ peroneal) กิจกรรม contractile เพิ่มจากหนึ่งหรือการรวมกันของกล้ามเนื้อเหล่านี้เพิ่มข้อเท้า plantarflexion ร่วมขณะที่ ซึ่ง จะ ทำให้ตำรวจย้ายเท้า plantar ก๊อก anteriorly ดังนั้น เพิ่มกิจกรรม contractile plantarflexor ร่วมข้อเท้าทำให้ตำรวจย้าย anteriorly ซึ่งทำหน้าที่เพื่อ counterbalance แนวโน้มสำหรับบุคคลเพื่อไปเพิ่มเติมแบบ lean จาก CoM ถูก anterior to ข้อต่อข้อเท้า ถ้า CoM หลังเท้า การแล้วเพื่อ รักษาสมดุล มีข้อเท้า dorsiflexion ร่วมขณะต้องผลิตทุกวัน โดย contractile กิจกรรมของกล้ามเนื้อสามารถผลิตข้อเท้าขณะ dorsiflexion ร่วม (hallucis เอกซ์เช่นแอนทีเรียร์ทิเบียล นเซอร์ เอกซ์ digitorum นเซอร์และ peroneus tertius กล้ามเนื้อ) กิจกรรม contractile เพิ่มจากหนึ่งหรือการรวมกันของกล้ามเนื้อเหล่านี้เพิ่มข้อเท้า dorsiflexion ร่วมขณะที่ ซึ่ง จะ ทำให้ตำรวจย้ายเท้า plantar ก๊อก posteriorly ดังนั้น เพิ่มกิจกรรม contractile dorsiflexor ทำให้ตำรวจย้าย posteriorly ซึ่งทำหน้าที่เพื่อ counterbalance แนวโน้มสำหรับแต่ละเอนเพิ่มเติมย้อนหลังเนื่องจาก CoM ถูกหลังให้เท้ากัน มันเป็นเพียงในราคาพิเศษเมื่อ CoM มาโดยผ่านแกนร่วมของข้อเท้าที่แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดข้อเท้าขณะร่วม เป็นผล ไม่มีกิจกรรม contractile กล้ามเนื้อข้อเท้าร่วม plantarflexors และ dorsiflexors จำเป็นต้องรักษาสมดุล (Hicks นำ 167-171)แม้ว่าร่างกายน่า อย่างรวดเร็วก่อน จะค่อนข้างยังช่วงยืน bipedal รายละเอียดของกิจกรรมนี้ "เงียบ" เป็นแบบไดนามิก และซับซ้อนมากขึ้น วัดระวังของที่ของ CoM ของร่างกายในระนาบ sagittal สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของตำรวจและกิจกรรม contractile กล้ามเนื้อแสดงว่า บุคคลจะเปลี่ยนกิจกรรม contractile ข้อเท้าร่วม dorsiflexors และ plantarflexors ตลอดเวลาเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งของตำรวจในการรักษาสมดุล (หนาว นำ 5-14)ศึกษาทดลองของท่าทาง bipedal ผ่อนคลายแสดงว่าถ้า CoM ที่อยู่ anterior to ข้อต่อข้อเท้า และละกะตำรวจของพวกเขา anterior to CoG ที่ โดยการเพิ่มกิจกรรม contractile ของ plantarflexors ของพวกเขาร่วมกันข้อเท้า เร่งหลังของ CoM ของร่างกายจะเกิดขึ้น (Fig. 3) หลังเร่งความเร็วของ CoM แล้วทำให้เพิ่มความก้าวหน้าในของ CoM ในทิศทางหลังการเคลื่อนย้าย ถ้าย้าย CoM posteriorly อย่างรวดเร็วเกินไปแล้ว dorsiflexors ร่วมข้อเท้าอาจสามารถเรียกใช้การกะตำรวจหลังการ CoM ซึ่ง จะ จะทำให้การเร่งความเร็วแอนทีเรียร์ของ CoM ของร่างกาย เร่งความเร็วแอนทีเรียร์ของ CoM ในตัวอย่างนี้ แล้วทำ ครั้งแรก ชะลอตัวความก้าวหน้าของการเคลื่อนไหวหลังของ CoM ที่แล้วตาม ด้วยการเร่งความก้าวหน้าของ CoM ในทิศทางที่แอนทีเรียร์ ในแฟชั่นนี้ ร่างกายรักษาสมดุล sagittal plane ระหว่าง bipedal ยืนผ่อนคลาย โดยก่อให้เกิดการสั่นของตำรวจ anteriorly และ posteriorly ในการตอบสนองความเคลื่อนไหวของ CoM เกี่ยวกับเท้า (หนาว p 5-14)แบบเพนดูลัมอีกด้านที่น่าสนใจคือว่า ความเร่งแนวนอนของ CoM เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของระยะทางระหว่างตำรวจและ CoG ในคำอื่น ๆ มีขนาดใหญ่ระยะห่างระหว่างตำรวจกับ CoG เร่งความเร็วใหญ่มากน่า CoM พักขนาดเล็กระหว่างตำรวจและ CoG เร่งขนาดเล็กของ CoM. ดังนั้น เป็นเครื่องจักรกล การเคลื่อนไหวช่วงตำรวจต้องได้มากกว่าการเคลื่อนไหวช่วง CoG เพื่อให้เพียงพอระยะห่างระหว่างตำรวจและ CoG เพื่อสร้างอัตราเร่งไปข้างหน้า หรือย้อนหลังของ CoM ไปยังศูนย์กลางของเท้าเพียงพอเพื่อรักษาสมดุล (หนาว p. 6)ในสรุป ร่างกายจะสามารถรักษาดุล sagittal plane ในระหว่างผ่อนคลาย bipedal ยืน โดยเลือกที่จะเพิ่ม หรือลดกิจกรรม contractile ข้อเท้าร่วม plantarflexors และ dorsiflexors เพื่อปรับตำแหน่งของตำรวจเกี่ยวกับ CoM ว่า CoM ไม่อยู่ภายนอกฐานสนับสนุนของร่างกาย การศึกษา interrelationships พื้นฐานที่เกี่ยวข้องในการควบคุมยอดดุลของ bipedal ช่วยสร้างพื้นฐานสำหรับการพัฒนาความรู้ดี interrelationships เครื่องสมองกลที่ซับซ้อนที่มีอยู่ในกิจกรรมอื่น ๆ weightbearing แบบไดนามิกมากขึ้น การ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ถ้า com เป็นหน้าไปข้อเท้าแล้วเพื่อรักษาสมดุลขณะที่ข้อเท้า plantarflexion ต้องได้รับการผลิตโดยกิจกรรมหดตัวของหนึ่งในกล้ามเนื้อมีความสามารถในการผลิตที่ข้อเท้าขณะ plantarflexion ร่วมกัน (เช่นน่อง, Soleus ช่องหลังลึก หรือกล้ามเนื้อ peroneal) กิจกรรมหดตัวเพิ่มขึ้นจากหนึ่งหรือรวมกันของกล้ามเนื้อเหล่านี้เพิ่มขึ้นขณะ plantarflexion ข้อเท้าซึ่งในที่สุดก็ทำให้เกิด CoP เพื่อย้าย anteriorly เท้าฝ่าเท้า ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของ plantarflexor ข้อเท้าร่วมกิจกรรมหดตัวทำให้เกิด CoP ที่จะย้ายมาข้างหน้าซึ่งทำหน้าที่ในการถ่วงดุลแนวโน้มสำหรับบุคคลที่จะยันต่อไปข้างหน้าเนื่องจากการ CoM เป็นก่อนที่จะร่วมกันข้อเท้า.
CoM ถ้าเป็นหลังที่จะร่วมกันข้อเท้า แล้วเพื่อรักษาสมดุลขณะ dorsiflexion ข้อเท้าจะต้องมีการผลิตโดยกิจกรรมหดตัวของหนึ่งในกล้ามเนื้อมีความสามารถในการผลิตที่ข้อเท้าขณะ dorsiflexion ร่วมกัน (เช่นหน้าแข้ง, ยืด hallucis longus, ยืด digitorum longus และกล้ามเนื้อ peroneus Tertius) กิจกรรมหดตัวเพิ่มขึ้นจากหนึ่งหรือรวมกันของกล้ามเนื้อเหล่านี้เพิ่มขึ้นขณะ dorsiflexion ข้อเท้าซึ่งในที่สุดก็ทำให้เกิด CoP จะย้ายปลายทางเท้าฝ่าเท้า. ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมหดกระดกทำให้เกิด CoP จะย้ายปลายทางที่ ทำหน้าที่ในการถ่วงดุลแนวโน้มสำหรับบุคคลที่จะยันย้อนหลังต่อไปเนื่องจากเป็น CoM หลังไปข้อเท้า มันเป็นเพียงในกรณีพิเศษเมื่อ CoM คือตรงข้อเท้าแกนแรงโน้มถ่วงที่ไม่ก่อให้เกิดข้อเท้าช่วงเวลาใด ๆ ร่วมกันและเป็นผลให้ไม่มีกิจกรรมหดตัวของกล้ามเนื้อของ plantarflexors ข้อเท้าและ dorsiflexors เป็นสิ่งที่จำเป็นในการรักษาสมดุล (ฮิกส์ พี. 