Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

BIOMECHANIKA BIOMECHANIKA TANSZÉK Kiszolgáló épület III. em. Tanszékvezető: Dr. Tihanyi József, egyetemi tanár, MTA doktor Oktatók: Dr. Bretz Károly.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "BIOMECHANIKA BIOMECHANIKA TANSZÉK Kiszolgáló épület III. em. Tanszékvezető: Dr. Tihanyi József, egyetemi tanár, MTA doktor Oktatók: Dr. Bretz Károly."— Előadás másolata:

1

2

3 BIOMECHANIKA

4 BIOMECHANIKA TANSZÉK Kiszolgáló épület III. em. Tanszékvezető: Dr. Tihanyi József, egyetemi tanár, MTA doktor Oktatók: Dr. Bretz Károly nyugalmazott tudományos tanácsadó, MTA doktor Dr. Barabás Anikó egyetemi docens, PhD (biológia) Dr. Laczkó József egyetemi docens, PhD (matematika) Dr. Csende Zsolt, egyetemi adjunktus, PhD (biológia) Szilágyi Tibor tudományos munkatárs Dr. Rácz Levente tudományos munkatárs Tudományos assziszens: Gréger Zsolt Előadó: Berki Bernadett

5

6 KÖVETELMÉNYEK KÖVETELMÉNYEK 1.Jelenlét az előadásokon 2.Jelenlét a laboratóriumi foglalkozásokon (a hiányzást pótolni kell) 3.Sikeres zárthelyi 4.Sikeres házi feladat megoldás Zárthelyi dolgozat: 1. nyolcadik hét 2. tízen harmadik hét Házi feladat: 1. tömegközéppont meghatározás Vizsga: írásbeli teszt és számítás

7 FELKÉSZÜLÉS A VIZSGÁRA Tankönyv: Barton J.: Biomechanikai alapismeretek. Tankönyviadó Előadások anyaga Laboratóriumi foglalkozásokon tanultak

8 BIOMECHANIKA ? A kineziológia egyik tudományága, amely az elő (bio) rendszerek mechanikai viselkedését vizsgálja, illetve a mechanikai törvényszerűségek érvényesülését vizsgálja az élő szervezeteken azok tér és időbeli mozgásai során.

9 KINEZIOLÓGIA ? Mozgástan, vagy mozgástudomány Az elő (bio) rendszerek mozgását vizsgáló tudomány Az emberi mozgások során érvényesülő anatómiai, élettani, biomechanikai, neurofiziológiai, mozgásszabályozási és pszichofiziológiai törvényszerűségek érvényesülésének vizsgálata

10 BIOMECHANIKA Mechanika Biológiai anyag Emberi test Alap, normál mozgások Normáltól eltérő mozgások Célorientált mozgások Sport Foglalkozás Minden napos tevékenység Talajon Vízben Levegőben

11 Emberi test A szövetek biomechanikája Izom, ideg, ín, szalag, porc, csont Az izületek biomechanikája Aktív és passzív mozgatórendszer Keringési és légzőrendszer rendszer Szív Ér, Folyadék Tüdő, Levegő, Folyadék Láb, boka, térd, csípő, stb.

12 MECHANIKA S(Z)TATIKADINAMIKA KinetikaKinematika Tér, idő, sebesség, gyorsulás Erő Kinetika Erő Munka, energia, teljesítmény

13 MECHANIKAI MOZGÁSOK PONTKITEJEDT TEST HALADÓFORGÓ Időbeli lefolyás szerint Pálya szerint Egyenes vonalú Görbe vonalú EgyenletesNem egyenletes VáltozóNem változó Egyenletesen változó Nem egyenletesen változó

14 BIOMECHANIKA Mérések, számítások Matematikai modellezés, szimuláció Mozgásszabályozás Optimalizáció

15 A biomechanika, mint tudományág kialakulása és előzményei

16 Arisztotelész (i.e ) Az állatok úgy tudnak mozogni, hogy nyomást gyakorolnak arra, ami alattuk van (vagyis a talajra). Az atléták távolabbra tudnak ugrani, ha súlyt tartanak a kezükben, és gyorsabban tudnak futni, ha karjaikat erőteljesen lendítik. Az állatok részei Az állatok mozgása Az állatok fejlődése

17 Az izmok szerepe a járás és más mozgások során. Pontos leírása annak, hogyan történik az izületekben létrejövő forgómozgások átalakítása transzlációs mozgássá. Az emelőrendszerekről, a gravitációról, a mozgás törvényszerűségeiről megfogalmazott koncepciói meglehetősen pontosak voltak és a későbbi tudósok (Leonardo da Vinci, Newton, Borelli stb.) felfedezéseinek tudományos előzményeinek tekinthetők.

