Biomechanika to nauka zajmująca się działaniem wewnętrznych i zewnętrznych sił na ciało - strukturę biologiczną istot żywych oraz skutkami tych działań

Siły wewnętrzne - siły generowane przez mięśnie (siłowniki) działające w systemie kości (dźwigni) i stawów (połączeń)

Sił zewnętrzne - grawitacja

Od pobudzenia do pracy mechanicznej: impuls nerwowy wyzwala potencjał czynnościowy mięśnia - dochodzi do wyzwolenia energii chemicznej - zamiana na pracę mechaniczną - towarzyszy temu wytworzenie energii cieplnej

Przedmioty biomechaniki

Identyfikacja potencjału ruchowego człowieka

Identyfikacja i optymalizacja struktury ruchów człowieka. Technika sportowa to domena badań biomechnicznych

Biomechanika kliniczna opisuje oraz analizuje zjawiska ruchu i równowagi w zakresie, w jakim odzwierciedlają one działanie sił mechanicznych

Statyka

Dynamika

Problemy biomechaniki Niejednorodne morfologicznie ciało ludzkie (np. kształt kończyn)

Fizjologiczne, a nie tylko mechaniczne właściwości tkanek

Złożoność zjawisk motorycznych, np. chód

Zasady biomechaniki

Obiektywna, a nie fałszowana obserwacja i wiarygodny zapis ruchu

Obiektywna analiza sił wywołująca ten ruch

Podstawowe czynności mięśni

Czynności statyczne

Stabilizacja - unieruchomiony przyczep początkowy pozwala na ruch w kolejnym stawie w miejscu przyczepu końcowego

Zrównowarzenie sił zewnętrznych - utrzymywanie przedmiotu lub segmentu ciała

Wzmocnienie układu biernego - przy obciążeniu wzmocnienie torebki stawowej i więzadeł

Czynności dynamiczne

Suma momentów sił mięśniowych jest większa od przeciwnie skierowanej sumy momentów sił zewnętrznych - koncentryczna

Suma momentów sił mięśniowych jest mniejsza od przeciwnie skierowanej sumy momentów sił zewnętrznych - ekscentryczna

przykłady - unoszenie kończyny i przysiad

Mechaniczne właściwości materiałów

Wytrzymałość Zjawiska zachodzące w materiale pod wpływem sił zewnętrznym

Rozciąganie (siły skierowane na zewnątrz ciała)

Ściskanie (siły skierowane do wewnątrz ciała)

Ścinanie (siła działa w płaszczyźnie przekroju elementu)

Zginanie (para sił działająca w płaszczyźnie przekroju wzdłużnego materiału)

Skręcanie (para sił działająca w płaszczyźnie przekroju poprzecznego materiału wytwarzająca moment skręcający)

Twardość Podatność lub odporność na odkształcanie się materiału

Sprężystość Odzyskiwanie pierwotnego kształtu i wymiarów po usunięciu sił zewnętrznych wywołujących odkształcenie

Plastyczność Zdolność materiałów do ulegania nieodwracalnym odkształceniom pod wpływem sił zewnętrznych

Elastyczność Jest to zdolność materiału do odkształcenia postaciowego i po odjęciu siły odkształcającej materiał poddany działaniu siły ulega powrotowi do początkowych wymiarów i kształtów w 100%.

Kości

Prawo Wolffa: Kość samoistnie zmienia kształt w warunkach normalnych i patologicznych, aby wytrzymać maksymalny ucisk przy minimalnym wydatku tkanki kostnej

Wady i zalety - wzrost i zanik kości lub rozrost

Cechy fizyczne kości

Sprężystość - możliwość deformacji kości bez jej złamania, ale i elastyczność

Wytrzymałość - wskazuje na siłę, która działając na jednostkę przekroju poprzecznego, powoduje jej złamanie lub niewydolność

Prawo Hooke'a: istnieje stała arytmetyczna zależność między siłą a wydłużeniem

Ciało jest doskonale elastyczne wtedy, gdy każda jednostka siły wywołuje analogiczną i stałą jednostkę wydłużenia

