biomrchanika1, materiały fizjo, biomechanika kliniczna


  1. Klasyfikacja sił działających na aparat ruchowy człowieka

- Siły wywołane działaniem zewnętrznym to grawitacja lub siła pochodna od osoby współćwiczącej . człowiek żyje w środowisku w którym poddawany jest działania jednej z sił przyciągania ziemskiego , ma ona istotny wpływ na strukturę i funkcjonowanie całego organizmu ,zwłaszcza układ ruchu. Narząd ruchu człowieka musi dodatkowo jak gdyby w tle całej swojej aktywności wytwarzać równoważące przyciąganie ziemskie, siła ciężkości jest masowa działającą na poszczególne elementy ciała .

UKŁAD RUCHU

KOŚCI ---- DŹWIGNIE

STAWY ---- POŁĄCZENIA

MIĘŚNIE ---- SIŁOWNIKI

(masa, środki mas, momenty, bezwładność, ciężar właściwy)

Sterowane zasilane

Procesy nerwowe procesy energetyczne

2.Definicja ruchów poszczególnych części ciała w oparciu o główne płaszczyzny ciała.

Wszystkie ruchy stawowe i pozycje zapisuję się w tych płaszczyznach :

  1. czołowa „C” - dzieli ciało na część przednią i tylną.

  2. Strzałkowa „S”- dzieli ciało na część prawą i lewą .

  3. Poprzeczna „P”- dzieli ciało na część górną i dolną.

Ruchy obrotowe w stawach wykonywane są względem osi obrotu. Główne osie centralne przebiegają prostopadle do wymienionych płaszczyzn.

-oś długa ciała - prostopadła do płaszczyzny poprzecznej .

- oś strzałkowa - prostopadła do płaszczyzny czołowej .

- oś poprzeczna - prostopadła do płaszczyzny strzałkowej

punktem wyjścia dla opisów ruchów człowieka jest pozycja anatomiczna ( pozycja stojąca, twarz zwrócona co przodu , ręce wyprostowane wzdłuż tułowia dłońmi skierowane do przodu

ruchy wykonywane w płaszczyźnie czołowej -

Ruchy wykonywane w płaszczyźnie strzałkowej .

Jeżeli wyrost wykracza poza zakres wyznaczony standardową pozycją anatomiczna to nazywamy go PRZEPROSTEM .

Ruchy w płaszczyźnie poprzecznej:

Rotacją kończyny górnej nadano specjalne nazwy :

oprócz głównych płaszczyzn przechodzących przez punkt środka ciężkości ciała, można zdefiniować dowolne płaszczyzny wtórnie przecinające się na osi wybranego stawu.

W przypadku dłoni płaszczyzna strzałkowa układu odniesienia zazwyczaj wyznacza trzeci segment a w przypadku stopy drugi segment.

Ruch palców w kierunku od i do segmentu referyncyjnego nazywa się odwodzeniem lub przywodzeniem .

Ruch w którym część wierzchnia stopy zbliża się do kości piszczelowej - to zgięcie grzbietowe stopy , a ruch w kierunku przeciwnym to - zgięcie podeszwowe stopy.

  1. łańcuchy kinematyczne w ciele człowieka - podział i przykłady

łańcuch kinematyczny - zespół funkcjonalnie połączonych ze sobą segmentów . Może składać się z dwóch lub więcej członów obejmujących swym zasięgiem nawet całe ciało.

Każdy łańcuch kinematyczny ma określona „swobodę” transformacji prostych przemieszczeń kątowych w poszczególnych stawach w złożone ruchy przestrzenne. Tę zdolność można ocenić posługując się pojęciem stopni swobody łańcucha kinematycznego.

Rodzaje łańcuchów ;

  1. Otwarty

W którym końcowe ogniwo jest swobodne i łączy się z jednym sąsiednim ogniwem . Ruchy ogniw są niezależne od Siebie.

Ciało człowieka składa się głównie z otwartych łańcuchów kinematycznych gdyż ogniwa końcowe (stopa i ręka ) pozostają wolne.

  1. Zamknięty

W ciele człowieka można wyodrębnić dwa :

Klatka piersiowa i wszystkie jej struktury ruchowe zaangażowane w proces oddychania .

Miednica- gdzie śladowa ruchomość w stawach krzyżowow-biodrowych powoduje przy ruchu w jednym z tych stawów określony ruch drugiego.

Każdy łańcuch kinematyczny charakteryzuję się pewną ruchliwością, która jest łączną liczba stopni swobody względem podstawy .

  1. szkielet człowieka jako biomechanizm .

Szkielet człowieka odpowiada wszelkim regułom budowy mechanizmów, może wiec być traktowany jako biomechanizm

Role członów sztywnych pełnia w tym przypadku kości, a połączeń ruchowych stawy - razem tworzą pary biokinematyczne . W obrębie całego szkieletu człowieka jest w sumie 148 członów ruchomych i 147 połączeń. W przypadku par biokinematycznych można mówić jedynie o trzech 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 trzy (liniowe) stopnie swobody i w obrębie szkieletu mogą występować jedynie połączenia:

_ III klasy - o trzech stopniach swobody, np. stawy :biodrowy i ramienny - łącznie 29 połączeń w całym

szkielecie,

_ IV klasy - o dwóch stopniach swobody, np. staw promieniowo-nadgarstkowy - łącznie 33 połączenia,

_ V klasy - o jednym stopniu swobody, np. stawy międzypaliczkowe - łącznie 85 połączeń

Odpowiednikiem łańcuchów kinematycznych w mechanizmach są w szkielecie człowieka

łańcuchy biokinematyczne, będące spójnym ciągiem połączonych ze sobą ruchowo kości.

Przykładami łańcuchów biokinematycznych są: kręgosłup lub jego odcinki, kończyny, tułów,

stopy, ręce, palce. Szczególnym przykładem łańcucha biokinematycznego jest cały szkielet.

Łańcuchy biokinematyczne też mogą być otwarte lub zamknięte. Otwarty łańcuch biokinematyczny występuję wtedy, gdy ostatni człon jest swobodny - w

takim łańcuchu biokinematycznym możliwy jest do wykonania ruch w każdym z połączeń

osobno.

W zamkniętym łańcuchu biokinematycznym zarówno pierwszy, jak i ostatni człon nie

maja swobody ruchu; są związane z jakimś względnie stabilnym układem odniesienia

(podłoże, inna cześć ciała).

Łańcuchy biokinematyczne mogą być zamknięte bezpośrednio lub pośrednio

. Łańcuch biokinematyczny jest zamknięty bezpośrednio, gdy elementem zamykającym

jest inna cześć ciała, np. stopy w skłonie w przód z chwytem za kostki.

Pośrednio zamknięty łańcuch biokinematyczny występuję, gdy elementem zamykającym jest element pośredni, np. .:podłoże, przyrząd.

Ruchliwość łańcuchów biokinematycznych oblicza się tak samo jak w przypadku

innych mechanizmów z tym że sumowanie odbywa się tylko od 3 do 5 klasy połączenia.

Biorąc pod uwagę podane wcześniej liczby członów ruchomych i połączeń poszczególnych klas, można obliczyć ruchliwość szkieletu jako:

Uzyskana liczba 244 stopni swobody jest największa wartością dla jakiegokolwiek biomechanizmu lub mechanizmu stworzonego przez człowieka.

schemat strukturalny biernego układu ruchu człowieka, potraktowanego jako łańcuch

biokinematyczny. Składa się on ze 144 członów ruchomych (względem podstawy: czaszki), połączonych w 143 pary kinematyczne o ruchliwości: 3 st. sw. czyli III klasy (29 par), 2 st. sw. czyli IV (33 pary) i 1 st. sw. czyli V klasy (81 par).

