Tezy do zaliczenia I semestru z biomechaniki klinicznej

I. Pytania do tez nr : 1,2,3,4

1. Zdefiniuj pojęcie biomechaniki.

Biomechanika- (bios- życie, mechane- narzędzie pracy, mechanizmu) nauka badająca właściwości mech. tkanek i narządów oraz ruch mechaniczny żywych organizmów- jego przyczyny i skutki. Biomechanika jest interdyscyplinarną nauką zajmującą się badaniem struktury ruchu organizmów żywych- w szczególności człowieka- głównie przy pomocy metod stosowanych w mechanice, rozszerzonych o oryginalne metody z innych dziedzin. Biomechanika jest nauką o ruchu, związanymi z nim obciążeniami i ich skutkami, mechanizmach ruch ten wywołujących, ze szczególnym uwzględnieniem człowieka i zwierząt.

Geneza biomechaniki : w jej skład wchodzi anatomia, fizjologia i mechanika. Biomechanika dzieli się na ogólną i stosowaną. W skład stosowanej wchodzą medyczna/ rehabilitacyjna, sportu, inżynierska, ergonomiczna.

Biomechanika ogólna- zajmuje się ogólnymi zagadnieniami ruchu, może badać zarówno ruchy człowieka jak również zwierząt. W biomechanice ogólnej bada się zasady budowy i funkcji aparatu ruchowego, jak również ogólne pojęcia i zasady ruchu.

Biomechanika sportu- zajmuje się badaniem, modelowaniem ruchu zawodnika.

Biomechanika medyczna( rehabilitacyjna) zajmuje się głownie neurofizjologicznymi aspektami układu mięśniowo- stawowego, elektromiografią, klinicznymi aspektami przepływu płynów biologicznych, funkcjonalną stymulacją elektryczną mięsni, nerwów, kości.

Biomechanika ergonomiczna- jest nauką o ruchu oraz związanych z nim obciążeniach i ich skutkach, mechanizmach ruch ten wywołujących ze szczególnym uwzględnieniem człowieka i zwierząt.

Biomechanika inżynierska- zajmuje się modelowaniem ruchu, badaniem postawy ciała, właściwości mechanicznych i elektrycznych mięśni, tkanki łącznej, ścięgien, płynów biologicznych, właściwości mechanicznych i regulacyjnych.

2.Wyjaśnij genezę biomechaniki oraz pojęcie interdyscyplinarności biomechaniki.

Biomechanika jest interdyscyplinarną nauką zajmującą się badaniem struktury ruchu organizmów żywych- w szczególności człowieka- głównie przy pomocy metod stosowanych w mechanice. Biomechanika jest nauką o ruchu związanych w nim obciążeniach i ich skutki mechanizmach ruch ten wywołujących ze szczególnym uwzględnieniem człowieka i zwierząt.

Geneza biomechaniki : w jej skład wchodzi anatomia, fizjologia i mechanika. Biomechanika dzieli się na ogólną i stosowaną. W skład stosowanej wchodzą medyczna/ rehabilitacyjna, sportu, inżynierska, ergonomiczna.

Podstawowymi bądź pokrewnymi naukami dla biomechaniki są:

1. mechanika ( przyczyny ruch i ich skutki muszą być opisywane wielkościami fizycznymi)

2. anatomia ( opisuje strukturę układu kostno- mięśniowego)

3. fizjologiczna ( daje podstawę do interpretacji funkcji mięśni i procesów sterowania nimi przez układ nerwowy )

Biomechanika ogólna- zajmuje się ogólnymi zagadnieniami ruchu, może badać zarówno ruchy człowieka jak również zwierząt. W biomechanice ogólnej bada się zasady budowy i funkcji aparatu ruchowego, jak również ogólne pojęcia i zasady ruchu.

Biomechanika sportu- zajmuje się badaniem, modelowaniem ruchu zawodnika.

Biomechanika medyczna( rehabilitacyjna) zajmuje się głownie neurofizjologicznymi aspektami układu mięśniowo- stawowego, elektromiografią, klinicznymi aspektami przepływu płynów biologicznych, funkcjonalną stymulacją elektryczną mięsni, nerwów, kości.

Biomechanika ergonomiczna- jest nauką o ruchu oraz związanych z nim obciążeniach i ich skutkach, mechanizmach ruch ten wywołujących ze szczególnym uwzględnieniem człowieka i zwierząt.

Biomechanika inżynierska- zajmuje się modelowaniem ruchu, badaniem postawy ciała, właściwości mechanicznych i elektrycznych mięśni, tkanki łącznej, ścięgien, płynów

3 Zdefiniuj pojęcia :

Akcelerometria (ALM) -metoda badania przyśpieszeń liniowych i kątowych

Dynamometria ( DNM) - metoda badania sił generowanych przez mięśnie ( funkcjonalne zespoły mięśniowe) lub sił reakcji rozwijanych w środowisku zewnętrznym.

