PODSTAWOWE POJĘCIA Z ZA-KRESU ERGONOMII Ergonomia jest to nauka stosowana, zmierzająca do optymalnego dostosowania narzędzi, maszyn, urządzeń technologii, organizacji materia- lnego środowiska pracy oraz przedmiotów powszechnego użytku, do wymagań, potrzeb fizjologicznych, psychicznych i społecznych człowieka.Ergono- mia jest nauką interdyscyplin- arną. Korzysta z dorobku takich nauk lub dziedzin jak psycholo- gia pracy, socjologia pracy, fizjologia pracy, higiena, medycyna pracy, organizacja pra-cy, antropometria i nauk techniczn-ych np. materiało- znawstwa, budowy maszyn. Ergonomia zajmuje się zw. zachodzącymi pomiędzy człowiekiem a jego zajęciem, sprzętem i otoczeniem w najszerszym znaczeniu, włącz. w to pracę, wypoczynek, sytuacje w domu i w podróży. Przedmiotem badań jest układ: człowiek, maszyna, warunki materialnego otoczenia pracy, warunki pracy na stanowisku roboczym Celem głównym jest: polepszanie warunków pracy człowieka, które obejmuje dostosowanie warunków pracy do możliwości pracownika oraz właściwy dobór pracownika do danej pracy i jego edukację obejmującą specyfikę stanowiska Ergonomia nauka o pracy, czyli dyscyplina naukowa zajmująca się dostosowaniem pracy do możliwości psychofizycznych człowieka. Ma na celu humanizowanie pracy poprzez taka organizację układu: człowiek - maszyna - warunki otoczenia, aby była wykonywana przy możliwie niskim koszcie biologicznym i najbardziej efektywna. Ergonomia dostosowanie pracy i środowiska do właściwości psychofizycznych ludzi poprzez: -stworzenie komfortu pracy; -stworzenie bezpiecznych warunków pracy; -selekcja ludzi pod kątem przystosowania do warunków pracy; -zapewnienie najdogodniejszej organizacji czasu pracy; -zapewnienie odpowiedniej przemienności wysiłku i odpoczynku; -wybór optymalnych metod pracy Efekt: - utrzymanie dobrego stanu zdrowotnego ludzi - podniesienie wydajności pracy i jakości produkcji Ergonomista osoba zajmująca się ergonomią specjaliści takich dziedzin jak: ekonomia, zarządzanie, administracja, robotyka, budowa maszyn, urbanistyka, architektura, medycyna, psychologia pracy, materiałoznawstwo systemowo podchodzą do zagadnień ergonomicznych łączą wiedzę wielu dziedzin dla usprawnienia pracy i poprawy warunków Osoby niepełnosprawne to nie tylko te, które poruszają się na wózku. To także osoby starsze, mające problemy z chodzeniem, chore na serce. Przy projektowaniu domu dla rodziny, w której znajduje się osoba niepełnosprawna, nale-ży pamiętać o wyeliminowaniu tzw. barier architektonicznych. W budynkach użyteczności publicznej stosuje się normy określające parametry wnętrz przystosowanych do potrzeb osób niepełnosprawnych. Wiele norm znajduje zastosowanie także w mieszkaniach i domach trzeba jednak uwzględnić stopień sprawności imożliwości ruchowe konkretnej osoby. Ergonomia koncepcyjna zajmuje się projektowaniem układów: człowiek - praca zgodnych z jw przedstawionymi zasadami ergonomii Ergonomia korekcyjna zajmuje się poprawą zauważonych nieprawidłowości na już istniejących st. pracy zgodnie z zasadami ergonomii Czy ergonomia nakierowana na czł. niepełnosprawnego wymaga nowej definicji? -jakość życia i potrzeby osób niepełnosprawnych; -ocena środowiska ich pracy -możliwość pełnego funkcjonowania w społ. -problemy projektowania -projekty na rzecz osób niepełnosprawnych -zagadnienia inżynierii medycznej i ergonomii w rehabilitacji niepełnosprawnych -aspekty prawne, społeczne, organizacyjne Zasady projektowania otoczenia zewnętrznego do potrzeb osoby niepełnosprawnej zgodnie z zasadami ergonomii (podjazdy, windy, poręcze, pochylnie) Windy na etapie projektu jest to przedsięwzięcie znacznie tańsze, choć nadal dość kosztowne, przy adaptacji jest to rozwiązanie zna-cznie droższe, ale często jest to je-dyna droga umożliwiająca osobie poruszającej się na wózku dosta-nie się na górne kondygnacje budynku. Podnośniki, platformy możliwość samodzielnego pokonywania sch-odów przez osobę poruszającą się na wózku inwalidzkim zapewniają wszelkiego typu podnośniki uko-śne i pionowe. W przypadku gdy ze względu na brak miejsca niem-ożliwe jest zainstalowanie windy, jest to jedyna alternatywa pokona-nia schodów. Poręcze niezbędnym elementem w przypadku poprawnie zaprojekt-owanej pochylni są poręcze, które powinny znajdować się na wyso-kości 75 i 90cm - w dwóch równo-ległych pasmach. Wygodna poręcz to w przekroju kształt koła lub ow-alu o średnicy około 3 - 5cm., dop-uszczalny jest również profil o prz-ekroju kwadratu o wymiarach 4 x 6cm. Bariery architektoniczne utrudni-enia dla osób niepełnosprawnych występujące w budynkach i ich el-ementach zewnętrznych, które ze względu na rozwiązania technicz-ne lub warunki użytkowania utru-dniają lub uniemożliwiają swobodę ruchu osobom niepełnosprawnym. Bariery architektoniczne wystę-pujące w elementach zewnętrzn-ych to: - zbyt wysokie krawężniki, studzie-nki piwniczne, schody, nieprawidł-owo umiejscowione daszki i zada-szenia, - nieprawidłowy poziom nachylenia pochylni, brak oznaczenia w fakt-urze nawierzchni w przypadku lok-alizacji urządzeń i obiektów znajd-ujących się na chodniku Do najczęściej występujących barier urbanistycznych zaliczają się: - nierówności chodnika, brak ozna-kowania kolorystycznego i faktur-owego elementów pionowych i po-ziomych małej architektury oraz brak ich ograniczenia krawężnika-mi lub opaskami o odmiennej fakt-urowo lub kolorystycznie nawierz-chni (dla osób z dysfunkcją narzą-du wzroku) - brak trwałego oznakowania kolor-ystycznego narożników budynku (dla osób z dysfunkcja narządu wzroku) Projektowanie uniwersalne -w okresie powojennym nie brano pod uwagę indywidualnych potrz-eb potencjalnych użytkowników (wąski przedpokój zakończony we-jściem do łazienki, długa wąska kuchnia, małe pokoje) -normy dotyczące wymagań funkc-jonalnych zakładały, że w mieszk-aniach przebywać będą tylko oso-by chodzące, nie przewidywano alternatywnych aranżacji -współczesną odpowiedzią na roz-wiązanie problemu dostosowania otoczenia do potrzeb osoby niepeł-nosprawnej jest teoria „projektowa-nia uniwersalnego” czyli projektow-ania dla wszystkich ludzi -jednym z jego elementów jest id-ea mieszkań adaptowalnych -obiekty od początku projektowane i budowane z zachowaniem para-metrów przestrzennych umożliwi-ających ewentualną „adaptowaln-ość” są jedynie o 1% droższe od tych, które buduje się po staremu ERGONOMIA W ADAPTACJI KUCHNI I ŁAZIENKI OSOBY NIEPEŁNOSPRAWNEJ Z barierami architektonicznymi, czy raczej użytkowymi, osoba nie-pełnosprawna boryka się na co dzień w swoim własnym mieszka-niu, sytuacja ta wynika przede wszystkim ze zbyt małej powierzc-hni poszczególnych pomieszczeń. Pozostawienie w pomieszczeniu powierzchni rzędu 1,5 x 1,5 metra (powierzchnia manewrowa wyma-gana do pełnego obrotu wózkiem) jest bardzo często nierealna. Dla wszystkich oczywisty jest fakt, że dom powinien być miejscem, w którym człowiek przebywa z chę-cią, rozwiązanym wygodnie i fun-kcjonalnie, z niepowtarzalnym kli-matem wnętrza. W przypadku os-ób niepełnosprawnych jest to szcz-ególnie ważne, gdyż większość swego życia spędzają oni właśnie w domu. Aspekty dostępności budynków są traktowane marginalnie w procesie projektowym, a wiedza dotycząca dostępności budynków ogranicza się do znajomości odpowiednich