Kinezjologia

Kinezjologia

Mgr Dorota Amanowicz

Mgr Dorota Amanowicz

ćwiczenia 2

ćwiczenia 2

- Ochrona stawu
Kostna, chrzęstna, więzadłowa,

mięśniowa

- Amortyzacja

- Chrząstka szklista

- Wspólnota „pracy i cierpienia”

Podstawowe zagadnienia

dotyczące funkcjonowania

narządu ruchu

Kinematyka połączeń stawowych

Ruchomość stawów

Inaczej zakres ruchu

Utworzona przez kąt między krańcowymi

położeniami członów połączonych stawem,

mierzy się w płaszczyźnie wokół osi

Zależy od podatności na odkształcenia

elementów stawu i siły działających mięśni

Poszczególne stawy różnią się zadaniami

biologicznymi, a więc mają odmienną budowę

i ruchomość.

Na wykonywanie ruchów we wszystkich płaszczyznach

pozwalają

stawy wieloosiowe

, np. kuliście uformowane

stawy barkowy oraz biodrowy.

Mniejszą ruchomość cechuje

stawy dwuosiowe

, np.

siodełkowo ukształtowana powierzchnia stawu nadgarstkowo-

śródręcznego kciuka pozwala na jego ruchy w dwóch

płaszczyznach.

Stawy jednoosiowe

umożliwiają ruch tylko w jednej

płaszczyźnie.

Przykładem może być zawiasowy staw ramienno-łokciowy czy

też obrotowy staw między najwyższymi kręgami kręgosłupa.

Kształt stawu zależy od jego czynności

Rodzaje stawów: 1 - kulisty, 2 - eliptyczny,

3 - siodełkowaty, 4 - zawiasowy, 5 - obrotowy.

Rodzaje stawów

Rodzaje stawów

Kryterium podziału:

Kryterium podziału:

-

staw prosty - w budowie biorą udział tylko dwie kości.

staw prosty - w budowie biorą udział tylko dwie kości.

- staw złożony - w budowie bierze udział więcej niż dwie kości np.

- staw złożony - w budowie bierze udział więcej niż dwie kości np.

staw

staw

łokciowy

łokciowy

Stawy nieregularne

Stawy nieregularne

- staw płaski - staw krzyżowo-biodrowy

- staw płaski - staw krzyżowo-biodrowy

- staw mostkowo-obojczykowy chociaż ma on

- staw mostkowo-obojczykowy chociaż ma on

raczej charakter stawu kulistego

raczej charakter stawu kulistego

Stabilność stawu

Jakie elementy o tym

decydują?

Rodzaj i zakres ruchu

Dlaczego ruch w stawie jest

ważny ?

Ustawienie czynnościowe

Ustawienie czynnościowe

Ręka – ustawienie pisarskie

Ręka – ustawienie pisarskie

Przedramię – pośrednie

Przedramię – pośrednie

Łokieć – w półzgięciu

Łokieć – w półzgięciu

Staw ramienny – zgięcie ok. 45 st,

Staw ramienny – zgięcie ok. 45 st,

rotacja zew ok. 20 st.

rotacja zew ok. 20 st.

Stopa – końskie ok. 5 st (kobiety na

Stopa – końskie ok. 5 st (kobiety na

obcasach więcej)

obcasach więcej)

Kolano – zgięcie ok. 10-15 st.

Kolano – zgięcie ok. 10-15 st.

Biodro – zgięcie ok. 30 st.,

Biodro – zgięcie ok. 30 st.,

fizjologiczne przywiedzenie i rotacji

fizjologiczne przywiedzenie i rotacji

pośredniej

pośredniej

Zakres czynny to taki, jaki uzyskamy

Zakres czynny to taki, jaki uzyskamy

aktywizując momenty sił mięsni

aktywizując momenty sił mięsni

działających na np. staw łokciowy.

działających na np. staw łokciowy.

Zakres bierny uzyskuje się przy

Zakres bierny uzyskuje się przy

wykorzystaniu momentów sił zewnętrznych,

wykorzystaniu momentów sił zewnętrznych,

przy czym mięśnie zachowują się biernie i

przy czym mięśnie zachowują się biernie i

nie ograniczają ruchomości.

nie ograniczają ruchomości.

