Анатомия и биомеханика

Аватара пользователя
Dogma
puppy
puppy
Сообщения: 245
Зарегистрирован: 02 мар 2015, 23:15
Откуда: Днепр
Контактная информация:

Анатомия и биомеханика

Сообщение Dogma » 01 дек 2017, 00:48

Мычко Елена "Ваша собака-телохранитель"

Анатомия и биомеханика

Чтобы анализировать и прогнозировать какую-либо функцию, необходимо исследовать ее материальный носитель. Другими словами, чтобы понять, как собака работает, надо хотя бы в общих чертах представлять основы ее анатомии и биомеханики. Знания эти, хочется верить, помогут разобраться, почему же за века отбора никто не вывел собаку ростом с лошадь и с головой в два обхвата, перекусывающую злодея пополам.

Изображение


Биомеханическая конструкция собаки
Будем идти, как говорили братья Стругацкие, методом последовательных трансформаций. Прежде всего схематично представим себе собаку как некую конструкцию и попытаемся смоделировать ряд вариаций. Тело собаки опирается на две опоры: передние и задние конечности. Спереди на наклонном кронштейне (шея) крепится значительный груз (голова).
Начнем рассмотрение с головы, поскольку очень часто большая голова с громадными челюстями и является основным предметом мечтаний владельцев. Шея испытывает тем большую нагрузку, чем тяжелее голова и чем больше она вынесена вперед. Следовательно, если мы при тех же силовых параметрах шеи увеличиваем голову, надо либо укоротить шею, либо поставить ее вертикально. В первом случае проигрываем в подвижности, во втором, при попытке переместить голову вперед или вбок, собака теряет равновесие. Кажется, есть третий путь — сделать шею сильнее, но в этом случае она окажется массивнее (сила наращивается за счет мышечной массы — мышцы должны иметь основания для крепления — позвонки также становятся массивнее). Массивная шея проигрывает в подвижности и, кроме того, центр тяжести оказывается излишне вынесен вперед, что резко ухудшает динамику собаки в целом. Из этого следует, что шею надо укорачивать. Таким образом, массивность головы не может увеличиваться до бесконечности.

Изображение

Увеличим голову при тех же параметрах шеи
низкий выход шеи ==> голова выносится вперед ==> в начале движения возникает опрокидывающий момент ==> при движении головой ==> потеря равновесия

Что делать?
Изображение
Укоротим шею ==> сразу проиграем в подвижности
центр тяжести излишне сместится вперед, ухудшится динамика собаки в целом

Изображение
Поставим шею вертикально ==> сразу ограничится подвижность шеи
при резких движениях шеей собака теряет равновесие


Изображение
Идеальная голова собаки
идеальное соотношение лицевой (а) и черепной части (b) головы собаки составляет 2:3 или 1:1

Изображение

Идеальная голова собаки ==> отличная хватка глубокий захват

Изображение
Удлиним челюсти ==> слабеет хватка на передних зубах, проиграем в силе укуса, возрастает опасность вывиха нижней челюсти
Изображение
Укоротим челюсти ==> укорочение и деформация носоглотки ==> частые заболевания дыхательных путей ==> плохое обоняние,
«мертвая хватка» ==> большая уязвимость, меньше захват открытой пастью, меньше площадь укуса.