Kończyna górna człowieka, składa sie z 22 członów ruchomych (względem łopatki)

tworzących 22 pary o ruchliwości 3 st. sw. (jedna para III klasy), 2 st. sw. (sześć par klasy IV) i 1 st. sw. (15 par klasy V). Ruchliwość kończyny wynosi zatem: WK= 6 • 22 - (3 -1 + 4 • 6

+ 5 • 15) = 132 - (3 + 24 + 75) = 132 - 102 = 30 st. sw.

Pytanie nr 5.- Mięśniowe grupy funkcjonalne (mięśnie agonistyczne, mięśnie antagonistyczne i mięśnie synergistyczne) na przykładzie ruchu zginania

W wyniku skurczu mięśnia lub grupy mięśni może pojawić się w danej części ciała ruch, którego charakterystyka zależy od parametrów mechanicznych zarówno grupy mięsni współdziałających, jak i mięśni przeciwstawnych.

Jeśli będziemy rozpatrywać np. prosty ruch zginania, dwie główne grupy mięśni - zginacze i prostowniki - uczestniczące w tym ruchu będzie charakteryzował odmienny typ aktywności.

Jest to aktywne skracanie się mięśni agonistycznych oraz bierne

rozciąganie się antagonistów.

Mięśnie przeciwstawne wytwarzają opory ruchu.

Parametry zewnętrzne ruchu zginania wynikają z różnicy momentów sił mięśni agonistycznych i antagonistycznych działających w danym stawie - zazwyczaj w warunkach fizjologicznych opory związane z biernym rozciąganiem nieaktywnych mięsni są niewielkie.

Zjawisko współpobudzenia mięśni antagonistycznych może istotnie zmieniać charakterystykę wykonywanych ruchów.

Pobudzenie oraz praca ekscentryczna mięśnia daje możliwość

dodatkowej kontroli ruchu.

Przez aktywna kontrole charakterystyki mięśni antagonistycznych

(zarówno sztywności, jak i zakresu w jakim ona występuje) układ

nerwowy może dodatkowo kontrolować momenty sił w poszczególnych stawach.

Mięśnie antagonistyczne są rozciągane w czasie wykonywania ruchu, a ich charakterystyka mechaniczna jest aktywnie modyfikowana przez

zmianę ich sztywności.

Rodzaje mięśni w zależności od pełnionej funkcji w trakcie ruchu:
- mięśnie agonistyczne - odpowiedzialne za zamierzony ruch
- mięśnie synergistyczne współdziałające z agonistycznymi, wspomagają ich pracę głównie w ruchach złożonych
- mięśnie antagonistyczne - przeciwdziałają nadmiernemu skurczowi danego mięśnia
- mięśnie stabilizujące - ustalają odcinki ciała, które nie biorą udziału w danym ruchu, jest to stabilizacja sąsiednich stawów nie biorących udziały w ruchu.

12 Klasyfikacja ruchomości w stawach i charakterystyka poszczególnych rodzaj.

W zależności od budowy stawów ruch ten odbywa się w:

Wielu płaszczyznach (stawy wieloosiowe) o 3° swobody np. staw biodrowy (staw kulisto-panewkowy)-prostowanie, zginanie, odwodzenie, przywodzenie ,rotacja

13. Pojęcie równowagi w odniesieniu do ciała człowieka.

Utrzymanie równowagi - morfologia i czynność układów:

Kostnego, mięśni szkieletowych, nerwowego.

Człowiek - istota dwunożna - w pozycji nieruchomej stoi podparty na dwóch stopach.

Z punktu widzenia mechaniki utrzymania równowagi, układ cechuje niekorzystna konstrukcja budowy -ok. 70% masy ciała zlokalizowane jest na 2/3 jego wysokości. W komputerowej symulacji ruchu człowieka przyjmuje się model fizyczny ciała jako wahadło odwrócone, z punktem zaczepienia w punkcie podparcia i masą uogólnioną a końcu wahadła.

Utrzymanie takiej pozycji wymaga zrównoważenia momentów sił zewnętrznych, działających na poszczególne segmenty ciała przez elementy pasywne (kości, więzadła, ścięgna) oraz elementy aktywne (miesnie) aparatu ruchowego człowieka. O zachowaniu równowagi w pozycji stojącej decyduje, między innymi, pole powierzchni podstawy oraz wysokość położenia środka masy. Powierzchnię pola podstawy wyznaczają brzegi stóp

Kąt zawarty między rzutem środka masy na płaszczyznę podparcia oraz linią łączącą środek masy ciała z brzegiem pola podstawy nazywany jest katem stabilnosci. Przy rozkroku zwiększa się pole powierzchni podstawy i obniża położenie środka masy, co poprawia stabilność.

Utrzymanie położenia i równowagi ciała zależy głównie od współdziałania zmysłów równowagi, czucia głębokiego i wzroku. Receptory zmysłu równowagi mieszczą się w błędniku: w woreczku, łagiewce i przewodach półkolistych. Woreczek i łagiewka stanowią narząd równowagi statycznej, a trzy przewody półkoliste narząd równowagi dynamicznej. Receptory zmysłu czucia głębokiego znajdują się w mięśniach i stawach (proprioreceptory mięśniowe, stawowei ścięgnowe) i są kontrolowane przez pola czuciowe kory mózgowej. Informują one o położeniu kończyn i stanie napięcia mięśni.

Wzrok dostarcza informacji o położeniu ciała w stosunku do

otoczenia. Prawidłowe współdziałanie wzroku i czucia głębokiego umożliwia utrzymanie równowagi nawet przy braku czynności narządu przedsionkowego. Impulsy ze wszystkich proprioreceptorów trafiają do móżdżku. Zasadniczą rolą móżdżku jest koordynacja pobudliwości neuronów ruchowych rdzenia kręgowego za pośrednictwem jąder przedsionkowych i tworu siatkowatego. Napięcie mięśni szkieletowych, utrzymujących postawę ciała, jest stale regulowane. Oprócz koordynacji współdziałania mięśni podczas chodu i utrzymywania postawy stojącej, móżdżek steruje także napięciemmięśni podczas wykonywania ruchów precyzyjnych.

Równowaga to pewien określony stan układu posturalnego.

Stan ten charakteryzuje pionowa orientacja ciała osiągnięta dzięki zrównoważeniu działających na ciało sił oraz ich momentów.

Równowagę zapewnia układ nerwowy, przez odruchowe napięcie odpowiednich grup mięśni nazywanych mięśniami posturalnymi lub antygrawitacyjnymi. Tak zdefiniowana równowaga opisuje stan narządu ruchu w warunkach statycznych.

Możnemy rozszerzyć pojęcie równowagi na sytuacje dynamiczne. W trakcie lokomocji przez fazową aktywność mięśniową utrzymywana jest typowa dla postawy człowieka pionowa orientacja głowy i tułowia.

Równowagę zapewnia integracja w układzie nerwowym sterowania obwodowego, wstepujacego, nazywanego umownie sterowaniem staw skokowy-głowa oraz zstępującego głowa -staw skokowy. Te dwa typy sterowania zapewniają stabilną pionową postawę w czasie spokojnego stania oraz podczas lokomocji. Obydwa sterowania uzupełniają się wzajemnie i dlatego niesprawność jednego z nich może być skompensowana aktywnością drugiego.