Moduł elastyczności Younga jest to teoretyczna siła, która działając na jednostkę przekroju poprzecznego struktury, podwaja jego pierwotną długość

Dla kości 2000kg/mm²

Wytrzymałość

Ucisk (kompresja) 12-16 kg/mm²

Statyczny

Dynamiczny mv²/2

Rozciąganie 10-12 kg/mm²

Siły ścinające i zginające (k.piszczelowa 400-600 kg

Skręcenie

Teoria ekscentrycznie obciążonej kolumny Jeżeli długość kolumny znacznie przekracza jej średnicę, to każde obciążenie kolumny nie jest ściśle koncentryczne i na skutek pionowego obciążenia kolumny dochodzi do jej pewnych wygięciowych deformacji.

Kość udowa

W płaszczyźnie czołowej deformacja na 2/3 górnej długości kości w kształcie cosinusoidy. Beleczki kostne gęstnieją w przyśrodkowej części trzonu.

W płaszczyźnie strzałkowej deformacja na całej długości w kształcie cosinusoidy. Beleczki kostne gęstnieją w tylnej części trzonu.

Kość piszczelowa

W płaszczyźnie strzałkowej deformacja na całej długości.

W płaszczyźnie czołowej deformacja o długości równej połowie długości kości z maksymalnym wygięciem w środku długości kończyny.

Wpływ mięśni na znoszenie obciążeń grawitacyjnych deformujących kości

Rola tractus ilio-tibialis w staniu na jednej nodze

Mięśnie jednostawowe

Mięśnie dwustawowe

Funkcjonalna adaptacja kości w stanach patologicznych

Absorpcja Loosera i zł.zmęczeniowe

Złamanie marszowe

Kość osteoporotyczna

Stany porażenia mięśni

Amputacja kkd u młodych osobników

Krzywica i osteomalacja

Stany pourazowe

1914 Zondeck wykazał, że funkcjonalna przebudowa kostniny w kość plecioną zachodzi tylko podczas używania kończyny. W źle złożonych złamaniach dochodzi do tworzenia się masywniejszej kostniny po wklęsłej stronie zniekształcenia, gdzie ucisk jest największy.

Angulacja (zrost nieprawidłowy) W płaszczyźnie strzałkowej i/lub czołowej pod wpływem bodźca (naprężenia i kompresja) może w pewnych granicach skorygować zniekształcenia powstałe w wyniku angulacji. W płaszczyźnie poprzecznej taka korekcja jest niemożliwa.

Chrząstka stawowa

Jest w dużym zakresie rozciągliwa w kierunku ruchu stawu

Obciążenie chrząstki i czas jego trwania

Mięśnie

Elastyczność

Kurczliwość

SFTR

S - sagittal - strzałkowa

F - frontal - czołowa

T - transverse - poprzeczna

R - rotatio - skręty (rotacje)

Pozycja wyjściowa - neutralne 0

Po lewej stronie zapis ruchu od ciała, po prawej zapis ruchu do ciała

Zgięcie - flexio

Prostowanie - extensio

Odwodzenie - abductio

Przywodzenie - adductio

Typy ruchu stawowego

Ruch ślizgowy (np. śródręczno-paliczkowy, łopatka

Ruch toczenia się (kołyskowy) np. st. kolanowy

Ruch toczenia kombinowany z ruchem ślizgowym

Ruch rotacji osiowej (st. promieniowo-ramienny)

Stopnie swobody ruchu

Jeden stopień - stawy zawiasowe

Dwa stopnie - staw kolanowy

Trzy stopnie - staw barkowy, biodrowy

Łańcuchy kinematyczne

Otwarty

Zamknięty

Biomechanika kręgosłupa

Budowa kręgosłupa:

Odcinki

Kręg: trzon i łuk kręgowy

Triada stawowa: trzy połączenia stanowiące punkty podparcia - dwa symetryczne stawy międzywyrostkowe i krążek międzykręgowy

Więzadła kręgosłupa:

Mięśnie kręgosłupa

Prostownik grzbietu

Mięśnie brzucha

Międzyżebrowe

Mięśnie głębokie grzbietu

Mięśnie stabilizują kręgosłup w płaszczyźnie czołowej i strzałkowej

Krzywizny kręgosłupa

O ukształtowaniu kręgosłupa decyduje:

1. Wygięcie lordozy lędźwiowej

2. Kąt nachylenia kości krzyżowej

Ruchy kręgosłupa

Płaszczyzna strzałkowa: Wyrostki stawowe wykonują ruch poślizgowy, trzon przesuwa się po osi, którą stanowi krążek międzykręgowy. Jądro miażdżyste przemieszcza się do przodu lub tyłu, napierając na pierścień włóknisty.