warunków technicznych, jakie bud-ynki muszą spełniać. Współczesną odpowiedzią na rozwiązanie probl-emu dostosowania otoczenia do potrzeb osoby niepełnosprawnej jest teoria „projektowania uniwers-alnego” czyli projektowania dla ws-zystkich ludzi. Obiekty od początku projektowane i budowane z zacho-waniem parametrów przestrzenn-ych umożliwiających ewentualną „adaptowalność” są jedynie o 1% droższe od tych, które buduje się po staremu. Kuchnia Dla większości osób to najważnie-jsze miejsce w domu, a o tym czy będzie funkcjonalne zadecyduje przede wszystkim jej usytuowanie względem innych pomieszczeń w domu. Kuchnia, której użytkowniki-em jest osoba niepełnosprawna, musi być przystosowana do jej indywidualnych potrzeb, a także do jej wzrostu czy zasięgu ramion. Przy projektowaniu (urządzaniu) kuchni trzeba uwzględnić też rodz-aj i stopień niepełnosprawności osoby, która będzie z niej korzys-tała, a także potrzeby innych dom-owników. Osoba poruszająca się na wózku powinna mieć możliwość wykonania w kuchni wszystkich czynności-tak jak osoba sprawna. Kuchnia - podstawowe wytycz-ne: -podłoga powinna być równa, gład-ka, nie śliska, bez progów i bez chodników -wysokość szafek kuchennych, do-lnych powinna wynosić 80 - 85cm od podłogi, a stołu kuchennego 73 - 75cm, tak aby był on użyteczny do pracy -wszystkie meble powinny być sta-bilne i montowane do ściany -szafki dolne powinny stanowić tyl-ko szuflady bądź wysuwane kosze (zapewniają lepszy dostęp do arty-kułów) -płyta kuchenna (gazowa lub cera-miczna) powinna być zamontowa-na w blacie bez szafki dolnej. Daje to możliwość dojechania wózkiem maksymalnie do gotującej się potr-awy (wys. 74cm.) -piekarnik w szafce na wys. 130 - 140cm. - umieszczony na wysok-ości wzroku osoby siedzącej na wózku -stolik do jedzenia posiłków najle-piej gdyby był montowany do ścia-ny z wolną przestrzenią pod blat-em w celu swobodnego poruszan-ia się na wózku (wys. 73 - 75cm.) lodówka powinna być do 140cm wysokości -wskazane jest dobre oświetlenie blatu, najlepiej zamontowane pod szafkami górnymi -nie wolno montować relingów pr-zy blatach, gdyż będą one utrudn-iały bezpośredni dojazd do blatu wszystkie szuflady powinny być samozamykające się, gdyż mech-anizm ten bardzo ułatwia porusza-nie się osoby niepełnosprawnej po kuchni Typy kuchni: - kuchnia otwarta - zaletą jest zwi-ększona swoboda w rozplanowa-niu przestrzeni, uzyskanie dodatk-owej powierzchni manewrowej, połączenia z innymi pomieszczeni-ami (jadalnia, salon) - kuchnia w centralnym miejscu domu (zamknięta) - połączona niekrępującym wejściem z koryta-rza, może znajdować się niedaleko wejścia do mieszkania, można ją łączyć z pokojem dziennym - kuchnia z zapleczem - pomiesz-czenie kuchenne łączone ze spiża-rnią Optymalna kuchnia: -zaprojektowana na planie kwadra-tu lub zbliżonym -z układem zabudowy w kształcie litery „L” -z wolną powierzchnią na manewr-owanie wózkiem inwalidzkim (prz-ejazd,obroty)minimum 150x150cm -zapewniająca wykonywanie pracy przodem do urządzenia -uwzględniająca strefy zasięgu rąk osoby siedzącej na wózku Urządzenia kuchenne: -kuchenka, zlewozmywak, piekar-nik wraz z blatem roboczym powi-nny być usytuowane na takiej wys-okości aby podczas poszczególn-ych czynności nie trzeba było nad-miernie unosić rąk -wszystkie muszą być na tym sam-ym poziomie (możliwość przesuw-ania swobodnego naczyń), płasz-czyzna pracy powinna być bez wy-stępów (ułatwia to poruszanie się osoby niepełnosprawnej wzdłuż ciągu roboczego) -standardowa szerokość blatu jak dla osoby sprawnej tj. 60cm. (po-zwala na wyposażenie kuchni w sprzęt dostępny na rynku) -baterie zlewozmywakowe - powi-nny być wygodne i łatwe w użyciu (jednouchwytowe z przedłużoną rączką, z wyciąganą wylewką) -kuchenka - zaleca się płyty cera-miczne, elektryczne - są bezpiecz-niejsze, łatwiej przesuwać garnki z palników -piekarnik - umieszczany oddziel-nie na poziomie blatu, najlepiej wi-elofunkcyjny (z mikrofalą, grillem, termoobiegiem) z zamontowanym w pobliżu wysuwanym blatem na wyjęte z piekarnika potrawy -lodówka, zamrażarka - taka, aby osoba niepełnosprawna mogła ko-rzystać zarówno z dolnych (30cm od podłogi) jak i z górnych (nie wy-żej niż 140cm od podłogi) półek. Można ustawić ją na postumencie, należy przewidzieć miejsce na od-kładanie wyjmowanych produktów. Kącik jadalny: -dla osoby niepełnosprawnej waż-ne jest aby miejsce do jedzenia było jak najbliżej miejsca przygoto-wywania posiłków, wymaga to urz-ądzenia kącika jadalnego kuchni -osobom korzystającym z wózka należy zapewnić większą powier-zchnię stołu. Stół dla trzech osób powinien mieć wymiary 80x110cm, dla czterech osób 80x140cm. -wysokość stołu i rozmieszczenie nóg musi umożliwić dogodny podj-azd wózkiem. Dobrym rozwiązani-em jest stół podparty po środku, ale musi być bardzo stabilny -dużym ułatwieniem jest stosowa-nie lekkich stołów na kółkach, łat-wo przesuwających się, z blokadą systemy jezdnego Sprzęt drobny: Do prac kuchennych dla niepełno-sprawnych produkowany jest spe-cjalnie drobny sprzęt kuchenny: chwytaki, obieraczki, łyżki samon-astawne, magnetyczne uchwyty do sztućców, śmietniczki z długą tele-skopową rączką Łazienka - jest pomieszczeniem, z którego każdy powinien korzystać w niesk-rępowany sposób - w dostosowaniu domu do potrze-ba osoby niepełnosprawnej ważne jest prawidłowe wyposażenie łazi-enki - musi być ona odpowiednio duża, aby wszystkie urządzenia były do-stępne dla osoby na wózku. Z tego względu zaleca się aby powierzch-nia manewrowa dla wózka zawier-ała się w kole na średnicy min. 150cm - ważne jest też zainstalowanie ar-matury, której używanie będzie możliwe bez konieczności wstawa-nia z wózka - przy projektowaniu najważniejsza jest powierzchnia manewrowa min. 150 x 150cm - dobrze, gdy łazienka i WC tworzą jedno, zyskujemy więcej miejsca - podstawowym warunkiem jest uwzględnienie zasad bezpieczeń-stwa Łazienka- podstawowe wytyczne: - min. powierzchnia manewrowa 150 x 150cm - optymalna wysokość uchwytów poziomych 75 - 80cm - anty poślizgowa powierzchnia - optymalna wysokość miski ustęp-owej 45 - 50cm - przycisk spłukiwania wody na wy-sokości 100cm - minimalne wymiary powierzchni brodzika 100x 100cm - wysokość górnej krawędzi umyw-alki 80cm - wolna przestrzeń pod umywalką 65cm - minimalna odległość gniazd ele-ktrycznych od źródła wody 60cm - wysokość gniazd elektrycznych 40 - 130cm Czynności związane z higieną: - umywalkę najlepiej zamontować 20cm od ściany - pod umywalką nie należy instalo-wać nogi maskującej - zamiast ręcznika można zamont-ować elektryczną suszarkę do rąk - zamiast szafek- blaty, półki na wysokości 80cm, o szerokości 40cm pod spodem w miarę możli-wości szuflady - specjalne poręcze po obu stron-ach umywalki Korytarze - drzwi wejściowe do mieszkania bez progów - szerokość drzwi wejściowych to min. 90cm - montaż wizjera na odpowiedniej wysokości - w pobliżu powinno znajdować się miejsce na odstawienie wózka /1,9x1,5cm - wieszaki na wys. max 140cm - półki i szuflady na wys. 70-80cm - szerokość przedpokoju to min 120cm /jeśli konieczna jest zmiana kierunku ruchu to musi być zach-owana powierzchnia manewrowa 1,5x1,5m Sypialnia - minimalna powierzchnia to 14m2 - zaprojektowane do różnych funk-cji - bez zabudowy pod oknami /kon-ieczność obserwacji, otwieranie