Zakres czynny - miernik skuteczności

Zakres czynny - miernik skuteczności

terapii i ocena stanu czynnościowego

terapii i ocena stanu czynnościowego

stawu

stawu

Czynnikami ograniczającymi w zakres

Czynnikami ograniczającymi w zakres

ruchów w stawach są: chrząstki, torebki

ruchów w stawach są: chrząstki, torebki

stawowe, więzadła i mięśnie. Poza tym

stawowe, więzadła i mięśnie. Poza tym

możemy jeszcze wyróżnić stany

możemy jeszcze wyróżnić stany

chorobowe stawów i mięśni (RZS, ZZSK)

chorobowe stawów i mięśni (RZS, ZZSK)

oraz wiek.

oraz wiek.

Struktura szkieletu -

Struktura szkieletu -

w biomechanice

w biomechanice

Kości – sztywne człony

Kości – sztywne człony

Stawy – łączą człony – w sposób

Stawy – łączą człony – w sposób

ruchomy tworzą pary

ruchomy tworzą pary

biokinematyczne

biokinematyczne

Ruchy zachodzące w stawach mogą

Ruchy zachodzące w stawach mogą

odbywać się w trzech płaszczyznach:

odbywać się w trzech płaszczyznach:

-

strzałkowej

strzałkowej

-

czołowej

czołowej

-

poprzecznej

poprzecznej

Niezależny ruch w stawie - stopień

Niezależny ruch w stawie - stopień

swobody ruchu

swobody ruchu

Stopień swobody ruchu określa w ilu

Stopień swobody ruchu określa w ilu

płaszczyznach zachodzą ruchy w stawie.

płaszczyznach zachodzą ruchy w stawie.

Stopień swobody ruchu – to ruchliwość

Stopień swobody ruchu – to ruchliwość

członu pary biokinematycznej.

członu pary biokinematycznej.

Aby ciało było swobodne, wolne od więzów

Aby ciało było swobodne, wolne od więzów

musi poruszać się w trzech ruchach

musi poruszać się w trzech ruchach

postępowych i trzech obrotowych.

postępowych i trzech obrotowych.

Para biokinematyczna może posiadać nie

więcej niż 5 stopni swobody

Wzór:

Wzór:

H=6 – s

H=6 – s

H

H

– stopień swobody

– stopień swobody

S

S

– liczba więzów (miejsc w

– liczba więzów (miejsc w

których ruch nie występuje)

których ruch nie występuje)

Gdy

Gdy

H=6

H=6

staw swobodny

staw swobodny

H=0

H=0

staw nieruchomy

staw nieruchomy

Np.

Np.

st. Ramienny - 3

st. Ramienny - 3

° swobody ruchu

° swobody ruchu

st

st

. Promieniowo-łokciowy - 1° swobody

. Promieniowo-łokciowy - 1° swobody

ruchu

ruchu

st

st

. Biodrowy - 3° swobody ruchu

. Biodrowy - 3° swobody ruchu

st

st

. Kolanowy - 2° swobody ruchu

. Kolanowy - 2° swobody ruchu

Klasy par biokinematycznych w narządzie

Klasy par biokinematycznych w narządzie

ruchu człowieka i ich związek ze stopniami

ruchu człowieka i ich związek ze stopniami

swobody ruchu

swobody ruchu

U człowieka występują III, IV i V klasa par

U człowieka występują III, IV i V klasa par

biokinematycznych stawu (dlaczego?)

biokinematycznych stawu (dlaczego?)

Im wyższa klasa ruchu tym mniejszy stopień

Im wyższa klasa ruchu tym mniejszy stopień

swobody.

swobody.

Łańcuch biokinematyczny

Łańcuch biokinematyczny

Łańcuch kostno stawowy wraz z

Łańcuch kostno stawowy wraz z

obudowującym go zespołem

obudowującym go zespołem

wielomięśniowym.

wielomięśniowym.

Spójny zespół członów połączonych w

Spójny zespół członów połączonych w

pary biokinematyczne

pary biokinematyczne

Rozróżnia się łańcuchy:

Rozróżnia się łańcuchy:

-

otwarte

otwarte

-

zamknięte

zamknięte

Łańcuch kinematyczny jest

Łańcuch kinematyczny jest

otwarty

otwarty

wówczas gdy jego koniec dystalny jest

wówczas gdy jego koniec dystalny jest

wolny.

wolny.

Np.

Np.