Płaszczyzna czołowa: zginanie boczne o całkowitym zakresie ok. 60 stopni. Największy udział w tym ruchu mają 3 i 4 kręg lędźwiowy

Płaszczyzna poprzeczna: ruchy skrętne dookoła osi pionowej. Przypuszcza się, że umożliwiają je krzywizny kręgosłupa oraz podatność krążków międzykręgowych, które zmieniając warunki przestrzenne, powodują unoszenie kręgów w stosunku do siebie i ich obrót.

Ograniczenia ruchomości

Zginanie: więzadła żółte, międzykolcowe, nadkolcowe, międzypoprzeczne i tylna część pierścienia włóknistego

Prostowanie: więzadło podłużne przednie i przednia część pierścienia włóknistego oraz wyrostki stawowe

Ruchy boczne: więzadła podłużne, boczne części pierścienia włóknistego, więzadła żółte, międzypoprzeczne i torebki stawowe

Ruchy obrotowe: pierścień włóknisty i torebki stawów międzykręgowych

Przeciążenie (wg.Cotta) Stan, w którym pod wpływem działania sił na kręgosłup w procesie przenoszenia obciążeń zostaje przekroczona wytrzymałość fizyczna tkanek, zdolność adaptacyjna oraz wydolność czynnościowa mięśni, więzadeł, stawów oraz kości u człowieka i z tego powodu dochodzi do zachwiania równowagi statyczno-dynamicznej

Stabilność kręgosłupa

Wewnętrzna utworzona przez krążki międzykręgowe (jądro miażdżyste i pierścień włóknisty) i więzadła

Zewnętrzna jest zapewniona przez mięśnie i jamy brzuszną oraz klatki piersiowej

Działanie mięśni tułowia oraz ciśnienie występujące w jamach powoduje odciążenia kręgosłupa w części piersiowej o około 50%, a w części lędźwiowej o około 30%

Zmiany zwyrodnieniowe pod wpływem przeciążenia

Discosis- w obrębie krążków międzykręgowych

Ligamentosis- w więzadłach

Spondylosis- w obrębie powierzchni nośnych kręgów

Kręgozmyk (spondylolisteza)

I etap - spondyloliza nabyta, czyli przerwa w ciągłości łuku kręgowego między wyrostkami stawowymi górnymi i dolnymi w węzinie najczęściej w wyniku tzw. zmęczeniowego zespołu przeciążeniowego

II etap - ześlizgnięcie się kręgu wyżej położonego

Przeciążenia struktur nośnych kręgosłupa

Więzadła w rejonie łuku kręgu najczęściej są niszczone poprzez ruch zgięciowy kręgosłupa do przodu

Zmiany destrukcyjne wyrostka stawowego są najczęściej powodowane przez nadmierne ruchy skrętne oraz przeprost

Zmiany przeciążeniowe trzonów są powodowane długotrwałym zmiennym obciążeniem ściskającym

Krążki międzykręgowe mogą podlegać przeciążeniom poprzez obciążanie zginaniem oraz symetrycznym ściskaniem

Złamania trzonów są najczęściej powodowane przez obciążania przekraczające doraźną wytrzymałość struktur kostnych

Utrwalone przykurcze u osób z wadami postawy

Przykurcz barków

Utrwalona kifoza piersiowa

Nadmierne pochylenie miednicy

Przykurcz biodra

Utrwalona lordoza lędźwiowa

Przykurcz mięśni kulszowo-goleniowych

Zespół mięśnia czworobocznego lędźwi

Zespół mięśnia pośladkowego większego

Dźwignie

Prosta maszyna do przekazywania energii. Działa na zasadzie sztywnego drążka, na który działają siły przejawiające tendencję do obracania drążka wokół punktu jego podparcia, w jednym kierunku.