okna Pokój dzienny - powierzchnia nie mniejsza niż 16- 20 m2 - zapewniona powierzchnia mane-wrowa - opcjonalne siedzisko przesuwane po szynach zamocowane do sufitu - bez zabudowy strefy podokiennej - zamontowanie instalacji alarmo-wej Taras, balkon - minimalna powierzchnia to 3m2 - minimalna głębokość to 1,4m - szerokość drzwi balkonowych to min 85cm - drzwi balkonowe bezprogowe, ro-zsuwane - max wysokość progu to 2,5cm - wysokość balustrady 90-110cm - nieprzeźroczyste części balustra-dy do wysokości 80cm Praca jako forma rehabilitacji: Ergonomiczne stanowiska pracy: - niewielu pracodawców wie, że istnieje obowiązek łączenia pracy związanej z obsługą monitora ekranowanego z innymi rodzajami prac, nie obciążającymi narządu wzroku - pracownikowi nie wolno przy tym przekraczać 1 godziny nieprzerw-anej pracy przy obsłudze monitora, po jej upływie wymagana jest 5min. przerwa wliczana do czasu pracy - pracodawca obowiązany jest za-pewnić zatrudnionym okulary kory-gujące wzrok, jeżeli wyniki obowią-zkowych badań lekarskich wykażą potrzebę ich stosowania podczas pracy z monitorem - naczelną zasadą przy projektow-aniu ergonomicznego stanowiska pracy jest zminimalizowanie negat-ywnego wpływu długotrwałych, si-edzących, statycznych pozycji cia-ła, a zapewnienie pozycji dynami-cznej Miejsce pracy: - niezależnie od wielkości, w każd-ym mieszkaniu znajduje się oddz-ielne pomieszczenie lub też wydzi-elona przestrzeń, miejsce do pracy - dla osób, które wiele czasu spęd-zają w domu pracując, zaprojekto-wanie wygodnego i odpowiedniego wyposażonego miejsca pracy jest niezbędne - usytuowanie, wielkość i wyposaż-enie miejsca pracy zależy przede wszystkim od potrzeb * miejsce pracy w domu: - meble, które po skończonej pracy można złożyć lub przesunąć są niezastąpione dla osób pracując-ych w domu od czasu do czasu - biurko winno być usytuowane jak najbliżej okna, aby mieć dobre dzienne światło - w przypadku osób pracujących na komputerze naturalne światło nie ma tak dużego znaczenia, a w wielu przypadkach należy je ogra-niczać za względu na refleksy świ-etlne na ekranie monitora - dla osób praworęcznych światło powinno znajdować się z lewej str-ony - oświetlenie sztuczne powinno być tak dobrane, aby była możliw-ość płynnej zmiany kąta nachylen-ia padania światła - najkorzystniejsze są lampy na ru-chomym ramieniu z możliwością zmiany ustawienia - w przypadku osób poruszających się na wózkach najważniejsze jest zachowanie wolnej przestrzeni pr-zy biurku ze względu na konieczn-ość manewrowania - w celu zwiększenia powierzchni roboczej biurka, można zastosow-ać system wysuwanych blatów, nadstawek lub mobilnych stolików i półek lub też podstawek teleskop-owych montowanych do ściany - system półek wiszących powinien znajdować się na wyciągnięcie ręki osoby siedzącej na wózku - szuflady powinny być zabezpieczone przed wypadaniem i wyposażone w prowadnice - osoba korzystająca podczas pra-cy z wielu urządzeń elektrycznych (np. komputer, telefon) powinna mieć zainstalowaną zintegrowaną listwę elektryczną nad blatem biu-rka - wielkość płaszczyzny pracy min. 80cm x 60cm - optymalna wielkość blatu robocz-ego 140-160cm x80cm - dla osób na wózku blat nie może być węższy niż 60cm - w strefie wygodnej manipulacji (do 120cm od poziomu podłogi) wszystkie akcesoria i sprzęty, któ-re powinny być łatwo dostępne i którymi posługujemy się w czasie pracy - wysokość blatu należy dobrać indywidualnie zwracając uwagę na swobodne ułożenie nóg. Przy wy-sokości siedziska wózka 50cm, pod blatem powinno być ok. 70cm wolnej przestrzeni - w strefie podjazdu nie należy um-ieszczać szuflady ani wysuwanej półki na klawiaturę - monitor powinien być umieszczo-ny na poziomie wzroku lub nieco poniżej - telefon należy umieścić na blacie, ewentualnie na wysięgniku przym-ocowanym do blatu * krzesło do pracy: 1. powinno być wygodne i stabilne 2. powinno mieć: - miękkie oparcie z regulacją wys-okości i wychylenia - mechanizm obrotowy pozwalają-cy na zmianę pozycji bez koniecz-ności wykonywania skrętów ciałem - wyściełane podłokietniki - kółka z możliwością blokady Około 80% użytkowników komput-erów (wśród badanych) zgłasza różnego typu dolegliwości zdrowo-tne. Dotyczą one różnych partii ciała i kształtują się następująco: - bóle szyi i pleców odczuwa 49,3% - bóle ramion- 16,4% - bóle nadgarstków- 23,3% - problemy ze wzrokiem- 43,8% - bóle głowy- 31,5% - rumieńce na skórze- 9,5% - obciążenie psychiczne- 30,1% - niewygoda siedzenia- 45,2% - drętwienie nóg- 12,3% Praca na nieprawidłowym stanowi-sku komputerowym i w niewłaści-wy sposób prowadzi do dolegliwo-ści zdrowotnych: - mięśniowo szkieletowe: np. bóle ramion, pleców, dłoni, palców - obciążenie psychiczne: np. bóle głowy, zaburzenia wzroku, stres, uczucie napięcia psychicznego - psychosomatyczne: np. alergie, bezsenność, pobudzenie, nerwo-wość Potencjalnymi zagrożeniami dla zdrowia są: * RSI obrażenia powstałe na skut-ek powtarzalnych czynności, chro-nicznego przeciążenia tych sam-ych partii ciała. Pojawiają się w wyniku powtarzania tych samych czynności fizycznych, ruchów pow-odując uszkodzenia w ścięgnach, nerwach, mięśniach i innych mięk-kich tkankach ciała. Takie ruchy wykonywane są podczas pracy z komputerem i dotyczą: pisania na klawiaturze czy manipulacji myszką. * Zespół cieśni kanału nadgarstka. * Syndrom SBS odczuwalne trudn-ości w oddychaniu spowodowane substancjami chemicznymi pocho-dzącymi z mebli, tworzyw sztuczn-ych, atramentu, ozonu z drukarek laserowych, kserodrukarek nałado-wanych elektrostatycznie drobinek kurzu i pyłu. * Stres psychologiczny uczucie ci-ągłego napięcia wynikające z odd-ziaływania uciążliwości pracy, opr-ogramowania, odpowiedzialności, metod pracy, organizacji pracy, st-osunków międzyludzkich. Choroby zawodowe następstwa nieprzestrzegania norm: - alergie i choroby skóry - przewlekle choroby układu ruchu wywołane sposobem wykonywania pracy - przewlekłe choroby obwodowego układu nerwowego wywołane spo-sobem wykonywania pracy - choroby układu wzrokowego wy-wołane czynnikami fizycznymi, chemicznymi lub biologicznymi Obecność w organizmie poszc-zególnych włókien zależy od rodzaju treningu. Rodzaje treningu: 1. siłowy (np. podnoszenie ciężar-ów, bieg na 60m) -rozwój włókien białych („silnych”, szybkich i mało wytrzymałych) -przyrost mięśni (sylwetka atlety) 2. wytrzymałościowy (np. bieg na 10 km, chód na 50 km) -rozwój włókien czerwonych („mni-ej silnych”, wolnych i bardzo wytrz-ymałych) -brak przyrostu mięśni (sylwetka „długodystansowca”) Wpływ wysiłku fizycznego na or-ganizm: - serce: mniejsza częstość skurcz-ów serca, skurcze „silniejsze” (tzn. rośnie objętość wyrzutowa i poje-mność minutowa) - oddech: zwolniony - krew: wzrost ilości krwinek czerw-onych - kości i więzadła: wzrost wytrzym-ałości (do pewnej granicy) - mięśnie: wzrost siły (bez ograni-czeń) - układ pokarmowy: lepsza peryst-altyka, mniej zaparć - układ nerwowy: wydzielanie end-orfin, poprawa nastroju, zmniejsze-nie bólu - wzrost tolerancji glukozy (korz-ystny u chorych na cukrzycę) * ukł. krążenia: -wzrost pojemności minutowej ser-ca -wzrost częstości skurczów -wzrost zużycia tlenu przez serce -wzrost ciśnienia krwi * ukł. oddechowy: - wzrost wentylacji płuc * ukł. pokarmowy: - ciężkie wysiłki