Zmysł równowagi

Orientacja usytuowania ciała człowieka w przestrzeni i zachowanie jego prawidłowej postawy oraz równowagi statycznej i kinetycznej w stosunku do otoczenia jest zależna od ośrodkowej integracji informacji płynących z:

-receptorów narządu przedsionkowego, narządu wzroku

-receptorów czucia głębokiego (proprioreceptorów) w obrębie

mięśni, ścięgien i stawów,

-skórnych eksteroreceptorów, zwłaszcza dotyku i uścisku.

Narząd przedsionkowy stanowi więc tylko jeden z elementów złożonego układu zapewniające równowagę, choć jego znaczenie jest dominujące. Jest to narząd parzysty, czyli dwa identyczne układy rozmieszczone są symetrycznie po obu stronach głowy. Dzięki parzystości narządu przedsionkowego wzrasta jegoczułość i może on bardzo precyzyjnie kontrolować przestrzenne położenie i ruchy głowy.

W zachowaniu równowagi statycznej główną rolę odgrywa narząd otolitowy (łagiewka i woreczek), a w zachowaniu równowagi kinetycznej układ kanałów półkolistych.

Narząd przedsionkowy

Każdy narząd przedsionkowy zbudowany jest z trzech kanałów półkolistych położonych w trzech wzajemnie prostopadłych płaszczyznach. Receptory rozmieszczone w tych kanałach przekazują do mózgu informacje o ruchach głowy w przestrzeni. Neurony receptorowe, nazywa ne komórkami włosowatymi, skupione są w specjalnym nabłonku, ponad który wystają różnej długości rzęski. Ruchy głowy powodują przemieszczenia płynu -śródchłonki - wypełniającego kanały półkoliste.

14. Pojęcie aktonu mięśniowego oraz funkcje aktonów

Jednostką funkcjonalną mięśni w biomechanice jest akton mięśniowy.

Aktonem nazywamy tę część mięśnia, która realizuje względem stawu samodzielną funkcję.

Wyróżniona anatomicznie część - akton - zwykle posiada swoja nazwę, np. część obojczykowa mięśnia naramiennego.

|Aktony mięśniowe mogą wykonywać w stawach sześć różnych funkcji:

Aktony wykonujące funkcje zginania są nazywane zginaczami. Analogicznie używane są określenia: prostowniki, przywodziciele, odwodziciele, pronatory (lub rotatory wewnętrzne), supinatory (lub rotatory zewnętrzne)

  1. Przykłady pracy statycznej i dynamicznej mięśni.

Skurcz miesnia mo_na podzielic na skurcz izometryczny i skurcz izotoniczny w zale_nosci od warunków mechanicznych 

Jesli jeden z przyczepów miesnia jest wolny tak że na miesien nie działa żadne obciażenie skierowane w strone przeciwna do kierunku ruchu i pobudzenie nerwowe powoduje skurcz miesnia z maksymalna szybkoscia, przy czym napiecie miesniowe nie ulega zmianie - skurcz izotoniczny.

Jesli na kurczacy sie miesien działa obciażenie skierowane w strone przeciwna do kierunku ruchu równe generowanej w czasie skurczu sile, napiecie miesnia rosnie, ale nie dochodzi do zmiany jego długosci - skurcz izometryczny.

W praktyce najczesciej - skurcze auksotoniczne. W czasie takiego skurczu poczatkowo miesien zwieksza napiecie az do momentu zrównowa_enia obcia_enia działajacego w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu, a nastepnie dochodzi do skracania sie miesnia. Skurcz auksotoniczny wykazuje w pierwszej fazie cechy skurczu izometrycznego, a w drugiej izotonicznego.

Jesli obcia_enie działajace na miesien jest mniejsze od generowanej siły, miesien kurczy sie z predkoscia zale_na od istniejacego obcia_enia i zmniejsza swoja długosc - skurcz koncentryczny.

Jesli obcia_enie przyło_one do miesnia przewy_szy wygenerowana siłe skurczu, dojdzie do rozciagniecia miesnia - skurcz ekscentryczny.

Przykładem ruchu, w którym dochodzi do skurczów typu ekscentrycznego, jest schodzenie z góry.

Skurczom typu ekscentrycznego podlega wtedy miesien czworogłowy uda, który kurczac sie, kontroluje zgiecie kolana

przeciwdziałajace sile grawitacji.

!!!

Rodzaje skurczów miesni stały sie podstawa podziału wysiłku fizycznego na statyczny i dynamiczny.

Wysiłek statyczny to taki, w którym przeważaja izometryczne skurcze włókien miesniowych, natomiast w czasie wysiłku

dynamicznego przeważaja skurcze izotoniczne. 

Wysiłek fizyczny, w którym przewa_aja skurcze ekscentryczne, nazywany jest wysiłkiem fizycznym

ekscentrycznym, natomiast taki, w którym przewa_aja skurcze koncentryczne - wysiłkiemfizycznym koncentrycznym.

Statyczna praca miesni ( bez efektu ruchowego) ustalanie stawów, CWICZENIA IZOMETRYCZNE

Czynne napinanie miesni bez zmiany długosci włókien

Zastosowanie :

-przeciwdziałanie zanikom

-przyrost masy siłowej

-utrzymanie aktywnosci w obrebie unieruchomionego odcinka ciała

(np.opatrunek gipsowy)

Zasada cwiczen jest _ sekwencja napiecie-trzymanie-odpreżenie

Podział cwiczen izometrycznych :-zwykłe -krótkie -długie 

Miesien działajacy statycznie mo_e spełniac ró_ne funkcje wzgledem układu ruchu. Praca statyczna - jest oparta na skurczu izometrycznym i nie prowadzi do ruchu w

stawie.

Należa do nich:

_ zrównowa_enie (utrzymanie) sił zewnetrznych

_ wzmocnienie układu biernego.

-stabilizujaca (ustalajaca) - gdy na stawy działaja siły na sciskanie, wzmacniajaca - gdy na stawy działaj a siły na rozciaganie, utrzymujaca - gdy w stawach powstaja momenty obrotowe pochodzace od sił zewnetrznych.

Stabilizacje mo_na przedstawic na przykładzie unieruchomienia jednego segmentu ciała, np. w stawie ramiennym, by stworzyc stabilna podstawe oparcia dla miesni majacych przyczepy poczatkowe na ramieniu, a działajacych na przedramie. 

Mamy dwa rodzaje czynnosci dynamicznej miesnia: koncentryczna i ekscentryczna

O czynnosci dynamicznej mówimy wtedy, gdy pobudzony miesien zmienia swoja długosc. Dynamiczna praca miesni w którym występuje efekt ruchowy np. ruch, lokomocja. 

Przykłady czynnosci dynamicznych miesni

- Unoszenie konczyny górnej -

- odwodzenie - do poziomu jest czynnoscia koncentryczna, głównie miesnia naramiennego.

- Z tej pozycji powolne opuszczanie konczyny - przywodzenie - jest czynnoscia ekscentryczna tego miesnia.

Praca dynamiczna - jest oparta na skurczu auksotonicznym i prowadzi do ruchu w stawie.

-koncentryczna - gdy miesien kurczac sie jest napedem ruchu, ekcentryczna - gdy rozciagany miesien hamuje ruch. 

