31. Związki pomiędzy równowagą ciała człowieka w statyce a wielkością płaszczyzny podparcia, wielkością masy ciała, wysokością położenia ogólnego środka masy, kątami stabilności: ogólne warunki równowagi w statyce: P=0 suma siły, M=0 suma momentu siły, ogólne warunki zachowania równowagi w statyce jest utrzymanie rzutu OSM w obrębie płaszczyzny podparcia. Równowaga ciała jest wprost proporcjonalna do masy ciała. Równowaga ciała jest wprost proporcjonalna do wielkości płaszczyzny podparcia. Równowaga jest odwrotnie proporcjonalna do wysokości położenia OSM od płaszczyzny podparcia. Równowaga w danym kierunku jest wprost proporcjonalna do kierunkowego kąta stabilności. 32. Scharakteryzuj znaczenie płaszczyzny podparcia w procesie równowagi. Podaj sposoby zwiększania płaszczyzny podparcia odnosząc się do fizjoterapii i sportu: warunkiem równowagi w statyce jest utrzymanie OSM w obrębie płaszczyzny podparcia. Równowaga jest wprost proporcjonalna do masy ciała i do wielkości płaszczyzny podparcia. Im szerzej stoimy tym względna równowaga ciała jest w równowadze jeśli ogólny środek ciężkości jest prostopadle do płaszczyzny podparcia. Ciało jest w podporze wówczas gdy OSC ciała znajduje się powyżej punktu podparcia. Przez ten punkt rozumiemy punkt przyłożenia wypadkowej siły nacisku na podłoże. Zwiększenie płaszczyzny podparcia w rehabilitacji: #1-2 kule-równowaga chwiejna, #balkonik-równowaga stała. Sport-kijki do nart. W pozycji równoważnej w staniu na jednej nodze następuje podwyższenie położenia OSC ciała co ma ujemny wpływ na stabilność. Najlepsze warunki do utrzymania równowagi to stanie ze stopami rozstawionymi na szerokość bioder. 33. wyjaśnij pojecia: 1stabilności i 2równowagi 1. to pewien określony stan ukl. posturalnego. Stan ten charakt. pionowa orientacja ciala osiagnieta dzieki zrównoważenia działających na cialo sił oraz ich momentow. Równowagę zapewnia ukł. nerw. przez odruchowe napiecie odpow. grup mm. nazywanych mm. posturalnymi lub antygrawitacyjnymi 2. oznacza zdolność do odzyskiwania stanu równowagi. W przypadku postawy czl. stabilnościa nazyw. zdolność do aktywnego przywracania typowej pozycji ciala w przestrzeni, utraconej w wyniku dzialania czyn. destabilizujących. Czyn. takim może być wlasna aktywność ruchowa org. lub tez siły zewn. pojawiające się w skutek interakcji z otoczeniem. 34. scharakt. metody oceny stabilności postawy. Scharakt. proces analizy wychwian Wyznacznikiem stab. postawy stojacej jest polozenie rzutu śr. ciężkości ciala względem krawędzi podparcia (st. skokowy). Aby ocenic polozenie śr. ciężkości, które jest wskaźnikiem jakości kontroli postawy-poslugujemy się: Analizą Rozkładu Przestrzennego Pkt. Statokinezjogramu oraz Wartość Szczytowa takiego Rozkładu. Do pomiaru procesu ANALIZY WYCHWIAŃ stosuje się proste metody (np.zapis wychwian śr. nacisku stóp, rejestrowanych za pomocą Platformy Posturograficznej), jednak często są one nieskuteczne. Na podst. Analizy Wychwian wykrywamy tzw. niestabilność posturalna i wtedy jest konieczność przeprowadzenia bardziej zaawansowanych analiz. Na rys. poniżej jest pokazany np. przemieszczen śr. nacisku stóp w czasie spokojnego stania osoby młodej sprawnej fiz. Taki zapis pokazuje wędrówkę COP w płaszcz. podparcia nazywamy: Posturogramem lub Statokinezjogramem. Dł. Drogi posturogramu= droga, jaka przebywa śr. ciężkości w czasie testu, zależy od czasu rejestracji, narzuconego oraz od szybkości ruchu COG lub COP w czasie próby. Droga ta wydłuza się gdy jest upośledzona kontrola równowagi postawy stojącej. Można tez ocenic w której plaszcz. nasila się niestabilność (AP/ML). Wcześnie wymienione wskaźniki mają charakter Statyczny, są też miary Dynamiczne: - bezpośrednie a) Ocena Kontroli Śr. Ciężkości w czasie świadomego przemieszczania w wyznaczonym kierunku. Jest to bad. max pochylenia całego ciała do przodu, przy czym ruch jest głownie wykonywany w stawie skokowym. b) test Zasiegu Funkcjonalnego Duncana: pacjenta stawiamy bokiem do ściany z ręką wyciągniętą do przodu i zaznaczamy położenie dłoni i pochyla się max do przodu bez uginania bioder. Znow to samo zaznaczamy, a odl. między 2 położeniami dłoni jest zasięgiem funkcjonalnym. Zasięg jest miarą kontrolowanego przemieszczenia śr. ciężkości ciała- to zakres stabilności postawy stojącej. c) test Szybkości i Zakresu Ruchów Dowolnych: Platforma posturografii dynamicznej pozwala precyzyjnie mierzyć poszczególne składowe reakcji podłoża. Pacjent stojąc na platformie tensometrycznej wykonuje kontrolowane ruchy ramion. Za jej pomocą mierzony jest zakres wymuszonych wychwiań postawy. - pośrednie 35.scharakt. zaburz. Stabilności postawy u ludzi w wieku starszym Wpływa: I. Niewydolnośc ukł. nerw-mięś. - powoduje wzrost progów pobudzenia ukł. sensorycznego oraz zwięk. Niekontrolowanego pobudzenia mm. jest > sztywnośc mm oraz wzrost drżenia w ukl. ruchowym. Co powoduje zmiany warunku kontroli stab. postawy. II. niewydolność ukl. st.