hamują motorykę jelit i wydzielanie enzymów trawie-nnych * ukł. hormonalny: - wzrost wydzielania większości hormonów: adrenalina, glukagon, hormony tarczycy, hormony wzro-stu Energia pracy: * Całą ilość energii wydatkowanej w ciągu pracy (czyniąc niewielki ty-lko błąd) można obliczyć na podst-awie pomiaru ilości tlenu pobrane-go przez organizm w czasie pracy. * Obliczenia „skatalogowano w ta-belach” ujmując wydatek energe-tyczny podstawowych czynności życiowych i typowych zawodach. * Stanowi to podstawę racjonalne-go żywienia. * Wydatek energetyczny obliczany jest w kcal. Wydolność fizyczna: - zdolność do ciężkich lub długotr-wałych wysiłków fizycznych bez szybko narastającego zmęczenia - zależy ona od wielu czynników (termoregulacja, czynniki psychol-ogiczne, koordynacja nerwowo mi-ęśniowa, metabolizm, wentylacja płuc, pojemność minutowa serca) - wydolność fizyczna kobiet jest 20-30% niższa niż mężczyzn - wydolność zmienia się z wiekiem Rytmy okołodobowe: Wiele procesów w organizmie czł-owieka znajduje się pod wpływem rytmów dobowych: - sen - łaknienie - temp. ciała - aktywność fizyczna - wydzielanie hormonów: hormon wzrostu, hormony kory nadnerczy, testosteron |
BIOMECHANIKA (bios z grec.- życie, mechane z grec.- narzędzie) jest nauką o ruchach organizmów ludzkich i zwierzęcych.Bada ona zarów-no aktywne ruchy żywego org-anizmu jak i położenie oraz po-zę całego ciała wraz z jego po-szczególnymi częściami, co je-st uwarunkowane funkcją ukła-du ruchowego i podporowego. Biomechanika badając ruch, wyjaśnia specyfikę przemiesz-czania się organizmu w czasie i przestrzeni oraz analizuje prz-yczyny powodujące ten ruch. Biomechanika jest zastosowa-niem zasad klasycznej mecha-niki w zagadnieniach biologicz-nych. Biomechanika w odniesi-eniu do człowieka, zastosowa-niem prawa Newtona w badan-iach ruchliwości i siły człowie-ka. Biomechanika zajmuję się strukturą i właściwościami fizy-cznymi tkanek ciała, ich sztyw-nością i zdolnością rozprasza-nia energii. Biomechanika jest mechanicznymi reakcjami za-chodzącymi między ciałem a środowiskiem. Biomechanika jest ruchami ciała i siłami koni-ecznymi do wytwarzania tych ruchów. BIOMECHANIKA ZAWIERA ROZWAŻANIA NA TEMAT: - zewnętrznych sił działających na ciało - zewnętrznych sił wytwarzan-ych przez ruchy ciała MECHANIKA: - gałąź fizyki, która zajmuje się efektami działania sił - w biomechanice obowiązują wszystkie prawa mechaniki klasycznej - prawa ruchu Issaca Newtona PIERWSZE PRAWO NEWT-ONA: Każde ciało trwa w sta-nie spoczynku lub w stanie ru-chu jednostajnego prostolinijn-ego do póty, dopóki siły nań działające tego stanu nie zmienią. DRUGIE PRAWO NEWTONA: Zmiana ilości ruchu (pędu) jest proporcjonalna do siły działają-cej i ma kierunek prostej, wzd-łuż której ta siła działa. TRZECIE PRAWO NEWTO-NA: Każdemu działaniu towar-zyszy równe i wprost przeciw-ne oddziaływanie, czyli wzaje-mne działania dwóch ciał są zawsze równe i skierowane przeciwnie. BIOMECHANIKA CZŁOWIE-KA: Odniesienie zasad mech-aniki do żywego organizmu zd-rowego człowieka (część fizjol-ogii ruchu). BIOMECHANIKA KLINICZ-NA: Mechanika ciała człowieka w różnych dysfunkcjach rucho-wych (cześć patologii ruchu). Istota jej jest porównanie nor-malnych i patologicznych zjaw-isk ruchu wraz z analiza możli-wości korekcji tych patologii. Korzysta z innych informacji z zakresu fizykochemii (np. bad-ania wydatku energetycznego mięśni). - Fizjoterapeuta dysponuje ruc-hem jako środkiem leczniczo- usprawniającym upośledzoną funkcję organizmu. - Stosując ruch w postępowan-iu z pacjentem nie możemy pozwolić sobie na lekceważe-nie wiedzy o nim. - Nie możemy działać na zasa-dzie „prób i błędów” POŁOŻENIE PRZESTRZENI - układ prostokątny (KARTEZ-JAŃSKI): - najczęściej stosowany w bio-mechanice - określa ruchy i położenie pos-zczególnych części ciała - wprowadza zewnętrzne ukła-dy odniesienia - trzy wzajemnie prostopadle osie i płaszczyzny - pozwala na zdefiniowanie st-osunków anatomicznych poszczególnych części ciała STANDARDOWA POZYCJA ANATOMICZNA: Postawa sto-jąca z twarzą zwróconą do prz-ody, ręce wyprostowane wzd-łuż tułowia są zwrócone dłońmi do przodu. UKŁAD PŁASZCZYZN GŁÓ-WNYCH: Trzy umowne wzaje-mnie prostopadłe, przecinające się w środku ciężkości płaszcz-yzny. - pośrodkowa (strzałkowa) - czołowa - poprzeczna GŁÓWNE OSIE CIAŁA: Linie wyznaczone przez przecięcie płaszczyzn głównych ciała: - Oś pionowa - Oś poprzeczna - Oś strzałkowa GŁÓWNE KIERUNKI CIAŁA: Każda z osi wyznacza dwa kie-runki: - Oś pionowa (kierunek górny- bliższy i dolny- dalszy) - Oś poprzeczna (kierunek bo-czny i przyśrodkowy) - Oś strzałkowa (kierunek tyl-ny- grzbietowy i przedni- brzu-szny) RUCHY SEGMENTÓW CIA-ŁA: Zdefiniowane w oparciu o płaszczyzny główne: - w płaszczyźnie czołowej: * przywodzenie w kierunki linii środkowej * odwodzenie w kierunku prze-ciwnym - w płaszczyźnie pośrodko-wej: * zgięcie segmenty zbliżają się do siebie * wyprost segmenty oddalają się od siebie * przeprost, wyprost poza stan-dardowa pozycje anatomiczną - w płaszczyźnie poprzecznej (rotacja): * zewnętrzna w kierunku na zewnątrz (od środka ciała) * wewnętrzna w kierunku dośr-odkowym (do środka ciała) * rotacje kk, supinacja, pron-acja ZAKRESY RUCHÓW W STA-WACH: - zebrane w wielu systematyk-ach i publikacjach - są zazwyczaj cechą osobnic-zą i zależą od wielu czynników: * płeć i wiek badanego * budowa kości i stawów * rozwój mięsni, ilość tkanki tłu-szczowej, stan więzadeł * procesy patologiczne w narz-ądzie ruchu ŁAŃCUCHY KINEMATYCZ-NE: - Człon: podstawowe ogniwo struktury organizmu (półpara kinematyczna) - Kości podstawowe: człony biomechanizmów - Pary kinematyczne: dwa czł-ony połączone ruchomym prz-egubem (stawem) - Łańcuch kinematyczny: zbiór członów, par kinematycznych z określona „swobodą” przemie-szczeń STOPNIE SWOBODY ŁAŃC-UCHÓW KINEMATYCZN-YCH: - Reuleaux (1875) wprowadza koncepcję swobody łańcuchów kinematycznych - Transformacja prostych prze-mieszczeń kątowych w poszc-zególnych stawach w złożone ruchy przestrzenne - Stopnie swobody są wykładn-ikiem płaszczyzn ruchu stawu - Jeden stopień swobody (stawy jednoosiowe) ruch moż-liwy tylko w jednej płaszczyź-nie (zginanie/ prostowanie) st-aw łokciowy, stawy międzypali-czkowe - Dwa stopnie swobody (stawy dwuosiowe) ruch możli-wy w dwóch niezależnych pła-szczyznach (zginanie/ prosto-wanie wokół osi poprzecznej i przywodzenie / odwodzenie wokół osi strzałkowej) staw pr-omieniowo nadgarstkowy - Trzy stopnie swobody (stawy trójosiowe, kulisto- pan-ewkowe) ruch możliwy w trz-ech niezależnych płaszczyzn-ach (zginanie/ prostowanie, pr-zywodzenie/ odwodzenie oraz rotacje) staw ramienny, biodro-wy - Trzy stopnie swobody max dla pojedynczego stawu. - Stopień swobody łańcucha kinematycznego suma stopni swobody poszczególnych sta-wów łańcucha kinematyczne-go. - Nadmiar stopni swobody w układzie ruchu człowieka (ind-ywidualizacja, różnice osobni-cze, możliwości kompensacji). - Deficyt ruchu w stawie może być kompensowany dodatkow-ymi ruchami w innych stawach. - Cena kompensacji jest zaw-sze zwiększenie wydatku ener-getycznego oraz dodatkowe obciążenia pozostałych staw-ów. - Długotrwała strategia kompe-nsacyjna prowadzi do nawarst-wiających się mikrourazów. - Dzięki kompensacji większ-ość przypadków