А строение самой головы, размеры и мощь челюстей? Видно, что чем длиннее челюсти, тем будет слабее (при равной силе жевательных мышц) хватка. В то же время, чем короче челюсти, тем меньше захват открытой пастью, меньше площадь укуса, да и поймать противника короткими челюстями сложнее.
А нельзя ли увеличить жевательную мускулатуру и усилить хватку — пусть она будет неглубокой, но зато челюсти все смогут перемалывать? И вновь усиление мускулатуры утяжеляет голову.
Есть еще одна проблема, связанная с короткими челюстями. Так называемая мертвая хватка, присущая только очень короткомордым собакам, есть не что иное, как судорожное сокращение жевательных мышц. В бою мертвая хватка зачастую делает собаку уязвимой. Ведь вовремя разжать челюсти, отскочить или перехватить она не может.
Изображение
Так собака видит
Все вышеизложенные соображения приводят к следующей мысли: а нельзя ли при большой длине челюстей и мощной мускулатуре облегчить голову? Длина головы задана длиной челюстей; форма черепной коробки — один из самых консервативных признаков в строении скелета, кости нижней челюсти должны быть массивными. Таким образом, высота черепа также оказывается заданной величиной. Следовательно, облегчая голову, можно лишь уменьшать ее ширину. А узкая голова — это, в первую очередь, сближение челюстных мыщелков, т. е. повышенный риск вывиха нижней челюсти.
Важно хорошее развитие затылочного бугра, поскольку именно к нему крепятся жевательные мышцы. В зависимости от породы затылочный бугор может приподниматься в виде гребня над черепом либо выступать сзади от него, но прикладного значения эта особенность не имеет. Нельзя лишь стремиться к сглаживанию бугра у собак, активно работающих челюстями.
С челюстями — основным «оружием» собаки-телохранителя, все стало ясно. Теперь следует определиться с «системой наведения», т. е. с глазами. Как многие хищники, собака имеет широкое поле монокулярного (плоского) зрения, позволяющее обнаружить цель, особенно движущуюся. Монокулярное поле не дает возможности точно прицелиться, так как нельзя определить расстояние до цели. Впереди находится относительно неширокий сектор бинокулярного (объемного) зрения.
Изменения формы спинки носа, приводящие к появлению слепого пятна в этом секторе, безусловно, нежелательны. Сближенный постав глаз тоже не нужен, поскольку при уменьшении базы бинокулярного зрения резко снижается точность определения расстояния до цели. Имеет свои недостатки и фронтальное расположение глаз (как у человека). В этом случае достаточно широк сектор бинокулярного зрения, но сужена площадь осмотра в целом — для обнаружения цели собаке приходится крутить головой.
Кстати, именно из-за специфики бинокулярного зрения хищника сложилась и вот уже не первое столетие гуляет легенда о том, что звери не переносят пристального взгляда человека. На самом деле взгляд в упор, бинокулярный взгляд прицеливания, для хищника служит явным свидетельством подготовки к атаке и воспринимается как угроза. Именно поэтому пристальный взгляд может заставить робкую собаку отступить, а уверенную в себе — спровоцировать к нападению.
Сильно выпуклые, выступающие из глазниц глазные яблоки бракуются практически во всех пользовательных породах. Такие глаза легко травмируются; кроме того, пучеглазие может быть связано с наследственными дефектами.
Теперь о цвете глаз. Глаза разного цвета или очень светлые, особенно голубые и бледно-желтые, бракуются почти во всех породах. Дело в том, что цвет глаз, не влияя на остроту зрения, косвенно говорит о жизнестойкости организма: чем темнее глаза, тем она больше. Голубоглазие и разноглазие вынужденно допускаются у собак мраморного окраса.
Коротко об ушах. На остроту слуха форма и размеры ушной раковины в принципе не влияют. Большие стоячие уши создают впечатление настороженности собаки, но они очень уязвимы в драках животных и в борьбе с человеком. Достаточно уязвимы и собаки с большими висячими ушами. Не случайно во многих пользовательных породах издавна принято купирование ушей.
Если стандарт породы требует висячих ушей, очень важно, чтобы они были плотные и хорошо прилегали к голове. Мягкие болтающиеся уши легко травмируются; у собак с висячими ушами часто воспаляется ушной проход, поэтому регулярная чистка его обязательна.
Итак, какая же голова должна быть у собаки-охранника? Большая (но не настолько, чтобы перегружать шею), с массивными, широкими в основании челюстями (их длина — от 1/3 до 2/5 головы), с мощным затылочным бугром. Глаза должны быть достаточно темные, одинакового цвета, не выпуклые, функционально расположенные. Уши, если стоячие, то небольшие, если висячие, то плотно прилегающие. Остальные детали строения головы являются признаком принадлежности к породе и функционального значения не имеют.
Шея должна быть массивной у основания, при этом достаточно подвижной, по длине соразмерной голове. Она не должна выглядеть так, будто ее можно сломать двумя пальцами, в то же время она не должна оставлять впечатление чего-то окаменевшего.
Теперь рассмотрим корпус. Вначале вид сбоку: три отдела — грудной, поясничный и круп. Эти отделы сильно различаются по выполняемым функциям. Грудная клетка защищает от повреждений легкие, сердце, печень. Именно благодаря ей осуществляется дыхание. Эта сложная конструкция должна по возможности избегать толчков и практически не может изгибаться. Чем больше объем грудной клетки, тем больше легочная емкость, а от нее непосредственно зависит выносливость собаки.
Изображение