-mm - zmianie ulegaja zarówno kształt kości oraz gęstość. Większość upadków bo 60% są w kierunku do przodu (kobiety potykają). mężczyźni poślizgają i na bok. 87% złamań spowodowana jest upadkiem, poprzez wychwiania i drżenia mm. 36. scharakt. heurystyczne modele stab. postawy I. Statyczna stabilność mechaniczna - im > masa ciala i im niżej położony jest śr. ciężkości oraz im > jest pole podparcia, tym bardziej stabilna jest postawa stojąca np. zawodnik sumo. II. stabilność dynamiczna - utrata równowagi u osób z dużą masą ciała wymaga w celu odzyskania stabiln. znacznie większej mocy ukl. mm. W takim przypadku wzrost bezwładności związany z nadmierną masą ciała pogarsza stabilność. 37. Scharakt. interakcje posturalno-ruchowe i strategie przywracania równ. Posturalnej Interakcje P-R - nastepuje rozbicie w wymiarze czasowym aktu ruch. Na składowe posturalne i ruchowe. Krótkie fazy naprzemiennej aktywności mm postur. i realizujących właściwy ruch są charakterystyczne dla tych korekcji. Strategie Przywracania Rown.: I. strategia st. Skok. - gdy osoba stoi na sztywnym podłożu, w tym przypadku w czasie odzyskiwania równowagi występuje charakt. sekwencja rozpoczynająca się skurczem mm st. skok. II. strat. ST. Biodr. - gdy osoba stoi na wąskim podłożu, utrata równ. kompensowana jest za pomocą sekwencji aktywności mm, rozpoczynające się od ud i tułowia i przenoszącej się w dół na dalsze mm KD. III. strat. Kroku - strat. ta obserwowana jest w przypadku działania znacznego bodżca destabilizującego i polega na wykonaniu wykroku powstrzymującego ciało przed upadkiem. 38. Obl. Obciążenia pochodzące od stst. momentu siły ciężkości segmentów ciała lub KG/KD w wybranych ustawieniach kątowych ciałą/KK. I. model wyjściowy R-Ł=Lr =28cm Ł-N=Lpr =24cm P1=3%*cc58kg= 1,74 P2=2%*58= 1,16 P3=1%*58= 0,58 R1=0,47*Lr28= 13,16 R2=0,42*Lpr24= 10,08 R3=odl od gł.3k.środrecza a nadg. 10 M[Nm]=*10 Mn(P3)= P3*R3= 0,58*10 =5,8 Mł(P2,P3)= P2*R2+P3(R3+Lpr)= 1,16*10,08+0,58(10+24)= 11,7+19,72=31,42 Mr(P1,P2,P3)=P1*R1+P2(R2+Lr)+P3(R3+Lpr+Lr)=1,74*13,16+ 1,16(10,08+28)+0,58(10+24+28)= 23+44,2+35,96=103,16 II. Alfa=45stopni R3 i R2 = takie samo R1`=R1*sin alfa Lr`=Lr*sin alfa Mn=BZ Mł=BZ Mr(p1,p2,p3)=P1*R1*sinalfa+P2 (R2+Lr*sin)+P3(R3+Lpr+Lr*sin)= 39. scharakter. pojęcie postawy ciała czł. Omów podst. etapy kształtowania się postawy w ontogenezie czł. POSTAWA ciała - układ odcinkow ciala w swobodnej pozycji wyprostnej. Postawa jest osobnicza cecha wyrazoną przez sylwetke. Prawidłowa postawa- to harmonijne ułożenie poszczególnych odc. ciała względem siebie oraz w odniesieniu do gł. osi ciała, gdy napięcie mm i ukl. nerw. jest min. Postawa jest wskaźnikiem mechan. wydolności zmysłu kinetycznego, równowagi mm i koordynacji nerw.-mm. Postawa zależy od: -Trybu życia -rodzaju pracy -pory dnia -zmęczenia Dobra postawa zależy od: -prawidłowo ukszt. ukl. kostno-wiezadłowego -dobrze rozw. i wydolnego ukl. mm -sprawne dzial. ukl. nerwowego Proces kształt. się postawy to POSTUROGENEZA Z 1 ogólnej kifozy przebiegającej przez cała dł. kręgosłupa, po ur. zaczynają się wyodrębniać: -Lordoza szyjna ok. 3-4 r.ż. -dźwiganie głowy -lordoza lędźwiowa ok. 9-12 r.ż.- pionizacja Dziecko 12-14 mies. ma już charakt. esowaty kształt kreg. - przesuniecie miednicy do przodu i cofniecie kl. piers. w celu zachowania równowagi podczas stania. Etapy pionizacji: 3-4 mce- unoszenie głowy i tułowia 5 mcy- siedzenie 9 mcy- stanie z oparciem 12 mcy- samodzielne stanie Przybranie pionowej postawy wywołuje dalsze konsekwencje . Siła mm musi przeciwdziałać sile grawitacji, ciężar narządów jamy brzusznej powoduje pogłębienie lordozy lędźwi. i uwypuklenie brzucha. Krzywizny kręg. stabilizują się do 3 r. ż. Właściwa postawa ustala się ostatecznie ok. 18 r. ż. W okresie skoku pokwitaniowego - pogłębienie kifozy piers. i zaburz. w postawie ciała - kifoza młodzieńcza. Pod koniec okresu dojrzewania następuje uformowanie lordozy lędzw., brzuch staje się płaski, następuje rozwoj mm. Powyżej 35 r. ż. pogłębiają się fizjolog. krzywizny i zmn. się dł. kręgosłupa - zmiany w krążkach miedzykreg. , 4-5rok: polepszają się warunki statyki, rozwijają się właściwości motoryczne, 6-9rok: harmonijny i płynny ruch, 10-13rok: precyzyjny ruch szybkości, siły i wytrzymałości, dojrzewanie: zaburzenia, szybki przyrost kończyn dolnych, przesuwanie się ku górze środka ciężkości, względna wiotkość mięśni, skok wysokości ciała, tendencja do garbienia się, dorosłość: krzywizny ustalają się na stałym poziomie, starość: zanik potrzeb ruchowych, maleje szybkość i siła i efektywność pracy fizycznej. Postawa osoby starzejącej się zależy od: -ogólnego stanu zdrowia -warunkow bytowych -wykon. pracy 40. scharakt. biomach. interpretacje postawy ciala zwracając uwage na strategię równoważenia momentów sił ciężkości przez momenty sił mm

Z punktu widzenia biochem. strategia sterowania postawa ciała polega na równoważeniu momentów sił pochodzących od ciężarów segmentów ciała a momentami sił odpowiednich grup mm działających na poziomach tych segmentów. Metodą składania sił lub momentów sił można określic śr. ciężkości dowolnej masy ciała, leżacej powyżej danego st. oraz momenty sił ciężkości i równoważącej momenty sił mm w danym st. 1.śr. ciężkości głowy- do przodu od osi obrotu w st szczytowo-potylicznych Ciężar głowy Q1 jest równoważony przez mm prostowniki głowy m1 2.ciężar rąk i grzbietu Q2 jest równoważony przez mm grzbietu m2 3.śr. ciężkości głowy, kg, kl. piers. Q3 równoważa mm brzucha i prostownik grzbietu w odc. lędźwi. m3 Śr. masy ciała znajduje się powyżej st. biodr. (4-5 cm) Q4 W pozycji A postawe ciała utrzymują gł. zginacze i prostowniki st. biodr., ponieważ rzut śr. cięż. przechodzi przez oś stawu. W postawie D rzut ten przechodzi do tyłu od osi st. w st. kolan. i skok. rzut ten przechodzi do przodu od osi obrotu. Postawa D: -zwiekszenie krzywizn kregosl. rozciągnięcie więzadeł i mm +wykorzystanie sił sprężystości +pasywny charakter postawy dział. aktywne mm min. -aparat bierny ulega zmęczeniu i deformacji -praca mm mała, ale ciągle te same mm są napięte Na ustawienie poszczególnych segmentów kostnych ciała zasadniczy wpływ mają mm: -prostownik grzbietu -brzucha -pośladkowe -4-gł. uda -piszczelowe 41.Wyjaśnij dlaczego dla prawidłowej postawy tak ważna jest kontrola masy ciała oraz siła i wytrzymałość mm? Wskaż które zespoły mm są „kluczowymi” w tym procesie. Kontrola masy ciała jest 1 z ważniejszych czyn. służących zachowaniu prawidłowej postawy. Nadwaga wpływa b. niekorzystnie na postawę czł. Zmiana proporcji ciała (np.duży brzuch) powoduje przesuniecie śr. ciężkości. Nierównomierny rozkład masy ciała powoduje > płaszczyzny podparcia. Zauważamy > lordozy lędźwi. i > przodopochylenia miednicy. Powoduje to znaczne przeciążenia st. KD. KD często w celu > płaszcz. podparcia są odwiedzone - powoduje to koślawość lub szpotawość st. kolanowych. Osoby otyłe i kobiety w ciąży > zgięcie podeszwowe stopy i przemieszczają ciało ku tyłowi - rzut śr. ciężkości zbliża się do śr. st. kolanowego i skok. - powoduje to napięcie mm. 2 elem. w utrzymaniu prawidłowej postawy ciała są wytrzymałe i silna mm. szczególne znaczenie mają mm które odpowiadają za ustawienie miednicy: -biodr.-lędźw. -pośladkowe -2-gł uda -pólbłon., pólścięgnisty - stabilizacja boczna -piszczelowy przedni -prostownik palcow stóp - przód -brzuchaty łydki i płaszczkowaty - tył Inne ważne grupy mm to („kluczowe” mm antagoniści praca skurczu izometrycznego): -prostownik grzbietu -brzucha -karku -piszczelowe -4-gł. uda Tylko dobra siła tych mm oraz ich wytrzymałość pozwolą na zachowanie poprawnej postawy. Osłabienie mm sprzyja powstawaniu wad postawy. 42.wyjasnij biomechan. sens stos. „pajączka” do korekty prawidłowej postawy ciała. Zinterpretuj role pętli sprzężenia zwrotnego „biofeedback” w tym procesie. SPRZĘŻENIE ZWROTNE - regulacja, która ma na celu adaptację sygnału sterującego lub nawet programu do zakłóceń sytuacji jaka jest na wyjsciu, możliwe jest skorygowanie kolejnego sygnału albo dostosowanie do zaistniałej syt. starając się o jak najmn. margines błędu (odchylenia) od zamierzonego celu. Sygnał idzie od ukł. sterującego do ukł. sterowanego. System nerw. kontroluje pracę mm szkielet. poprzez skoordynowane działanie: 1.receptorów i dróg aferentnych doprowadzających bodźce do OUN 2. neuronów pośredniczących (spełniają rolę ośr. centralnych, informacji i decyzji) 3.dróg odprowadzających (eferentnych) - przekazanie pobudzenia do efektora System ten jest wspomagany przez ukl. GAMMA, który współdziała z ukl. odprowadzającym reguluje próg pobudliwości prioprioceptorów mm (wrzecionek). Spełnia dodatkowo rolę „szpiega” znajdującego się w obrazie innym niż własny, bo mu donosi inf. o pracy efektorów mm. Ta wspólpraca ukł. GAMMA z syst. sprzężeń zwrotnych stanowi w istocie działania biofeedbecku. Zadanie „pajączka”: dziecko garbi się - sygnał dźwiękowy - dziecko prostuje plecy. Zastosowanie sygnału dźwiękowego - inf. do OUN o nieprawidłowej postawie. Zastosowanie „pajączka” ma sens w przypadku funkcjonalnych zmian w obrębie narządu ruchu. Kiedy występują zmiany anatom.