-

Machanie ręką na pożegnanie

Machanie ręką na pożegnanie

-

Rzut oszczepem, szermierka (praca ręki)

Rzut oszczepem, szermierka (praca ręki)

Łańcuch kinematyczny zamknięty

Łańcuch kinematyczny zamknięty

wówczas gdy dystalne odcinki łańcuchów

wówczas gdy dystalne odcinki łańcuchów

(najczęściej) kończynowych połączą się

(najczęściej) kończynowych połączą się

ze sobą bezpośrednio, albo za

ze sobą bezpośrednio, albo za

pośrednictwem podłoża lub trzymanego

pośrednictwem podłoża lub trzymanego

przedmiotu.

przedmiotu.

Rodzaje:

Rodzaje:

-

Względny – opór do pokonania

Względny – opór do pokonania

-

Bezwzględny – opór nie do pokonania

Bezwzględny – opór nie do pokonania

Typy ruchu stawowego

• Ślizgowy (powierzchniowy, liniowy) –

punkt powierzchni stawowej styka się
z coraz innymi punktami drugiej pow.

• Toczenia się – nowe punkty

sukcesywnie się stykają

• Rotacji osiowej

• Człowiek żyje w środowisku gdzie jest

poddawany działaniom sił

• Wywołują ruch lub ruchowi

zapobiegają –popychanie lub
pociąganie

• Zewnętrzne i wewnętrzne
• Czynne i bierne

• Zewnętrzne – grawitacja, partner,

wiatr, woda,tarcie, reakcje podłoża

• Wewnętrzne – siły wytwarzane przez

mięśnie, opór tkanek biernych,

bezwładność

• Czynne – pobudzony mm, grawitacja,

partner, woda, wiatr

• Bierne – reakcje podłoża, tarcie, opór

wody, wiatru, tkanek biernych,

bezwładność, siły bierne mięśni

• Budowa narządu ruchu (kości, stawów i

mięśni) zmierza do zachowania optymalnej
sytuacji pomiędzy układem sił zewnętrznych i
wewnętrznych

• Mięśnie – źródłem siły

• Siła mięśnia proporcjonalna do przekroju

fizjologicznego - powierzchnia przecięcia
brzuśca w jego najgrubszym miejscu
(płaszczyzna cięcia prostopadła do przebiegu
włókien)

• W układzie par biokinematycznych

pomiar siły sprowadza się do pomiaru

momentów sił mięśni i oporu na

zasadzie ich równoważenia

• Siła mięśnia z kością (człon podparty

w punkcie obrotu) i siła zewnętrzna

tworzy dźwignę

• Praca mięśni na zasadzie dźwigni

powoduje dwojakie zużytkowanie

ich siły - część na zmianę położenia

belek kostnych, druga na ochronę

stawu

• W narządzie ruchu punkt podparcia dźwigni

leży na osi obrotu w stawie

• R – wielkość wektorowa siły oporu (ciężkości,

bezwładności) kończyny lub ciała

• F – wielkość wektorowa siły mięśniowej

• rR – ramię siły oporu to odległość od osi

obrotu do kierunku działania siły mierzona

wzdłuż prostej prostopadłej do kierunku siły R

• rF – ramię siły mięśniowej to odległość między

osią obrotu w stawie a kierunkiem działania

siły mięśnia

Moment siły mięśniowej – iloczyn siły

oznaczającej wartość składowej obrotowej i jej

odległości od osi obrotu w stawie.

M = F x rF

Dla utrzymania dźwigni w równowadze
momenty sił muszą być sobie równe

MF = MR czyli

F x rF = R x rR

Rodzaje dźwigni:

Rodzaje dźwigni:

Dźwignia dwustronna – punkt podparcia znajduje
się pomiędzy punktem przyłożenia siły
mięśniowej a punktem przyłożenia siły oporu

* dźw. równoramienna (moment siły mięśni

= moment siły oporu)

* dźw. szybkościowa (siłowa) (ramię siły

mięśni < ramię siły oporu)

* dźw. oszczędnościowa (ramię siły mięśni >

ramię siły oporu)

Dźwignia jednostronna - oba ramiona sił

leżą po tej samej stronie punktu podparcia

* dźw. równoramienne

* dźw. szybkościowe (siłowe)

* dźw. oszczędnościowe

• Mięśnie, których przyczepy znajdują

się w bezpośrednim otoczeniu stawu,
na który działają, biorą udział w
tworzeniu dźwigni siłowych.