Функциональна: нормальная (глубокая) грудь на уровне локтей

Изображение
Недостаточно функциональна: слева — очень глубокая грудь, справа — мелкая грудь


Глубина груди собаки
Казалось бы, логично максимально увеличивать объем грудной клетки.
Сначала о глубине грудной клетки. В большинстве стандартов глубокой считается грудь, находящаяся на уровне локтей. И это не случайно: более мелкая имеет малый объем и не дает опоры плечу, что ухудшает работу передних конечностей. Очень глубокая грудь (значительно ниже локтя), на первый взгляд, должна быть хороша. Но представьте, что собаке нужно резко повернуть в движении. При развороте локоть, находящийся с внутренней стороны по отношению к развороту, сгибаясь, упрется в грудную клетку. Собаке придется поворачиваться по значительно большему радиусу. Таким образом, глубина грудной клетки оказывается фиксированной величиной, практически одинаковой для всех пород.
Ширина грудной клетки задается изгибом ребер. Вообще-то, широкая грудь приветствуется, так как кроме увеличения объема грудной клетки боковая поверхность ребер дает при движении опору плечу собаки. При плоском ребре (узкой груди) плечо не имеет достаточной опоры, и движения передней конечности становятся вихляющимися. Но расширять грудь, т. е. изгибать ребра до бесконечности, нельзя. При очень сильно изогнутом ребре и бочкообразной форме грудной клетки плечо оказывается не в вертикальной плоскости, что энергетически невыгодно, а для тяжелых собак и вовсе недопустимо.

Можно несколько увеличить объем грудной клетки за счет удлинения грудины. Эффект относительного увеличения легочного объема тут будет небольшим, но зато это сильно повлияет на смещение центра тяжести.
Обратим особое внимание на грудной отдел позвоночника. В его передней части позвонки имеют высокие остистые отростки. Они служат основой для крепления мышц задней стороны шеи и таким образом непосредственно коррелируют с массивностью головы и шеи. Понятно, почему практически во всех пользовательных породах высокая мощная холка приветствуется.
Об ограничении грудной клетки по длине поговорим позже. Отметим лишь, что максимальная длина ложных ребер (последних, не срастающихся с грудиной) и их отклонение назад должны приветствоваться.
Поясница — самый гибкий отдел позвоночника. Схематически ее можно представить как пружину, амортизирующую толчки, передаваемые от тазового отдела к грудному. Поясница же дает возможность корпусу изгибаться. Отдел этот весьма уязвим: во-первых, позвоночник постоянно изгибается и испытывает сильные нагрузки; во-вторых, поясница не имеет опоры — она как бы подвешена между грудной клеткой и крупом.
Существуют определенные функциональные ограничения по длине этого отдела. Длинная поясница не выдерживает нагрузки и провисает, слишком короткая плохо справляется со своей «пружинной» функцией и к тому же ограничивает объем брюшной полости, где располагаются жизненно важные органы. Практически у всех служебных пород требования к пояснице одинаковые — она должна быть крепкой, широкой, несколько выпуклой, хорошо обмускуленной.
Импульс движения у собаки идет от задних конечностей; толчок принимает крестец, являющийся опорой для задних конечностей. Поскольку крестец испытывает максимальные нагрузки, составляющие его кости таза и позвонки срослись в единый комплекс. Это самая мощная костная и мышечная конструкция корпуса. Круп всегда максимально массивен, широк. Наклон крупа коррелирует с наклоном лопатки и варьирует от практически горизонтального (прямого) у собак формата, близкого к квадрату, с вертикально поставленной лопаткой, до наклонного — у собак растянутого формата, с косо поставленной лопаткой.
Теперь о соотношении длин отделов. Рассматривая свод как единое целое, мы видим, что при любых движениях он работает на изгиб. Понятно, что точка перегиба должна быть на середине конструкции и нагрузки в ней будут максимальными. Грудной отдел мало сгибаем, поэтому точка перегиба там находиться не может. Поясница гибка, но высоких нагрузок не выносит, следовательно, перегиб находится на границе грудного и поясничного отделов. Таким образом, длина грудного отдела составляет половину длины всего свода. Эмпирически определено, что длина поясницы равна длине крупа, и тогда соотношение длин спины, поясницы и крупа составляет 2:1:1 (исключение: борзые и современная немецкая овчарка).
Изображение

