TEMAT 1: Wyznaczanie położenia środka masy ciała człowieka

Środkiem masy układu punktów materialnych nazywamy taki punkt C, którego promień- wektor r_c poprowadzony z dowolnie obranego bieguna O, określony jest za pomocą następującego równania:

, gdzie r_c=XcI + YcJ+ ZcK wektory

Współrzędne Xc, Yc i Zc określające położenie środka masy, równe składowym promienia wektora Rc, możemy wyznaczyć z zależności (wzór powyżej x3, zamiast Ri kolejno Xi, Yi, Zi).

Twierdzenie o ruchu środka masy: Środek masy układu punktów materialnych porusza się tak, jakby do tego punktu przyłożone były wszystkie siły zewnętrzne działające na układ. (siły wewnętrzne nie mają wpływu na ruch środka masy).

Metody wyznaczania

Założenia:

- wymiarem dominującym każdej części ciała jest jej długość

-Rozkład materii wewnątrz każdej z nich jest symetryczny względem geometrycznej osi symetrii

-wobec powyższego środki mas tych brył będą leżeć na ich osi symetrii

-środek masy dzieli zatem długość danej części ciała na dwa odcinki, czyli jego lokalizacja wymaga określenia tylko jednej współrzędnej: odległości środka masy od któregoś z końców odcinka będącego jej długością.

Aby wyznaczyć położenie środka masy danej części ciała, należy określić, w jakich proporcjach dzieli on długość części ciała na dwa odcinki.

Wyznaczanie… za pomocą dźwigni jednostronnej

Główną jej zaletą jest prostota oraz możliwość zastosowania w odniesieniu do konkretnego, żywego człowieka. Wada: w trakcie wykonywania pomiarów należy utrzymać nieruchomą pozycję badanej osoby.

Na boku zwykła belka. Q= mg, Mq=Q*r, Q idzie od środka masy całego układu. Aby zredukować powstały moment, tworzymy M_R, równy -Mq, M_R=R*l. Odległość r jest współrzędną środka masy układu, jest równa r=Rl/Q (z równowagi momentów). Do jej wyznaczenia potrzebne jest nieznane R. Wyznaczamy je poprzez oparcie końca dźwigni na wadze, która wyznaczy wartość reakcji R.

Stanowisko pomiarowe:

Aparat, komputer, drukarka. Zdjęcie obrobione cyfrowo pozwala na sporządzenie schematów, które można wydrukować i poddać analizie. Zainstalowane oprogramowanie wspomaga proces modelowania oraz obliczeń.

Przebieg ćwiczenia

1. przyjąć układ współrzędnych

2. zaznaczyć punkty charakterystyczne

3. wyznaczyć położenie środków mas segmentów ciała względem stawów

4. wyznaczyć masy poszczególnych segmentów ciała

5. wyznaczyć współrzędne środków mas poszczególnych segmentów

6. wyznaczyć współrzędne ogólnego środka masy człowieka

Temat 2: Badania stabilograficzne

Badania stabilograficzne opierają się na teście Romberga tj. oceniającym równowagę podczas spokojnego stania na dwóch kończynach dolnych z oczami otwartymi i zamkniętymi. Nogi rozstawiona na szerokość miednicy ramiona ułożone swobodnie wzdłuż ciała.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą wyznaczania podstawowych parametrów stabilografi.

stabilografia - analiza położenia wypadkowej sił nacisku stóp na podłoże w czasie stania.
Posturografia - zespół cech badawczych pozwalających ocenić jakość kontroli postawy.

Propriocepcja - zmysł orientacji ułożenia części własnego ciała.

Badania stabilograficzne, które polegają na rejestracji sił reakcji podłoża podczas utrzymywania równowagi przez człowieka w różnych sytuacjach eksperymentalnych, są jednymi z najpowszechniej stosowanych obiektywnych testów motorycznych, zarówno w laboratoriach badawczych jak i w warunkach klinicznych.

