30.10 wyklad

Funkcje biernego ukladu ruchu

1. Lokomocyjna-uklad bierny stanowi system dzwigni pozwalających na przemieszczanie się ciała w czasie i przestrzeni.\

2. Podtrzymujaca- nadaje cialu kształt i pionowa postawę.

3. Zabezpieczajaca(ochronna)- nauralna ochrona dla narządów wew.

4. Amortyzujaca- tłumienie wstrząsów przy chodzeniu, bieganiu, zeskakiwaniu, resorowe działanie stopy, amortyzujące działanie stawow skokowych, rola łąkotek w stawach kolanowych, amortyzacyjna rola kregoslupa (krazki miedzykregowe).

Parametry strukturalne szkieletu człowieka:

• Człon biokinematyczny (półpara biokinematyczna) – sztywny element ciala ludzkiego w postaci kości z powierzchniami stawowymi przystosowany do wykonywania ruchu obrotowego

• Para biokinematyczna- ruchome połączenie dwóch lub więcej kości, wzajemnie ograniczające ich ruchy względne ( człony mogą poruszać się względem siebie, lecz równocześnie sa ze sobą związane za pomocą więzów)

• Ruchome polaczenie wystepuje wówczas, gdy isntnieje miedzy nimi stale co najmniej jeden punkt wspólny oraz gdy ruch względny czlonow wynosi co najmniej 5^○.

Za pary biokinematyczne uznaje się stawy( articulationes), a nie uznaje się połaczen kosci.

Możliwości ruchowe par biokinematycznych określa się dwa parametry:

• Liczba stopni swobody(w ilu płaszczyznach możliwy jest ruch)

• Wartość zmian katowych pomiędzy członami przy wykonywaniu ruchu

• Stopień swobody- niezależny ruch względny członów w stawie

Liczba stopni swobody- liczba niezależnych parametrów( ruchów w stawie) określających dowolne polozenie członu, łańcuch biokinematycznego lub biomechanizmu

Klasa pary biokinematycznej- liczba tych ruchów w stawie, których wykonać się nie da.

Kazde polaczenie członu biokinematycznego jest określone w przestrzeni za pomocą sześciu parametrów. Trzy z nich to wspolrzedne dowolnego punktu wzgledem osi X,Y,Z (trzy ruchy postępowe), a trzy kolejne okreslaja katy obrotu α,β,γ względem wspomnianych osi (trzy ruchy obrotowe).

W mechanice zwane/znane sa postępowe, śrubowe i obrotowe pary kinematyczne.

U człowieka w układzie kostno-stawowym wystepuja tylko pary obrotowe i (w niektórych stawach również srubowe) klasy III, IV, V.

Przykłady:

• Pary klasy V –zginanie i prostowanie w płaszczyźnie strzałkowej lub ruch obrotowy w plaszczyznie poprzecznej. Wystepuje w stawach zawiasowych (międzypaliczkowe)…

• Pary klasy IV- zginanie i prostowanie w plaszczyznie strzałkowej oraz odwodzenie i przywodzenie w plaszczyznie czołowej wokół osi przednio-tylnej. Wystepuje w stawach ekliptycznych(promieniowo-nadgarstkowy), siodełkowaty (I kosc srodrecza i czworoboczna wieksza nadgarstka)

• Pary klasy III- zginanie i prostowanie w plaszczyznie strzałkowej, odwodzenie i przywodzenie w plaszczyznie czołowej oraz nawracanie i odwracanie w plaszczyznie poprzecznej:

- stawy kuliste wolne (ramieniowy)

- kulisty panewkowy (biodrowy)

- plaski (krzyżowo biodrowy )

ŁANCUCH KINEMATYCZNY- kombinacja kilku kolejno rozmieszczonych stawów stanowiących kompleksowy układ ruchowy (łańcuchy otwarte, zamknięte)

ŁAŃCUCH BIOKINEMATYCZNY- spójny zespol czlonow polaczonych w pary biokinematyczne (może go tworzyć palec, reka, konczyna , kregoslup, tułów)

ŁANCUCH BIOKINEMATYCZNY OTWARTY- otwaryt, jeżeli końcowe ogniwo jest wolne i laczy się tylko z jednym sąsiednim ogniwem.

Otwarty łańcuch kinematyczny można opisać jako izolowany ruch w jednym stawie, którego część dystalna porusza się swobodnie w przestrzeni, a sila wytwarzana przez ciało jest na tyle duza by pokonać opór.

Ćwiczenia w otwartych ruchach kinematycznych charakteryzują się wieksza predkoscią i swoboda ruchu, a mniejsza stabilnością

LANCUCH BIOKINEMAT.ZAMKNIETY – końcowe oogniwo nie jest swobodne, każdy jego człon jest polaczony z co najmniej dwoma innymi członami(lancuch zamyka się „sam ze sobą”)

Można opisac jako określony ruch wielostawowy, w którym dystalny segment jest ustabilizowany lub napotyka duzy opor, który ten ruch uniemozliwia lub w znacznym stopniu ogranicza. Sila wytwarzana przez ciało nie jest wystarczajaca by pokonać ten opor.