Elektrogoniometria(EGM) - metoda badania przemieszczeń kątowych głownie w stawach kończyn i ich pochodnych.

Elektromiografia powierzchniowa sEMG (powierzchniowe EMG) - do zbierania informacji o czynności elektrycznej mięśni wykorzystuje się powierzchniowe elektrody naklejane na skórę. sEMG w rehabilitacji, wykorzystuje się w celu podniesienia efektywności wykonywanych ćwiczeń, mających na celu zwiększenie lub zmniejszenie napięcia mięśni - metoda biofeedback.

Elektromiografia ( EMG) metoda badania czynności bioelektr. mięśni szkieletowych; polega na graf. rejestracji zmian potencjałów elektr. mięśni, np. podczas wykonywania ruchów (dowolnych lub stymulowanych).

Elektrostymulacja funkcjonalna ( FES) - metoda badania charakterystyki tkanek i narządów ( mięśni) pod wpływem pobudzenia z generatora zewnętrznego( stymulatora elektrycznego)

Fotokinemetria (FKM) - metoda rejestracji ruchu człowieka przy pomocy kamer filmowych( analogowych- cyfrowych) i systemów optoelektrycznych równocześnie metoda analizy ruchu na podstawie jego zapisu techniką światłoczułą/ elektroniczną

Kinemetria ( KM)

Fotometria (FM)

Modelowanie( MDL) - metoda badawcza polegająca na zastąpieniu realnego układu (złożonego) poprzez układ prostszy (model) odzwierciedlający właściwości ( strukturę i funkcję) badanego układu realnego.

Spidometria ( SDM) - metoda badania prędkości liniowych i kątowych( mechaniczna, mech.- elek., fotokinematyczna, fotodiodowa, radarowa, laserowa)

4. Scharakteryzuj minimum 3 metody badawcze biomechaniki i możliwości ich zastosowania w rehabilitacji ruchowej ( fizjoterapii)

EMG - metoda pomiaru potencjału czynnościowego mięśni nazywa się EMG. Jest to wykorzystywane jako narzędzie diagnostyczne do oceny przewodnictwa nerwu i reakcji mięśni, w chorobowo zmienionych tkankach, oraz do identyfikacji i pomiaru aktywności mięśni podczas pobudzenia w statyce i diagnostyce. Ma to zastosowanie w fizjoterapii, ponieważ dzięki EMG jesteśmy w stanie określić czy w danym mięśniu będzie potencjał czynnościowy czy tez nie. Dostarcza informacji pośrednio związanych z mechanicznymi przejawami działania mięśni. W biomechanice istotnym problemem jest np. określenie udziałów mięśni w danym mechanizmie, koordynacja napięć między antagonistami, określenie rodzaju czynności mięśni, a w niektórych przypadkach np. w statyce służy do określania związku pomiędzy sygnałem EMG a siłą wyznaczoną przez mięśnie. Rejestrując sygnał EMG z pojedynczego rozkurczu mięśni mierzymy zmianę potencjału elektrycznego przewodzącego przez jego błonę. W spoczynku potencjał elektryczny w błonie wynosi - 90 mV, przy pobudzeniu w komórce wzrasta chwilowo do 30 - 40 mV. Ta zmiana reprezentowana dla potencjału czynnościowego włókna jest odbierana elektrodami umieszczonymi wew. lub na zew. mięśni. W mięśniu żywym pojedyncze włókno nigdy nie jest stymulowane samo, lecz ze wszystkimi włóknami tworzącymi jednostkę motoryczną. Zmianę potencjału elektrycznego przechodzącego przez błonę podczas jej stymulacji ponadprogowej, nazywamy potencjałem czynnościowym jednostki motorycznej. Elektromiografia polega na pomiarze i rejestracji potencjału między dwoma obszarami mięsni zlokalizowanymi w pobliżu obu biegunów, użytku elektrod. Na wartość zmiennego sygnału EMG w głównej mierze będą wpływać potencjały czynnościowe, jednostek motorycznych, znajdujących się najbliżej biegunów użytych elektrod. EMG jest to suma czasowo- przestrzenna potencjału czynnościowego jednostek motorycznych podczas pobudzenia , mierzona specjalnymi elektrodami.

