Wykładowca: dr L. Nowak
Wykład z dnia 27.05.2011 (piątek)
Chód jest odruchem bezwarunkowym. Problematyka chodu pojawiła się w po II Wojnie Światowej. Chód jest podstawową formą lokomocji, w której co najmniej jedna kończyna ma kontakt z podłożem.
Maksymalną prędkość chodu obliczamy ze wzoru:
r - odległość przyłożenia stopy od środka ciężkości
g - przyspieszenie ziemskie
Granica między chodem a biegiem to 2,3 m/s. Powyżej tej prędkości chód jest nieopłacalny.
Wysiłki statyczne w kinezyterapii są nieefektywne. Aby efekt występował w wyniku wysiłku dynamicznego musi wzrastać przepływ krwi i temperatura.
Cykl chodu:
- dwa kroki pojedyncze
Fazy
Podporu
Hamowania
Przyspieszania
Przeniesienia
Zamachu
Wykroku
1. Hamowanie nogi prawej
2. Podpora nogi lewej
3. Przyspieszanie nogi lewej.
Okres zamachu kończy się, gdy kolano nogi przenoszonej minie kolano nogi podporowej.
Parametry kinematyczne chodu
1. Długość cyklu chodu - 1,5 m (krok pojedynczy - 0,75 m)
2. Częstotliwość 102 do 122 kroki na minutę
Wyraża się ją zależnością:
3. Prędkość chodu
V = [m/s] ≈1,4 m/s ≈5,5 km/h
Chodzenie intencjonalne - dużo szybsze lub dużo wolniejsze mające jakiś cel.
Mechanizmy - wyznaczniki chodu
1. Rotacja miednicy w płaszczyźnie poprzecznej
2. Przechył miednicy w płaszczyźnie czołowej
3. Ugięcie w stawie kolanowym
4. Zgięcie podeszwowe i grzbietowe stopy (naprzemiennie)
5. Rotacja stóp
6. Naturalna (anatomiczna) koślawość obu kolan
Atrybuty chodu normalnego:
1. Prześwit pod stopą (10-15 mm)
2. Prawidłowe postawienie stopy - „uderzenie piętą”
3. Właściwa (optymalna) długość cyklu chodu → równość kroków pojedynczych
4. Stabilność chodu
5. Energetyka chodu
Odpowiedzi na pozostałe pytania:
Definicja aktonu mięśniowego
Mięsień, jego część lub głowa, których włókna mają jednakowy lub zbliżony kierunek przebiegu względem osi obrotu w stawach , ponad którymi przebiega.
Funkcje aktonów mięśniowych w płaszczyźnie strzałkowej
Zginanie i prostowanie.
Funkcje aktonów mięśniowych w płaszczyźnie czołowej
Przywodzenie i odwodzenie.
Funkcje aktonów mięśniowych w płaszczyźnie poprzecznej
Nawracanie i odwracanie.
Parametry koordynacji nerwowo-mięśniowej
Czas włączenia się danej grupy mięśni do pracy, wielkość rozwijanego napięcia mięśniowego, czas trwania pracy.
Co to jest jednostka motoryczna?
Jednostka ruchowa, grupa komórek mięśniowych unerwionych przez odgałęzienia tego samego neuronu.
Formy pracy mięśniowej - klasyfikacja
Praca statyczna i praca dynamiczna.
Praca statyczna oparta jest na skurczu:
Izometrycznym, gdy mięsień pozostaje przy stałej długości, a jego napięcie wzrasta.
Praca dynamiczna oparta jest na skurczu:
Auksotonicznym, czyli takim, podczas którego dochodzi do jednoczesnej zmiany długości i napięcia mięśnia.
Przykłady pracy statycznej stabilizującej
Stanie na rękach, stanie z uniesionymi w górę kończynami górnymi.
Przykłady pracy statycznej wzmacniającej
Niesienie ciężaru w opuszczonej swobodnie w dół kończynie górnej.
Przykłady pracy statycznej utrzymującej
Niesienie ciężaru przed sobą na ugiętych kończynach górnych.
Przykłady pracy dynamicznej koncentrycznej
Podnoszenie ciężaru.
Przykłady pracy dynamicznej ekscentrycznej
Opuszczanie ciężaru.
Podstawowa różnica pomiędzy chodem a biegiem
W trakcie chodu kontakt z podłożem jest stały przynajmniej jedną stopą, a w biegu występuje faza lotu, gdy nie ma kontaktu z podłożem.
Definicja cyklu chodu
Precyzyjne kontrolowanie czynności polegające na skoordynowanych powtarzalnych ruchach kończyn i tułowia, których celem jest bezpieczne przemieszczenie ciała w pozycji pionowej z minimalnym wydatkiem energetycznym.