Możliwości zastosowania: przy rehabilitacji (sprawdzanie postępów)

Platformy dynamometryczne - Urządzenia umożliwiające ocenę i diagnostykę chodu, biegu, skoków i innych działań ruchowych na podstawie zmierzonej siły reakcji podłoża. Urządzenia umożliwiające ocenę i diagnostykę chodu, biegu, skoków i innych działań ruchowych na podstawie zmierzonej siły reakcji podłoża.

Zasada działania: wykorzystuje cztery pizoelektryczne przetworniki, znajdujace sie na rogach platformy do mierzenia oddziaływujacych sił. Platformy te umożliwiają pomiar trzech składowych sił reakcji podłoża oraz wyznaczenie wektora siły wypadkowej.

PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Przygotować pacjenta

2. Przygotować sprzęt komputerowy

3. Dokonać pomiaru stabilograficznego w różnych pozycjach

4. Odczytać z przebiegu charakterystyczne parametry dla wymienionych pozycji i zestawić je w tabeli pomiarowe

Zastosowanie:
* geriatria: reedukacja równowagi, propriocepcji, program zapobiegania upadkom,
* pacjenci neurologiczni: po udarach, choroba Parkinsona
* zaburzenia układu westybularnego
* pacjenci po urazach, operacjach,

TEMAT 3: Analiza ruchu z wykorzystaniem systemu BTS Smart

System BTS Smart to specjalistyczny system do trójpłaszczyznowej analizy ruchu człowieka. Stanowi kompletny system do odbierania i analizowania sygnałów wykorzystując przesyłanie sygnałów w podczerwieni i technologię optoelektroniczną. System może być skonfigurowany z nowoczesnymi kamerami (od jednej do dziewięciu), które mogą pracować z częstotliwościami 50/60/120/240 Hz. Oprogramowanie systemu BTS Smart składa się z kilku komponentów które umożliwiają rejestrację badanego ruchu, automatyczną rekonstrukcję obrazu 2D do 3D, obliczanie podstawowych parametrów i wielkości kinematycznych na podstawie protokołu Davisa, również wymianę danych z innymi programami obliczeniowymi, a także moduł, umożliwiający analizę uzyskanych wyników oraz generujący raporty w postaci dwu- i trójwymiarowych wykresów.

CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest pomiar wielkości kinematycznych chodu człowieka, przy wykorzystaniu systemu do trójwymiarowej analizy ruchu BTS Smart oraz pomiar przebiegów sił reakcji podłoża przy wykorzystaniu platform Kistlera.

WSTĘP TEORETYCZNY

Naturalnymi formami lokomocji człowieka są:

- chód (na dwóch nogach) - ta forma lokomocji jest w znacznym stopniu zautomatyzowana, dowolna i sterowana przez ośrodki układu nerwowego,

- bieg - jest wyższą formą lokomocji, która wymaga większego nakładu energetycznego niż chód, ale odznacza się większą sprawnością energetyczną; człowiek może biegać dzięki wykształceniu się zdolności utrzymania ciała w równowadze przy zwiększonych parametrach

kinematycznych i dynamicznych, a w szczególności w czasie zmiany prędkości i kierunku ruchu.

Ogólnie chód można zdefiniować jako formę lokomocji polegającą na przemieszczaniu w przestrzeni masy ciała, skupionej w środku ciężkości w taki sposób, aby zużycie energii było jak najmniejsze. Podczas chodu kończyny dolne u człowieka pełnią funkcję podporowo - napędową, natomiast ruchy kończyn górnych oraz tułowia wspomagają pracę kończyn dolnych. Chód człowieka charakteryzuje się naprzemiennymi i cyklicznymi ruchami kończyn dolnych.

Analizując chód człowieka ważny jest pojedynczy cykl chodu, który trwa od chwili postawienia pięty jednej z kończyn do chwili następnego kontaktu pięty z podłożem tej samej kończyny. Na cykl chodu składają się dwie następujące po sobie fazy: faza podporowa i faza wymachowa. Chód człowieka charakteryzuje się tym, iż występuje faza dwupodporowa, w której obydwie stopy jednocześnie stykają się z podłożem. W cyklu chodu człowieka można wyróżnić następujące fazy ruchu:

- kontakt początkowy,

- oderwanie palców nogi przeciwnej,

- uniesienie pięty,

- kontakt początkowy nogi przeciwnej,

- oderwanie palców,

- stopy „sąsiadujące”,

- piszczel „w pozycji pionowej”.