Goniometria( pomiar zakresu ruchu ) Terapeucie pomaga przede wszystkim ocena funkcji ruchowej pacjenta. Pomiar zakresu ruchu wymaga przyjęcia określonego uk. Odniesienia, konwencji nazw kierunków ruchu i wreszcie zasad samej procedury pomiarowej. Stawem nazywamy ruchome połączenia dwóch sztywnych członów, stanowiących elementy uk. Ruchu. Pojęcie stawu obejmuje powierzchnia stawowa kości, torebki stawowej i więzadła. Zakres ruchu wyznaczony jest poprzez kąt, jaki zawiera się miedzy skrajnymi położeniami jednego z członów względem drugiego, unieruchomionego, zatem pomiar zakres ruchu stawu w drugiej płaszczyźnie będzie polegał na pomiarze kąta, którego wierzchołek leży w osi stawu zaś stanowią dwa skrajne położenia tego samego odcinka leżące na członie ruchu. Zakres ruchu w stawie def. Się jako przed ( zakres zmian) kąta stawowego między krańcowymi położeniami członów w stawie w danej płaszczyźnie ruchu. Należy wiec wyznaczyć przedział zmian kata stawowego, w tej płaszczyźnie wymagać to będzie pomiaru dwóch skrajnych wartości kąta stawowego α max. i α min. w interesującej nas płaszczyźnie, a ruchomość stanu wyniesie α 2 = αmax. - αmin. Pomiar ten prowadzi do użycia goniometru. Nazwa to oznacza kątomierz wyposażony najczęściej w 2 linijki ruchome, ma skale do odczytania pomiaru.

Stabiligrafia - badanie procesu utrzymania równowagi dotyczą one głownie zmian pkt. Położenia siły nacisku stopami n a podłoże. Zmiana tego punktu jest jakby odpowiedzią na utraconą równowagę. Ze stabilizatorami odczytamy max. wartości przemieszczeń pkt. Przyłożenia siły nacisku stopami na podłoże. Max. wielkość przemieszczeń jest to największa odległość przemieszczenia punktu przyłożenia siły ucisku przez cały okres badań. Na podstawie wyników max. przemieszczeń możemy zorientować się, jaką cześć powierzchni zakreślonej przez stopy wykorzystuje osoba dla potrzeb regulowania innowacji. Badania te obejmują wielkości przemieszczeń masy ciała oraz wielkości zmian siły przyłożonej do punktu przyczepu. Jeśli na ciało nie działają żadne siły zew. Wówczas skutek ciężkości ulega wychyleń nat. przez przychylanie w następstwie powrotu do tej równowagi.

5. Zdefiniuj pojęcia :

CZŁON - sztywny element ciała ludzkiego w postaci kości.

STOPNIE SWOBODY - jest to wielkość określająca możliwość wykonywania ruchów niezależnych względem siebie.

LICZBA STOPNI SWOBODY - jest to liczba niezależnych parametrów określających dowolne położenie członu, łańcucha biokinematycznego lub biomechanizmu. W przestrzeni jest jednoznacznie określana przez 6 parametrów, 3 z nich to np. współrzędne dowolnego punktu względem osi X, Y, Z, a 3 następne wyznaczają kąty obrotu tego ciała α, β, γ, względem osi X, Y, Z. Zatem swobodny człon sztywny posiada 6 stopni swobody a para kinematyczna może ich posiadać nie więcej niż 5.

PARA BIOKINEMATYCZNA - jest to ruchowe połączenie dwóch lub więcej członów , wzajemnie ograniczające ich ruchy względne. Ruchowe połączenie członów występuje wówczas, gdy istnieje między nimi stale co najmniej jeden punkt wspólny oraz gdy ruch względny członów wynosi co najmniej 5 stopni kątowych lub 1-3 mm. Za pary kinematyczne uznaje się stawy, a nie uznaje się połączeń kości za pomocą więzozrostów oraz chrząstkozrostów. Parami biokinematycznymi nie są również tzw. Stawy półścisłe.

Klasyfikacja par biokinematycznych
klasa pary	liczba stopni swobody	liczba odjętych stopni swobody	Staw
III	3	3	kulisty
IV	2	4	siodełkowaty, eliptyczny, kłykciowy
V	1	5	zawiasowy, śrubowy, obrotowy

RUCHLIWOŚĆ PAR BIOKINEMATYCZNYCH - jest to liczba stopni swobody łańcucha względem przyjętej podstawy. Podstawą nazywamy ten człon, z którym umownie wiążemy nieruchomy układ odniesienia. Dla kończyny górnej jest to łopatka.

ŁAŃCUCH BIOKINEMATYCZNY - jest to spójny zespół członów połączonych w pary biokinematyczne. Taki łańcuch może stanowić np. palec, ręka, czy tez cała kończyna. Możemy wyróżnić łańcuch biokinematyczny :

• otwarty - ruchy przemieszczania w stawach są niezależne

• zamknięty- ruchy przemieszczania w stawach są zależne od innych stawów, ruch w jednym stawie powoduje ruchy w sąsiednich.

KLASA PAR BIOKINEMATYCZNYCH - jest to liczba odjętych stopni swobody w ruchu względnym członów, z których każdy może mieć maksymalnie 6 stopni swobody w przestrzeni.

KĄT STAWOWY - kąt utworzony przez dwie proste będące osiami symetrii dwóch sąsiednich segmentów ciała.

ZAKRES RUCHU - zakres, zmiana kąta stawowego pomiędzy krańcowymi położeniami segmentów ciała w danej płaszczyźnie.

• Czynny- taki, który jest wykonany przy pomocy sił ( momentów własnych mięśni)

• Bierny- to taki, który jest wykonany przy pomocy sił ( momentów) zewnętrznych ( przy biernym zachowaniu się mięśni)

9. Zdefiniuj pojęcia :

MASA- ilość materii ciała mierzona jego bezwładnością, określa przyśpieszenie ciała przy działaniu na nie danej siły, określa siły przyłożone do ciała w polu grawitacyjnym np. Ziemi

ŚRODEK MASY - nazywamy punkt skupienia masy całego układu, środek masy pod wpływem sił zew. Porusza się tak jakby w nim była skupiona cała masa i jakby w nim przyłożona była siła F, równa sumie geometrycznej wszystkich sił zew. działających na układ. Siły wew. nie mogą zmieniać ruchu środka masy.

Twierdzenie o środku masy: jeśli dwa ciała będące w spoczynku zaczną poruszać się wyłącznie pod wpływem sił wzajemnego oddziaływania wówczas ich środek mas pozostaje nadal w spoczynku. Jeżeli w układzie dwóch ciał działają tylko siły wew. wówczas środek mas układu porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

ŚRODEK CIĘŻKOŚCI- nazywamy punkt przyłożenia siły ciężkości ciała,

1. środek ciężkości pręta o jednakowym przekroju ( jednorodny) leży w połowie jego długości.

2. Środek ciężkości płaskich regularnych figur leży w ich środku geometrycznym.

3. Środek ciężkości płaskiej figury w postaci trójkąta leży na przecięciu się linii środkowych.

4. Środek ciężkości równoległoboku, w szczególności prostokąta leży na przecięciu się przekątnych.

5. Środek ciężkości brył mających środek symetrii, jak np. kula ,elipsa, walec, cylinder, obręcz, sześcian, prostopadłościan, leży na środku symetrii tych brył.

ŚRODEK WYPORU - to punkt w którym przyłożona jest wypadkowa siła wyporu. Wartość tej siły równa się ciężarowi cieczy, wypartej przez zanurzone ciało

PROMIEŃ ŚRODKA MASY - odległość środka ciężkości od któregoś z końców odcinka będącego jego długością

BEZWŁADNOŚĆ- suma wszystkich punktów masy i wszystkich odległości od osi ruchu.

MOMENT BEZWŁADNOŚCI- wielkość charakteryzująca bezwładność ciał w ruchu obrotowym. Moment bezwładności ciała A zależy od jego odległości obrotu. Wielkość dla następującego rozłożenia masy ciała w stosunku do osi obrotu wraz ze zmianą jej położenia zmieniać się będą wartości momentu bezwładności.

MOMENT SIŁY CIĘŻKOŚCI- ciężar ciała przyłożony do dźwigni w odległości r od punktu podparcia wytwarzana względem niego. Momenty siły Ma = a * r

10. Zdefiniuj pojęcia:

SIŁA -oddziaływanie zmierzające do zmiany stanu spoczynku ciała lub jego ruchu. Wypadkowa momentów sił grup mięśniowych.

SIŁA CIĘŻKOŚCI- ciężar ciała jaki działa na podłoże, ciężar ciała z jaką ciało przyciągane jest do ziemi.

SIŁA BEZWŁADNOŚCI- siła występująca w nieinecjalnym uk. Odniesienia, nie związana z oddziaływaniem żadnych konkretnych ciał.

SIŁA WEWNĘTRZNA- występująca w układzie pochodzi od ciał tworzących ten układ, siły wytwarzane prze mięśnie, opór tkanek bierny, bezwładność.

SIŁY ZEWNETRZNE- będą to wszystkie siły działające na zew. uk. czyli ciało człowieka, zaliczamy do nich przyciąganie ziemskie, siły oporu, wywołane przez partnera lub przeciwnika, wiatry, prądy, tarcie

SIŁA TARCIA- siła działająca między powierzchniami dwóch stykających się ciał działa zawsze równolegle do powierzchni a jej zwrot jest przeciwny do kierunku ruchu ciała.

SIŁA REAKCJI- siła o równej wielkości ale przeciwnym zwrocie do siły działającej pojawia się zawsze gdy jedno ciało działa na drugie.

SIŁA CZYNNA - siła wytworzona przez mięśnie, przyciąganie ziemskie, przeciwnika, wiatr, prądy wody.

SIŁA BIERNA- reakcje podłoża, tarcie, opór wody, opór powietrza, bezwładność, siły bierne mięśni, opór tkanek biernych

SIŁA OPORU- siła działająca na ciało poruszające się w płynie lub gazie ukierunkowana przeciwnie do prądu.

SIŁA AERODYNAMICZNA- siły występujące w powietrzu.

SIŁA HYDRODYNAMICZNA- siła występująca w wodzie.