Elementy dźwignia: punkt podparcia, ramię siły (wysiłku), ramię oporu (ciężaru)

Dźwignia I klasy Punkt przyłożenia siły działania i siły oporu znajdują się po obu stronach podparcia dźwigni, np.staw szczytowo-potyliczny

Dźwignia II klasy Punkt przyłożenia siły oporu znajduje się zawsze między punktem przyłożenia siły działania i punktem podparcia dźwigni, np. taczka

Dźwignia III klasy Punkt przyłożenia siły działania znajduje się zawsze między punktem przyłożenia siły oporu i punktem podparcia dźwigni, np. wędka. U człowieka kończyny.

Bloczek

Bloczek nieruchomy - ścięgno m.czworogłowego, zginacza głębokiego palców

Bloczek ruchomy

Niektóre zagadnienia fizjologii mięśni

• Jednostka motoryczna

• Gęstość unerwienia a precyzja ruchu

• Absolutna siła mięśnia (10kg/cm², 3,6kg/cm², średnio 3-4kg/cm²

Zasady skracania i napięcia mięśnia

Skurcze izometryczne mają wyższe wartości napięcia niż skurcze skracające mięśnie

Jeżeli szybkość skracania się mięśnia wzrasta, to jego napięcie zmniejsza się

W czasie skurczu wydłużającego mięsień może wytworzyć jego większe napięcie niż podczas skurczów izometrycznych lub skracających

Do pewnego punktu, gdy wzrasta szybkość rozciągania mięśnia, wzrasta także jego napięcie

Typy przyśpieszenia podczas pracy mięśni

• Przyspieszenie styczne (tangencjalne)

a_t = V/t

• Przyśpieszenie normalne (prostopadłe)

a_n = V²/r

Przyśpieszenia te powodują powstanie w mięśniu siły złożonej ze składowej obrotowej (sinα) i stabilizującej (cosα).

Gdy mięsień jest pod kątem 90 to cała siła będzie przeznaczona na wykonanie obrotu ramieniem dźwigni. Gdy mięsień jest pod kątem 0 to cała siła będzie przeznaczona na stabilizację stawu

Elementy wpływające na siłę i szybkość skurczu mięśnia

Anatomiczna budowa mięśnia:

• Siła - włókna mięśniowe krótkie, liczne, o układzie pierzastym

• Szybkość - włókna długie i mniej liczne, o układzie równoległym (wrzecionowatym)

Dźwignia mięśnia:

• Siła - przyczep daleko od osi ruchu

• Szybkość - przyczep bliżej osi ruchu

Skurcz izotoniczny z powodu stałego spadku napięcia podczas pracy wymaga 1/3 maksymalnego zużycia tlenu.

Skurcz izometryczny wywołuje maksymalne napięcie.

Stąd ćwiczenia izometryczne mięśnia znajdującego się w optymalnym rozciągnięciu są najbardziej użyteczne w fizjoterapii i wychowaniu fizycznym.

Zmęczenie

Biochemiczne - wzrost stężenia kwasu mlekowego i innych produktów ubocznych w takim stężeniu, które uszkadza kurczliwość mięśnia.

Fizjologiczne - zaburzenia rekrutacji poszczególnych jednostek motorycznych

Efekty zmęczenia mięśnia

Sztywność mięśni - występuje po długotrwałym i intensywnym wysiłku w wyniku nagromadzenia się głównie kwasu mlekowego i niedostatecznym ukrwieniu pracującego mięśnia

Bolesne skurcze mięśnia - prawdopodobnie są wynikiem wzrostu kwasowości płynów tkankowych, mają charakter miogenny

Odnowa po zmęczeniu

Wczesna - szybki spadek zużycia tlenu oznaczający szybkie usunięcie kwasu mlekowego z tkanek

Późna - częściowa odbudowa i uzupełnienie magazynów węglowodanów

Leczenie zmęczenia mięśnia

Odpoczynek

Rozluźnienie mięśnia

Przywrócenie normalnego lub zwiększonego krążenia krwi w mięśniu

Czynniki wpływające na zmęczenie

• Stany utrudniające wymianę gazową - nieżyt oskrzeli, rozstrzenia oskrzeli, dychawica oskrzelowa, gruźlica płuc.