ograniczenia stopni swobody łańcucha kine-matycznego nie daje zauważa-lnych objawów. - W złożonych łańcuchach kin-ematycznych pojedyncze stop-nie swobody nie mają większ-ego znaczenia. - Czasem utrata jednego stop-nia upośledza wykonywanie zawodu (np. muzyk). STOPNIE SWOBODY KOŃC-ZYN: - segmenty dalsze mają więcej stopni swobody niż segmenty bliższe - Łańcuch kinematyczny kkg (od klp do czubka palców) ma, co najmniej 19º swobody (Blaszczyk, 17- Zagrobelny) - Łańcuch kinematyczny kkd (od miednicy do czubka palc-ów) ma co najmniej 25º swob-ody (Błaszczyk, 6- Zagrobelny) CZYNNIKI ZEWNĘTRZNE: - Oprócz stopi swobody na za-chowanie się łańcuchów kine-matycznych istotny wpływ ma-ją uwarunkowanie zewnętrzne tj. rozkład sił oporu wzdłuż ła-ńcucha lub na jego końcach. - Łańcuchy kinematyczne otw-arte i zamknięte STEINDLER (1955): ŁAŃCUCHY KINEMATYCZ-NE ZAMKNIĘTE - dalszy se-gment styka się z podłożem i pozostaje nieruchomy - koń-cowe segmenty kostne są po-łączone i tworzą pierścień lub zamknięty obwód, staw obwo-dowy napotyka na opór zewn-ętrzny, który uniemożliwia lub utrudnia swobodny ruch (ruch jednego segmentu wymaga ruchu pozostałych). ŁAŃCUCHY KINEMATYCZ-NE OTWARTE - dalszy seg-ment porusza się swobodnie w przestrzeni - obwodowe se-gmenty kostne kończą się w przestrzeni wolno - poszczeg-ólne segmenty mogą porusz-ać się niezależnie lub nawet niektóre z nich mogą pozosta-wać w spoczynku). DŹWIGNIE BIOMECHANI-CZNE: - impedancja biomechaniczna - uogólniona oporność łańc-ucha kinematycznego - decy-duje o rozdziale energii mech-anicznej na poszczególne ele-menty łańcucha kinematyczn-ego. - Rozkład energii na poszcze-gólne stawy a tym samym wy-padkowy efekt mechaniczny zależy od napięcia poszczeg-ólnych mięśni.
|
DŹWIGNIE BIOMECHANICZ-NE * Impedancja biomechaniczna: uogólniona oporność łańcucha kinematycznego - decyduje o rozdziale energii mechanicznej na poszczególne elementy ła-ńcucha kinematycznego. * Rozkład energii na poszcze-gólne stawy, a tym samym wy-padkowy efekt mechaniczny zależy od napięcia poszcze-gólnych mięśni. * Wpływają na rozkład energii w łańcuchu biomechanicznym. * Klasa maszyn prostych, szty-wna belka podparta w dowoln-ym punkcie. * Miejsce podporu - oś obrotu dźwigni. * Dźwignie jednostronne, dwu-stronne. * Dźwignie jednostronne: - oś obrotu na jej końcu - przyłożenie siły mięśniowej (Fm) i wypadkowej siły obcią-żenia (Fo) po tej samej stronie od punktu podparcia * Dźwignie dwustronne: - punkt podparcia znajduje się między miejscami przyłożenia siły mięśniowej (Fm) i wypadk-owej siły obciążenia (Fo) * Pierwsza klasa: a) dźwignie kostne dwustronne b) układy odpowiedzialne za utrzymanie postawy stojącej: - stabilizacji kręgosłupa (ciężar tułowia jest równoważony nap-ięciem prostowników grzbietu-oś obrotu w środku krążka) - staw skokowy (mięsień trójgł-owy łydki równoważony napię-ciem mięśnia piszczelowego przedniego-oś obrotu wyzna-cza staw skokowo-goleniowy) * Staw biodrowy i kolanowy najbardziej obciążane stawy w ciele człowieka a) staw biodrowy: - symetryczne podparcie 30% ciężaru ciała - stanie na jednej nodze 250% ciężaru ciała - normalny chód 400% ciężaru ciała - bieg 550% ciężaru ciała Kompensacja obciążenia us-zkodzonego stawu biodrow-ego (objaw Trendelenburga): - uszkodzenie jednego stawu biodrowego przemieszcze-nie środka ciężaru ciała w kier-unku osi uszkodzonego zm-niejszenie momentu sił ciężko-ści rośnie kąt działania odw-odzicieli siłą reakcji stawu wydatnie maleje * Druga klasa: - dźwignie kostne jednostron-ne (najliczniejsze w układzie ruchu człowieka) - ramię działania siły mięśnio-wej jest zawsze krótsze od ra-mienia obciążenia Zysk mechaniczny (stosun-ek długości ramion siły mię-śniowej i siły obciążenia ZM=Lm/Lo) wynosi ok.0,1 siła skurczu mięśni współdz-iałających musi być większa dziesięciokrotnie od wielko-ści obciążenia !!!!!!! * Trzecia klasa: - dźwignie kostne jednostron-ne (nieliczne w układzie ruchu człowieka) - ramię działania siły mięśnio-wej jest zawsze dłuższe od ra-mienia obciążenia np. niedow-ład mm. dwugłowego i ramie-nnego zgięcie łokcia dzięki sy-nergistom: ramienno-promieni-owemu i prostownikom nadga-rstka Zysk mechaniczny (stosunek długości ramion siły mięśniowej i siły obciążenia ZM=Lm/Lo) zawsze większy od 1 NARZĄD, SYSTEM RUCHU * System szkieletowy konstr-ukcja nośna oraz zespół dźwi-gni napędowych połączonych stawami. * System mięśniowy właści-wy system napędowy organiz-mu. * Układ nerwowy kontroluje aktywność układu mięśniowe-go, aktywność ruchową całego organizmu. MIĘŚNIOWE GRUPY FUNKC-JONALNE * Zwiększają wydajność syste-mu wykonawczego * Zestawione z mięśni należą-cych do: - mięśni agonistycznych rea-lizujących funkcję przeciwsta-wną (prostowanie stawu) - mięśni antagonistycznych realizujących funkcję przeciws-tawną (prostowanie stawu) - mięśnie synergistyczne współdziałające w realizacji danego ruchu, wspomagające MIĘŚNIE * Skurcz mięśni determinuje aktywność ruchową. * Zmiana długości mięśni pod-czas skurczu. * Przemieszczenie funkcjon-alne-o ile procent jest w stanie skrócić się mięsień po jego max rozciągnięciu (34%-89%). * Niedostatek (ograniczenie) pasywne-ograniczenie nie po-zwalające na dalszy ruch w st-awie, mimo że mięśnie agonis-tyczne mogą być jeszcze w zakresie fizjologicznym (zgina-nie stawu biodrowego odpowi-ednio przy zgiętym i wyprosto-wanym stawie kolanowym). OPÓR KRAŃCOWY * Opór krańcowy (fizjologicz-ne odczucie krańcowe) opór pojawiający się przy biernym przemieszczeniu kończyny w stawie do końca zakresu ruc-hu. - twardy, sprężysty, miękki * Opór krańcowy twardy ruch w stawie jest ograniczony pr-zez kontakt struktur kostnych (wyprost stawu łokciowego). * Opór krańcowy sprężysty ruch ograniczają sprężyste str-uktury łącznotkankowe (więza-dła, torebki), sprężystość mię-śni (zginania nadgarstka). * Opór krańcowy miękki ruch powstrzymany jest przez ucisk sąsiadujących ze sobą tkanek miękkich (zgięcie w stawie łok-ciowym). BIOMECHANIKA LOKOMOC-JI * Chód to naprzemienne gubi-enie i odzyskiwanie równowagi w zmieniających się fazach podporu i przenoszenia (prof. Wiktor Dega). CHÓD PRAWIDŁOWY * Chód złożona czynność ru-chowa o przebiegu cykliczn-ym, umożliwiająca człowiekowi przemieszczanie się w przestr-zeni. * W cyklu każdej z kończyn dolnych wyróżnia się fazę pod-poru i wymachu (przeniesien-ia). * Sposób chodzenia utrwala się w 7 roku życia. * Chód w płaszczyźnie pozio-mej polega na rytmicznie post-ępujących po sobie cyklach ru-chów kończyn i tułowia, któr-ych wynikiem jest przemieszc-zanie środka ciężkości ku prz-odowi. * Tor przesuwania się środka ciężkości ma charakter sinuso-idy w płaszczyznach strzałko-wej i poziomej. * Głównymi siłami działającymi na ten układ są: -siła ciężkości ciała -siła oporu podłoża -siła mięśni agonistów -siła mięśni antagonistów (pośladkowy wielki, średni, czworogłowy uda, trójgłowy łydki) DETERMINANTY CHODU * Prawidłowy chód wymaga spełnienia kilku warunków dot-yczących ruchów miednicy i st-awów kończyn dolnych tzw. wyznaczniki, determinanty kinematyczne. WYZNACZNIKI (DETERMIN-ANTY KINEMATYCZNE) 1.Skręty miednicy w płaszczy-źnie poziomej * w chwili wysunięcia nogi wy-krocznej do przodu miednica podąża za ruchem i wysuwa swą wykroczną stronę nieco do przodu * wykazuje ona skręt w