GRADIENT SIŁY- stosunek przyrostu siły miedzy punktami Fa i Fb do czasu ( To- Ta)

NAROST SIŁY - narastanie momentu siły do wartości zerowej, początkowo łagodne później gwałtowne aż do wartości max.

SPADEK SIŁY- na skutek zmęczenia max. następuje spadek wartości rozwijanego momentu siły ( izometryczne naprężania mięśni)

11. Scharakteryzuj sposoby wyznaczania położenia ogólnego środka masy (OSM) człowieka

1. metoda bezpośrednia w oparciu o dźwignię jednostronną

Osoba badana ułożona na dźwigni w ten sposób, że powierzchnia podeszwowa jej stóp znajduje się nad punktem podparcia dźwigni. Współrzędna r ( mierzona od osi obrotu dźwigni) określa jednocześnie odległość środka ciężkości mierzona wzdłuż osi długiej ciała od powierzchni stóp) Koniec dźwigni jest oparty na wadze - stąd łatwo możemy wyznaczyć moment siły Mr. Waga wskaże wartość siły R ( siła reakcji), ramię tej siły jest równe długości dźwigni

2. metoda pośrednia - metoda analityczna ,metoda sumy momentów sił

Twierdzenie Varginowa- suma momentów sił względem dowolnego punktu równa się momentów sił względem tego samego punktu, Aby wyznaczyć ogólny środek ciężkości ciała człowieka musimy znać ciężar i położenie środków ciężkości segmentów ciała np. ręka

• Środek ciężkości : w okolicy głowy III k. śródręcza

• Ciężar 1 % masy ciał

Głowa

• Środek ciężkości : gładyszka powyżej nasady nosa

Z barku - górny brzeg otworu słuchowego

• Ciężar 7 % ciężaru ciała

Wyznaczamy współrzędne poszczególnych środków ciężkości dla wszystkich segmentów ( x. y ) wyznaczamy momenty sił ( Px i Py) Wyznaczamy współrzędne ogólnego środka ciężkości

12. Scharakteryzuj model człowieka jako biomaszyny.

Biomechanika bada ruch mechaniczny człowieka,. Każdy ruch mechaniczny jest związany z pracą mechaniczną. Praca mechaniczna produkowana jest przez masy. Z punktu widzenia biomechaniki możemy rozpatrywać człowieka jako biomaszynę. Biomaszyna składa się z 3 głównych układów:

• Ruchowy: układ kostny, stawowy i mięśniowy

• Zasilania : pokarmowy, oddechowy, sercowo- naczyniowy, limfatyczny

• Sterowania : nerwy, układ dokrewny

Biomaszyna posiada wejścia : informacyjne ( eksteroreceptory) wzrok, słuch, powonienie (teloreceptory) , smak, dotyk, czucie ciepła, zimna( kontaktoreceptory)

Wejścia energetyczne : jama nosowa, jama ustna. Wyjścia biomaszyny :efektory mięśniowe - produkują pracę mechaniczną i przekazują za pomocą inf. o stanach psychicznych ( mowa, pismo, gestykulacja). Narządy wydalnicze : kał, mocz, CO2. Narządy wydzielnicze ( gruczoły : ślinowe, potowe, łojowe )

W biomaszynie dwa podstawowe kanały to kanał:

Informacyjny - drogi nerwowe ( nerwy, szlaki nerwowe ) przekazują informacje od i do układu nerwowego.

Energetyczny (zasileniowy) głównie naczynia krwionośne i limfatyczne- doprowadzają tlen i sub. ożywcze do narządów

Biomaszyna- bardzo złożona niż maszyny zbudowane przez człowieka.

• Układ ruchu ma ok. 240 stopni swobody i ponad 400 mm.

• B. złożony układ sterowania 15-17 miliardów kom. Nerwów

• Układ zasilania rozproszony po całym ciele

• Konieczność uczenia się każdego ruchu od nowa, musi opanować technikę ruchu oddzielenia dla każde czynności.

Na rezultat ruchowy w biomaszynie wpływają odpowiednie parametry:

• Strukturalne : liczba kości, stawów, mięsni, klasa stawów i mięśni, liczba funkcji mięśni, parametry wrodzone

• Geometryczne : wymiary liniowe, długość kości, mięśni, ich ramienia sił, przekroje , objętości.

• Energetyczne : zależą od możliwości oraz współdziałania układu zasilania i ruchu, decydują o cechach fiz. : siła ,prędkość, moment siły, prędkość kątowa, wytrzymałość organizmu

• Informacyjne : decydują o współdziałaniu między częścią somatyczną układu sterującego i układem ruchu.