18 Arkhimédész (i.e ) A súlypont meghatározása Euréka, Euréka Adjatok egy helyet (stabil pontot), amelyen állni tudok és akkor megtudom mozgatni a Földet (kimozdítom sarkaiból a világot)! Egyszerű munkagépek (csiga)

19 Galen ( ) Agonista- antagonista izomcsoportok Az erek funkciója Harvey ( ) Gladiátorok orvosa

20 Leonardo da Vinci ( ) Anatómus, biológus, mérnök, művész A madarak repülése Testközéppont és egyensúly

21 Luigi Galvani ( ) Az izmok ingerelhetősége Albrecht Haller ( ) A kontrakció az izmok alapvető működési formája Amand Duchenne ( ) Physiologie des Mouvements Az izmok együttműködése

22 Adolf E. Fick ( ) Izometriás és izotóniás kontrakció Wilhelm Roux ( ) Edzés - izomhipertrófia

23 Mosso ( ) Technikai újítások Ergométer Einthoven ( ) Galvanométer, elektromiográfia

24 Izomműködés A.V. Hill ( ) Erő-sebesség összefüggés

25 Galileo Galilei ( ) Mozgások mechanikai elemzése Isaac Newton ( ) Nehézségi gyorsulás A mozgás három törvénye

26 Giovanni Alfonso Borelli ( ) A modern biomechanika atyja A matematika, a fizika és az anatómia összekapcsolása Az első tudós, aki kinyilvánította, hogy az emberi izomrendszer mechanikai törvények szerint működik Az állatok mozgása nem csak a belső erőktől, de a víz és a levegő ellenállásától is függ. Az izmok reciprok működése Az izmok nem kontrahálódnak, csak a térfogatukat növelik

27 Étienne Jules Marey ( ) Fényképezőgép kifejlesztése mozgások elemzésére (Chrono-Zyklo-Photographia) Eadweard Muybrigde ( ) Sorozatfelvételek Lumiere fivérek kifejlesztették a filmkamerát (1894)

28

29 Christian Wilhelm Braune ( ) Járáselemzés Otto Fisher ( ) Módszer a testközéppont kiszámítására A részsúlypontok helyének meghatározása

30 Jackson ( ) Az idegi központok nem tudnak semmit az izmokról, a mozgást ismerik

31 Charles Sherrington ( ) Az izmok reciprok beidegzése Henry Bowditch ( ) Minden vagy semmi törvénye

32 ?

33 Az emberi test síkjai Transzverzális v. vízszintes Szagittális v. oldal Koronális v. frontális

34 Kardinális síkok és tengelyekHelyi referencia rendszer

35 KARDINÁLIS SÍKOK FRONTÁLIS Közelítés - távolítás OLDAL feszítés - hajlítás TRANSZVERZÁLIS kifelé – befelé forgatás kifelé – befelé forgatás kifelé – befelé forgatás Lateromedial v. szélességi Anteroposterior v. mélységi Hosszúsági TENGELYEKMozgás Jobbra -balra jobbra -balra Előre - hátra

36 FORGÁS A HOSSZÚSÁGI TENGELY KÖRÜL

37 FORGÁS A MÉLYSÉGI TENGELY KÖRÜL

38 FORGÁS A SZÉLESSÉGI TENGELY KÖRÜL

39 Kiegészítő (belső) 180° Izületi szög Anatómiai (külső) 0° Kiegészítő (belső) 100° Anatómiai (külső) 80°

40 IZÜLETI SZÖGELFORDULÁS

41 Izület Kettő vagy több csont összeköttetése inak, szalagok és izmok által 148 Mozgatható csont 148 Mozgatható csont 147 izület