- strukturalne- pajączek nie spełnia swojej roli, może nawet doprowadzić do > nieprawidłowości. Mówiąc o stosowaniu pajączka do korekty postawy ciała mamy na myśli oddziaływanie sprzeżenia zwrotnego. Gdy zakłócenie zmieniające sygnał jest zarejestrowane, wysyłana jest inf. zwrotna - korekcja kolejnym sygnałem. Zadanie ruchowe jest na tyle długie, że jest możliwa korekta sygnału. Poza sygnałem sterującym powstaje sygnał zwrotny. Nastepuje adaptacja sygnału sterującego do zakłóceń na wyjściu. Jeżeli nasza postawa jest nieodpowiednia zostaje wysłana korekta (sygnał dźwiękowy) i minimalizujemy odchylenie. prowadzenie fizjoterapii w oparciu o biofeedback wymaga odpowiedniej aparatury, np.:pajacyk. Pozwalają one kontrolować siłę czy wielkość bodźca. Zadanie pajacyka: do korekcji wad postawy w celu odpowiedniej stymulacji do długotrwałej pracy mięśni posturalnych. 47.Struktura biokinemat. chodu, trajektoria OSM, fazy, okresy chodu -chód to lokomocja polegająca na przemieszczaniu masy ciała skupionej w środku ciężkości, wzdłuż drogi wymagającej najmniejszego wydatku energetycznego. Funkcję podporowo napedowa spełniają kk dolne, a równoważną kk górne. Praca kk jest na przemianstronna, a ruchy cykliczne tj. określone fazy ruchów powtarzają się. Celem chodu jest przemieszczanie ciała człowieka, natomiast jego struktury: kinemat. i dynam. powinny się tak kształtować, aby lokomocja była możliwie ekonomiczna. Składowa pionowa siły odbicia jest mniejsza od 2-krotności ciężaru człowieka, dlatego w chodzie nie ma fazy lotu. Ekonomiczny chód: 90-110 kroków\min, wtedy składowa pionowa siły reakcji mieści się w 0,8-1,2 a (a-ciężar ciała), przy: 195-200 kr/min wynosi 2 a i jest to BIEG. Przemieszczanie OSM w 3 płaszczyznach w 1 cyklu chodu: FAZY I OKRESY CHODU: CYKL CHODU: F.PODPORU F.WYKROKU 60% 40% Podpór piętą Okres przyspieszenia Podpór środkowy O.przeniesienia Podpór przodostopia O.hamowania 48. Koordynacja n/m wybranych grup mm, dynamika odbicia: 1)zginacze grzbietowe stopy: -wykonują pracę ekscentr. w chwili przyłożenia stopy do podłoża. -w fazie wymachu praca koncentr. Zapobiegają opadaniu stopy 2)zginacze podeszwowe stopy: są aktywne w fazie podporu, ich aktywność rośnie łagodnie z pewnym opóźnieniem, max aktywności w końcowej fazie podporu, potem następuje cisza bioelektryczna. 3) m. Czworogłowy uda: -czynność koncentr podczas pokonywania ciężaru stopy i podudzia -czynność ekscentr przy zgięciu kolana. Największa aktywność w początkowej fazie podporu, po niej spadek i chwilowa cisza bioelektryczna. 4)Grupa tylna mm uda (półścięgnisty, półbłoniasty, dwugłowy uda): -w końcowej fazie wymachu czynność statycz-ekscentryczna, max aktywność w początkowej f. podporu -czynność koncentryczna mięśni. 5) Odwodziciele uda: max aktywnosc w początk f. podporu. 6) Przywodziciele uda. 7) Pośladkowy wielki: w końcowej fazie wymachu czynność ekscentryczna, przygotowanie do postawienia nogi, w początkowej fazie podporu( max aktywność) czynność koncentryczna- zablokowanie zgięcia w stawie biodrowym,prostowanie st biodr 8) Prostownik grzbietu: w końcowej fazie wymach, kontrola przeniesienia pędu z dolnej części ciała, na końcu max aktywność, pokonanie momentu siły ciężkości pochylonego tułowia. Dynamiczna reakcja podłoża: 1)składowa pionowa: -podpór piętą 110% CC -podpór środkowy 80%CC(stopa płasko na podłożu) -podpór przodostopia 120%CC 2)składowa pozioma: -wartość od +15 do -20=1/5 - 1/6 CC -moment postawienia pięty na podłoże, siła reakcji z tyłu do przodu, popęd przyspieszający -popęd hamujący -popęd przyspiesz z tyłu do przodu 49.Determinanty chodu wg Degi: 1)Skręt miednicy w płaszcz poziomej: Gdy wysuwa się noga wykoczna do przodu, miednica podąża za tym ruchem i wysuwa swą wykroczna stronę nieco do przodu. Wykonuje w płaszcz poziomej skręt o ok. 4 stop do tyłu, razem 8 stopni. Ruch odbywa się w obu biodrach. Wskutek ruchu miednicy, udo nogi wykrocznej ustawia się w rotacji wewn. Skręt miednicy wydłuża krok. 2)Pochylenie miednicy w płaszcz czoł: Równocześnie z uniesieniem nogi-wykrokiem, miednica po str wykrocznej nieco obniża się wskutek czego po str podporu powstaje względna addukcja, a po str wykroku względna abdukcja. Opadanie miednicy po str wykrocznej zmusza kolana do zgięcia, aby uchronić stopę przed zaczepieniem palcami o podłogę. Dzięki pochyleniu miednicy unoszenie się środka ciężkości zostaje zredukowane o połowę. 