Wynikiem skurczu izotonicznego - ruch, np. zgiecie stawu łokciowego i zbli_enie przedramienia do ramienia.

Wynikiem skurczu izometrycznego jest utrzymanie postawy ciała - głowy w pozycji pionowej, utrzymanie konczyny w przyjetej wskutek ruchu pewnej, okreslonej pozycji.

Przy podnoszeniu cie_aru zawodnik najpierw zwieksza napiecie miesni przez skurcz izometryczny, nastepnie podnosi cie_ar przez skurcz izotoniczny, wykonujac ruchy w stawach konczyn, nastepnie utrzymuje cie_ar w pewnej pozycji znowu przez skurcz izometryczny, wreszcie zmniejszajac napiecie miesni, powodu-je upadek cie_aru.

Pytanie 16. Typy ruchu stawowego

Ruchy obrotowe w stawach wykonywane są względem osi obrotu. Główne osie centralne maja równie_ swoje nazwy przebiegają prostopadle do wymienionych wyżej płaszczyzn.

_ np. oś długa ciała jest prostopadła do płaszczyzny

poprzecznej,

_ oś strzałkowa - do płaszczyzny czołowej,

_ oś poprzeczna - do płaszczyzny strzałkowej.

Punktem wyjścia do opisu ruchów człowieka i położenia poszczególnych części ciała jest standardowa pozycja anatomiczna

W oparciu o płaszczyzny główne definiowane są równie_ ruchy poszczególnych części ciała. Ruchy wykonywane w płaszczyźnie czołowej nazywają się:

_ przywodzeniem, jeśli ruch

odbywa się w kierunku linii

środkowej,

_ odwodzeniem, jeśli ruch

wykonywany jest w przeciwnym kierunku

Płaszczyzna pośrodkowa umożliwia wyróżnienie dwóch stron ciała: lewej i

prawej. Ruchy stawowe wykonywane w płaszczyźnie strzałkowej są zdefiniowane jako zgięcie i wyprost .

_ Zgięcie oznacza, że dwa segmenty połączone stawem zbliżają się do siebie.

_ W przypadku oddalających się segmentów ruch nazywamy wyprostem.

_ Jeśli wyprost wykracza poza zakres wyznaczony standardowa pozycja anatomiczna, nazywamy go przeprostem

Płaszczyzna poprzeczna dzieli ciało na część górną i dolną.

Ruchy wykonywane w tej płaszczyźnie nazywamy rotacjami, które dzielimy na:

_ zewnętrzne, jeśli ruch odbywa się w kierunku na zewnątrz (w kierunku od środka ciała),

_ wewnętrzne, gdy ruch wykonywany jeśli w kierunku dośrodkowym

Rotacjom kończyny górnej nadano specjalne nazwy:

_ rotacja wewnętrzna ręki nazywa się pronacją,

_ zewnętrzna - supinacją.

Ruch, w którym część wierzchnia stopy zbliża się do kości piszczelowej,

nazywany jest zgięciem grzbietowym stopy, a ruch w kierunku

przeciwnym - zgięciem podeszwowym stopy.

Pytanie 17. Pojemność ruchomości czynnej, biernej, szkieletowej

Wyróżniamy ruchomość szkieletową, bierną i czynną

Ruchomość szkieletowa - możliwość ruchu, na jaka pozwala wzajemny kształt powierzchni stawowych łączących się kości.

Wartość teoretyczna, nie mająca zastosowania w sytuacji przyżyciowej, gdy staw otoczony jest przez torebkę stawowa, więzadła i mięśnie.

_ Te elementy budowy wzmacniają cała konstrukcje stawu, lecz zarazem ograniczają zakres ruchu.

Ruchomość szkieletowa - ruchomość stawu po usunięciu tkanek miękkich. Zakres ruchu zależy od różnicy wielkości kątowych powierzchni stawowych.

_ Przykład - w stawie łokciowym wycięcie łokciowe nasady bliższej kości łokciowej wynosi 180°, powierzchnie na bloczku kości ramieniowej 320°, stad różnica 320-180 = 140°, daje zakres ruchomości szkieletowej w tym stawie.

Czynny zakres ruchu to taki, jaki uzyskamy aktywizując momenty sił mięśni działających na dany staw.

Zakres bierny jest uzyskiwany przy wykorzystaniu momentu siły zewnętrznej, a wtedy mięśnie zachowują się biernie.

_ Ćwiczenia z wykorzystaniem momentu siły zewnętrznej, np. pochodzącego od współćwiczącego, pozwalają uzyskać zakres ruchu większy niż ten, który osiągamy angażując czynnie własne mięśnie.

_ Celem takich ćwiczeń, w których nie aktywizuje się własnych mięśni, jest na zwiększenie zakresu ruchu (gibkości).

Pytanie 18. zakresy ruchu i ich ograniczenia

Ruchomość - zakres ruchów w stawach, jedna z funkcjonalnych właściwości połączeń ruchomych.

Zakres ruchów w stawach potocznie nazywa się gibkością.

Czynnikami ograniczającymi zakres ruchów w stawach są: chrząstki okołostawowe, torebki stawowe, więzadła i mięśnie

Ograniczenia zakresu ruchu w stawie najczęściej wynikają z utraty elastyczności mięśni (włókien mięśniowych i ścięgien).

Ograniczenie zakresu ruchu - spowodowane równie_ przez elastyczne twory łącznotkankowe - więzadła, których rola polega na wzmocnieniu torebki stawowej i całego połączenia.

_ Np. silne więzadło biodrowo-udowe ogranicza ruch uda w tył (wyprost), chociaż pozwalałby na to kulisty kształt głowy kości udowej i panewka kości biodrowej.

Ograniczenie zakresu ruchu w stawie może być również spowodowane długotrwałym unieruchomieniem danego segmentu ciała (stawu) lub zaniedbaniem aktywności ruchowej. Natomiast ukierunkowane ćwiczenia powodują wzrost zakresu ruchu w

stawach. np. gimnastyka i akrobatyka.

Fizjologiczne czynniki ograniczenia zakresu ruchu w stawach:

• ograniczony (fizjologiczny) zakres skracania się bądź rozciągania mięśni

• spadek elastyczności mięśni

• spadek elastyczności aparatu więzadłowego

• przerost mięśni

Pytanie 19. Rodzaje i charakterystyka dźwigni i ich przykłady w organizmie człowieka.

Szkielet kostny stanowi dla mięsni system dźwigni, dzięki którym siła

wyzwalana przez mięśnie jest przenoszona na obiekty zewnętrzne.

Do charakterystyki dźwigni należą:

punkt podparcia (os obrotu),

punkty przyłożenia sił

oraz ramie każdej siły.

Mówiąc zaś o sile, która jest wielkością wektorowa, trzeba określić jej:

punkt przyłożenia,

kierunek,

zwrot ,wartość

Typy i rodzaje dźwigni :

I - dwustronna i pierwszego rodzaju

II- jednostronna i drugiego rzędu

III- jednostronna trzeciego rzędu

Jeśli os obrotu takiej dźwigni znajduje sie na jej końcu, mamy do czynienia z dźwignia

jednostronna.

Miejsce przyłożenia siły mięśniowej (F m ) i miejsce przyłożenia wypadkowej siły

obciążenia (F 0 ) znajdują sie po tej samej stronie w stosunku do punktu podparcia.