• Osłabienie przedniej ściany brzucha

• Zaburzenia krążenia - miażdżyca, wady zastawkowe, zapalenia mięśnia sercowego, niedokrwistość

• Zaburzenia wewnątrzwydzielnicze - niedoczynność tarczycy, choroba Addisona, gruźlicza nadnerczy

• Choroby metaboliczne - cukrzyca

Przykurcze stawowe - przykurcz to patologiczny, trwały stan charakteryzujący się długością mięśnia, różną od jego długości normalnej

Przykurcze mięśniowo-pochodne:

Przykurcz w wyniku braku równowagi dynamicznej mięśni wokół stawu;

Przykurcz na tle zaburzeń o podłożu nerwowym

Przykurcz rezultatem zmian w strukturze samego mięśnia, zmian zwyrodnieniowych, nacieków zapalnych i zwłóknień

Przykurcz powstały w wyniku odruchowego napięcia mięśni i jego zmian zwyrodnieniowo-zapalnych

Wpływ przykurczu na ścięgno

Maksymalna siła mięśnia - 0,036kg/mm2

Wytrzymałość ścięgna na rozciąganie - 2,18 kg/mm2

W ścięgnie następują wcześniej zmiany zwyrodnieniowe niż w mięśniach.

Całkowity przekrój poprzeczny ścięgna jest mniejszy niż mięśnia.

Wpływ przykurczu na więzadła: Silne rozciąganie więzadeł uszkadza ich elastyczność i doprowadza do ich trwałego wydłużenia i zwiotczenia

Uwagi do terapii przykurczów

• Czysto skurczowe deformacje są podatne na korekcję przez siły mechaniczne mniejsze niż siła absolutna tych mięśni

• Siła korygująca musi działać ciągle, gdyż zmęczony mięsień poddaje się łatwiej rozciąganiu

• W przykurczach zapalno-włóknistych należy oczekiwać o wiele mniej od działania sił korygujących

Biomechanika stawu biodrowego

Staw biodrowy jest łańcuchem kinematycznym składającym się z dwóch elementów, kości miednicznej i kości udowej połączonych ze sobą i tworzących staw. Połączenie to sprawia, że jest to połączenie o trzecim stopniu ruchliwości (W=3).

1. Kość miedniczna

2. Więzadło kulszowo-udowe

3. Więzadło biodrowo-udowe

4. Kość udowa

Siły działające na staw biodrowy: działają jednocześnie dwie grupy sił, zewnętrzne i wewnętrzne. Do sił zewnętrznych zaliczamy przede wszystkim siły grawitacji na ciało, do sił wewnętrznych zaliczamy siły wywołane pasmami mięśni regulujących pracę stawu.

Siły wewnętrzne

Mięśnie pośladkowe - obciążenia boczno-przyśrodkowego zginania

Mięsień dwugłowy uda - obciążenia przednio-tylne

Pasmo biodrowo-piszczelowe - obciążenia boczne (ruch odwodzenia)

Mięśnie przywodzące uda

Grupa mięśni rotatorów

Więzadła

Ciśnienie wewnątrz stawu biodrowego (do 25kg)

Siły działające na kość udową

Działające w stawie, w tym na głowę kości udowej oraz z drugiej strony na kłykcie stawu kolanowego

Oddziaływanie mięśni

Więzi więzadeł

Siły bezwładności

Obciążenie głowy kości udowej podczas stania na jednej nodze

R - wypadkowa siła przyłożona pod kątem 16⁰ do punktu pokrywającego się z anatomicznym środkiem głowy kości udowej

F - siła mięśni odwodzących w stawie biodrowym

G - zredukowany ciężar ciała (około 81%)

Mechanika chodu

Chód jest pogonią kończyn dolnych za przesuwanym do przodu środkiem ciężkości ciała.