Powyższe fazy ruchu dzielą cykl chodu na siedem okresów; pierwsze cztery

przypadają na fazę podporową (stopa pozostaje w kontakcie z podłożem),

natomiast pozostałe na fazę wymachową (stopa nie ma kontaktu z podłożem -

w tej fazie stopa zostaje przeniesiona z położenia tylnego krańcowego do

położenia przedniego). Faza podporowa, trwająca od kontaktu początkowego

do oderwania palców, jest podzielona na kilka okresów funkcjonalnych:

- przejęcie ciężaru (reakcja obciążenia) - okres podporu na pięcie,

- środkowa faza podparcia (śródpodparcie) - okres podporu na całej stopie,

- końcowa faza podparcia - okres podporu na przodostopiu i palcach,

- przedwymach (reakcja odciążenia).

Faza wymachową, trwającą od momentu oderwania palców do następnego

kontaktu początkowego, można podzielić na:

- wymach początkowy - w tej fazie występuje okres przyspieszenia kończyny,

- śródwymach - w tej fazie występuje okres przeniesienia kończyny,

- wymach końcowy - w tej fazie występuje okres hamowania kończyny.

Ważnym elementem analizy chodu jest przebieg sił reakcji podłoża, które występują w fazie podporowej kończyny. Wyróżniamy trzy składowe siły reakcji podłoża: boczną (poprzeczną), przednio - tylną (podłużną) oraz pionową, których położenie i wartość uzależnione są od wypadkowej siły reakcji podłoża oraz od zmienności osobniczych. Wypadkowa siła reakcji podłoża występuje w punkcie kontaktu stopy z podłożem. Wartości składowych sił reakcji podłoża uzależnione są od ciężaru ciała człowieka.

Analiza ruchu umożliwia między innymi ocenić odchylenia od normy i powiązać je ze zmianami funkcji w określonej patologii. Ruchy ludzkie wykonywane są dzięki przetwarzaniu skomplikowanych sygnałów kontrolowanych przez ośrodkowy układ nerwowy, dlatego też analiza chodu wymaga przebadania wielu współczynników i wykonania współzależnej analizy parametrów nerwowo - mięśniowych i biomechanicznych. Analizując chód człowieka bierzemy głównie pod uwagę pomiar parametrów czasowo - przestrzennych, pomiar wielkości kinematycznych oraz dynamicznych.

Pomiar parametrów czasowo-przestrzennych

- cykl lub okres kroku - jest to okres pomiędzy tymi samymi charakterystycznymi fazami ruchu tej samej nogi (np. kontakt początkowy), który wyrażany jest w sekundach,

- częstotliwość kroczenia - jest odwrotnością cyklu kroku i wyrażana jest w Hz (liczba kroków na sekundę),

- rytm lokomocji - jest również odwrotnością cyklu kroku, jednakże dla przejrzystości i dokładności wyników podawany jest jako liczba kroków przypadających na minutę,

- długość kroku - jest to odległość pomiędzy kolejnymi punktami podparcia tej samej nogi, a wartość długości kroku podawana jest w metrach; prawidłowy chód człowieka charakteryzuje się równością długości kroku zarówno dla prawej jak i dla lewej nogi,

- długość wykroku - jest to odległość pomiędzy dwoma punktami podparcia lewej i prawej nogi podczas fazy podwójnego podparcia; wartość długości wykroku podawana jest w metrach,

- prędkość chodu - wielkość tę można obliczyć wg poniższej zależności:

v- średnia prędkość chodu, L- długość kroku, c- rytm lokomocji [liczba kroków/ min]

Ponadto można również dokonywać pomiarów szerokości kroku oraz kąta odchylenia stopy od linii wyznaczającej kierunek ruchu.

Pomiar wielkości kinematycznych

W tym przypadku dokonuje się oceny parametrów kinematycznych ruchów kończyn lub innych części ciała, takich jak pomiar przemieszczeń, prędkości i przyspieszeń wybranych punktów (segmentów) ciała pacjenta w przestrzeni w czasie chodu oraz bezpośredni lub pośredni pomiar kątów pomiędzy segmentami w stawach.