Przykłady receptorów:

1. eksteroreceptory : położone w obrębie powłoki wspólnej, odbierają wrażenia ze środowiska zewnętrznego ( tzw. czucie eksteroreceptywne ) czucie dotyku, ucisku, zmian temperatury, bólu, smaku np. nocyceptory, mechanoreceptory, tangoreceptory

2. proprioreceptory : położone w mięśniach szkieletowych, torebkach stawowych, więzadłach, odbierają tzw. czucie proprioreceptywne o stanie całego układu kostno - stawowo - mięśniowego oraz pozycji kończyn i innych części ciała.

3. interoreceptory (wisceoreceptory) położone w narządzie wew. jamach ciała, odbierają tzw. czucie intereceptywne, nazywane również czuciem trzewnym ( baroreceptory(ściany żył) chemoreceptory)dotyczące czucia bólu i odczuć pokrewnych oraz zmian chemicznych.)

4. telereceptory : odbierają wrażenia zew. Na odległość tzw, czucie telereceptywne z narządu wzroku, słuchu, powonienia.

Wzrok - czopki i pręciki

Słuch- kom. zmysłu włosowate

Węchu- kom. węchowe

II . Pytania do tezy nr : 4,5,6

1.Zdefinjuj pojęcia :

Akton mięśniowy : ( Am) mięsień lub jego część , którego włókna mięśniowe rozwijające siłę mają jednakowy lub zbliżony kierunek przebiegu względem osi obrotu stawu, na który działają

Klasa aktonu : ( Ka ) liczba określona przez liczbę stawów ponad którymi dany akton przebiega( rozwija w nich swoje funkcje)

Funkcja aktonu :( Fa) to liczba dodatnich i ujemnych składowych momentów sił jakie dany akton rozwija względem osi obrotu stawu , ponad którymi przebiega

Funkcja antagonistyczna aktonu : ( Aa) to liczba przeciwstawnych funkcji aktonu w jednym stawie, spowodowana zmianą kierunku przebiegu włókien mięśniowych aktonu w stosunku do osi obrotu tego stawu w wyniku zmiany kąta stawowego.

2. Zdefiniuj pojęcia :

Siła mięśniowa : jest to max. siła jaką rozwija mięsień podczas skurczu. Mierzymy ją na wyizolowanym mięśnia za pomocą dynamometru F = m ×a

Siła bezwzględna : jest to rzeczywistość momentu siły mięśnia względem dowolnego punktu jest równy iloczynowi modułu siły( f) i odległości od linii działania siły do tego punktu U = F × r

Siła względna : moment siły względnej to rzeczywistość momentu siły bezwzględnej. Przeliczamy na jednostkę masy ( N/kg) daje to możliwość porównania osób o równej masie

3. Zdefiniuj pojęcia :

Jednostka ruchowa : ( motoryczna) pewna liczba włókien mięśniowych unerwionych przez te same włoka nerwowe. Pewna liczba włókien mięśniowych do których dochodzi wypustka włókna nerwowego - akson, mająca swój początek, komórkę nerwową w przednim rogu struktury szarej rdzenia kręgowego. Jednostki motoryczne małych mięśni, mogą składać się z kilku włókien, a dużych mięśni z kilkuset nawet 5000 włókien mięśniowych.

Zasada „ wszystko albo nic” - pojedyncze włókno mięśniowe podlega prawu wszystko albo nic. Tzn. ze pobudzone włókna mięśniowe skracają się zawsze maksymalnie. Wysokość skurczu pojedynczego włókna mięśniowego nie jest uzależniona od siły bodźca, wówczas gdy są one ponadprogowe. Prawo to bazuje na specjalnych właściwościach błony komórkowej a nie elementów kurczliwych. Prawu temu podlega mięsień sercowy.

Struktura włókien mięśniowych

• włókna mięśniowe poprzecznie prążkowane to długa cylindryczna zespolona komórka, z licznymi jądrami komórkowymi na obwodzie

• otoczone jest sarkolemmą, która pokryta jest śródmięsną ( cienką warstwą tkanki łącznej)

• sarkoplazma zawiera organelle komórkowe i włókienka kurczliwe - miofibryle, składają się z miofilamentów

• miofilamenty zbudowane są z kurczliwego białka aktomiozyny

• aktomiozyna zbudowana z aktyny( cieńka) i miozyny ( grubsza) obie substancje ułożone na przemian w obrazie mikroskopowym, występowanie prążków ciemniejszych, anizotropowych, jaśniejszych ( izotopowy)

• w odcinku izotopowym, błonki graniczne dzielą miofibryle na sarkomery.

4. Zdefiniuj pojęcia :

Przekrój poprzeczny ( fizjologiczny ) mięśnia to powierzchnia przekroju poprzecznego wszystkich jego włókien. W przypadku mięśnia wrzecionowatego o równoległym do osi długiej przebiegu włókien, przekrój fizjologiczny poprzecznie do osi długiej w najgrubszy miejscu. W przypadku mięśnia pierzastego przecinamy miesień poprzecznie do jego włókien, niekiedy trzeba tego dokonać w kilku miejscach, by uzyskać informację o całkowitej powierzchni przekroju fizjologicznego wszystkich włókien( tzn. całego mięśnia)

Długość mięśnia - to powierzchnia między przyczepem początkowym a końcowym mięśnia

Kąt działania siły mięśnia - kąt działania mięśnia to kąt który tworzy linia łącząca punkt przyczepu mięśnia z osia obrotu w stawie oraz linia styczna do ścięgna mięśniowego w punkcie jego przyczepu.

