BIOMECHANIKA.doc

(31 KB) Pobierz

BIOMECHANIKA

1. Biomechanika – jest nauką o ruchu organizmów żywych, a w szczególności człowieka, oraz o obciążeniu, skutkach i mechanice wywołującej te skutki. Biomechanika wykorzystuje prawa mechaniki, ponadto opiera się na biologii i medycynie. Obejmuje ona tymi zagadnieniami postawę ciała, badanie ruchu, właściwości biochemiczne tkanki. Zainteresowanie biomechaniką wzrosło w ostatnich kilku latach. Związane to było z rozwojem chirurgii i ortopedii – w szczególności chodzi tutaj o różnego rodzaju implanty, które mają na celu przywrócenie funkcji określonego narządu. Ostatnio prowadzi się badania nad przyczynami zaburzeń funkcjonalnych układu kostno-stawowego bowiem okazało się, że wiele niepewności związanych jest z obciążeniem.

2. Układ ruchu:

· kostno – stawowy

· mięśniowy

3. Układ nerwowy:

· układ sterowania ruchami

· bodźce ruchowe są przesyłane do mięśni szkieletowych

· są one źródłem sił dla ruchów w stawach

· kości i mięśnie stanowią układ dźwigniowy, który w mechanice odpowiada układowi dźwigowemu i sprężynowemu

· mięśnie wyzwalają czynną siłę podczas skurczu, dlatego też wykonanie każdego ruchu związane jest z działaniem dwóch układów mięśni – zginaczy i prostowników (działają one antagonistycznie)

4. Właściwości mechaniczne tkanki:

· na stronę chemiczną kości składa się część organiczna – stanowi ona 30% suchej masy oraz część mineralna – stanowi 70% masy suchej

· 90-96% naszego organizmu stanowi kolagen

· pozostałą część stanowi woda i inne białka

· część mineralną tworzą hydroksyfosforany wapnia oraz domieszki fluoru, potasu i sodu

· kość ma beleczkową strukturę

· wyraźnie widać to w części gąbczastej

· struktura ta sprawia, że kość ma odpowiednie właściwości i ortotropową symetrię

· rozkład beleczek kostnych charakteryzuje struktura architektoniczna

· beleczki kostne odgrywają rolę łuków, słupów i dźwigni, które są podstawą działania w mechanice

· przez to łącznie z rurową konstrukcją kość zyskuje na oszczędności materiału i lekkości konstrukcji nie tracąc przy tym wytrzymałości

· składowe kośćca jako bierne narządy ruchu wykonywane przez mięśnie z punktu widzenia mechaniki można porównać do dźwigni

5. Fizyczno – mechaniczne właściwości mięśni:

a) sprężystość:

· każdy żywy mięsień jest sprężysty

· daje się rozciągać i szybko powraca do stanu spoczynkowego

· sprężystość zmienia się w ciągu pracy mięśnia

b) napięcie:

· każde żywe włókno mięśniowe wykonuje nieznany stan napięcia

· to napięcie nie podlega naszej woli i znajduje się pod wpływem AUN

· napięcie to wpływa na ustalanie stawów w czasie spoczynku i na postawę ciała

c) skurcz:

· włókna mięśniowe reagują na różnorodne bodźce skracaniem się na skutek skurczu

· zdolność skracania się mięśni pozwala na zmniejszenie się długości spoczynkowej do połowy

· podczas pracy mięsień działa jak pompa ssąca

· w tym stanie przez mięsień przechodzi prąd krwi – doprowadza on potrzebny do pracy tlen i glikogen

· tylko część energii mięśnia przemienia się w pracę mechaniczną – druga część wyzwala się w postaci ciepła

· ta wewnętrzna praca mięśnia stanowi źródło ciepła w ustroju

· dynamiczna praca mięśnia zachodzi wówczas, gdy obie powierzchnie przyczepów mięśni zbliżają się do siebie, natomiast praca statyczna występuje wtedy, gdy oba przyczepione mięśnie pozostają w tej samej odległości

· mięsień pracuje statycznie przy ustalaniu stawów

6. Rozkład sił i natężeń w dźwigni kostno-mięśniowej: