Biomechanika
Z punktu widzenia mechaniki szkielet człowieka jest złożonym i bardzo precyzyjnym układem dźwigni.
Układ ten tworzą kości i połączenia ruchome między nimi = stawy.
Połączenia kości mogą być ścisłe, włókniste lub ruchome.
O połączeniach ruchomych mówimy wtedy, gdy przemieszczenie kości tworzących połączenie względem siebie są większe niż 1-3 mm liniowo i 5° kątowo.
Same kości określane są jako człony lub półpary biokinematyczne.
W trakcie pomiaru ruchomości w stawie jeden z członów jest nieruchomy, a zakres ruchów członu ruchomego określa się względem członu nieruchomego.
Dwie kości połączone ze sobą ruchomo tworzą parę biokinematyczną = łańcuch kinematyczny.
W zależności od realizowanego programu ruchowego łańcuch kinematyczny może składać się z dwóch lub więcej członów obejmujących swym zasięgiem nawet całe ciało.
Każdy łańcuch kinematyczny ma określoną swobodę.
Stopień swobody jest niezależnym kierunkiem w którym może przemieszczać się dany człon a określany jest na podstawie liczby niezależnych płaszczyzn w których może odbywać się ruch np.:
Stawy jednoosiowe umożliwiają ruch tylko w jednej płaszczyźnie i dlatego mówi się że mają 1° swobody (staw łokciowy-zginanie,prostowanie)
Stawy dwuosiowe 2° swobody (staw promieniowo-nadgarstkowy),
Stawy kulisto-panewkowe 3° swobody (biodrowy, ramienny).
Jak łatwo zauważyć, liczba stopni swobody dla pojedynczego stawu nie może być większa niż 3°. Jednak przez sumowanie stopni swobody poszczególnych stawów układ ruchowy osiąga liczbę stopni swobody łańcuchów kinematycznych, niezbędną do realizacji dowolnie skomplikowanych ruchów przestrzennych.
Człon swobodny ( nie połączony z żadnym innym członem w parę kinematyczną) ma 6° swobody:
W górę
Do przodu
W bok
Obrót wokół osi pionowej
Obrót wokół osi poziomej
Obrót wokół osi poprzecznej.
Para kinematyczna: kula-podłoże posiada już jednak tylko 5° swobody, gdyż ruch kuli do góry spowodowałby zerwanie połączenia.
Parze takiej zatem został odjęty jeden stopień swobody.
W przypadku par biokinematycznych można mówić tylko o 3 stopniach swobody, ponieważ w stawach możliwe są jedynie ruchy obrotowe. Minimalne przemieszczenia liniowe kości względem siebie w trakcie ruchu traktowane są jako luzy i nie są brane pod uwagę podczas określania klasy połączeń. W związku z tym każda para biokinematyczna ma automatycznie odjęte 3 (liniowe) stopnie swobody.
Klasę pary biokinematycznej określa liczba będąca różnicą miedzy max. liczba stopni swobody członu ( kula 6°), a liczbą stopni swobody danego połączenia.
Połączenia stawowe dzieli się na połączenia:
III klasy- o 3° swobody
IV klasy- o 2° swobody
V klasy- o 1° swobody
Najczęściej kości (człony) łączą się stawowo na obu swych końcach z innymi kośćmi, tworząc łańcuchy kinematyczne i biomechanizmy.
Łańcuch kinematyczny jest spójnym łańcuchem członów połączonych w pary biokinematyczne.
Łańcuchy kinematyczne mogą być:
otwarte = kiedy jego dalszy segment porusza się swobodnie w przestrzeni,
zamknięte = kiedy jego dalszy segment styka się z podłożem i pozostaje nieruchomy.
Otwarty łańcuch kinematyczny
część dystalna nie jest obciążona ciężarem ciała,
część dystalna jest nieustabilizowana,
ruch w jednym stawie nie wywołuje wspłóruchów w stawie sąsiednim,
przemieszcza się dystalny przyczep mm
Ćwiczenia w izolowany sposób oddziaływują na poszczególne grupy mięśni, pojedyncze mięśnie lub nawet ich wybrane aktony,
aktywacja mm agonistycznych i synergistycznych
Nie odwzorowują czynności dnia codziennego
Zamknięty łańcuch kinematyczny
Część dystalna jest obciążona ciężarem ciała
Część dystalna jest ustabilizowana,
Ruch w jednym stawie wywołuje współruch w stawie sąsiednim,
Przemieszcza się proksymalny i dystalny przyczep mm.
Ćwiczenia stanowią formę treningu funkcjonalnego,
Wzrastają wartości sił kompresyjnych działających na stawy,
Dzięki aktywacji mm: agonistycznych \synergistycznych\ antagonistycznych poprawie ulega dynamiczna stabilizacja stawów.