a — спина, b — поясница, c — круп, a:b:c 2:1:1

Идеальное соотношение частей корпуса собаки (биомеханическая схема)
Центр тяжести достаточно сильно смещен вперед, причем у прыжковых собак (квадратный формат) он находится ближе к плечелопаточному сочленению, у собак рысистых (растянутый формат) — к задней части груди.
Если говорить о конечностях собаки, то, прежде всего, следует отметить, что здесь соблюдается принцип двух горизонталей (см. книгу Е. Ерусалимского «Средний шнауцер»), когда плечелопаточный и тазобедренный суставы находятся на одной горизонтали, а локтевой и коленный — на другой. Желательно, чтобы углы сочленений были выражены — ведь чем сильнее распрямлена конечность, тем меньше амплитуда ее движения. Однако этому препятствует масса тела собаки: чем собака тяжелее, тем больше у нее распрямлены конечности. Почему? Потому что собаке даже стоять на ногах с хорошо выраженными углами сочленений приходится затрачивая значительное усилие.
И передние конечности (при взгляде спереди), и задние (при взгляде сзади) у собак подавляющего большинства пород должны быть параллельны, и все их звенья должны располагаться в одной плоскости. Лапы должны быть собраны в комок, пальцы согнуты. Такое строение позволяет лапе работать в качестве амортизатора и меньше повреждаться.
Хвост используется в качестве руля при движении скоростными и не слишком тяжелыми собаками. Из рассматриваемых пород только у южнорусской овчарки хвост функционален, для всех прочих его форма и длина второстепенны. Напомним, что длинный хвост зачастую приносит много неудобств, поэтому если его купирование разрешено стандартом, мы считаем, что это необходимо делать. Доказательство необходимости этой операции проще построить от обратного. Чаще всего отказываются от купирования ушей и хвоста из соображений якобы гуманности и по меркантильным причинам: подобная операция стоит денег.
Приведем следующие контраргументы: если уши изначально купировали, то селекция на форму ушной раковины, плотность кожи и хряща не шла. В результате ухо, скорее всего, будет большим, мятым и со слабой, легко травмирующейся кожей. Это мешает собаке и в игре, и в драке, и в борьбе с человеком. В течение жизни собаки вам не раз и не два придется обращаться к ветеринару, чтобы лечить воспаления, язвы, надрывы ушного полотна, а также отиты, развивающиеся из-за того, что ушной проход прикрыт висячим ухом, чего не было у многих предшествующих поколений.
Примерно так же можно объяснить необходимость купирования хвоста: поинтересуйтесь у ветеринара, как часто ему приходилось сталкиваться с гангреной и с переломами хвоста, например у доберманов. Нельзя оставлять в естественном виде уши и хвост у животных тех пород (особенно древних), у которых их быть не должно. К сожалению, за гуманное отношение к животным чаще всего борются люди, ничего толком о собаках не знающие, потому их благие намерения оборачиваются многолетними муками для оберегаемых ими «собачек».
А теперь аргументы экономического характера: предположим, вы сэкономили однажды на относительно недорогой операции, а теперь прикиньте, во что вам обойдется пожизненное лечение различных травм, а также связанная с ними нетрудоспособность четвероногого телохранителя. Каждый курс лечения взрослой собаки может оказаться дороже, чем операция щенка.
И последнее соображение: телохранитель должен выглядеть грозно и настороженно. Собака же с болтающимися ушами и свернутым на сторону хвостом частенько смотрится как простецкая дворняга.
Чем больше собака, тем правильнее она должна быть сложена. Мастино с отклонениями в строении конечностей, например, гораздо менее функционален, чем бультерьер точно с такими же недостатками. Некрупные собаки гораздо эффективнее компенсируют анатомические дефекты, чем крупные.
Не следует забывать о том, что сила собаки зависит от поперечного сечения мышц. Таким образом, при увеличении всех линейных размеров вдвое площадь сечения всех мышц увеличивается в 4 раза, а масса, пропорциональная объему тела, возрастает в 8 раз. Следовательно, при увеличении размеров собаки вдвое без изменения особенностей конструкции она становится вдвое слабее. Похоже, предел размеров Псовым установлен самой природой, и пытаться его преодолеть — дело неблагодарное. Все очень высокие собаки отличаются относительно своего роста небольшим весом. На этом знакомство с биомеханикой мы и закончим.

Вернуться в «Библиотека, статьи, видео»