Rozpoczyna się od wytrącania równowagi przez przesunięcie środka ciężkości ciała przed czworobok podparcia nachyleniem miednicy i tułowia

Fazy chodu

Faza wykroku od momentu oderwania się stopy od podłoża do dotknięcia przez pięte podłoża.

Faza podporu trwa dłużej niż faza wykroku. Zachodzi więc pewien okres, w którym obie kończyny dolne są w fazie podporu. Ten okres zwany jest okresem podwójnego podporu.

Okres podwójnego podporu znika wtedy, gdy rozpoczyna się bieg.

Faza podparcia od dotknięcia piętą podłoża przy wysuniętej do przodu kończynie dolnej do oderwania się palców stopy od podłoża przy kończynie dolnej, cofniętej ku tyłowi.

okres hamowania — od dotknięcia piętą podłoża do chwili, kiedy środek ciężkości znajduje się nad stawem skokowym

okres przyspieszenia — od momentu, gdy środek ciężkości przechodzi nad stawem skokowym do chwili, gdy duży palec stopy odrywa się od podłoża.

Faza odbicia

Faza przenoszenia

Składowe chodu analizowane podczas diagnozowania

Czas trwania poszczególnych faz chodu (wydłużony, skrócony, nieobecny)

Czas trwania całych kroków

Ich symetrię

Ustawienie stóp i wyższych odcinków

Zachowanie się kończyn dolnych

Zachowanie się miednicy, tułowia i kończyn górnych

Rytmiczność, symetria, harmonia i sprawność narządu ruchu

Postacie chodu patologicznego

Chód spastyczny jedno - i obustronny

Chód defiladowy (uszkodzenie ukł. pozapiramidowego)

Chód ataktyczny (uszkodzenie dróg i ośrodków móżdżku)

Chód podskakujący (niedowłady pochodzenia piramidowego i pozapiramidowego)

Koguci (porażenie prostowników stopy palców)

Szczudłowy (porażenie zginaczy stopy, brak przodostopia, np. po amputacji)

Koszący (przy kolanie usztywnionym w wyproście)

Zapadający (przykurcz zgięciowy kolana)

Kłaniający (przykurcz lub zesztywnienie stawu biodrowego w dużym zgięciu przy jednoczesnym ograniczeniu ruchów kręgosłupa)

Kołyszący (duża koślawość i szpotawość kolan, ud, goleni)

Kaczkowaty (obustronne zwichnięcie stawów biodrowych)

Chód z punktu widzenia mechaniki

Proces przekształcania ruchów obrotowych stawów w czynności posuwania. Wymaga to zmniejszania długości względnej kończyn.

Naprzemienne tracenie i odzyskiwanie równowagi ciała. Utrata równowagi zachodzi przy pochylaniu górnej części tułowia, w celu pokonania bezwładności i oporu powietrza, co występuje w momencie przesunięcia masy ciała poza podstawę podparcia. Równowaga zaś jest odzyskiwana dzięki siłom pojawiającym się w okresie tzw. hamowania.

Przemieszczanie się środka ciężkości ciała:

A. Pionowo — dwukrotnie w czasie jednej fazy chodu (od dotknięcia piętą jednej kończyny dolnej do następnego dotknięcia piętą tej samej kończyny). Przesunięcie odbywa się po łagodnej krzywej sinusoidalnej.

B. Poziomo — przesuwa się również po krzywej sinusoidalnej — w prawo i w lewo z kończyną dolną, która jest obciążana.

Czynniki przemieszczające środek ciężkości

Ruchy obrotowe miednicy

Pochylenie miednicy

Zgięcie kolana w fazie podporu

Skojarzone ruchy w stawie kolanowym i w stawach stopy

Boczne przesunięcie miednicy

Czynności mięśni w czasie chodu

3 zasadnicze czynności mięśni:

wyrzut kończyny do przodu — wykrok

hamowanie — łagodzenie sił wykroku

stabilizacja stawów — utrzymanie równowagi podczas fazy podporu.