Kąt stawowy- to kąt utworzony przez dwie proste będące osiami symetrii dwóch sąsiednich segmentów ciała.

5. Zdefiniuj pojęcia :

Skurcz mięśnia - to skracanie się włókien kurczliwych spowodowane to jest łączeniem się aktyny z miozyną. Pierwsza reakcją mięśnia jest pobudzenie przez skuteczny bodziec w następstwie którego mięsień się kurczy ( reakcja wtórna) Określenie skurcz nie zawsze oznacza skracanie się gdyż odróżniamy zróżnicowanie formy uczynnienia mięśnia :

• skurcz izotoniczny - zmiana długości ( skracanie)

• Skurcz izometryczny - zmiana ( wzrost) napięcia

• Skurcz auksotoniczny- łączy komponent izometryczny z izotonicznym

Skurcz tężcowy - przy działaniu bodźców z dużą częstotliwością pierwsze bodźce powodują sukcesywny wzrost skracania ( skurczu) po czym mięsień pozostaje w trwałym skurczu a rozkurcza się dopiero po ustaniu działania bodźców. Stan charakteryzuje się trwałym skurczem w wyniku działania bodźców z dużą częstotliwością nazwany został skurczem tężcowym.

Skurcz tężcowy niezupełny- Jeżeli rytmiczne bodźce będą drażniły mięsień w odstępach krótszych niż cały okres skurczu, ale dłuższy niż jego połowa. Jego krzywa posiada charakterystyczny przebieg: ramię wstępujące i linia pozioma z ząbkami ( poszczególne skurcze) oraz linia zstępująca. Mięsień ma czas na skurcz i niezupełny rozkurcz.

Skurcz tężcowy zupełny powstaje na skutek działania bodźców ze znaczną częstotliwością ( kolejne bodźce drażnią mięsień w odstępach krótszych niż połowa czasu skurczu i rozkurczu ) Wykres : ramię wstępujące, linia pozioma, ramię zstępujące) Miesień nie ma czasu na rozkurcz.

Czynność statyczna - pobudzony mięsień nie zmienia swojej długości ( f. stabilizacyjna mięśnia ) ∆l = 0 ∑ Mm = ∑ Mz nie zmienia się odległość między przyczepami.

Czynność dynamiczna - mięsień zmienia swoją długość.

Praca koncentryczna ∆l ≠ 0 ∆l ‹ 0poonująca , positiv work, skracanie włókien mięśniowych

∑ Mm ‹ ∑ Mz

Praca ekscentryczna ∆l ≠ 0 ∆l › 0 ustępująca, negativ work, wydłużania mięśnia ∑ Mm › ∑ Mz

6. Zdefiniuj pojęcia :

Funkcja stabilizacyjna - polega na zrównoważeniu, utrzymaniu sił zewnętrznych i wzmocnieniu układu biernego np. unieruchomienie jednego segmentu ciała np. stawu ramiennego by stworzyć stabilną postawę oparcia dla mm. mających przyczepy początkowe na ramieniu, a działający na przedramię. Mm. otaczające staw ramienny, unieruchamiające go, pełnią funkcję stabilizacyjną. Wyraża się to w skutecznym przeniesieniu momentu siły mięśni na przedramię. Jeśli unieruchomiony jest przyczep początkowy to ruch wywołany działaniem mięśnia ujawnia się w miejscu przyczepu końcowego. Ustabilizowanie stawu ramiennego pozwoli innym mięśniom np. zginaczom stawu łokciowego, skuteczniej działać na przedramię.

Funkcja dynamiczna - przemieszczanie fragmentów ciała. Czynność koncentryczna, ekscentryczna związana ze zmianą długości mięśnia. Unoszenie kończyny ( odwodzenie) do poziomu, czynności koncentryczne dla mm. naramiennego, powolne opuszczanie KG, czynność ekscentryczna- mm. aktywny, aby zapowiedz niekontrolowanemu opadaniu KG wywołanemu przez moment siły ciężkości.

7. Zdefiniuj i scharakteryzuj ogólne czynniki wpływające na siłę mięśnia ( od czego zależy siła mięśnia)

Zależność siły ( momentu) mm. od parametrów :

• Strukturalnych - liczba kości, stawów

• Geometrycznych - wymiary liniowe

• Informacyjnych - wspól, czę. somatycznej uk. sterującego i uk. ruchu

• Energetycznych - wspól. działanie miedzy uk. zasilania i ruch

Zależy od :

• Budowy mięśnia ( struktury włókien mięśniowych ST, FT )

• Przekroju fizjologicznego mięśnia

• Długości mięśnia

• Prędkości skracania włókien mięśniowych ( F- V, F - t)

• Stanu energetycznego organizmu mięśnia.