• W skład dźwigni oszczędnościowych

wchodzą te mięśnie, których
przyczepy są w znacznej odległości
od poruszanego stawu a kąty
natarcia mogą być dodatkowo
powiększone przez hypomochliony

W przykładach dźwigni ramię siły jest
prostopadłe do kierunku jej działania

W narządzie ruchu mięśnie przyczepiają
się do kości pod kątem – kąt natarcia
mięśniowego (kąty ścięgnowo-kostne) o
wartościach od 0º do 90º

Wielkość kąta ma znaczenie – przy
wartościach 0º cała siła mięśnia
skierowana na zwieranie stawu bez
zmiany położenia belek kostnych

0º-45º – składowa stawowa większa od
obrotowej

Równe 45º – obie składowe sobie równe

 45º składowa obrotowa odpowiednio

większa od stawowej

Równe 90º – składowa stawowa = 0 a cała siła

mięśnia skierowana na wykonanie obrotu w
stawie (niekorzystne dla aparatu stawowego
– działają rozciągające siły zewnętrzne)

• W narządzie ruchu przeważają niewielkie

kąty natarcia

• Jednak w stawach: ramiennym, łokciowym,

biodrowym i kolanowym kąty większe i
mogą ulegać wahaniom podczas ruchów
zwiększając siłę momentów mięśniowych

• Istotnym również czynnikiem zmieniającym

moment siły jest zmiana wielkości
całkowitej mięśnia zależna od stanu i
stopnia napięcia mięśniowego, który zależy
od układu nerwowego

• Z kolei zmienność momentów sił

oporu zależy od położenia
poruszanej części ciała

• Przy zwisającej kończynie moment

siły ciężkości = 0

• Największe wartości w poziomym

położeniu kończyny

Praca mięśni

Statyczna

Dynamiczna

Trzy formy działania mięśni:

Trzy formy działania mięśni:

• Koncentryczne – moment siły

mięśniowej jest większy od momentu siły
oporu, mięsień lub zespół wykonuje swoją
nominalną funkcje (zginacz – zgina,
prostownik – prostuje, odwodziciel-
odwodzi)

• Stabilizujące – moment siły mięśniowej

jest równy momentowi siły oporu, nie
dochodzi do zmian kątowych w stawach

• Ekscentryczne – moment siły mięśniowej

jest mniejszy od momentu siły oporu, ruch
jest zgodny z kierunkiem działania siły
oporu

Formy współdziałania mięśni

Formy współdziałania mięśni

Agonistyczne – mięśnie, które

współdziałają ze sobą, wykonują ruch

Antagonistyczne – jest to odwrotne,

przeciwne działanie mięśni,

Synergistyczne – mięśnie, których

działanie jest od siebie zależne,

zapobiegają powstawaniu ruchów

przypadkowych

Stabilizujące- utrzymuje części w położeniu

umożliwiającym ruch w stawie (posturalne

– ze zmianą środka ciężkości)

Taśmy mięśniowe – mięśnie

wielostawowe, biorące udział w

ruchach złożonych. Wpływają na

lepszą koordynację i płynność

wykonywanych ruchów.

Np. m. czworoboczny i m.
równoległoboczny/ m. piersiowy
mniejszy tworzą taką taśmę.

Hypomochliony

Hypomochliony

Hypo-pod, mochlos - dźwignia

Hypomochliony

Hypomochliony

stałe

stałe

– elementy

– elementy

w

w

układzie

układzie

kostno-stawowym, które

kostno-stawowym, które

powodują zwiększenie kąta natarcia,

powodują zwiększenie kąta natarcia,

poprzez oddalenie mięśnia (lub jego

poprzez oddalenie mięśnia (lub jego

ścięgna) od osi ruchu w stawie, na który

ścięgna) od osi ruchu w stawie, na który

mięsień ten

mięsień ten

działa.

działa.

Przykłady:

Przykłady:

-

rzepka stawu kolanowego

rzepka stawu kolanowego

-

trzeszczki w stawie śródręczno-

trzeszczki w stawie śródręczno-

paliczkowym

paliczkowym

-

wyrostki kolczyste i poprzeczne kręgów

wyrostki kolczyste i poprzeczne kręgów

-

rozchylone na boki talerze biodrowe

rozchylone na boki talerze biodrowe

-

bloczki mięśni

bloczki mięśni

Hypomochliony warunkowe –

występują w stawach, w których

wypukła powierzchnia stawowa jest

znacznie obszerniejsza od

kontaktującej się z nią powierzchni

wklęsłej (st. łokciowy, st.

śródręczno-palcowe – czasem

stałe).

W położeniu wyprostnym wypukła

część powierzchni stawowej po

stronie zginania pełni rolę

hypomochlionu.