3) Zgięcie koana w fazie podporu W fazie podporu gdy stopa spotyka się z podłogą, kolano jest wyprostowane. Zaraz potem zgina się ono do kąta 15 stop., aż stopa położy się podeszwą do podłogi, po czym zaraz po okresie pełnego obciążeni9a stóp następuje znów całkowity wyprost. Zgięcie kolana w chwili gdy cieżar ciała przenosi się do przodu ponad nogą podpierającą, redukuje wys uniesienia środka ciężkości 4)ruchy stopy i st. skok-goleniowego Gdy pieta nogi wykrocznej styka się z podłogą, stopa jest uniesiona grzbietowo, zaraz potem zgina się podeszwowo, przykłada do podłogi i ustala. Goleń z kostkami zakreśla łuki ponad piętą (st. k. skok.). Następuje moment pełnego obciążenia stopy, pod koniec którego zaczyna unosić się pięta. Ruch odbywa się wokół osi obrotu, mieszczącej się w przodostopiu (głowy kk śródstopia i st. śródstopno-paliczkowe) 5)ruch kolana Kolano zgina się zaraz po styku pięty z podłogą, kostki unoszą się zakreślając łuk ponad stępem oraz poraz 2, gdy pieta zaczyna się unosić, a stopa przygotowuje się do odbicia. Inaczej mówiąc kolano zgina się zawsze wtedy, gdy funkcjonalna dł. kończ. zwieksza się wskutek unoszenia kostek. Ruchy kolana i stopy są sprzeżone. Zginanie kolana amortyzuje funkcjonalne wydłużanie, które spowodowało, by niekorzystne > amplitudy ruchów śr. ciężk. w górę i w dół. 6) ruchy boczne miednicy

Naprzemienne przekładanie ciężaru ciała z 1 nogi na 2, powoduje naprzemienne przesuwanie miednicy na boki w pł. Poziomej. Boczny ruch miednicy łączy się z rotacją miednicy, z przechylaniem się 1 jej str. ku dołowi. 50. Pojęcie biegu, struktura biokinematyczna: fazy i okresy: BIEG jest formą lokomocji charakteryzująca się przemieszczniem ciała czł. w przestrzeni i czasie w wyniku rozwijania sił napędowych KD w jednopodporowych cyklicznie nast.ępujących po sobie fazach. Prędkość biegu jest funkcją długości kroku L i częstotliwości kroku F. Struktura kinematyczna w biegu: Jeden krok biegowy - FAZA PODPORU +okres amortyzacji +okres odbicia -FAZA LOTU +okres wznoszenia OSM +okres opadania OSM Fazy KK wymachowej 1.tylne wahadło 2moment pionu 3przednie wahadło Fazy kk podporowej 4 faza amortyzacji 5moment pionu 6faza odbicia właściwego Fi - siła bezwładności Fo - siła odśrodkowa a - przyspieszenie V - prędkość R - siła reakcji N - składowa normalna (prostopadła) T - siła tarcia 51. scharakt. Strukt. Biodynam. Biegu (przebiegi czasowe sił reakcji podłoża w zależności od techniki stawiania stopy). Wyróżniamy 2 typy: 1 piętowej 2 śródstopno-palcowej Wykresy (zeszyt) 52. zdef. Poj. Techniki ruchu i skutecznej techniki ruchu Technika= technikos- kunsztowny Techne- sztuka, rzemiosło Techniką ruchową nazywamy ogólny sposób rozwiązywania zadania ruchowego określonego przez taktykę działania przy uwzględnieniu cech psychicznych i fiz. człowieka. Skuteczna technika ruchowa-to taka która pozwala na osiągnięcie max. rezultatu sportowego jeżeli parametry wykonywanego ruchu mają wart. Ekstremalną (rzadziej optymalne). 53. scharakt. model czyn. wpływających na rezultat działalności ruchowej czł. Scharakt. związek ilości ćw. I inf. z techn. ruchu: (Zeszyt-czynniki) Technika ruchu jest zależna od liczby i rodzaju wykonywanych ćwiczeń oraz od liczby i rodzaju poddawanych informacji w procesie szkolenia sportowego. Te = f(nc,ninf). 54. zdef. kryteria oceny skutecznej techn. ruchu w min 2 zd. ruchowych (dyscyplinach sportu) Warunki statyki 1 kryterium stabilności postawy - miarą stabilności postawy jest wielkość powierzchni podst. (konturu podparcia) p i wysokością uniesienia ogólnego śr. masy h. p=max, h=min. 2 kryt. dogodności do startu w dowolnym kierunku Start będzie tym szybszy, im większy impuls siły rozwinie zawodnik mv = T(t)dt = max gdzie: m-masa v-predkość na starcie T-siła tarcia t-czas 3.kryt. ekonomii wysiłku Ekonomiczna (będzie) postawa, przy której mm będą najmniej napięte Mm = Qr = min Gdzie: Mm-moment siły mm Q-siła ciężkości r-ramię siły Kryteria oceny skutecznej techn. uderzeń: 1. kryterium celności ruchu (uderzenia) Celność ruchu charakteryzuje skierowanie uderzenia (lub piłki) w to m-ce, które jest zaliczane przez przepisy i aktualne najtrudniejsze do