Pomiar wielkości dynamicznych polega na bezpośrednim lub pośrednim pomiarze sił i momentów sił w czasie chodu (np. siły reakcji podłoża, siły mięśniowe, momenty sił w poszczególnych stawach).

OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO

Stanowisko pomiarowe do określania parametrów czasowo-przestrzennych oraz wielkości kinematycznych składa się z:

- sześciu kamer pracujących w zakresie podczerwieni, służących do rejestracji

położenia markerów,

- serwera służącego do rejestracji i synchronizacji sygnału oraz obróbki danych,

- dodatkowych modułów A/D służących do synchronizacji sygnału z różnych źródeł (EMG, platformy, czujniki biomechaniczne),

- kamer do rejestracji obrazu video,

- dwóch platform dynamometrycznych Kistlera ułożonych w drewnianej ścieżce o długości 4 m.

TEMAT 4: Metody wyznaczania reakcji podłoża (bieżnia, wkładki).

WKŁADKI

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiarowymi nacisku na stopę w różnych formach lokomocji człowieka, przy wykorzystaniu systemu Medilogic - wkładki.

Wstęp teoretyczny

Jedną z podstawowych form ruchu jest lokomocja tj. przemieszczanie się człowieka z wykorzystaniem do tego celu kończyn. Pomiar i ocena lokomocji człowieka jest przedmiotem zainteresowań w dziedzinie ortopedii, chirurgii, neurologii, medycyny pracy, traumatologii medycyny sportowej, a także wielu dziedzin pokrewnych. Zdolność do utrzymania prawidłowej postawy w różnych formach lokomocji opiera się głównie na strukturze i stanie stopy. Ważne aspekty anatomiczne stóp mogą być analizowane na podstawie pomiaru rozkładu sił nacisku na stopę zarówno w warunkach statycznych jak i dynamicznych. Urządzeniem do wyznaczania reakcji stóp z podłożem jest system Medilogic. System ten jest podstawowym narzędziem podczas leczenia ortopedycznego lub korekcji postawy ciała. Jest on szczególnie przydatny do tworzenia dokumentacji zmian zachodzących w stopie w trakcie leczenia

Opis stanowiska pomiarowego

Stanowisko pomiarowe składa się z dwóch wkładek, które umieszcza się w butach, modemu noszonego na plecach badanej osoby, modemu podłączanego do komputera oraz komputera.

System Medilogic umożliwia bezprzewodowy pomiar siły nacisku stóp na podłoże podczas stania i chodzenia. Zmierzony nacisk przekazywany jest do komputera za pomocą fali radiowych, wyniki pomiaru wyświetlane są na ekranie. Pozwala to na dokonanie natychmiastowych pomiarów bez użycia kabli ograniczających swobodę badanej osoby. Wkładki wyposażone są w czujniki rezystancyjne, co oznacza że obciążenie powoduje nacisk na czujnik zmniejszając jego przewodność elektryczną. Dzięki czujnikom mierzony jest rozkład sił nacisku stóp na powierzchnię podparcia w płaszczyźnie strzałkowej (do przodu i do tyłu) i w płaszczyźnie czołowej (w prawo i w lewo).

Podczas badań rejestrowany jest rozkład sił nacisku na stopy w płaszczyźnie strzałkowej i czołowej. Zarejestrowane w pamięci komputera sygnały sił, wykorzystano do obliczenia wartości średnich, odpowiednio dla stopy lewej i prawej.

Linie czerwone odpowiadają obciążeniom dla nogi lewej, niebieskie dla nogi prawej. Na

Rys.5 składowa pionowa posiada dwa wierzchołki: jeden (faza hamowania) w momencie

postawienia pięty i drugi (faza przyspieszenia) w chwili odbicia, oraz fazę odciążenia tj. czas

podporu na całej stopie, w której to obciążenie jest najmniejsze. Okres kontaktu stopy z

podłożem nazywamy fazą podporową(ok. 60% cyklu, w tym ok.10% fazy dwupodporowej),

moment w którym jedna kończyna przemieszcza się nad podłożem nazywamy fazą wymachy

(wykroku, ok. 40%). Fazę wymachu dzielimy na trzy okresy: przyspieszenia, przeniesienia,

hamowania.

