405 matches
-
experimentală propriu-zisă a unor părți sau întregului aparat locomotor (cu referire la modelele fizice, matematice, experimentale deterministe sau nedeterministe, în care sunt evidențiate îndeosebi caracteristicile biomecanice extrinseci referitoare la cinematică, statică sau dinamică). Caracteristici biomecanice ale țesuturilor Într-o analiză biomecanică pot exista următoarele categorii de caracteristici: a.de material - rezistența, deformabilitatea biomaterialului etc.; b.structurale și artrologice - tipul legăturii, gradul de libertate etc.; c.cinematice - poziția, viteza, accelerația; d.dinamice - scalare (lucrul mecanic și puterea mecanică) și vectoriale (forța și
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
fundamentală adăpostite în niște cavități numite condroplaste. Substanța fundamentală conține 70 % apă, restul fiind format din săruri minerale și substanțe organice, iar fibrele țesutului cartilaginos sunt de natură colagenă. Există trei varietăți de țesut cartilaginos: hialin, elastic și fibros. Funcționarea biomecanică a unei articulații este influențată de două caracteristici principale, și anume: -forma anatomică a suprafețelor articulare, aceasta fiind dată de tipul mișcării (de rostogolire, de alunecare sau combinată); -grosimea stratului de cartilaj care, împreună cu proprietățile de material și încărcarea aplicată
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
-modele experimentale deterministe descriptive, care prezintă doar experimentul și valorile măsurătorilor efectuate, concluziile referindu-se la aceste valori și la posibilele cauze care au condus la efectul măsurat; -modele experimentale deterministe de tip analitic, care, pe baza valorilor unor parametrii biomecanici determinate experimental, încearcă să determine exprimări analitice, legături analitice între acei parametri, pentru a putea obține valori apropiate de realitate, în aceleași condiții ca ale experimentului, pentru simulări ulterioare; -modele experimentale nedeterministe sau statistice, care prezintă comparativ valori ale unor
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
în evoluția parametrilor analizați; -modelele experimentale tehnice, care își propun să reproducă anumite fenomene biomecanice cu ajutorul similitudinii, folosind sisteme tehnice fizice sau virtuale; în această categorie se pot menționa: sistemele tehnice (roboții bipezi, mușchii artificiali etc.), modelele software specializate în biomecanică, sistemele tehnice de antrenament, de kinetoterapie etc. Modelele corpului uman se ocupă fie de problematica posturii, stabilității și controlul acestuia, fie de problematica mișcării generale sau particulare, pentru condiții precizate ale acestuia. Cele mai multe dintre modelele din literatura de specialitate răspund
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
precizate câteva dintre software-urile existente în momentul de față care sunt folosite inclusiv pentru modelarea structurală a corpului uman [66, 67, 125]. Dintre programele specializate date în tabelul 2.7, SIMM, MADYMO și ATB sunt utilizate în special în biomecanică iar SIMM și MADYMO au module speciale de reconstrucție anatomică care permit modelarea structurală tridimensională. 2.2.3. Modele cinematice Modelele cinematice în biomecanică se împart, funcție de datele de intrare și necunoscutele care trebuie determinate, în două mari categorii: modele
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
programele specializate date în tabelul 2.7, SIMM, MADYMO și ATB sunt utilizate în special în biomecanică iar SIMM și MADYMO au module speciale de reconstrucție anatomică care permit modelarea structurală tridimensională. 2.2.3. Modele cinematice Modelele cinematice în biomecanică se împart, funcție de datele de intrare și necunoscutele care trebuie determinate, în două mari categorii: modele cinematice directe și modele cinematice inverse. Modele cinematice directe, în care cunoscându-se coordonatele generalizate ale articulațiilor modelului structural, se cer să fie determinate
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
amplitudinile unghiulare ale articulațiilor, activitatea musculară prin EMG etc). Deficiențele de mișcare sunt evaluate de către medic, prin intermediul a trei direcții principale de investigare: istoricul deficienței, examinarea fizică și investigații speciale. În această ultimă categorie de investigații este necesar specialistul în biomecanică, atât pentru a efectua măsurători specifice, cât și pentru a furniza informații în urma simulării unor situații posibile pe modelul cinematic sau dinamic analitic, care să-l conducă pe medic, în final, la prescrierea tratamentului cel mai adecvat. 2.2.4
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
unor corecții la legile stabilite analitic, fie rezolvarea directă a unor probleme complexe, care nu pot fi soluționate pe cale teoretică [7, 58]. Multe dintre modelele experimentale folosesc metode mixte de investigare, analitice și experimentale, care sunt deosebit de utile aplicațiilor din biomecanică. Teoria similitudinii constituie baza teoretică a metodelor experimentale și împreună cu analiza dimensională folosește la interpretarea și generalizarea rezultatelor experimentărilor efectuate pe modele fizice la scală redusă sau mărită. Avantajele cele mai importante care rezultă din utilizarea metodelor experimetale sunt, conform