42 Az izületek mozgási szabadságfoka A szabadságfok száma = a koordináták száma mínusz a a mozgás korlátozottság száma. Szabadságfok: a változóknak azt a számát jelenti, amellyel a mozgás leírható. Forgási Transzlációs

43 3D: SZF = 6N - K 2D SZF = 3N - K N = testszegmensek száma, K = a korlátozottság szám Izületi mozgás szabadságfok (SZF)

44 Korlátozottság • ANATÓMIAI •f•független • f• függő (az egyes izületi mozgások egymásra hatása) •A•AKTUÁLIS (Pl. kerékpár pedálozás) •M•MECHANIKAI (pl. egyensúlyozás, véletlen megcsúszás) • M• MOTOROS FELADAT (meghatározott mozgás)

45 M = a test mobilitása, I = izületi osztály, k i = az adott izületi osztályt képviselő izületek i = 6 -f, f= egy izület szabadságfoka Kinematikai lánc mobilitása Szabadságfok több, mint egy csuklóból álló izületi rendszerben M = 6n -  I • k i 5 I=3

46 • Harmad osztályú izület: 29 (három szabadságfok) • Negyed osztályú izület: 33 (két szabadságfok) • Ötöd osztályú izület: 85 (egy szabadságfok) F = (6•148) - [(3 •29) + (4 •33) + (5 •85)] = 244

47

48 TÖMEGKÖZÉPPONT

49

50 G1G1 G2G2 G3G3

51

52

53 Számítási módszerek a tömegközéppont helyének meghatározására Palló és mérleg módszer lplp G FrFr  M = 0 G + F r = 0 G l tkp + F r l p = 0

54 Palló és mérleg módszer  M = 0 G + F r = 0 G l tkp + F r l p = 0

55 Palló és mérleg módszer  M = 0 G + F r = 0 G l tkp + F r l p = 0

56 Szegmentális módszer

57 A résztömegközéppontok helye a testszegmenseken Demster modell 13 szegmens

58 Térfogat és tömeg m = térfogat (V)  sűrűség (  ) V sz = (m 2 –m 1 )  r 2 – (s 2 – s 1 )  R 2 Az izom sűrűsége  1,028 g cm -3

59 Mágneses rezonancia (MRI)

60 A testszegmens térfogatának kiszámítása ( V ) Vs = [ (A s1 + A s2 ) / 2] ls s1s1 s2s2 Vi =  Vs ls A2 A1 Vs – a szelet térfogata As1 – a szelet területe ls – a szelet vastagsága

61 Hanavan testmodel 15 szegmens

62 17 szegmens

63 DemsterClauserPlagenhoef Fej Törzs Felkar Alkar Kéz Comb Lábszár Láb A testszegmensek százalékos tömege a testtömeghez viszonyítva

64 Markerek elhelyezése

65 P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P5P5 P6P6 P7P7 P8P8 (P 1 – P 2 )  0.45 (P 2 – P 5 )  0.61 (P 3 – P 4 )  0.43 (P 4 – P 6 )  0.43 (P 5 – P 7 )  0.43 (P 7 – P 8 )  0.43

66 x1x1 x2x2 x3x3 x4x4 x5x5 x6x6 x7x7 y1y1 y2y2 y3y3 y4y4 y5y5 y6y6 y7y7

67 Demster Fej7.9 Törzs48.6 Felkar2.7 Alkar1.6 Kéz0.6 Comb9.7 Lábszár4.5 Láb1.4  m   m   m   m   m  0.06  m  0.09  m   m  0.014

68 m1 x1 y1 m1  x1 m1  y1

69 A test tömegközéppontjának x, y, z koordinátáinak kiszámítása


Letölteni ppt "BIOMECHANIKA BIOMECHANIKA TANSZÉK Kiszolgáló épület III. em. Tanszékvezető: Dr. Tihanyi József, egyetemi tanár, MTA doktor Oktatók: Dr. Bretz Károly."

Hasonló előadás


Google Hirdetések