Одним из базовых принципов современной биомеханики является концепция кинематической или кинетической цепи. Согласно этому принципу движение человека рассматривается как результат последовательной работы сегментов тела, соединённых между собой суставами.
Каждый сегмент тела связан с соседними сегментами и влияет на их положение и движение. Поэтому ни один сустав не функционирует изолированно.
Изменение движения или положения одного сегмента может вызывать изменения в работе всей системы.
Кинематическая цепь описывает взаимосвязанное движение сегментов тела. Она показывает, как изменение положения одного сегмента приводит к движению других сегментов.
Кинетическая цепь, в свою очередь, описывает передачу механических сил через эти сегменты.
В клинической биомеханике эти понятия часто рассматриваются вместе, поскольку движение и передача нагрузок происходят одновременно.
Для нижней конечности кинематическая цепь включает несколько последовательно соединённых сегментов: стопу, голеностопный сустав, голень, коленный сустав, бедро и таз.
Во время ходьбы механические силы, возникающие при контакте стопы с поверхностью, передаются вверх через всю эту систему.
Реакция опоры формируется на уровне стопы и распространяется через голень к коленному суставу и далее к бедру и тазу.
Положение каждого сегмента относительно этой силы влияет на распределение механических нагрузок в суставах.
Поэтому изменение биомеханики одного звена цепи может изменять условия работы других суставов.
Например, при увеличенной пронации стопы во время фазы опоры происходит внутренняя ротация голени. Это движение передаётся на коленный сустав и может изменять положение суставных поверхностей.
В результате может изменяться распределение нагрузки между медиальным и латеральным отделами коленного сустава.
Подобные механизмы активно изучаются в клинической биомеханике и анализе походки.
Аналогичным образом положение бедренной кости и работа мышц таза могут влиять на положение коленного сустава во фронтальной плоскости.
Если контроль положения бедра нарушается, может изменяться механическая ось нижней конечности и характер распределения нагрузки в коленном суставе.
Таким образом, коленный сустав следует рассматривать не как изолированную структуру, а как промежуточное звено кинематической цепи нижней конечности.
Через него проходят силы, возникающие при движении, и он участвует в передаче этих сил между проксимальными и дистальными сегментами.
Поэтому при анализе биомеханики движения важно учитывать взаимодействие всех звеньев кинематической цепи.
Такой подход используется в современной ортопедии, клинической биомеханике и реабилитологии, где движение рассматривается как результат согласованной работы всей системы сегментов тела.