Zespoly mięśniowe pracują odwrotnie. Przyczep końcowy staje się początkowym, a przyczep początkowy końcowym. Wymusza to inna koordynacje nerwowo-miesniowa.

Przykładem takiej odwróconej pracy jest praca zapasowych miesni wdechowych. Po zbyt intensywnym wysiłku, kiedy nie wystarcza praca samej przepony i mięśni ją wspomagających.

Warunkiem włączenia się tych mieśni w proces oddychania jest zamknięcie łańcucha kinematycznego i ustabilizowanie konczyn gornych poprzez oparcie się ich na kolanach lub uchwycie jakiegoś stabilnego przedmiotu.

Ciało człowieka składa się głownie z otwartych łańcuchów kinematycznych, gdyż ogniwa końcowe (stopa i reka) pozostają wolne.

Można również wyodrebnic w ciele człowieka dwa zamknięte lancuchy kinematyczne. Jednym z nich jest klatka piersiowa i wszystkie jej struktury ruchowe zaangażowane w proces oddychania.

Ruchy żeber wymuszają określone ruchy mostka oraz kregoslupa piersiowego i odwrotnie.

Wymienai się 56 stawów sprzężonych, które wspoldzialaja przy ruchach całej klatki piersiowej.

13.11 wyklad

PARAMETRY STRUKTURaLNE ….

RUCHLIWOSC ŁAŃCUCH BIOKINEMATYCZNEGO- liczba stopni swobody tego lancucha względem przyjętej postawy. Postawa nazwy człon z którym umownie związany jesy nieruchomy układ odnisienia( dla konczyny dolnej –miednica, dla konczyny gornej- lopatka, dla kregoslupa- czaszka.)

W otwartych lancuchach biokinematycznych stopnie swobody ulegaja sumowaniu, dlatego końcowe ogniwa tych lancuchow posiadaja najwieksza liczbe stopni swobody. Udo w stosunku do miednicy posiada trzy stopnie ,podudzie w stosunku do uda dwa stopnie, tak wiec podudzie względem miednicy posiadac będzie piec stopni swobody.

Biomechanizm- jest to łańcuch biokinematyczny wykonujący ruch okreslajacy względem jego podstawy(układ odniesienia). Przykład mogą stanowic konczyna gorna, dolna, stopa, tułów, lancuchy biokinemattyczne staja się biomechanizmami w wyniku działania na nie zlozonej struktury napędów mięśniowych.

Żeby łańcuch stal się użyteczny musi być napędzany przez miesnie – min. 2 aktony (zazwyczaj wiecej) napedy mięśniowe.

Ruchliwość biomechanizmu – tab razem 184 kości 148 liczba czlonow biokinematycznych

Liczba i klasa 29 III 33IV 85 V(V klasa tylko jeden niezależny ruch w stawie)

Schemat strukturalny szkieletu człowieka-rysunek.

Do tab >> Do podanej liczby kości nie włączono kości czaszki, która stanowi podstawe obliczen. Nie potraktowano jako kosci trzeszczek: kciuka, palców i stawów kolanowych(rzepek) oraz kości gnykowej, która nie łczy się w pare biokinematyczną z żadna inna koscią.

Obliczanie

Liczbe stopni swobody dowolnego odcinka ciala człowieka określa się według wzoru

Wzór

W=6n- ⁵∑ _i=1 ip_i

Liczb (hipotetycznych) możliwych ruchów ( posuwowo-zwrotnych i obrotowych w 3 płaszczyznach chyba)

w- liczba stopni swobody

n liczba członów ruchomych

p i- liczba par biokinematycznych o klasach od I do V, przy czym i =1,2,3.

6n wynika stad, ze obliczmy ile stopni swobody miałyby wszystkie człony(p+1) gdyby były całkowicie swobodne(po 6 stopni swobody każdy)

Suma odjętych stopni swobody od sumy członów całkowicie swobodnych, co daje rzeczywista ruchliwośc lancucha biokinematycznego względem członu nieruchomego przyjętego jako podstawe.

Obliczanie niezależnych ruchów

w jednym palcu (paliczek bliższy+śrdokowy i dalszy) 4^○ swobody

W całym ciele 244 ? , 30 niezaleznych ruchów w konczynie górnej i 30 w dolenej

Hipermobinosc w stawie niebezpieczna

Układ sil

Wektor sily mięśniowej można rozlozyc na wektory składowe: obrotowa F y (styczna do kierunku ruchu) i stawowa Fx (dzialajaca wzdłuż dzwigni)

Skladowa stawowa przy kacie sily miesni mniejszym niż 90 stopni dociska człony do siebie w stawie, przy kacie większym od 90 odciaga czlony od siebie.

Uklady sił Sinα=Fy/Fm cosα=Fx/Fm

Fy=Fm sinα (składowa obrotowa uzyskujewartośc max. dla 90^○

Fx=Fm cosα (skladowa stawowa) uzyskuje wartos max. Dla kata 0^○