Definicja kroku pojedynczego chodu
Odległość jaką pokonuje kończyna dolna w momencie od odepchnięcia palcami do momentu postawienia jej na płaszczyźnie.
Fazy kroku pojedynczego
- podporu
- przeniesienia
Okresy fazy podparcia
Okres w cyklu kroku, podczas którego stopa pozostaje w kontakcie z podłożem. Faza podparcia podzielona jest na kilka okresów funkcjonalnych takich jak przejęcie ciężaru, środkowa faza podparcia i faza odbicia.
Okresy fazy przeniesienia
To część cyklu kroku , podczas którego stopa nie ma kontaktu z podłożem i jest aktywnie przenoszona z tylnego skrajnego położenia do położenia przedniego rozpoczynającą kolejną fazę podparcia. Faza ta dzieli się na dwa podokresy, podnoszenia i wyciągania.
Parametry kinematyczne chodu
- długość cyklu chodu
- częstotliwość
- prędkość chodu
Wymienić wyznaczniki chodu
- Redukcja maksymalnego uniesienia środka ciężkości w fazie podporu środkowego
- Ograniczenie opadania środka ciężkości w skrajnych położeniach końcowych danych ruchów na granicy faz podparcia i przeniesienia
- Ograniczeń bocznego przemieszczania środka ciężkości
- W wyniku sumowania efektu zakres przemieszczeń środka ciężkości w czasie normalnego chodu wynosi 15-50 mm
Na czym polega mechanizm rotacji miednicy w trakcie chodu?
Miednica skręca się do przodu w czasie uderzania pięty, a ku tyłowi w chwilach odrywania palców, przez co zwiększają się długości kończyny dolnej na granicy faz podporu i przeniesienia.
Na czym polega mechanizm przechyłu miednicy w trakcie chodu?
Miednica pochyla się przy stawianiu pięty i odrywaniu palców, przez co zwiększa się efektywna długość kończyny dolnej.
Na czym polega mechanizm ugięcia w stawie kolanowym w trakcie chodu?
Polega na obniżeniu maksymalnego położenia środka ciężkości poprzez nieznaczne ugięcie nogi w stawie kolanowym (ok. 20%) w środku fazy podporu.
Na czym polega mechanizm ugięcia w stawie skokowym w trakcie chodu?
Polega na zgięciu podeszwowym przy odrywaniu palców, zgięciu grzbietowym w czasie uderzenie pięty i zwiększeniu efektywnej długości kroku.
Na czym polega mechanizm rotacji poprzecznej kończyn dolnych w trakcie chodu?
Polega na szerokim rozstawieniu kończyn w stawach biodrowych w stosunku do węższego podparcia stóp. Rotacja wewnętrzna skraca kończynę, a zewnętrzna wydłuża ją.
Na czym polega anatomiczna koślawość kolan i jakie ma znaczenie dla mechaniki chodu?
Polega na tym, że rozstawienie stóp w kolejnych podporach jest znacznie węższe w stosunku do bioder, przez co występują mniejsze boczne ruchy miednicy i przemieszczanie się środka ciężkości.
Atrybuty chodu normalnego
- stabilność podparcia
- prawidłowy prześwit pod stopą w fazie wymachu kończyny
- odpowiednie ustawienie stopy poprzedzające jej kontakt z podłożem
- prawidłowa długość kroku
- minimalny wydatek energetyczny
Średnia prędkość chodu normalnego człowieka
4,8 km/h.
Średni rytm chodu normalnego człowieka
1,4 m.
Średnia długość cyklu chodu normalnego człowieka
Od 1 do 1,2 s.
Wzór na siłę wyporu wody
Fw = p . g . V, gdzie Fw to siła wyporu, p to gęstość ośrodka, g to przyspieszenie grawitacyjne (9,81 m/s2), V to objętość wypieranego płynu równa objętości części ciała zanurzonego w płynie
Wzór na siłę oporu płynów
FT = 6 · π · R · η · v; gdzie FT to siła oporu płynu, R to promień ciała, η (grecka litera „eta”) - lepkość płynu, v - prędkość ciała
Wzór na siłę nośną
,
gdzie Pz to wytworzona siła nośna (kG),
Cz współczynnik siły nośnej,
p to gęstość płynu,
S to powierzchnia skrzydła (m2),
V prędkość ciała względem płynu (m/s)
I zasada dynamiki Newtona - ciało, na które nie działa żadna siła lub działają siły równoważące się pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
II zasada dynamiki Newtona siła jest proporcjonalna do przyspieszenia, które wywołuje: F=m x a (F - siła, m - masa, a - pęd)
III zasada dynamiki Newtona - każdej akcji towarzyszy skierowana przeciwnie reakcja.