Faza wykroku

Mięśnie tułowia

Mięśnie biodrowo-udowe

Mięśnie podudzia i stopy

Faza podporu

M i ę ś n i e b i o d r o w o - u d o w e

Mięśnie podudzia i stopy

Charakterystyczne cechy chodu patologicznego w przypadkach niedowładu lub porażeń
poszczególnych grup mięśni:

Brak działania mięśnia pośladkowego wielkiego:

1. Nagłe cofnięcie się tułowia ku tyłowi i miednicy na początku fazy podporu, zaraz po dotknięciu piętą podłoża.

2. Wysunięcie chorego biodra ku przodowi.

3. Mocne wyprostowanie kończyny dolnej w stawie kolanowym w środkowym okresie fazy podporu.

Brak działania mięśnia pośladkowego ś r e d niego:

1. W fazie podporu opadanie miednicy po stronie zdrowej.

2. Boczne przesunięcie się miednicy w stronę biodra chorego w fazie podporu.

3. Przy próbie wyrównania niedomogi mięśnia pośladkowego średniego występuje przechylanie tułowia w stronę chorą (objaw Duchenne'a).

Brak działania z g i n a c z y biodra (mm. biodrowo-lędźwiowy, krawiecki, naprężacz powięzi szerokiej, prosty uda):

1. Utykanie zaczyna się na końcu fazy podporu i trwa przez całą fazę wykroku po strome chorej kończyny.

2. W momencie oderwania się palców od podłoża dochodzi do nagłego wyrzutu tułowia i miednicy ku tyłowi, po którym występuje obrót miednicy wokół zdrowego biodra.

3. Wysuwanie chorego biodra do przodu szczególnie zaznacza się pod koniec fazy wykroku. Wykrok dokonuje się głównie na skutek działania mięśni tułowia (mm. czworoboczny lędźwi, krzyżowo-grzbietowy, najszerszy grzbietu i mięśnie brzucha).

Brak działania mięśnia czworogłowego uda

1.Nagły wyprost w stawie kolanowym przy dotknięciu piętą podłoża.

2.Na początku fazy podporu lekkie pochylenie tułowia i wysunięcie biodra ku przodowi, udo cofa się ku tyłowi.

Brak działania mięśnia trójgłowego goleni:

1. Opadanie miednicy po stronie chorej w czasie fazy podporu, szczególnie przy końcu tej fazy, gdy stopę odrywa się od podłoża.

2. Powłóczenie miednicy.

3. Przeprost w stawie kolanowym w fazie podporu.

4. Chód „szczudłowy", bez propulsji, wyraźnie utrudniony chód pod górę.

Brak działania zginaczy grzbietowych stopy:

1. Opadanie stopy w czasie fazy wykroku.

2. Zwiększone zginanie w stawach biodrowym i kolanowym.

3. Przy dotknięciu piętą podłoża występuje „klapniecie" stopą

Zaburzenia czynności ruchowych

Niedowłady lub porażenia organiczne - ograniczenie zakresu ruchu lub zmniejszenie jego siły (niedowład) lub całkowita niemożność wykonywania ruchu (porażenie) w wyniku uszkodzenia neuronu ruchowego ośrodkowego (porażenia spastyczne) lub obwodowego (porażenia wiotkie), lub samego mięśnia.

Porażenie wiotkie - uszkodzenie komórki ruchowej rogu przedniego rdzenia, korzenia przedniego, nerwu obwodowego lub samego mięśnia. Objawy: zniesienie odruchów w zajętej kończynie, obniżenie napięcia mięśniowego, zanik mięśni, drżenie pęczkowe mięśni (proces zwyrodnieniowy w komórkach rogów przednich)

Porażenia spastyczne - uszkodzenie neuronu ruchowego ośrodkowego, czyli piramidowego, lub górnego, tzn. ośrodków ruchowych w korze mózgowej, lub drogi korowo-rdzeniowej, czyli piramidowej. Objawy: wzmożenie odruchów głębokich, klonusy, zniesienie odruchów powierzchownych, odruchy patologiczne, wzmożenie napięcia mięśniowego, współruchy patologiczne

Akatyzja - niemożność siedzenia, przymus chodzenia, poruszanie kończynami. Przyczyny: neuroleptyki, choroba Parkinsona

Apraksja - niemożność wykonywania wyuczonych celowych czynności ruchowych. Przyczyny: uszkodzenia okolicy czołowej przedruchowej, styku skroniowo-ciemieniowo-potylicznego ciała modzelowatego.