Os obrotu znajduje się w stawie łokciowym, a siła mięśnia Fm i siła zewnętrzna Q przyłożone są względem osi obrotu po tej samej stronie

.Gdy mamy do czynienia z dźwignią, do której przyłożone SA dwie siły: mięśniowa Fm i

zewnętrzna Q, a odległość punktu przyłożenia siły mięśniowej od osi obrotu- d m -jest

mniejsza od odległości punktu przyłożenia siły zewnętrznej d Q , dźwignie zakwalifikujemy do II rodzaju (d m < d Q)

Obrazuje to przykład działania mięśnia dwugłowego ramienia.

Dźwignia jednostronna III rodzaju (d m > d Q )

Gdy wziąć pod uwagę działanie mięśnia ramienno-promieniowego, którego przyczep końcowy znajduje się na wyrostku rylcowatym kości promieniowej, to okazuje się, że ta sama

dźwignia - przedramię należy do III rodzaju, bowiem d m > d Q .

Druga grupę maszyn prostych stanowią dźwignie dwustronne.

Mamy z nimi do czynienia wówczas, gdy siły mięśnia i oporu lub

dwóch antagonistycznych mięsni są przyłożone po przeciwnych stronach

względem punktu podparcia (osi obrotu w stawie).

Pytanie nr 5.- Mięśniowe grupy funkcjonalne (mięśnie agonistyczne, mięśnie antagonistyczne i mięśnie synergistyczne) na przykładzie ruchu zginania

W wyniku skurczu mięśnia lub grupy mięśni może pojawić się w danej części ciała ruch, którego charakterystyka zależy od parametrów mechanicznych zarówno grupy mięsni współdziałających, jak i mięśni przeciwstawnych.

Jeśli będziemy rozpatrywać np. prosty ruch zginania, dwie główne grupy mięśni - zginacze i prostowniki - uczestniczące w tym ruchu będzie charakteryzował odmienny typ aktywności.

Jest to aktywne skracanie się mięśni agonistycznych oraz bierne

rozciąganie się antagonistów.

Mięśnie przeciwstawne wytwarzają opory ruchu.

Parametry zewnętrzne ruchu zginania wynikają z różnicy momentów sił mięśni agonistycznych i antagonistycznych działających w danym stawie - zazwyczaj w warunkach fizjologicznych opory związane z biernym rozciąganiem nieaktywnych mięsni są niewielkie.

Zjawisko współpobudzenia mięśni antagonistycznych może istotnie zmieniać charakterystykę wykonywanych ruchów.

Pobudzenie oraz praca ekscentryczna mięśnia daje możliwość

dodatkowej kontroli ruchu.

Przez aktywna kontrole charakterystyki mięśni antagonistycznych

(zarówno sztywności, jak i zakresu w jakim ona występuje) układ

nerwowy może dodatkowo kontrolować momenty sił w poszczególnych stawach.

Mięśnie antagonistyczne są rozciągane w czasie wykonywania ruchu, a ich charakterystyka mechaniczna jest aktywnie modyfikowana przez

zmianę ich sztywności.

Rodzaje mięśni w zależności od pełnionej funkcji w trakcie ruchu:
- mięśnie agonistyczne - odpowiedzialne za zamierzony ruch
- mięśnie synergistyczne współdziałające z agonistycznymi, wspomagają ich pracę głównie w ruchach złożonych
- mięśnie antagonistyczne - przeciwdziałają nadmiernemu skurczowi danego mięśnia
- mięśnie stabilizujące - ustalają odcinki ciała, które nie biorą udziału w danym ruchu, jest to stabilizacja sąsiednich stawów nie biorących udziały

PYTANIE 21: Model funkcjonalny mięśnia (wg. Hilla) 

- W 1938 A. Hill na podstawie wyników serii badan biomechanicznych, przeprowadzonych na mięśniu krawieckim żaby (ha!), zaproponował prosty model funkcjonalny mięśnia.

- W porównaniu z poprzednimi pasywnymi modelami w modelu Hilla pojawia się element aktywny związany ze skurczem mięśnia. Model składa się z trzech elementów.

Dwa z nich: element kurczliwy i szeregowy element sprężysty połączone są dodatkowo z równoległym elementem sprężystym. 

 

- Element kurczliwy jest identyfikowany z molekularnym mechanizmem

Aktynowo-miozynowym komórek mięśniowych.

- Szeregowy element sprężysty kryje w sobie parametry mechaniczne samej aktyny i miozyny oraz mostków aktynowo-miozynowych. Również tkanka łączna i jej właściwości mechaniczne współtworzą szeregowy element sprężysty.

- Z kolei na parametry równoległego elementu sprężystego mają wpływ charakterystyki mechaniczne tkanki łącznej oraz błon komórkowych i omięsnej.

- Model Hilla pozwala wytłumaczyć charakterystyki mechaniczne towarzyszące aktywnemu skurczowi mięśnia i jego biernemu rozciąganiu. 

PYTANIE 22: Elastyczność i wytrzymałość kości 

- W zwykłym sensie kość jest strukturą nieelastyczną. Wytrzymałość kości na rozciąganie mierzy się modułem elastyczności, który wynosi 2000 kg/mm2. Punkt rozpadu kości wynosi jednak tylko 10 kg/mm2 przekroju poprzecznego. W zakresie wąskiego pola, do punktu jej rozpadu, kość zachowuje się zgodnie z prawem Hooke'a. Poza tymi granicami deformacja i siła nie są już dalej arytmetycznie proporcjonalne i gdy siła przestanie działać, kość nie powraca do swych poprzednich rozmiarów, jej zniekształcenie pozostaje. W pewnych stanach chorobowych kość staje się bardziej rozciągliwa ( tj. jej moduł elastyczności obniża się) i równocześnie mniej elastyczna. Kość pozostaje rozciągnięta i deformacja staje się już trwała (rozmiękanie kości - osteomalacja, krzywica).

- Siły, na jakie kość jest zwykle narażona to także ucisk, zginanie oraz skręcanie.

- Kość jest eksponowana na działanie dwóch sił - siły kompresji i reakcji na te siłę.

- W czystej kompresji siły te działają w tej samej linii i płaszczyźnie, ale przeciwnie względem siebie (są one koplanarne i kolinearne - siły miażdżące).

Wytrzymałość kości na kompresje waha się w granicach 12,56 - 16,87 kg/mm2 i jest to wartość, która zbliża się do wytrzymałości kości na rozciąganie. 

- Ucisk może być statyczny i dynamiczny.

Statyczna kompresja wywołuje obciążenie spoczynkowe, podczas gdy kompresja dynamiczna występuje przy spadaniu ciała. W kompresjach dynamicznych energia spadającego ciała równa się jego ciężarowi pomnożonemu przez odległość. U żyjącego osobnika siła kompresji dynamicznej jest połową iloczynu masy spadającego ciała i kwadratu przeciętnej szybkości, jaką ciało nabywa podczas spadania. Dlatego większość złamań kości powstaje w wyniku kompresji dynamicznych.(rys. 3) 

 

- Wytrzymałość na kompresje normalnej kości jest znacznie większa niż rozciąganie, stosunek ten wynosi 1:0,73. Przy zginaniu kości na jej wypukłości dochodzi do rozciągania (naprężeń), a po wklęsłej stronie do kompresji. Zatem uszkodzenie kości wystąpi najpierw po stronie wypukłej zgięcia.(rys 4.) 