• Tempa mięśnia, otaczających go tkanek

• Stopnia pobudzenia

• Wieku

• Stopnia wytrenowania

• Kontuzji, dysfunkcji, schorzeń.

11. Scharakteryzuj zasady pomiaru siły mięśni( momenty siły ) w warunkach statyki lub quasi-statyki

Warunki pomiaru momentu sił mięśniowych w statyce :

• Zlokalizować położenie osi badanego stawu ( oś stawu musi pokrywać się z osią dźwigni momentomierz) Należy uniemożliwić zmianę położenia os obrotu badanego stawu co najprościej można uzyskać poprzez unieruchomienie i ustabilizowanie jednego z członów ( najczęściej proksymalnego) pary kinematycznej tworzącej staw.

• Ustalić wartość kątów w stawach sąsiednich

• Ustabilizować pozycję ciała ( stawy sąsiednie)

• Podać wartość kąta w stawie obsługiwanym przez badaną grupę mięśni, przy której dokonuje się pomiaru

Zasady pomiarów:

• Ergonomiczność, bezpieczeństwo stanowisk pomiarowych

• Standardowe pozycje pomiarowe

• Eliminacja momentu siły ciężkości segmentu ciała napędzanego przez badane momenty mięśniowe

• Motywacja

• Rozgrzewka

• Stabilizacja

• Przeniesienie siły z segmentu ciała na czynnik siły prostopadle

• Przerwy odpoczynkowe

W warunkach statyki wykorzystuje się warunek równowagi dźwigni kostnej można wyznaczyć wartość działającego w stawie wypadkowego momentu sił mięśniowych mierząc wartość równoważącego go momentu sił zew. Mz + Mm = 0

12. Scharakteryzuj sposób pomiaru ( badania ) momentu siły dowolnego zespołu mięśni w statyce lub quasi- statyce. Narysuj stanowiska pomiarowe, dokonaj analizy sił i momentów sił działających zaznacz, niezbędne stabilizacje, sformułuj równanie momentów sił do obliczania momentu sił badanego zespołu mięśniowego

W warunkach statyki wykorzystując warunek równowagi dźwigni kostnej można wyznaczyć wartość działającego w stawie wypadkowego momentu sił mięśniowych mierząc wartości, równoważącego momentu zewnętrznego.

15. Zdefiniuj pojęcie topografii momentów sił mięśniowych i wyjaśnij jej znaczenie w fizjoterapii w sporcie.

Na wszystkie włókna mięśniowe maja jednakową długość i siłę. Część włókien jest krótsza, gdyż nie rozciąga wzdłuż całych brzuśców mm. może to być następstwem tego, iż tylko jedny, końcem przyczepiają się do ości a drugim do wnikających do brzuśców ścięgien( m. pierzaste) i dopiero za ich pośrednictwem oddziałują na drugą kość. Np. mięsień najszerszy grzbietu. Przyczep początkowy rozciąga się od wyrostków kolczystych 6 dolnych kręgów piersiowych za pośrednictwem powięzi piersiowo -lędźwiowej wszystkich kręgów lędźwiowych zstępując aż na grzebień krzyżowy pośladkowy i na tylną cześć grzebienia kości biodrowej. Część jego włókien głębokich zaczyna się na 3 lub 4 dolnych żebrach. W wyniku tego rozległego przyczepu początkowego jego włókna są nie tylko rozmaitej długości, lecz ich topografia jest bardzo zróżnicowana a tym samym bardzo zróżnicowane są liczne działania jego jednostek ruchowych. Wszystkie różnice uk. geometrycznego mają duży wpływ na kierunek działania i wytwarzania siły , ujawnia się to między innymi w różnych fazach wykonywanej czynności. Części m. działających jednakowo na stany nazywamy aktonami. Oprócz m. najszerszy ma wiele aktonów. Oddziałuje ona na podłoża 6 dolnych kręgów piersiowych i 5 kręgów lędźwiowych na miednicę, pomocniczy mierniej wdechowy. A przede wszystkim obniża je, nawraca i prostuje. Wł m. w obrębie poszczególnych m. różnią się też swoją głębokością Zależy to od intensywności wysiłku, sposobu odżywiania.

Informacja do wszystkich:

Pytanie 13 jest w zeszycie , chodzi tylko o ten wzór

Pytanie 14 nie mam odpowiedzi

Znalazłam mniej więcej odpowiedzi jeszcze na ta tezę 7, 8 jak dam rade to wraz teza 9 przyniosę wszystkim do budy już jako ściągi

Wykres to pytania 8,9,10 wyśle jutro, mam problem ze skanerem

---