płaszc-zyźnie poziomej około 4º do przodu i 4º do tyłu * ruch odbywa się w obu biodr-ach * na skutek ruchów miednicy udo nogi wykrocznej - rotacja zewnętrzna, udo nogi podpier-ającej - rotacja wewnętrzna *skręcanie się miednicy wydłu-ża krok 2.Pochylenie miednicy w płas-zczyźnie czołowej * podczas chodu miednica (w warunkach prawidłowych) ust-awia się lekko ukośnie, opada-jąc w stronę kończyny przeno-szonej * staw biodrowy kd. podporow-ej - ustawiony w przywiedzeniu * staw biodrowy kd. przenosz-onej - ustawiony w identycz-nym odwiedzeniu * miednicę przed większym opadaniem w kierunku kończy-ny przenoszonej zabezpiecza napięcie mięśnie pośladkowe-go średniego po stronie przeci-wnej 3.Ruchy boczne miednicy * miednica podąża w kierunku nogi podporowej * ruchy boczne miednicy najb-ardziej widoczne są podczas wolnego chodu * podczas biegu zostają całko-wicie zniwelowane * wykonywane są w odcinku lędźwiowym kręgosłupa i obu stawach biodrowych (przywo-dzenie + odwodzenie + rotac-ja) * wielkość wychyleń bocznych miednicy jest osobniczo różna 4.Zgięcie w stawie kolanowym w fazie podporowej * musi on wynosić około 20º * w fazie podporu, gdy pięta styka się z podłożem kolano jest wyprostowane * zatem potem ulega zgięciu, aż stopa przyłoży się podesz-wą do podłoża * zaraz po okresie pełnego ob-ciążenia stopy znowu następu-je gwałtowny wyprost stawu kolanowego * zgięcie stawu kolanowego w chwili, gdy masa ciała przenosi się do przodu ponad nogą po-dporową, redukuje wysokość środka ciężkości 5.Skrócenie czynnościowe ko-ńczyny w fazie przenoszenia * kończyna przenoszona powi-nna przemieszczać się do prz-odu dokładnie w płaszczyźnie strzałkowej przeprowadzonej przez staw biodrowy * miednica po tej stronie jest lekko opuszczona * skrócenie czynnościowe od-bywa się we wszystkich staw-ach * największe jest w stawie kol-anowym * kolano zgina się zaraz po st-yku pięty z podłożem, gdy kos-tki unoszą się zakreślając łuk ponad stepem oraz po raz dru-gi, gdy pięta zaczyna się uno-si, a stopa przygotowuje się do odbicia * aby chód mógł być prawidło-wy, staw kolanowy musi mieć możliwość zgięcia do kąta 65º (w fazie przenoszenia) 6.Ruchy stopy i stawu skoko-wo-goleniowego w płaszczyźn-ie strzałkowej * od 15º (wyprost) * do 20º (zgięcie) 7.Izochronia * polega na równym w czasie obciążeniu lewej i prawej koń-czyny dolnej 8.Izometria * polega na wykonywaniu rów-nej długości kroków prawą i le-wą kończyną dolną 9.Izotonia * polega na prawidłowej koord-ynacji ruchów kończyn górn-ych i tułowia z pracą kończyn dolnych - Nadmiary w jednym wyznac-zniku są wyrównywane przez redukcję w innych wyznacznik-ach i odwrotnie. - Brak funkcji jednego wyznac-znika jest kompensowany nad-czynnością na innych poziom-ach (kosztem wzmożonego zużycia energii). - Wszystkie kompensacje zmi-erzają do sprowadzenia przeb-iegu środka ciężkości ciała w chodzie do linii możliwie norm-alnie falistej, zbliżonej do pros-tej (minimalne zużycie energii). - Utrata dwóch wyznaczników uniemożliwia efektywną komp-ensację, a koszt zużytej ener-gii wzrasta trzykrotnie, obciąż-ając ekonomikę całego ustroju w stawce „lichwiarskich” 300% NA STATYSTYKĘ CIAŁA WPŁYWAJĄ * Pozycja ciała - w symetrycznej pozycji stoją-cej na obu nogach punkt cięż-kości ciała pada w środek czw-oroboku podparcia (pole na kt-órym stoimy, zawarte pomięd-zy linią łączącą obydwie pięty, końce paluchów obu stóp oraz brzegami bocznymi stóp) - środek ciężkości przesuwa się w obrębie tego pola w mia-rę tego jak pochylamy tułów w przód, tył oraz na boki - pozycje, które rozszerzają czworobok podparcia i obniża-ją środek ciężkości zwiększają stabilność stania - trwałe zmiany w budowie cia-ła powodują bądź zawężenie pola podparcia (brak jednej nogi), bądź trwałe symetrycz-ne ustawienie się środka cięż-kości w obrębie pola podparcia z (przymusowe odciążenie jed-nej kończyny, ból, niepełny zr-ost kostny, przykurcz, poraże-nie) - rzutowanie środka ciężkości można prześledzić za pomocą pionu spuszczonego na przed-niej powierzchni ciała z wysok-ości II kręgu kości krzyżowej * Masa ciała - nadwaga, ciąża, zwiększa obciążenie kończyn dolnych i może powodować obniżenie się środka ciężkości, przesun-ięcie go do przodu w obrębie pola podparcia oraz obniżenie się sklepienia stóp * Siła antygrawitacyjna mięśni - do utrzymania pozycji stojąc-ej w warunkach fizjologicznych potrzebna jest minimalna siła mięśniowa - każde przesunięcie środka ciężkości ciała wciąga w grę inne grupy mięśniowe wprowa-dzając je w stan napięcia - ogólne osłabienie siły mięśni-owej prowadzi do zapadania się postawy człowieka ENERGETYKA CHODU * Jeśli przyjmiemy, że środek ciężkości reprezentuje ześrod-kowanie masy naszego ciała w jednym punkcie, to przenosze-nie tego punktu w akcie chodz-enia będzie wymagało tym mniejszego wydatku energety-cznego, im linia jego przebiegu będzie zbliżała się do linii pro-stej. * Wszystkie wyznaczniki cho-du zmierzają do tego celu. * Zharmonizowane ruchy mie-dnicy, stawów kolanowych i st-óp redukują odchylenie środka ciężkości od linii prostej do kw-adratu o boku ok.5cm. * Analiza elektromiograficzna i dynamometryczna potwierdz-iła, że aktywność mięśni w cz-asie chodu jest związana z sz-eścioma wyznacznikami chodu i większość pracy mięśni zmie-rza do wygładzenia falistości li-nii, po której porusza się środ-ek ciężkości w czasie chodu. CHÓD FIZJOLOGICZNY * Chód jest cechą charakterys-tyczną dla każdego człowieka. * Sposób chodzenia zmienia się z wiekiem. * Istnieją różne warianty chodu fizjologicznego wynikające z nawyku, temperamentu, upod-obań, stylu bycia czy wykony-wanego zawodu. * Chód fizjologiczny normal-ny jest symetryczny. Ruchy miednicy, kończyn dolnych, tu-łowia oraz kończyn górnych są płynne i umiarkowane. * Odmiany chodu fizjologicz-nego cechuje pewna przesada w ruchach kończyn i tułowia, powstają na skutek zmian wie-lkości w poszczególnych wyz-nacznikach. * Chód kołyszący spotykany u młodych kobiet wynika z prz-esadnych ruchów miednicy. * Chód marynarski, chwiejny na szeroko rozstawionych no-gach jest na ogół nawykiem lu-dzi pracujących na ruchomym podłożu, ma przesadne wych-ylenie na boki. * Chód bujający się jest cec-hą występującą u chłopców, a powoduje go przesadnie silne odbicie stopy od podłoża pod-czas wykroku. * Chód z niewielką rotacją wewnętrzną i zewnętrzną. ATRYBUTY CHODU * stabilność podparcia * prawidłowy prześwit pod sto-pą w fazie wymachu * odpowiednie ustawienie sto-py poprzedzające jej kontakt z podłożem * prawidłowa długość kroku * minimalny wydatek energety-czny CHÓD PATOLOGICZNY * wynika ze schorzeń narządu ruchu: - bólu - zmniejszenia siły mięśni - zaburzenia napięcia mięśnio-wego (spastyczność) - ograniczenie ruchu w staw-ach (przykurcze) - skrócenie rzeczywiste długo-ści kkd - zaburzenia koordynacji - zaburzenia równowagi
|