  Operują tutaj dwie siły. Nie działają one w tej samej linii (nie są kolinearne), ale w tej samej płaszczyźnie (są koplanarne). Są one równoległe jedna do drugiej i skierowane przeciwko sobie. (rys.5) 
 
 
 

- Skręcenie wywołują dwie sprzężone siły działające w równoległych płaszczyznach, pod katem prostym do osi, skierowane w przeciwnych kierunkach. Jeżeli siły te nie działają w płaszczyznach równoległych i nie pod kątem prostym do osi kości, to efekt skręcenia łączy się z innymi rodzajami obciążeń jak rozciąganie i kompresja. 

- Charakterystyka mechaniczna kości zależy:

a) od materiału, z którego jest zbudowana

b) od jej kształtu

c) od jej rozmiarów

d) od jej struktury.

- Wyróżnia się dwa typy wytrzymałości mechanicznej kości:

a) materiałowa

b) strukturalna.

- Patologiczne zmiany wytrzymałości mechanicznej tkanek mogą być spowodowane:

a) zmniejszeniem aktywności ruchowej

b) urazami lub

c) procesami chorobowymi.

Nie muszą być bezpośrednio związane z tkanka kostną. Negatywne zmiany wytrzymałości tej tkanki mogą być wywołane np. uszkodzeniami układu nerwowego, zaburzeniami hormonalnymi lub troficznymi.

- Parametry mechaniczne zależą od zawartych w kościach materiałów organicznych i nieorganicznych. Materiały nieorganiczne, nadające kości właściwości sprężyste, związane są z aktywnością komórek, a ta z kolei zależy od prawidłowego ukrwienia i unerwienia tkanki. Zarówno niedokrwienie, jak i odnerwienie wywołują dramatyczne zmiany właściwości mechanicznych kości.

Komórki kostne pozbawione dopływu krwi i tym samym substancji odżywczych szybko obumierają, podobny efekt wywołuje odnerwieni kości. Układ nerwowy w warunkach fizjologicznych kontroluje procesy troficzne oraz homeostazę. Uszkodzenie struktury tkankowej kości powoduje przekształcenie jej z materiału lepko - sprężystego w materiał kruchy co oznacza większą łamliwość kości.

- Wszystkie uszkodzenia struktury kostnej powodują zmiany charakterystyki mechanicznej kości. Niezależnie od przyczyn naruszenia struktury kostnej, następuje zwiększenie naprężeń wewnętrznych oraz osłabienie jej wytrzymałości. Defekty kostne zmniejszają wytrzymałość kości w zależności od

ich umiejscowienia oraz od rodzaju siły odkształcającej. Nawet niewielkie otwory wykonane pod śruby mogą powodować spadek o połowę wytrzymałości na zginanie oraz sięgający 75% ubytek w zdolności do pochłaniania energii kinetycznej. W przypadku zmian nowotworowych kości udowej przyjmuje się, że czynnikami zwiększonego ryzyka złamania są zmiany powierzchniowe

o średnicy 2,5 cm lub lityczne uszkodzenie obejmujące połowę obwodu kości.

- Kości długie wykazują największą wrażliwość na skręcanie i zginanie. W obydwu przypadkach wytrzymałość zależy od kształtu i rozmiarów kości. Działanie siły zginającej powoduje, że po jednej stronie kości pojawiają się naprężenia rozciągające, a po przeciwnej naprężenia ściskające.

- Rodzaj naprężeń związany jest z kierunkiem, czyli ze znakiem działających sił.

Wewnątrz struktury kostnej istnieje obszar, w którym naprężenia są równe zeru.

Ten obszar wyznacza tzw. mechaniczna oś neutralna. Wokół tej osi znajdują się obszary charakteryzujące się zwiększonymi naprężeniami, przy czym obowiązuje zasada, że im dalej od osi neutralnej, tym większe są naprężenia. Dlatego o wytrzymałości mechanicznej kości długiej decyduje jej średnica, a dokładniej rozmieszczenie tkanki kostnej względem osi neutralnej. Oznacza to, że kość o przekroju rury i większej średnicy będzie znacznie sztywniejsza niż kość o tej samej powierzchni przekroju, lecz o przekroju pręta lub rury o mniejszej średnicy.

- Podobnie jak w przypadku zginania, podatność kości na odkształcenie w wyniku działania sił skręcających zależy od jej kształtów. Kości o większej średnicy są sztywniejsze, czyli są mniej podatne na odkształcenia skręcające, niż kości o tej samej powierzchni przekroju, lecz o mniejszej średnicy. Nadmierne momenty skręcające powodują charakterystyczne spiralne złamanie kości. 

PYTANIE 23: Fizyczne właściwości powięzi, wiązadeł i ścięgien 

Właściwości powięzi

- Wytrzymałość na rozciąganie powięzi wynosi 4,92 kg/mm2 (7000 funtów/cal)

przekroju poprzecznego, a granice bezpieczeństwa wynoszą 1,40 kg/mm2 (2000 funtów/cal), co odpowiada 1/3 siły powodującej pękniecie lub 9 kg dla pasemka o przekroju poprzecznym około 6,5 mm2. (myślę, że nie są to istotne dane, ale gdyby jakiś dociekliwy człek miałby mi zarzucić niedokładność…:P)

- Stałe wydłużenie powięzi wynika nie tylko z nadmiernego obciążenia, lecz także z nadmiernie długiego obciążenia. Powięź może wytrzymać obciążenia krótkie aż do wspomnianych bezpiecznych granic, ale długotrwałe obciążenie spowoduje trwałe odkształcenie. Struktura powięziowa nie przybiera swego pierwotnego kształtu, lecz pozostaje wydłużona lub zwiotczała i w konsekwencji nie zachowuje się zgodnie z prawem Hooke'a.

Właściwości więzadeł

- Więzadła różnią się w swej histologicznej strukturze. Te, które są szczególnie eksponowane na rozciąganie podczas normalnego ruchu, zbudowane są głównie z włókien elastycznych. To daje im większa odporność na rozciąganie niż mogłyby zapewnić włókna nieelastyczne. Przykładem jest więzadło żółte - jego częste zgrubienie wskazuje, że jest ono szczególnie obciążone przy ruchach

kręgosłupa, a przerost ten jest większy w kręgosłupach niestabilnych.

- Nawet jednak takie więzadła wydłużają się trwale przy długotrwałym obciążeniu.

Właściwości ścięgien

- Fizyczne własności ścięgien są podobne do własności powięzi. Ich wytrzymałość określono na 3,5 - 4,2 kg/mm2 (5000-6000 funtów/cal)

przekroju poprzecznego, a granice bezpieczeństwa na 9 kg dla ścięgna o

przekroju poprzecznym około 6,5 mm. 

- Ścięgna ulegają wcześnie zwyrodnieniu głównie z przyczyn krążeniowych, a tzw. spontaniczne pęknięcia nie są rzadkością po 30 roku życia. Ich tętnica środkowa zanika w trzeciej dekadzie życia, a wówczas ścięgno całkowicie

uzależnia się od odżywiania dyfuzyjnego z sąsiedztwa.

- Wytrzymałość ścięgna na rozciąganie często przekracza te samą wytrzymałość kości, do której się przyczepia, tak że rezultatem może być wyrwanie ścięgna z przyczepu, a nie jego przerwanie. Jest to zwłaszcza wyraźne u młodszych osobników. U starszych ludzi pękniecie ścięgna występuje znacznie częściej niż awulsja. Następuje to zwykle po trzydziestym roku życia.