obrony. Kryterium oceniane jest wg min odchyleń od śr. trafienia Sx,y,z=min Gdzie: S-przestrzenne odchylenie od śr. trafienia 2. kryterium zaskoczenia przeciwnika - zależy od skierowania uderzenia (lub piłki) w czasie najmniej spodziewanym przez przeciwnika powodując jego wydłużony czas obrony Tobrony=max Kiedy najłatwiej zaskoczyć przeciwnika? Gdy: -ma w danym momencie zachwianą równowagę. -ma duży pęd w określonym kierunku -jest chwilowo pozbawiony możliwości rozwijania sił zewn. (w fazie lotu) 3. kryterium dużego pędu części uderzającej Powoduje nadanie dużego pędu obiektowi (piłce) lub wywołanie dużego impulsu siły uderzającej Mu(Vu1 - Vu2)= Mp(Vp1 - Vp2)=max Gdzie: Mu-masa uderzenia Vu1-predkość Mu przed uderzeniem Vu2-po uderzeniu Mp-masa piłki lub przeciwnika Vp1-predkość Mp przed uderzeniem i po- Vp2 55. scharakt. Mechanizmy i modele obciążeń kręgosłupa Prawidłowy układ obciążeń decyduje o prawidłowym ukształtowaniu zespołu kostno-szkieletowego i stanowi podstawę jego czynności. Kręgosłup to podst. element narządu ruchu. Zmiany w 1 odc. powodują zmiany czynności i rozwój zniekształceń w pozostałych odc. kregosł. i całym narządzie ruchu. Kręgosłup jest poddawany obciążeniom: -ściskaniu -zginaniu -rozciąganiu - skręcaniu K. ma 2 rodzaje stabilności: WEWN. -krążki międzykręgowe -więzadła ZEWN -mm gł. brzucha i kl. piers. Istotny udział w przenoszeniu obciążeń prze kręg. mają mm przykręgowe, mm brzucha i kl. piers Siła wynikająca z podnoszenia ciężaru rękami jest przenoszona na kręgosłup przez mm pasa barkowego, m. czworoboczny, miednicę i kl. piers; obserwuje się też zmiany cieśn.. w jamie brzusznej i kl.p. Działające mm tułowia i cieśn.. w jamie powodują obciążenie kregosł. o ok. 50% (cz. piers.) i o ok. 30% cz. lędźwi. W zależności od pozycji ciała zmienia się cieśn.. wewn. krążka międzykręgowego. Nachemson badał zmiany cieśn.. kr. miedzykr.L3-L4 w różnych pozycjach i czynnościach. Najmniejsze napięcie i cieśn.. w krążku występuje gdy kąt odchylenia =120%, a podparcie lędźwi jest na wys. 20cm. Najwyższe cieśn.= kat 90%. Modele obciążeniowe kręgosł. pozwalają ocenć patomechaniczne przeciążenia, wyznaczyć szacunkowe wartości obciążen. Najszersze zastosow. znalazły modele Stotte1a i Otengera - uproszczenia dotyczą: przyjmowania wartości siły mm, więzadłowe, oddziaływania tk. miękkich. MODEL STOTTE`A Śr. ciała pokrywa się ze śr. ci ężkości ciała, który jest podstawą do przyjmowania obciążeń dział. na kręgosłup, sił i obciążeń w rejonie danego kręgu. Przedstawił on warunek równowagi obciążeń w rejonie k. krzyżowej i kregu L5 w skłonie w przód. Analiza sił działających na kręg w pł. krążka międzykr. L5-S1 i prostopadle do niej. Kąt to kat pochylenie k. krzyżowej do poziomu. Obciążenia są równoważone przez składową reakcji, działającą pod kątem 90 stopni do pł.. która powoduje ściskanie krążka. Cieśn.. w jamie brzusznej zależy od mm skośnych. Siła tych mm podpiera kręgosłup. Cieśn.. wewn. jamy brzusznej redukuje siła prostowników grzbietu. Linia przebiegająca prze k. krzyżową tworzy z pł. poziomą kąt 71 stopni, prostownik grzbietu działa w odl. 4,8cm od śr. obrotu, ciężar tułowia na poziomie L5= 42,2%mc. masa ramion= 9,8%mc. i działa w odległości 55cm od pkt 0, cieśn.. jamy brzusznej 70mmHg i wywołuje siłę 326N, i działa w odl. 10 cm od punktu śr. obrotu. W celu określenia sił wywieranych przez mm przyjęto, że siła w każdym mm jest wprostproporcjonalna do jego przekroju poprzecznego MODEL SCHULTZA - model obciążeniowy kr. lędzw. Autor traktuje ciało ludzkie jako bryłe. Statyczna analiza obciążeń mówi o: -zależnościach między siłami zero -zalężnościach między momentami tych sił a siłami wewn i ich momentami Sposób postępowania można przedstawić na przykładzie określenia sił wewn. na poz. L3. Określamy reakcję na obci.ążenie siłami zewn czesci ciała poniżej pow. przekroju - wyznaczmy z 6 równań równowagi Newtona. Znając obciążenia i ciężar ciała z równań obl. składowe reakcji. Reakcja do zrównoważenia górnej części ciała powstaje w części lędźwiowej przez skurcz mm, napięcia tk. , cieśn.. w jamie brzusznej i reakcje oddziaływania kręgu (siły wewn. tułowia). Są one wyważane przez momenty zewn. obciążeń kręgosłupa bardziej niż przez same obciążenia zewn. 56. Scharakt. Podst. Kryteria prewencji przeciążeń kręgosłupa PRZECIĄZENIE- stan, w którym pod wpływem działania sił na kręg. w procesie przenoszenia obciążeń zostaje przekroczona wytrzymałość fizyczna tkanek, zdolność adaptacji oraz wydolność czynnościowa mm, więzadeł, st. i