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
în timpul alergării, se poate concepe un model experimental, asemenea geometric sistemului real și apoi, pe baza principiilor modelării, se pot efectua cercetările dorite. Scara geometrică a modelului este, în general, subunitară, dar poate fi, în unele cazuri și supraunitară. În biomecanică există foarte multe situații în care nu poate fi respectată similitudinea geometrică completă dintre model și structura reală. În aceste cazuri se realizează modele distorsionate sau deformate, caracterizate de faptul că au lungimile orizontale și cele verticale reduse la scări
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
clinice. Cauza răspunsului unui sistem dinamic o constituie, în general, sarcinile dinamice sau deplasările impuse sistemului, variabile în timp, denumite și excitanți sau perturbatori. Mișcările diverselor puncte ale sistemului real și eforturile dinamice din structura acestuia reprezintă efectele, de natură biomecanică ale acestor perturbații, fiind denumite, în mod obișnuit, răspunsuri dinamice. Astfel, kinemograma mersului normal reprezintă efectul sau răspunsul activității neuro- musculare a aparatului locomotor uman. În kinemograma mersului sunt reprezentate traiectoriile șoldului, genunchiului și articulației gleznei. În patologia deficiențelor musculare
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
conform [61]. Deși măsurătorile s-au efectuat pe două tipuri de sol, unul realtiv moale iar celălalt tare, n-au fost evidențiate diferențe importante ale proprietăților de amortizare ale încălțămintei asupra alergării. În lucrarea [90] Marshall și Elliott clasifică analiza biomecanică experimentală în: -analiză calitativă, -analiză obiectivă, -analiză predictivă. Astfel, analiza calitativă, implică evaluări ne-numerice ale parametrilor biomecanici, cum ar fi observațiile asupra caracterului mișcării. Acest tip de analiză poate fi schematizat, la modul general, printr-o succesiune logică de
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
n-au fost evidențiate diferențe importante ale proprietăților de amortizare ale încălțămintei asupra alergării. În lucrarea [90] Marshall și Elliott clasifică analiza biomecanică experimentală în: -analiză calitativă, -analiză obiectivă, -analiză predictivă. Astfel, analiza calitativă, implică evaluări ne-numerice ale parametrilor biomecanici, cum ar fi observațiile asupra caracterului mișcării. Acest tip de analiză poate fi schematizat, la modul general, printr-o succesiune logică de pași de urmat, așa cum se prezintă în figura 2.55. Într-o analiză obiectivă trebuie să coopereze clinicianul
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
asupra caracterului mișcării. Acest tip de analiză poate fi schematizat, la modul general, printr-o succesiune logică de pași de urmat, așa cum se prezintă în figura 2.55. Într-o analiză obiectivă trebuie să coopereze clinicianul/antrenorul cu specialistul în biomecanică în vederea obținerii unor date numerice privind mișcarea corpului uman. În acest scop sunt folosite tehnici cinematografice, electromiografice (EMG), electrogoniometrice, dinamometrice etc., pentru evaluarea cantitativă a mișcării. Fiecare dintre tehnicile utilizate introduce erori, care însă pot fi micșorate dacă se folosesc
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
elaborează un model analitic, care trebuie mai întâi validat, după care, folosind metode specifice de optimizare, se determină valorile parametrilor sau variabilelor de control care optimizează (minimizează sau maximizează) criteriul ales, ca de exemplu un obiectiv de performanță, în cazul biomecanicii aplicate în sport. Analiza predictivă se bazează pe simularea numerică și metodele de optimizare. Modele nedeterministe Modelele experimentale nedeteministe, bazate pe prelucrări statistice, sunt foarte folosite atât în analizele predictive de biomecanică cât și pentru dezvoltarea unor tehnici de analiză
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
de exemplu un obiectiv de performanță, în cazul biomecanicii aplicate în sport. Analiza predictivă se bazează pe simularea numerică și metodele de optimizare. Modele nedeterministe Modelele experimentale nedeteministe, bazate pe prelucrări statistice, sunt foarte folosite atât în analizele predictive de biomecanică cât și pentru dezvoltarea unor tehnici de analiză propriu-zisă, cum ar fi, de exemplu, a celor de recunoaștere a formei umane din înregistrările videografice. Astfel, în acest ultim caz, înregistrarea video este divizată în cadrele succesive ale filmului (33 sau
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
științifice care să se ocupe de sistemele dinamice active (în care se consideră ansamblul sistemului musculo-scheletal), cele mai multe dintre ele studiind dinamica pasivă scheletală sau, separat, aspectele musculare, prin modele experimentale miografice, îndeosebi. Se poate constata existența unor analize diferite privind biomecanica osoasă și cea musculară: dacă în ceea ce privește biomecanica articulară, osoasă și osteo-articulară cercetările s-au efectuat pe toate tipurile de modele, în privința biomecanicii musculare și neuro-musculare predomină modelele experimentale, nefiind încă posibil a fi elaborate modele analitice complexe, cele dezvoltate având