Przy niewielkich prędkościach trudno wyodrębnić poszczególne fazy (brak spadku siły

między nimi). Dopiero kiedy prędkość chodu jest duża a czas podparcia stopy krótki

maksimum fazy przeciążenia i propulsji jest wyraźnie zaznaczone. Uśredniony

wykres podczas biegu [Rys.6] obrazuje brak wyraźnej granicy między poszczególnymi fazami.

Na wykresie zaznaczony jest jeden wierzchołek będący wartością uśrednioną fazy

przyspieszenia. Podczas biegu nie występuje również faza podwójnego podparcia

- zastąpiona jest fazą lotu

Różnice między chodem a biegiem
• szybkość
• koszt energetyczny
• parametry kinematyczne i kinetyczne
• różnice w fazach                  
chód:
−zawsze faza podwójnego podporu
-nigdy nie ma fazy lotu
bieg
-zawsze jest faza lotu
-nigdy nie ma fazy podwójnego podporu     

Temat 5-6: Topografia momentów sił.

Budowa mięśnia: mięsień zbudowany jest z brzuśca i ścięgna. Brzusiec składa się z pęczków włókien mięśniowych. Rozróżniamy mięśnie gładkie, sercowy, poprzecznie prążkowane.
Funkcje mięśni: wprowadzanie poszczególnych części ciała w ruch lub utrzymywanie ich w równowadze. Mięsień może oddziaływać na staw tylko wtedy, gdy jego przyczepy znajdują się po obu stronach stawu. Mięśnie działają na zasadzie skurczu, to aby w danym stawie był możliwy ruch w obu kierunkach, muszą być również osobne grupy mięśnie wywołujące ruchy przeciwne (np. zginacze i prostowniki). Takie grupy mięśnie nazywane są mięśniami antagonistycznymi.
Siła mięśnia: zależy między innymi od jego grubości, czyli mięsień będzie tym silniejszy, im więcej będzie zawierał włókien. Przekrój fizjologiczny przez mięsień jest zdefiniowany jako powierzchnia przekroju poprzecznego wszystkich włókien, a więc siła jest proporcjonalna do wielkości przekroju. Rówież grubość włókien wpływa na wielkość siły.
Skurcz mięśnia - zmiana długości lub napięcia mięśnia, wywierająca siłę mechaniczną na miejsca przyczepu mięśnia lub wokół narządu otoczonego przez mięsień okrężny.
izotoniczny - następuję zmiana długości mięśnia przy stałym poziomie napięcia mięśniowego,

izometryczny: następuję zmiana poziomu napięcia mięśniowego przy stałej długości mięśnia,

auksotoniczny: następuję zarówno zmiana długości mięśnia jak i poziomu napięcia mięśniowego.
skurcz izokinetyczny- przy oporze submaksymalny i stałą wielkością kątową, najlepszy do mobilizacji siły mięśniowej, bo stawiany opór jest prawie taki sam jak siła mięśni.
Stanowisko pomiarowe (fotel oporowy): Składa się z fotela, karty pomiarowej i komputera. Fotel zbudowany z siedziska, regulowanego oparcia i urządzenia pomiarowego. W skład urządzenia pomiarowego wchodzą: tensometryczny przetwornik momentu siły, dźwignia z podziałką, uchwyt, podziałka kątowa, gniazdo do podłączenia przewodu.