kości u czł., dochodzi do zachwiania równowagi statyczno-dynamicznej. Dwa mechanizmy zniszczeń struktur kręgosł.: 1 wynik normalnych funkcji życiowych czł. realizowanych w nieanatomicznych warunkach, dlugotrwałe dział. cyklicznych obciążeń- zmęczeniowe, pęknięcie łuku kręgu- uraz. Na przeciążenia kr. wpływ mają: -rozkłady obciążeń -budowa geometryczna- ukształtowanie -własności fiz. struktur kr. -rozkłady naprężeń i odkształceń Relacje przyczynowo skutkowe przeciążeń kręgosłupa: 1 więzadła w rejonie łuku - niszczenie przez ruch zgięciowy do przodu 2 nadmierne ruchy okrętne i przeprost - powodują zmiany wyrostka stawowego 3 długotrwałe obciążenie ściskające- zmiany trzonów kręgów 4 obciążenia przekraczające wytrzymałość kostną -złamania trzonów 5 przeciążenia zgięciowe i asymetryczne ściskanie- zmiany w krążkach międzykręgowych Obciążenie kręg. podczas ruchu powodowane są przez: -elementy kostne -połączenia st -system więzadeł -Mm Przeciążeniom często towarzyszy lub sprzyja niestabilność (małe obciążenie powoduje duże przemieszczenia). Różnice obciążenia podczas pchania i ciągnięcia wózka: -Pchanie- mm brzucha przeciwstawiają się mm prostownika grzbietu (mają większe ramię dźwigni niż ramię prostownika- wymaga to użycia mniejszej siły) -Ciągnięcie- mm prostownika grzbietu stawiają opór momentów gnących(?), wywołane przez poziome siły ciągnięcia. Mniejsze obciążenie kr. podczas pchania niż ciągnięcia. 57. scharakt biomach. ST. Biodr. * Podział sił działających na staw biodrowy: - ZEWNĘTRZNE:* przyciąganie ziemskie; *oddziaływanie podporowe; * inne siły; - WEWNĘTRZNE: *działanie mm; * Staw biodrowy przenosi obciążenia statyczne i dynamiczne wynikające z: -masy ciała; -siły mm; -przyspieszenia; -przyciągania ziemskiego. * Kąt Y i kierunki działania sił (wektorów) działające na staw biodrowy są zmienne- zależą od ich funkcji i fazy chodu. * Wg Bergmana i innych autorów w fazach chodu zmienia się: -wartość obciążeń -kierunek i wartość wektora siły wypadkowej; -położenie środka ciężkości, przemieszcza się w stronę przeciwną do kończyny obciążanej. * Badania Powelsa: dwie sytuacje: 1). Obciążenie obu nożne- w środku ciężkości są obciążenia od głowy, tułowia, KKG równe 62% masy ciała;

2). Obciążenie /podparcie na jednej nodze: obciążenie od głowy, tułowia, KKG i drugiej KD, wypadkowe obciążenie=81% masy ciała. * Wektor wypadkowej siły jest ukierunkowany w punkt obrotu zero- środek anatomiczny głowy kości udowej. * Reakcje obciążeń przedstawia się graficznie za pomocą dźwigni dwuramiennej- słuszna jest ona dla stanów równowagi- środek ciężkości ciała w płaszczyźnie czołowej. * Powels uwzględnia funkcję (mięśnia) pasma biodrowo-piszczelowego za pomocą cięgna nad kolanem do krętarza większego stymuluje równoważenie momentu gnącego w trzonie kości udowej. Uwzględnia też oddziaływanie mm rotujących udo. * Model MAQUETA odmienne przedstawienie pasma biodrowo-piszczelowego( napinany przez m odwodzący). Pasmo to jest dodatkową siłą poziomą, która stabilizuje staw biodrowy. W tym modelu większa zgodność z anatomią górnej części kd. 58.scharakt. Alloplastykę ST. Biodr. * W zaawansowanych zmianach stawu biodrowego od 30 lat stosuje się leczenie za pomocą alloplastyki stawu biodrowego (cementowa, bezcementowa). * Elementy endoprotezy: -trzpień; -główka; -panewka. * W leczeniu zmian zwyrodnieniowo-zniekształceniowych stosuje się: -osteotomię; * Endoprotezoplastykę stawu biodrowego (częściową i całkowitą); - artrodezę. * Alloplastyka - usunięcie chorego stawu i wszczepienie „sztucznego stawu” -radykalne zlikwidowanie zmian patologicznych stawu - zmniejszenie bólu, odtworzenie funkcji biodra. - całkowita alloplastyka - wymiana panewki i głowy -częściowa alloplastyka - wymiana głowy. * Endoprotezy kołnierzowe i bezkołnierzowe (Wellera, Centrament): Kołnierz - niedopuszczenie do wgłębiania się endoprotezy do wnętrza kości udowej. * Najczęściej główki ceramiczne (duża twardość i gładkość), poza tym ze stopów metali i cyrkonu. Nowsze rozwiązanie- trzpień z włókna węglowego, główka ceramiczna. * Obecnie: - endoprotezy gł. bezcementowe - coraz krótszy trzpień, dociśnięcie w kanale przez śrubę kostną, z zewn. części kości; - panewki polietylenowe lub ceramiczne. * Na trzpieniu lub jego części- warstwa porowata - w nią wzrasta kość-trwałe połączenie. * Gdy panewka nie jest nadmiernie zniszczona- alloplastyka częściowa-wszczepienie trzpienia i głowy o zwiększonej średnicy i kształcie eliptycznym- daje to efekt smarowania hydrodynamicznego. * Wskazania do