RODZAJE CHODU PATOLO-GICZNEGO: Chód z dużą rotacją wewnętr-zną - nadmierna patologiczna antewersja szyjki kości udowej, dysplazja stawu biodrowego, wady wrodzone uda i goleni, źle wygojone złamania, stopa końsko - szpotawa, MPD. Chód ze znaczną rotacją ze-wnętrzną - nadmierna patolo-giczna retrowersja szyjki kości udowej, złuszczenie nasady bli-ższej kości udowej, źle wygojo-ne złamania uda lub goleni, st-opa płasko - koślawa. Chód koguci, bociani - stopa opadająca w uszkodzeniach nerwu strzałkowego, kulszowe-go lub korzeni L5 - chory idąc unosi kolano wysoko, aby nie zahaczyć stopą o podłoże i nie potknąć się. Chód piętowy - niedowład m. trójgłowego łydki lub uszkodz-enie ścięgna Achillesa - chory nie może stanąć na palcach i wykonać odbicia stopy od podł-oża. Chód koszący - w hemiparez-ie, po udarze mózgu, spastycz-ność utrudnia lub uniemożliwia ruch w stawach i powoduje ko-ńsko - szpotawe ustawienie st-opy oraz wtórnie przeprost w stawie kolanowym (tzw. ułożen-ie Wernickiego - Manna), wykr-ok chorą kończyną koszący, zatacza nią łuk pochylając się przy tym na zdrową stronę. UTYKANIE - nierówność kro-ku, astmetria ruchów oraz zwią-zane z tym zwiększenie wydat-ku energetycznego - bólowe szczędzanie kończyny, skróce-nie kończyny dolnej powyżej 1 cm. Chód posuwisty - utykanie pr-zy usztywnionym st. biodrow-ym, przenoszenie całej miedni-cy podczas wykroku chorą koń-czyną (kompensacja ruchami kręgosłupa i zdrowego biodra). Chód kaczkowaty - utykanie biodrowe charakterystyczne dla schorzeń i urazów st. biodrow-ego - niewydolność mięśni sta-bilizujących miednicę czyli odw-odzicieli uda, upośledzenie fun-kcji m. pośladkowego małego i średniego (na chód kaczkowaty składa się objaw Trendelenbur-ga i Duchenne'a). Objaw Trendelenburga - opa-danie miednicy na zdrową stro-nę podczas obciążania chorej kończyny. Objaw Duchenne'a - pochyle-nie tułowia na stronę chorą. Utykanie z powodu usztywni-enia st. kolanowego - czynno-ściowe wydłużenie kończyny, aby wykonać wykrok pacjent musi stanąć na palcach zdro-wej kończyny CYKL CHODU - czynności i ruchy wykonywane przez idą-cego pomiędzy kontaktem pięty z podłożem jednej z kończyn i powtórnym jej zetknięciem się z podłożem. Podczas jednego cyklu chodu każda z kończyn dolnych przechodzi przez jedną fazę podporu i przenoszenia kończyny. Fazy chodu: podporu, przenoszenia, podwó-jnego podparcia Faza podporu: -podczas przeciętnie szybkiego chodu faza podporu jednej ko-ńczyny dolnej zajmuje około 60% czasu cyklu chodu -rozpoczyna się w momencie zetknięcia się pięty z podłożem, a kończy w chwili oderwania palucha -składa się z pięciu podfaz (w odniesieniu do stopy): =kontakt pięty z podłożem „stopa płasko” - cała powierzc-hnia stopy przylega do podłoża pełne obciążenie - podpór wła-ściwy (środek masy ciała znajd-uje się nad środkiem geometry-cznym powierzchni styku stopy z podłożem) =oderwanie pięty od podłoża - przetaczanie stopy (propulsja) oderwanie palucha - odbicie Faza przenoszenia: -podczas przeciętnego szybkie-go chodu faza przenoszenia je-dnej kończyny dolnej zajmuje około 40% czasu cyklu -rozpoczyna się w momencie oderwania od podłoża palucha a kończy w chwili zetknięcia pi-ęty tej samej kończyny z podło-żem -składa się z 3 podfaz: przyspieszenie, przenoszenie właściwe, hamowanie Przyspieszenie - rozpoczyna się w momencie gdy paluch ko-ńczyny dolnej zakrocznej odry-wa się od podłoża i noga zakro-czna goni tułów, a kończy w ch-wili gdy kończyna ta znajdzie się pod środkiem ciała. Przenoszenie właściwe - syt-uacja, w której oś poprzeczna stawu skokowo - goleniowego znajduje się w płaszczyźnie cz-ołowej głównej ciała. Hamowanie - po wyprzedzen-iu tułowia przez kończynę dolną zakroczną następuje zwolnienie tempa ruchu kończyny ku przo-dowi i przygotowaniu jej do ko-ntaktu z podłożem. Faza podwójnego podporu: -sytuacja, w której paluch nogi zakrocznej jeszcze się nie ode-rwała od podłoża a pięta nogi wykrocznej już się oparła -czas trwania fazy podwójnego podparcia jest zależny od szyb-kości chodu -im jest ona większa tym faza ta jest krótsza -podczas biegu faza podwójne-go podporu nie występuje - za-stąpiona jest fazą lotu ANALIZA CHODU Biomechaniczna analiza chodu: - nie diagnozuje patologii - wykazuje na objawy (wspólne dla wielu chorób) - jest skomplikowana - wymaga kosztownej aparatury - wymaga doskonale przygoto-wanego personelu - wymaga długiego czasu anal-izy - wykonywanie przez techniów, inżynierów - zrozumiałe dla wąskiego gro-na naukowców, nie klinicystów Analiza chodu - trudności: -jest rezultatem skoordynowan-ej aktywności około 100 mięśni obejmuje swym zasięgiem wie-le stawów -nadmiarowość, złożoność łań-cuchów kinematycznych -brak wzorca sterowania dla danego ruchu Metody rejestracji chodu: -czujniki pneumatyczne monto-wane do obuwia -seryjne zdjęcia -taśma filmowa -goniometry - czujniki kata Rejestracja: Do opisania ruchu pojedyncz-ych segmentów potrzebne jest aż 9 niezależnych zmiennych: =sześć parametrów liniowych położenie, prędkość, przyspies-zenie (w kierunku poziomym i pionowym) =trzy parametry kątowe kąt, prędkość kątowa, przyspie-szenie kątowe Opis: Kompletny opis kinematyczny jednego kroku to: -15 segmentów (dwie stopy, golenie, uda, ramiona, przedra-miona, dłonie, głowa, tułów, mi-ednica) -135 przebiegów Nauka chodu: - pionizacja bierna - pionizacja czynna - nauka wchodzenia i schodze-nia na schody - umiejętność padania i wstaw-ania - trening opanowania zachwian-ej równowagi UKŁAD RUCHU: -zespół mięśni i dźwigni kostn-ych oraz zawiadujący nim układ nerwowy -ruch jako aktywność mięśnio-wa transformowana przez układ stawowo - kostny -ściśle powiązane struktury or-az funkcji determinującej jej pr-zeznaczenie i zakres aktywnoś-ci -zdolność funkcjonalnej adapta-cji tkanki łącznej do środowiska Siły działające na ciało człowie-ka: Podział sił działających na ukł-ad ruchu człowieka: - siły zewnętrzne: przyciąganie ziemskie, partner/przeciwnik, wiatr, prąd wody, tarcie, reakcja podłoża - siły wewnętrzne: siły wytwarz-ane przez mięśnie, opór tkanek biernych, bezwładność - siły czynne: siły pobudzonych mięśni, przyciąganie ziemskie, partner/przeciwnik, wiatr, prąd wody - siły bierne: reakcje podłoża, tarcie, opór wody, opór powietr-za, opór tkanek biernych, bezw-ładność, siły bierne mięśni Mikrourazy: -drobne uszkodzenia tkanek, występujące w czasie nadmier-nego wysiłku -impuls do przebudowy tkanek narządu ruchu -długotrwałe przeciążenie, ku-mulacja mikrourazów - zmiany zwyrodnieniowe tkanek -mikrourazy - upośledzenie fu-nkcji narządu ruchu -> zmiany strukturalne -> niewydolność narządu ruchu -rehabilitacja - dążymy do prz-erwania mechanizmu błędnego koła NARZĄD RUCHU - kości - dźwignie - stawy - połączenia stawowe - mięśnie - siłowniki Kości: -wielofunkcyjna mechaniczna rama organizmu -206 kości w ciele dorosłego człowieka -położenie i kształt zależą od funkcji pełnionej w organizmie -posiadają zdolność samonapr-awy w przypadku uszkodzenia (złamania) -są magazynem i źródłem pier-wiastków dla organizmu (99% Ca organizmu) -siły zewnętrzne i wewnętrzne są głównymi bodźcami mecha-nicznymi działającymi na kości -złożony pod względem struktu-ralnym i funkcjonalnym system -aktywna metaboliczna struktu-ra zdolna do dynamicznej ada-ptacji -dostosowuje swoje parametry do wymagań mechanicznych Do około 20r.ż. rośnie masa ko-stna, od 20 do 50 r.ż. występuje równowaga pomiędzy proces-em kościotwórczym a kościogu-bnym. Od około 50 r.