Model Hilla (matematyczny model opisujący zależność pomiędzy siłą i v skurczu):

TEMAT 7: Badania chodu z wykorzystaniem ultradźwiękowego systemu ZEBRIS

Metody badań ruchu

Ogólnie metody analizy ruchu można podzielić na on-line i off-line. W metodzie on-line detektor, np. kamera cyfrowa, o częstotliwości 60 ÷ 120 Hz, rejestruje jedynie położenie poszczególnych znaczników, które wcześniej umieszcza się na badanym obiekcie. Znaczniki pasywne aktywowane są przez zewnętrzne źródła promieniowania (np. podczerwonego lub ultradźwiękowego) i wysyłają promieniowanie odbite. Znaczniki aktywne same emitują promieniowanie. Dalsze trajektorie ruchu oraz pochodne jej wartości wyznaczane są za pomocą programów komputerowych. Systemy off-line do rejestracji używają standardowych kamer video. Rejestrują one obraz całego obiektu, który następnie jest przenoszony na komputer. Tam obraz obrabiany jest z wykorzystaniem zaawansowanych metod przetwarzania. Następnie, dzięki procesowi digitalizacji możliwe jest ustalenie znaczników do wybranych części obiektu. Niestety kosztowny sprzęt i oprogramowanie a także ilość czasu potrzebna na przygotowanie osoby i stanowiska pracy idą w parze z takimi wadami jak błędy pomiarowe, zaistniałe przy np. złym naklejeniu markerów lub ruchów skóry czy tkanek miękkich. Dlatego cały czas poszukuje się usprawnień oraz nowych metod pomiarowych.

TEMAT 8: Badania postawy ciała oraz mobilności kręgosłupa z wykorzystaniem systemu ZEBRIS.

Celem ćwiczenia jest ocena poprawności postawy oraz określenie ruchomości kręgosłupa przy wykorzystaniu ultradźwięków, za pomocą urządzenia Zebris APGMS Pointer.

Pojęcie ultradźwięków

Ultradźwięki są falami mechanicznymi rozchodzącymi się w ośrodku sprężystym o częstotliwości większej niż górna granica częstotliwości dźwięku słyszalnego przez człowieka, która wynosi 16 kHz lecz niższej od 100kHz, przy której przechodzą one w infradźwięki. Ultradźwięki charakteryzują się one niewielkimi długościami fal i dużą energią niesioną przez falę, przez co znalazły zastosowanie m.in. w technice, mechanice oraz medycynie. Wykorzystanie ultradźwięków można podzielić na bierne oraz czynne, które uzupełniają sposoby bezpośredniego wzmacniania drgań ultradźwiękowych. Do ich wytwarzania służą generatory ultradźwięków inaczej przetworniki nadawcze a do odbioru zaś różnego rodzaju przetworniki odbiorcze jak np. radiometry ultradźwiękowe czy przetworniki piezoelektryczne [4].

Budowa kręgosłupa

Aby poprawnie zrozumieć biomechanikę kręgosłupa należy poznać podstawy jego anatomii. Kręgosłup nie tylko utrzymuje prawidłową postawę ciała, ale jest podstawowym narządem ruchu człowieka. Stanowi on połączenie czaszki z dolnym końcem tułowia. Podstawowymi elementami kręgosłupa są kręgi, gdzie każdy z nich jest osobną kością. Na całość składa się 33-34 kręgów, położonych praktycznie symetrycznie względem płaszczyzny strzałkowej. Na różnicę w ilości kręgów przypada część guziczka, która zbudowana jest z czterech do pięciu kręgów. Połączenia między nimi stanowią tkanki miękkie tj. więzadła, krążki międzykręgowe i mięśnie. W całym kręgosłupie możemy wyróżnić 5 części [2,5]. Są to:

- Część szyjna (7 kręgów),oznaczenie C1-C7 (Cervicales)

- Część piersiowa (12 kręgów), oznaczenie: Th1-Th12 (Thoracicae)

- Część lędźwiowa (5 kręgów), oznaczenie: L1-L5 (Lumbales)

- Część krzyżowa (5 zrośniętych kręgów), oznaczenie: S1 (Sacrum)

- Część guziczna (ogonowa), (4-5 kręgów)

Górna część kręgosłupa stanowi połączenie z kością potyliczną. Znajdujący się wewnątrz otwór, który jest nierozerwalną częścią otworów kręgowych tworzy tzw. kanał kręgowy. To w nim znajduje się rdzeń. Cechą charakterystyczną kręgów piersiowych jest ich połączenie z żebrami, wraz z którymi tworzą stawy żebrowo-kręgowe. Dolna część, czyli odcinek krzyżowy w wieku ok. 20 lat zrasta się. Tworzy się kość krzyżowa, która jest częścią składową miednicy [2,5]. Główne zadania kręgosłupa to:

- Ochrona rdzenia kręgowego.