zabiegu: - artroza główki; - złamania kości; - choroba nowotworowa; - martwica kości. UWARUNKOWANIA TECHNICZNE ALLOPLASTYKI STAWU BIODROWEGO: Totalna alloplastyka usuwa ból i umożliwia pacjentom powrót do aktywności życiowej. Przed zabiegiem zadajemy pytanie - jaki rodzaj implantu będzie najlepszy, jak precyzyjnie powinien być umieszczony implant, jak wmontowany, jak zabezpieczony przed wysunięciem. Najważniejszy problem związany z mocowaniem bezcementowym jest rozłożeni obciążeń na możliwie największą powierzchnię na styku wszczepienia- kość. Siły między implantem, a kością zależą od: - modelu endoprotezy; - powierzchni kontaktu; - własności materiałowych kości i endoprotezy; - techniki operacyjnej. Obecnie 1/3 technika bezcementowa. Trzpień posiada pory- przyrost kości, dobre umocowanie, odpowiednia średnica otworu w kości: - gdy otwór zbyt mały to podczas wprawiania implantu powierzchnia kości zostanie zdeformowana; - gdy otwór zbyt duży to wystąpi luz między kością i implantem, brak przyrostu kości i ból. Zakłada się, że szczelina między kością i implantem powinna wynosić 0,25 cm -dla zapewnienia przyrostu kości. * Siła zastosowana do wciskania zbyt duża- pęknięcie kości. Zbyt mała - źle wprowadzony implant, brak przerostu kości. * Czynniki biomechaniczne wpływające na warunki stabilności pierwotnej i wtórnej to prawidłowe relacje naprężeniowo-odkształceniowe w ukł. kość- implant. Na odpowiedni rozkład naprężeń wpływają: właściwości fizyczne i geometryczne tych struktur. * Trudności, które muszą być rozwiązane: 1) biozgodność materiałów; 2) odpowiednia reakcja sztywność trzpienia i kości; 3) zapewnienie łatwego wszczepienia endoprotezy; 4) dostosowanie przenoszenia obciążeń do warunków anatomicznych. Niepowodzenia w rekonstrukcji stawu powodują powstanie naprężeniowej strefy ochronnej. 59 .biomech ST. Kolanowy OBCIĄŻENIA STAWU KOLANOWEGO: Mogą przyjmować różne wartości, które zależą od wykonywanej czynności. Osiowe obciążenie stawu podczas chodzenia w poziomie lub po schodach może wynosić1,3 -masy ciała, podczas biegu 2x większe od masy ciała. Momenty sił (wynik oddziaływania sił mięśniowych mogą wynosić ok. 50Nm Reakcja podparcia z piętą przenoszone przez powierzchnię stawu i więzadła rzepkowe. 2.Większe obciążenia przenoszą tylne struktury więzadłowo-mięśniowe nogi. Obciążenia zmienne podczas ruchu- zależą od części stopy, która kontaktuje się z podłożem i zakresu ruchu podudzia. W biomechanice schematem obciążeń jest model MAQUETA: podczas stania na obu stopach kolana są obciążone symetrycznie częścią masy ciała powyżej kolana (85%mc). Wypadkowa obciążeń przechodzi przez środek ciężkości (S3) będący na poziomie kręgu lędźwiowego L3 . Dla osoby o masie 70 kg kolana będą obciążone siłami R1=R2=292N. Obciążenie stawu kolanowego w płaszczyźnie strzałkowej- siła wypadkowa obciążająca staw wynik oddziaływania masy ciała stopy na podłoże i odpowiednich grup mm. Obciążenie rozłożono na: - siły działające na staw udowo-piszczelowy; - siły działające na staw udowo-rzepkowy. Prawidłowo obciążone kolano ma równomierny rozkład sił na kłykciach kości piszczelowej. Podczas chodu na skutek reakcji podłoża, przeciążenie przedziału przyśrodkowego- predyspozycja do ustawienia szpotawego. 60. Alloplastyka ST. Kolan. * Endoprotezoplastyka to jeden z najskuteczniejszych sposobów leczenia zmian destrukcyjnych stawu kolanowego. * Pierwsza operacja - wszczepienie całkowitej endoprotezy zawiasowej (niepełna kinematyka stawu), później endoprotezy kłykciowe. * Implanty kolanowe dzielimy na: zawiasowe, kłykciowe i mieszane. * Elementy endoprotezy: - cz. udowa implantowana w nasadzie dalszej k. udowej - cz. piszczelowa - oś zawiasu (sworzeń) - jedno lub dwa łożyska ślizgowe - elementy mające sworzeń w części udowej lub piszczelowej Zależnie od stopnia zmian destrukcyjnych struktur kostnych stawu, wraz ze zniekształceniem i niestabilnością stosuje się endoprotezy całkowicie powiązane lub półzwiązane. Materiał, z którego wykonujemy implanty: - stopy tytanu, kobaltu - polietylen wysoko-cząsteczkowy (dobre właściwości mechaniczne, odporność na ścieranie, dobra sprężystość, wytrzymałość, mały ciężar, biokompatybilność). Protezy, które zapewniają ruch rotacyjny podudzia: policentryczne i geometryczne zbudowane z dwóch oddzielnych części udowej i piszczelowej. * Obecnie często endoprotezy kłykciowe. * Najprostsze rozwiązanie endoproteza płytkowa typu kłykciowego; endoprotezy częściowe - wymianie ulega struktura przyśrodkowa lub boczna stawu kolanowego.

---