167-171). แม้ว่าร่างกายดูเหมือนว่าได้อย่างรวดเร็วก่อนจะค่อนข้างยังคงในช่วงระยะเวลาของการยืนเท้ากลศาสตร์ของ "เงียบ" กิจกรรมที่มากขึ้นแบบไดนามิกและซับซ้อน วัดระวังการแกว่งไปแกว่งมาของ CoM ของร่างกายในระนาบญาติทัต่อการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของ CoP และกิจกรรมการหดตัวของกล้ามเนื้อแสดงให้เห็นว่าบุคคลที่จะเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องกิจกรรมหดตัวของ dorsiflexors ข้อเท้าและ plantarflexors เพื่อที่จะปรับเปลี่ยน สถานที่ CoP เพื่อรักษาสมดุล (ฤดูหนาว, PP. 5-14). การศึกษาทดลองของท่าทางผ่อนคลายเท้าแสดงให้เห็นว่าถ้า CoM อยู่ในตำแหน่งก่อนที่จะร่วมกันข้อเท้าและบุคคลกะหน้า CoP ของพวกเขาเพื่อ COG โดยการเพิ่มการหดตัว กิจกรรมของข้อเท้าของพวกเขาร่วม plantarflexors ที่เร่งหลังของ CoM ของร่างกายที่จะเกิดขึ้น (รูปที่. 3) เร่งหลังของ CoM แล้วทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความก้าวหน้าในการกำจัดของ CoM ในทิศทางที่หลัง หากมีการเคลื่อนไหว CoM ปลายทางอย่างรวดเร็วเกินไปแล้ว dorsiflexors ข้อเท้าอาจจะเปิดใช้งานจะเปลี่ยนไปหลัง CoP CoM ซึ่งในที่สุดก็จะทำให้เกิดการเร่งความเร็วของ CoM ด้านหน้าของร่างกาย เร่งก่อนหน้าของ CoM ในตัวอย่างนี้แล้วสาเหตุที่แรกชะลอความก้าวหน้าของการเคลื่อนไหวหลังของ COM ที่แล้วตามด้วยการเร่งความก้าวหน้าของ CoM ในทิศทางที่ด้านหน้า ในแฟชั่นนี้ร่างกายรักษาสมดุลระหว่างเครื่องบินทัยืนเท้าผ่อนคลายโดยก่อให้เกิดความผันผวนของ CoP anteriorly และปลายทางในการตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของ CoM ในความสัมพันธ์กับฟุต (ฤดูหนาว, หน้า 5-14). อีกด้านที่น่าสนใจของ รูปแบบลูกตุ้มกลับหัวคือการเร่งความเร็วในแนวนอนของ CoM เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างในระยะห่างระหว่าง CoP และฟันเฟือง ในคำอื่น ๆ ที่มีขนาดใหญ่ระยะห่างระหว่าง CoP และฟันเฟืองที่มีขนาดใหญ่เร่งความเร็วของ CoM และขนาดเล็กระยะห่างระหว่าง CoP และฟันเฟืองที่มีขนาดเล็กการเร่งความเร็วของ CoM ดังนั้นโดยความจำเป็นกลช่วงของการเคลื่อนไหว CoP ต้องมากกว่าช่วงของการเคลื่อนไหวของฟันเฟืองในการสั่งซื้อเพื่อช่วยให้ระยะทางระหว่างพอ CoP และฟันเฟืองในการสร้างอัตราเร่งเพียงพอหรือย้อนกลับไปข้างหน้าของ CoM ไปยังศูนย์ของเท้าเพื่อรักษา สมดุล (ฤดูหนาวพี. 6). สรุปแล้วร่างกายสามารถที่จะรักษาความสมดุลระหว่างเครื่องบินทัยืนเท้าผ่อนคลายโดยเลือกที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงของกิจกรรมหด plantarflexors ข้อเท้าและ dorsiflexors เพื่อปรับตำแหน่งของ CoP ในความสัมพันธ์กับ CoM เพื่อให้ CoM ไม่เคยอยู่นอกฐานของการสนับสนุนของร่างกาย ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความสัมพันธ์พื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมความสมดุลของการยืนเท้าช่วยสร้างพื้นฐานสำหรับการพัฒนาความรู้ที่ดีของความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของระบบประสาทกลที่มีอยู่ในอื่น ๆ แบบไดนามิกมากขึ้นกิจกรรม weightbearing