- Podpora dla ciała.

- Stanowi narząd ruchu.

Pośrednio także jest to spełnianie funkcji przyczepności dla kończyn, oraz zapobieganie skracaniu ciała podczas pracy mięśni szkieletowych. Mięśnie są podstawowym elementem utrzymującym kręgosłup w danej pozycji. Składają się na nie prostownik grzbietu, mięśnie brzucha oraz mięśnie międzyżebrowe. Dzięki nim kręgosłup utrzymuje właściwy kształt, a prawidłowe ich napinanie pomaga w utrzymaniu właściwego kształtu oraz chroni przed przeciążeniem. Zdrowy kręgosłup posiada fizjologiczne krzywizny, które powstają w okresie rozrostu. Poprawiają one prawie dwudziestokrotnie jego odporność na obciążenie i wstrząsy. Głównymi wygięciami kręgosłupa są:

- Lordoza szyjna, stanowiąca wygięcie do przodu występuje na odcinku szyjnym [5,10].

- Kifoza piersiowa (grzbietowa), tworząca łuk wygięty do tyłu na odcinku piersiowym.

- Lordoza lędźwiowa, wygięta podobnie jak odcinek szyjny ku przodowi.

Wraz z wiekiem krzywizny kręgosłupa ulegają pogłębieniu. Od frontu i od tyłu tworzy linię prostą, z profilu przybiera kształt litery „S”. Dzięki temu łagodzą się wstrząsy występujące przy poruszaniu a nasze ruchy są łagodne i harmonijne. W późniejszym wieku dalsze pogłębianie się krzywizn stanowi przyczynę niższego wzrostu czy mniej szczupłej sylwetki, poza tym powoduje to znaczne obciążenie układów wewnętrznych.

OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO

- Ultradźwiękowego wskaźnika punktowego- Na wskaźniku punktowym zamocowane są 2 markery odniesienia, których środek znajduje się

w linii prostej z wierzchołkiem sondy. Przesyłają one sygnał ultradźwiękowy do odbiornika, tym samym ich pozycja jest cały czas śledzona i rejestrowana. Wszystko odbywa się w czasie rzeczywistym na ekranie komputera a program zawsze oblicza dokładne położenie wierzchołka sondy. Całe badanie z użyciem ultradźwiękowego wskaźnika punktowego polega na wskazywaniu nim charakterystycznych punktów anatomicznych na kośćcu pacjenta. Dzięki wskaźnikowi można wprowadzić praktycznie każdy punkt na ciele badanej osoby. Punkty te traktowane są przez oprogramowanie jako punkty pasywne (w przeciwieństwie do punktów aktywnych, którymi są wcześniej wymienione markery wskaźnika punktowego)

- Potrójnego markera odniesienia umieszczonego na pasie biodrowym- Potrójny marker odniesienia umieszczony jest na pasku zapinanym na rzep. Umieszcza się go z tyłu pacjenta w takim miejscu, aby nie zakłócał sondowania wyrostków kolczystych kręgosłupa oraz by zapobiec zakryciu ich ręką w trakcie badania. Ma on na celu eliminację zmian pozycji ciała badanego występujących podczas pomiaru wskaźnikiem punktowym.

- Czujnika pomiarowego wraz ze stojakiem- Czujnik wyposażony jest w mikrofony, które pozwalają na odbiór sygnału ultradźwiękowego. Dzięki temu możliwe jest określenie współrzędnych w przestrzeni punktów referencyjnych oznaczonych na ciele pacjenta poprzez pomiar opóźnienia pomiędzy emisją impulsu

- Stacji z gniazdami wejściowymi i wyjściowymi- na przednim panelu stacji w

występują wejścia na odpowiednie przyrządy pomiarowe.

Maksimum fazy przeciążenia - Fp;

• Minimum fazy odciążenia - Fo;

• Maksimum fazy propulsji - Fpr;

• Czas kontaktu lewej i prawej stopy z podłożem - t1, t2;

• Czas fazy dwupodporowej - td;

---