ż. głównie u kobiet dochodzi do przewagi procesu kościogubnego co pro-wadzi do osteoporozy. Kości - modelowanie struktury -prawo Wolfa (1884) wszelkie zmiany w funkcjonowaniu kości powodują dostosowawcze zmi-any jej struktury - „nieużywane zanika” -modelowanie struktury =zewnętrzne (powierzchowne zmiany kształtu) =wewnętrzne - zmiany struktu-ry -Fukada (1957) zjawisko piezo-elektryczności -długotrwałe naprężenia mech-aniczne bodźcem do wzmocni-enia i przebudowy kości -modelowanie najszybsze w ok-resie wzrostu (wkładki ortoped-yczne) -unieruchomienie -> ogranicze-nia przepływu krwi -> zakwasz-enie środowiska wew. organiz-mu -> wypłukiwanie jonów Ca -> postępujące rzeszotnienie ko-ści -> utrata wytrzymałości me-chanicznej -> złamanie (!?) Bodźce mechaniczne: -stymulują rozwój i wzrost kości -wpływają na procesy odżywc-ze -pozwalają na prawidłową akty-wność ruchową -sprzężenie zwrotne między ak-tywnością a prawidłowym funk-cjonowaniem tkanek -niezbędne do prawidłowego rozwoju pozostałych składoych narządu ruchu Dynamika bodźców: statyczne - nie zmienia się ich wielkości w czasie - powodują najczęściej degene-rację tkanek dynamiczne - znaczna wielkość w czasie - zapewniają prawidłowe funkcj-onowanie tkanek Szkielet: -pozwala na utrzymanie kształ-tu całego organizmu -nadaje sylwetce charakterysty-czny kształt -zapewnia przyjęcie spionizow-anej postawy -zespół dźwigni kostnych poz-wala na przekształcenie skurc-zu mięśni na ruch segmentu -tworzony z łańcuchów kinema-tycznych Kości - wytrzymałość: -nadmierne obciążenia przekra-czające ich wytrzymałość mec-haniczną powodują złamania -największa wrażliwość na skr-ęcanie i zginanie -kość o przekroju rury i większ-ej średnicy będzie znacznie szt-ywniejsza niż kość o tej samej powierzchni przekroju lecz o przekroju pręta lub rury o mnie-jszym przekroju Kości - złamania: -typ zielonej gałązki (u dzieci) -typ tłukącego się szkła (u star-szych osób) -z oderwania (awulsyjne) (przy przyczepach mięśni np. piąta kość śródstopia) -zmęczeniowe (najczęściej koś-ci śródstopia u maszerujących żołnierzy) -skośne,spiralne,otwarte, zamk-nięte Proces gojenia złamań: faza zapalna faza naprawcza faza przemodelowania Faza zapalna: -występuje bezpośrednio po ur-azie -trwa kilka godzin -krwawienie ze złamanej kości i otaczających tkanek -tworzenie krwiaka, obrzęku, ból (cech zapalnych: ból, miejs-cowe ocieplenie, zaczerwienie-nie, obrzęk, upośledzenie funk-cji tzw. funkcjoreza) -uwalnianie enzymów, martwica tkanek Faza naprawcza: -wzmożona aktywność osteobl-astów i makrofagów oczyszcza-jących okolicę szpary złamania z martwych tkanek -proliferacja osteoblastów (ko-mórek kościotwórczych) -trwa od kilku tygodni do kilku miesięcy Faza przemodelowania (przek-ształcenia): -najwolniejszy proces trwa na-wet kilka lat -zmiana struktury kości tkanej na blaszkową -redukcja nadmiaru kości -wzmocnienie wytrzymałości mechanicznej Uwarunkowania biomechanic-zne gojenia złamań: -prawidłowe zastosowanie (rep-ozycja odłamów) -sztywne (stabilne) połączenia odłamów -właściwa kompensacja (doci-sk) odłamów STAWY: -stawy ruchome najważniejsze punktu widzenia biomechaniki -pozwalają na zmiany położen-ia kątowego sąsiadujących kości -tworzą dopasowane do siebie powierzchnie kości zamknięte torebką stawową -powierzchnie kości pokryte warstwą chrząstki szklistej (bar-dzo twardej i idealnie gładkiej) -jama stawowa - wnętrze tore-bki stawowej - wypełniona ma-zią stawową Rodzaje stawów i stopnie sw-obody: -staw zawiasowy - jeden stopi-eń swobody -staw siodełkowy - dwa stopnie swobody -stawy kulowe - trzy stopnie swobody Charakterystyka ruchów sta-wowych: Toczenie - powierzchnie staw-owe stykają się coraz to w inn-ym punkcie (kula na stole) Ślizganie, skręcanie - ten sam punkt jednej powierzchni styka się z coraz to innym pun-ktem drugiej powierzchni Maź stawowa: -nawilża powierzchnie stawowe -zmniejsza tarcie -współczynnik tarcia w stawie wynosi ok.0,003 (na styku dwó-ch naoliwionych powierzchni metalowych wynosi ok.0,3-0,5) -odżywia chrząstkę Chrząstka stawowa -najważniejszy element połącz-enia kostnego -miejsce występowania określa funkcję -rola w biomechanice narządu ruchu - rozkład nacisku na powierzch-nie stawowe - zmniejszenie tarcia w trakcie ruchu - amortyzacja przeciążeń budowa (grubość 0,5-2mm) - chondrocyty - macierz chrzęstna Dodatkowe struktury wewnątrzstawowe: dyski - wypełniają całą jamę stawową - zapewniają pełen kontakt po-wierzchni stawowych łękotki - pokrywają 2/3 powierzchni st-awu - zwiększają zawartość stawu - przenoszą 70% obciążenia st-awu kolanowego - poprawiają poślizg powierzch-ni stawowych Torebka stawowa: * bardzo elastyczna * pewne miejsca wzmocnione więzadłami, zgrubieniami toreb-ki Więzadła * płaskie struktury łącznotkank-owe stabilizujące stawy * przebieg ma wpływ na chara-kterystykę przemieszczeń oraz ruchomość stawu * najczęściej ograniczają nadm-ierny wyprost stawu OCHORNA KOŚCI I STAWÓW PRZED PRZECIĄŻENIEM =przeciążenie stawów odgrywa zasadnicza rolę w powstawaniu zmian patologicznych =dysfunkcje układu kostno-sta-wowego sprzyjają przeciążeni-om =czynniki ryzyka: - wady postawy - asymetria funkcjonalna, czyn-nościowa - nadmierne napięcie mięśnio-we STRUKTURA MECHANICZNA MIĘŚNI * Elementy czynne: białka ma-jące zdolność kurczenia się pod wpływem impulsów nerwowych * Elementy bierne: tkanka łąc-zna nadająca mięśniom określ-ony kształt i zawartość (tonus mięśniowy) * Tonus mięśniowy wyczuwal-na palpacyjnie sprężystość i ko-nsystencja mięśnia - charakteryzuje zdrowy, prawi-dłowo funkcjonujący mięsień - zależy od mechanicznych par-ametrów tkanki (lepkość, spręż-ystość) * Tonus posturalny - tonus mięśni zaangażowanych w utr-zymanie postawy stojącej (sta-ła, niewielka aktywność nerwo-wa) CHARAKTERYSTYKA BIOM-ECHANICZNA MIĘŚNI * W trakcie skurczu mm i wyko-nywania ruchu zgięcia następu-je: - aktywne skracanie mięśni ag-onistycznych (agonistów) - fu-nkcja napędowa - bierne rozciąganie mięśni ant-agonistycznych (antagonistów) - funkcja tłu-miąca * MTU (muscle-tendon unit) - jednostka mięśniowo-ścięgno-wa - zespół biomechaniczny zaangażowany w dany ruch ODNERWIENIE MIĘŚNIA =przerwa w dopływie sygnałów sterujących =przerwa w dopływie sygnałów troficznych =zmiana charakterystyki mech-anicznej mięśnia: - wzrost długości początkowej - zmniejszenie rozciągliwości - zaburzenie zakresu długości maksymalnej/minimalnej - spadek liczby sarkomerów FUNKCJE BIOMECHANICZ-NE MIĘŚNI * wytwarzanie i kontrolowanie ruchu w stawie * stabilizowanie stawów * udział w utrzymaniu postawy statycznej * amortyzacja przeciążeń * źródło siły PRACA MIĘŚNI Praca dośrodkowa (koncentr-yczna) - siła skurczu skraca mięsień, jest większa od obcią-żenia, ruch w stawie odbywa się zgodnie z kierunkiem siły mięśniowej. Praca odśrodkowa (ekscentr-yczna) - siła skurczu jest mnie-jsza od obciążenia, ruch w sta-wie odbywa się przeciwnie do kierunku działania siły mięśnio-wej, która tylko zwiększa opory ruchu. USZKODZENIA MIĘŚNI Związane z przeciążeniem dyn-amicznym aparatu mięśniowe-go opóźniony ból mięśniowy - przeciążenie mięśnia wskutek nadmiernego, nietypowego wy-siłku fizycznego naderwanie (rozerwanie) mię-śnia - całkowite lub częściowe - nadmierny skurcz podczas rozciągania mięśnia (praca eks-centryczna) WSKAŹNIKI AKTYWNOŚCI MIĘŚNIOWEJ wytrzymałość mięśnia - zdol-ność układu mięśniowego do wykonywania (powtarzania) te-go samego aktu ruchowego przez pewien czas zmęczenie mięśnia - niemoż-ność utrzymania przez mięsień zadanej lub wymaganej siły sk-urczu
|