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ถ้าเป็นที่ด้านหน้าถึงข้อเท้าแล้วเพื่อรักษาสมดุล , ข้อเท้า plantarflexion ขณะนี้ต้องผลิตโดยกิจกรรมที่หดตัวของกล้ามเนื้อ ความสามารถในการผลิต ข้อเท้า plantarflexion ช่วงเวลา ( เช่นการเกิดโซ , ลึก , พื้นที่ด้านหลังปลายขาหรือกล้ามเนื้อ peroneal )กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นจากหนึ่งหรือรวมกันของเหล่านี้เพิ่มกล้ามเนื้อข้อเท้า plantarflexion วินาที ซึ่ง จะ ทำให้ตำรวจต้องย้ายก่อนบนเท้า plantar . ดังนั้นเพิ่มกิจกรรม plantarflexor ข้อเท้าที่ทำให้ตำรวจต้องย้ายก่อน ซึ่งจะทำหน้าที่ถ่วงดุลแนวโน้มสำหรับบุคคลยันต่อไปข้างหน้าเนื่องจาก COM ถูกของข้อเท้าร่วม
ถ้าเป็นที่ด้านหลังข้อเท้าร่วมกันแล้ว เพื่อรักษาสมดุลที่ข้อเท้า เสียปากเวลาต้องผลิตโดยกิจกรรมที่หดตัวของกล้ามเนื้อ ความสามารถในการผลิตของข้อเท้า เสียปากช่วงเวลา ( เช่นด้านหน้าตัดค , longus hallucis , และกล้ามเนื้อเอกซ์เทนเซอร์ พอลิซิส เบรวิส longus peroneus เทอเทียส ) กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นจากหนึ่งหรือรวมกันของเหล่านี้เพิ่มกล้ามเนื้อข้อเท้า เสียปากเวลาซึ่งในการเปิดทำให้ตำรวจต้องย้าย posteriorly บนเท้า plantar .

จึงได้เพิ่มกิจกรรม dorsiflexor สาเหตุตำรวจย้าย posteriorly ซึ่งจะทำหน้าที่ถ่วงดุลแนวโน้มสำหรับบุคคลที่จะเรียนเพิ่มเติมย้อนหลังเนื่องจาก com ที่ด้านหลังข้อเท้าร่วมมันเป็นเพียงในสถานการณ์พิเศษเมื่อ com โดยตรงเหนือข้อเท้า แกนแรงโน้มถ่วงที่ไม่ก่อให้เกิดข้อเท้า ช่วงเวลา และ ผล ไม่มีกิจกรรมของกล้ามเนื้อลำตัวและข้อเท้า plantarflexors ดูแลสินค้าเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อรักษาสมดุล ( ฮิกส์ , pp . 167-171 )


ถึงแม้ร่างกายดูเหมือน ได้อย่างรวดเร็วก่อนจะค่อนข้างนิ่งในช่วงสองเท้ายืน กลศาสตร์ของนี้ " เงียบ " กิจกรรมมากขึ้นแบบไดนามิกและซับซ้อนการวัดค่าแกว่งของ com ของร่างกายในแซกเครื่องบินญาติการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของตำรวจ และกิจกรรมที่ใช้กล้ามเนื้อ พบว่า บุคคลจะปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลา กิจกรรมของ ข้อเท้า ดูแลสินค้า และ plantarflexors เพื่อเปลี่ยนตำแหน่งของตำรวจเพื่อรักษาสมดุล ( ฤดูหนาว , pp . 5-14 )


.การศึกษาแสดงให้เห็นว่า หากท่าทางผ่อนคลาย สองเท้าจึงตั้งอยู่ก่อนถึงข้อเท้า และตำรวจของแต่ละกะของที่ฟันเฟืองโดยการเพิ่มกิจกรรมของ plantarflexors ที่ข้อเท้าของพวกเขาที่ด้านหลังของการรีวิวของร่างกายจะเกิดขึ้น ( รูปที่ 3 )ด้านหลังของ COM แล้วสาเหตุการเพิ่มความก้าวหน้าในการเคลื่อนที่ของ com ในทิศทางด้านหลัง ถ้าคอมจะย้าย posteriorly มากเกินไปอย่างรวดเร็วแล้วข้อเท้า ดูแลสินค้าอาจถูกเปิดใช้งานกะตำรวจด้านหลังดอทคอม ซึ่งในที่สุดจะทำให้อัตราเร่งของ com ด้านหน้าของร่างกาย ความเร่งด้านหน้าของดอทคอม ในตัวอย่างนี้แล้ว สาเหตุในตอนแรก การความก้าวหน้าของการเคลื่อนไหวของคอมนั้นแล้วตาม ด้วยการเร่งความก้าวหน้าของ COM ในทิศทางด้านหน้าด้านหลัง ในแฟชั่นนี้ ร่างกายรักษาสมดุลระหว่างเครื่องบินแซกผ่อนคลายทวิบาทยืนอยู่ ทำให้เกิดการสั่นของตำรวจก่อน และ posteriorly ในการตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของคอมในความสัมพันธ์กับเท้า ( ฤดูหนาว