- Tzw. spontaniczne pękanie zdarza się w ścięgnie długiego prostownika kciuka, w ścięgnie Achillesa, a szczególnie w ścięgnach tzw. kanału rotatorów barku.  We wszystkich tych przypadkach bowiem zwyrodnienie ścięgna jest przyczyną jego pęknięcia, pod wpływem nawet niezbyt dużego urazu lub „spontanicznie". 

Pytanie 24. oraz 34. są ze sobą ściśle związane, więc odpowiedzi na nie częściowo się pokrywają i uzupełniają. 

PYTANIE 24: Układy referencyjne oraz sygnały kontrolujące postawę stojącą 

- Pionowa orientacja ciała przy stosunkowo małym polu podparcia powoduje, że

postawa stojąca człowieka jest bardzo wrażliwa na zakłócenia stabilności. Za

wyznacznik stabilności postawy stojącej można przyjąć np. położenie ogólnego

środka ciężkości ciała (COG) względem granic pola podparcia.

- Położenie COG, a tym samym stabilną postawę stojącą, zapewnia ciągła kontrola obejmująca swym zasięgiem różne poziomy układu nerwowego.

- System kontroli równowagi ma 3 podstawowe wejścia sterujące związane z różnymi układami sensorycznymi:

a) przedsionkowym,

b) wzrokowym,

c) proprioceptywnym.

System ten możemy uzupełnić o mechanoreceptory skórne. Sygnały z powyższych wejść sensorycznych są źródłem informacji o pozycji ciała oraz jego orientacji względem specyficznych układów odniesienia: zewnętrznych i

wewnętrznych.

- Wyróżnia się dwa układy referencyjne:

1) Układ posturalny posługuje się zewnętrznym układem referencyjnym tworzonym na podstawie pola grawitacyjnego oraz bodźców wzrokowych.

2) Drugim systemem odniesienia jest układ wewnętrzny. Nie jest to pojedynczy układ, lecz ich zespół tworzony jest na podstawie poszczególnych wzorców aktywności sensorycznej, odpowiadających tzw. prawidłowej postawie. Tworzą go w ośrodkowym układzie nerwowym polimodalne reprezentacje, tzw. schematy ciała. Stabilna, ośrodkowa reprezentacja ciała jest częściowo zdeterminowana genetycznie, a częściowo nabywana w procesie uczenia się w trakcie rozwoju osobniczego. Reprezentacja taka pozwala na pionową orientację ciała oraz wzajemne prawidłowe położenie poszczególnych jego części. Zawiera ona informacje na temat indywidualnych cech morfologicznych (kształt i rozmiary) oraz o charakterystyce dynamicznej poszczególnych części ciała. Tworzona na podstawie sygnałów z receptorów mięśniowych, ścięgnowych, stawowych i skórnych. Receptory te przekazują do mózgu informacje o wzajemnym położeniu i o ruchach poszczególnych części ciała, a także zwrotnie przekazują do układów wykonawczych (mięśni) sygnały utrzymujące równowagę.

- Oba układy odniesienia pozwalają na monitorowanie odchyleń od stanu

równowagi. Wzrok oraz system przedsionkowy są układami lokalnymi monitorującymi położenie głowy w przestrzeni. Proprioceptory tworzą sieć czujników obejmujących zasięgiem całe ciało.

- Narząd równowagi, czyli układ przedsionkowy, służy do utrzymania właściwego położenia głowy względem kierunku działania siły ciężkości. Realizuje więc bezpośrednio zadanie orientacji przestrzennej sylwetki.

- Podobną funkcję pełni również układ wzrokowy. W jego przypadku orientacja przestrzenna ciała ustalana jest na podstawie położenia innych obiektów

znajdujących się w bezpośrednim otoczeniu człowieka. Orientacja przestrzenna takich obiektów jest również zależna od siły grawitacji. W układzie wzrokowym znajdują się wyseclizowane zespoły neuronów wrażliwych na pionową i poziomą orientacje bodźców i na tej podstawie ustalana jest prawidłowa orientacja ciała. 

- Model postawy stojącej jako wahadła odwróconego

Stabilność w pozycji pionowej najprostszego modelu postawy stojącej modelu wahadła odwróconego można zapewnić dwoma sposobami.

1) Pierwszy z nich sprowadza się do monitorowania kata nachylenia wahadła względem płaszczyzny podparcia.

2) Drugi rodzaj kontroli stabilności może wykorzystywać sygnały o położeniu górnego końca wahadła.

U człowieka kąt ten kontrolowany jest przede wszystkim przez czucie głębokie, czyli propriocepcje z obszaru stawu skokowego. Odchylenia postawy od pionu sygnalizowane są jako zmiany napięcia i długości mięśni, zmiany kątów stawowych i rozkładu nacisku na powierzchni stóp. W przypadku człowieka sprowadza się to do kontroli położenia głowy w przestrzeni. Wzrok oraz znajdujący się w uchu wewnętrznym narząd równowagi dostarczają niezbędnych sygnałów do utrzymania właściwej pozycji głowy w przestrzeni. Położenie głowy steruje przez odruchy szyjne napięciem mięśni tułowia i kończyn. Równowagę zapewnia integracja w układzie nerwowym sterowania obwodowego, wstępującego, nazywanego umownie sterowaniem staw skokowy - głowa oraz zstępującego głowa - staw skokowy.

Te dwa typy sterowania zapewniają stabilna pionowa postawę w czasie spokojnego stania oraz podczas lokomocji. Obydwa sterowania uzupełniają się wzajemnie i dlatego niesprawność jednego z nich może być skompensowana aktywnością drugiego.

- Pojęciem posturografia określa się cały zespół metod badawczych pozwalających ocenić jakość kontroli postawy. Badania takie można przeprowadzać wieloma sposobami, posługując się różnymi technikami. W posturografii statycznej ocenę równowagi przeprowadza się najczęściej na podstawie analizy drobnych mimowolnych ruchów środka ciężkości ciała w czasie spokojnego stania. Ruchy te, nazywane wychwianiami (ang. postural sway ), mogą być np. rejestrowane za pomocą systemu wideokomputerowego lub specjalnej platformy rejestrującej siły i momenty nacisku stóp na podłoże.

(wrócę do tego w odpowiedzi na kolejne pytanie)

- Skuteczny wysiłek człowieka w przezwyciężeniu niestabilności zapewniają :

1)  Siła mięśni prostowników, która jest znacznie większa niż zginaczy.

Siła grawitacji próbuje zginać ciało ludzkie ku przodowi, ale funkcja mięśnia

krzyżowo-grzbietowego w szczególności, podobnie jak funkcja mięśnia pośladkowego większego dla stawu biodrowego, a mięśnia czworogłowego uda dla stawu kolanowego zapobiegają takiemu zginaniu ciała. Mięśnie te są wzmocnione i otoczone masywnymi powięziami, mającymi w przypadku ud własne mięśnie napinające, np. mięsień naprężacz powięzi szerokiej, które łączą się z mięśniem pośladkowym wielkim przez posiadanie wspólnych przyczepów do pasma biodrowo-piszczelowego. Ogólnym efektem ich działania jest utworzenie elastycznej klamry zapobiegającej zgięciu się ciała. Jest to zabezpieczenie skuteczne - człowiek może się obciążać dodatkowym ciężarem, przekraczającym ciężar własny.