Ruchy mimowolne - ruchy powstające w sposób niezamierzony i zwykle niemożliwe do opanowania. Przyczyny: uszkodzenia układu pozapiramidowego. Przykłady: ruchy choreatyczne, atetotyczne, dystoniczne, torsyjne, baliczne, drżenie, tiki.

Ataksja - bezład lub niezborność ruchowa, czyli upośledzenie dokładnego i sprawnego wykonywania ruchów. Móżdżkowa - upośledzenie koordynacji ruchów. Tylnosznurowa - zaburzenie czucia gębokiego i brak informacji o aktualnym położeniu kończyny lub jej części.

Kontrola równowagi to złożony proces ruchowy, w którym zaangażowane są różne systemy czuciowe oraz planowanie i uczenie się.

Równowaga To pewien określony stan układu posturalnego, charakteryzujący się pionową orientacją ciała osiągniętą dzięki zrównoważeniu działających na ciało sił oraz ich momentów Zapewnia ją układ nerwowy przez odruchowe napięcie mięśni posturalnych (antygrawitacyjnych)

Stabilność postawy człowieka

Zdolność do aktywnego przywracania typowej pozycji ciała w przestrzeni, utraconej w wyniku działania czynników destabilizujących (własna aktywność ruchowa lub siły zewnętrzne)

Równowaga ciała ludzkiego i jego stabilność

• Celem biomechanicznej oceny postawy jest zbadanie stabilności posturalnej

• Etap diagnostyczny tej oceny obejmuje określenie źródła upośledzenia równowagi

• Wyznaczenie optymalnych procedur terapeutycznych

• Weryfikacja skuteczności zastosowanej terapii

• Prostolinijny efekt sił grawitacji i reakcja sił przeciwnych wytwarzanych przez opór powierzchni podparcia ciała

• Obrotowy efekt sił grawitacji

L = mp²

L- opór bezwładności masy

m - masa

p - przeciętna odległość wszystkich punktów masy od środka ciężkości

Środek ciężkości

• Czynniki wpływające na stabilność ciała: powierzchnia podparcia i wysokość usytuowania środka ciężkości

• Lokalizacja środka ciężkości u zwierząt czworonożnych

• Mężczyźni - 56% całkowitej wysokości

• Kobiety - 55% całkowitej wysokości

• 5 - 2,5 cm przed S2

Linia ciężkości to linia pionowa przechodząca przez środek ciężkości, dzieląca ciało na część przednią i tylną. Biegnie tuż za małżowiną uszną, przez wyrostek barkowy łopatki, staw biodrowy, tuż za wyniosłością krętarza większego, przez przednią część stawu kolanowego, tuż przed kostką boczną stawu skokowego.

Stabilność ciała ludzkiego w pozycji pionowej siła grawitacji rozwija aktywnie składowe siły rotacyjne, działające na wiele stawów. Siły te muszą być zneutralizowane przez aktywny opór sił mięśniowych. Czynniki zapewniające stabilność:

Siła mięśni prostowników jest większa niż zginaczy.

Napięcie mięśni postawy i antygrawitacyjnych jest większe niż kinetycznych.

Elastyczność kręgosłupa i wytworzenie się jego krzywizn fizjologicznych, które tak się dostosowują, że linia grawitacji pada zwykle na powierzchnię podparcia całej struktury.

Podstawa podparcia może być rozszerzona w każdym kierunku przez odwiedzenie, zgięcie lub wyprost w stawie biodrowym, co zmienia ułożenie kończyn dolnych.

Ośrodkowa kontrola pozycji stojącej

• Wzrok

• Narząd równowagi

• Drogi rdzeniowe prowadzące w większości do móżdżku

---