2) Napięcie mięśni postawy i antygrawitacyjnych jest większe niż mięśni kinetycznych. Mięśnie postawy i antygrawitacyjne są w stanie tonicznego skurczu.

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

- Podstawa podparcia może być rozszerzona w każdym kierunku przez odwiedzenie, zgięcie lub wyprost w stawie biodrowym, co zmienia ułożenie kończyn dolnych. Przy staniu ze stopami złączonymi podstawa podparcia ciała jest powierzchnią dwóch podeszw, lecz przy rozstawieniu stóp podstawa ta rozszerza się, a jej powierzchnia na tyle wzrasta, że linia ciężkości trafia na nią. 

PYTANIE 34: Ocena stabilności różnych pozycji ciała 

Uzupełnieniem odpowiedzi na to pytanie są materiały z ćwiczeń z dnia 5 maja 2007, str. 4 - tj. definicje postawy ciała, utrzymanie równowagi, pole podstawy i takie tam… Pytaniu 24 i 34 został poświęcony praktycznie cały 7 wykład liczący 148 slajdów, więc trudno było mi zrobić z tego pigułkę przyswajalną w 10 minut. Mimo to myślę, że warto się przełamać i raz to przeglądnąć.

PODSUMOWANIE DLA RESZTY… :D 

- Przyczyna odchyleń sa ruchy oddechowe klatki piersiowej (0,3-0,5 Hz), tremor mięśniowy (7- 14 Hz), praca serca (0,9-1,3 Hz) oraz ruchy

korygujące utrzymanie postawy (0,05-0,2 Hz). Aby rzut środka masy nie wysunął się poza obręb pola podstawy - co oznaczałoby utratę równowagi -

mięśnie stopy i podudzia sa odpowiednio pobudzane, co powoduje korektę postawy człowieka.

- Pracy tych zespołów mięśniowych towarzysza zmiany katów stawowych oraz przemieszczanie się wypadkowej siły reakcji podłoża. Regulacja postawy jest odpowiedzią (z pewnym opóźnieniem) układu nerwowego na mimowolne zachwiania ciała człowieka. Z tego powodu krzywe przebiegu zmian rzutu środka masy na pole podparcia oraz zmian położenia wypadkowej siły nacisku na podłoże nie są identyczne.

- Utrzymanie położenia i równowagi ciała zależy głównie od współdziałania zmysłów równowagi, czucia głębokiego i wzroku. Receptory zmysłu równowagi mieszczą się w błędniku: w woreczku, łagiewce i przewodach

półkolistych. Woreczek i łagiewka stanowią narząd równowagi

statycznej, a trzy przewody półkoliste narząd równowagi dynamicznej.

- Receptory zmysłu czucia głębokiego znajdują się w mięśniach i stawach (proprioreceptory mięśniowe, stawowe i ścięgnowe) i sa kontrolowane przez pola czuciowe kory mózgowej. Informują one o położeniu kończyn i stanie napięcia mięśni.

- Wzrok dostarcza informacji o położeniu ciała w stosunku do otoczenia.

Prawidłowe współdziałanie wzroku i czucia głębokiego umożliwia utrzymanie równowagi nawet przy braku czynności narządu

przedsionkowego. Impulsy ze wszystkich proprioreceptorów trafiają do

móżdżku. Zasadnicza rola móżdżku jest koordynacja pobudliwości neuronów ruchowych rdzenia kręgowego za pośrednictwem jader przedsionkowych i tworu siatkowatego.

- Napięcie mięśni szkieletowych, utrzymujących postawę ciała, jest stale regulowane. Oprócz koordynacji współdziałania mięśni podczas chodu i

utrzymywania postawy stojącej, móżdżek steruje także napięciem mięśni podczas wykonywania ruchów precyzyjnych.

Odpowiedz na pytanie 10

Jednostką funkcjonalną mięsni w biomechanice jest akton mięśniowy.

Aktony mięśniowe mogą wykonywać w stawach sześć funkcji:

-w płaszczyźnie strzałkowej zginania i prostowania

-w płaszczyźnie czołowej odwodzenia i przywodzenia

-w płaszczyźnie poprzecznej nawracania (probacji) lub rotacji wewnętrznej i odwracania (supinacji) lub rotacji zewnętrznej

Ze względu na to wyróżniamy w stawie następujące mięśnie:

Mięśnie wykonujące funkcję zginania nazywane zginaczami.

Analogicznie używane są określenia:

-prostowniki

-odwodziciele

-przywodziciele

-pronatory (rotatory wewnętrzne)

-supinatory (rotatory zewnętrzne)

PYTANIE 8.: Wpływ przebiegu włókien na wartość siły mięśnia.

Porównanie przekrojów fizjologicznych mięśnia pierzastego i obłego (o zbliżonych wymiarach geometrycznych) pozwala stwierdzic, że różnią się one istotnie przekrojem fizjoloicznym na korzyść pierzastego.

Przekrój fizjologoczny wzrasta wraz z kątem pierzastosci θ, który rzadko osiąga 45˚ nachylenia względem osi długiej.

Z dwóch mięśni: pierzastego i obłego, o tym samym obwodzie, mięsień pierzasty ma większy przekrój fizjologiczny a zatem rozwija większą siłę.

Im większy zaś kąt pierzastości, tym mniejsza jest jego składowa użyteczna działająca wzdłuż osi długiej.

14. Pojęcie aktonu mięśniowego oraz funkcje aktonów

Jednostką funkcjonalną mięśni w biomechanice jest akton mięśniowy.

Aktonem nazywamy tę część mięśnia, która realizuje względem stawu samodzielną funkcję.

Wyróżniona anatomicznie część - akton - zwykle posiada swoja nazwę, np. część obojczykowa mięśnia naramiennego.

|Aktony mięśniowe mogą wykonywać w stawach sześć różnych funkcji:

Aktony wykonujące funkcje zginania są nazywane zginaczami. Analogicznie używane są określenia: prostowniki, przywodziciele, odwodziciele, pronatory (lub rotatory wewnętrzne), supinatory (lub rotatory zewnętrzne)

28. Opisać procedurę wyznaczania momentów sił mięśniowych.

Pomiaru dokonuje się w sposób następujący:

23


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
biomechanika, materiały fizjo, biomechanika kliniczna
Przykładowe pytania z biomechaniki klinicznej, Materiały naukowe z różnych dziedzin
Test kolcw - Krgosup, biomechanika kliniczna testy
Test butelki Luthy'ego, biomechanika kliniczna testy
Test kompresyjny otworw midzykrgowych, biomechanika kliniczna testy
Zespoy uciskowe nerww koczyny grne, biomechanika kliniczna testy
lancuch oddechowy, Biomechanika kliniczna
Test minia podgrzebieniowego, biomechanika kliniczna testy
Materialy na egzamin z kliniczno wychowawczej pytania, 4, ROZPOZNANIE PROBLEMÓW WYCHOWAWCZYCH
Objaw Derbolowsky'ego - Krgosup, biomechanika kliniczna testy
Test minia nadgrzebieniowego Jobe, biomechanika kliniczna testy
Test zginania nadgarstka, biomechanika kliniczna testy
Test prostowania kciuka, biomechanika kliniczna testy
Materialy na egzamin z kliniczno wychowawczej pytania, PRZETA~1
Materialy na egzamin z kliniczno wychowawczej pytania, Wychowawcza
Materialy na egzamin z kliniczno wychowawczej pytania, ful

więcej podobnych podstron