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
dinamice active (în care se consideră ansamblul sistemului musculo-scheletal), cele mai multe dintre ele studiind dinamica pasivă scheletală sau, separat, aspectele musculare, prin modele experimentale miografice, îndeosebi. Se poate constata existența unor analize diferite privind biomecanica osoasă și cea musculară: dacă în ceea ce privește biomecanica articulară, osoasă și osteo-articulară cercetările s-au efectuat pe toate tipurile de modele, în privința biomecanicii musculare și neuro-musculare predomină modelele experimentale, nefiind încă posibil a fi elaborate modele analitice complexe, cele dezvoltate având multe ipoteze simplificatoare (sunt considerate segmente și
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
scheletală sau, separat, aspectele musculare, prin modele experimentale miografice, îndeosebi. Se poate constata existența unor analize diferite privind biomecanica osoasă și cea musculară: dacă în ceea ce privește biomecanica articulară, osoasă și osteo-articulară cercetările s-au efectuat pe toate tipurile de modele, în privința biomecanicii musculare și neuro-musculare predomină modelele experimentale, nefiind încă posibil a fi elaborate modele analitice complexe, cele dezvoltate având multe ipoteze simplificatoare (sunt considerate segmente și grupe musculare izolate sau sunt luate în discuție grupele musculare principale, de interes pentru un
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
sunt luate în discuție grupele musculare principale, de interes pentru un scop sau altul). Pentru modelele biomecanice cu aplicații în sport pot fi remarcate următoarele aspecte critice: -Cercetările întreprinse pe baza unor modelele analitice active, nu au evidențiat încă parametrii biomecanici variabili interni care conduc la performanță, în diferitele sporturi, fiind remarcați doar parametrii de “intrare” și de “ieșire” ai sistemului biomecanic; -simulările musculo-scheletale prin programe specializate (SIMM, ADAMS, MADYMO, DADS) nu cuprind decât grupe principale musculare motoare și nu pot
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
de vedere scheletal; -nu sunt simulate pe modele analitice interacțiunile dintre sportivi sau dintre sportivi și obiectele folosite în sporturile practicate, cele mai multe modele fiind, în această privință, experimentale; -modelele experimentale, deși au evidențiat numeroasele dependențe dintre parametrii fiziologici și cei biomecanici, nu au putut să înglobeze în modele unitare tipurile diferite de parametri ai organismului uman; -modelele experimentale predictive privind performanța sunt insuficient explorate. În momentul de față pot fi remarcate următoarele tendințe de dezvoltare: -realizarea unor programe specializate de calculator
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
prezenta teză, permite numai mobilitatea pasivă a piciorului, însă după două axe de rotație. Aceasta conduce la o reabilitate mult mai bună a piciorului. 5.3. Concepția și analiza unor variante de sisteme mecanice mobile pentru recuperarea medicală Cunoașterea parametrilor biomecanici de influență asupra leziunilor sau performanțelor articulației gleznei, oferă posibilitatea de a proiecta și realiza sisteme mecanice mobile de reabilitare sau antrenament care să acționeze cu maximum de efect asupra ligamentelor și tendonului lui Achile de la nivelul acestei articulații. Astfel
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
mobile de reabilitare sau antrenament care să acționeze cu maximum de efect asupra ligamentelor și tendonului lui Achile de la nivelul acestei articulații. Astfel, pentru sistemul mecanic pot fi determinați parametrii funcționali care să permită obținerea unor valori impuse ai parametrilor biomecanici de influență, obținându-se, în acest fel, funcțiile de interdependență dintre parametrii funcționali ai sistemului tehnic și cei biomecanici ai articulației reabilitate sau supuse antrenamentului. Un mecanism necesar recuperării medicale sau antrenamentului sportiv, la nivelul articulației glenei, trebuie să aibă
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
nivelul acestei articulații. Astfel, pentru sistemul mecanic pot fi determinați parametrii funcționali care să permită obținerea unor valori impuse ai parametrilor biomecanici de influență, obținându-se, în acest fel, funcțiile de interdependență dintre parametrii funcționali ai sistemului tehnic și cei biomecanici ai articulației reabilitate sau supuse antrenamentului. Un mecanism necesar recuperării medicale sau antrenamentului sportiv, la nivelul articulației glenei, trebuie să aibă posibilitatea de a realiza o mișcare oscilantă controlată față de axa medio-laterală și față de axa antero-posterioară, respectiv pentru a-i
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
oscilantă a fost mai mare decât la pacienții cu diagnostice similare dar care nu au folosit această platformă; exercițiile la platforma oscilantă s-au încadrat foarte bine în toată terapeutica prin mișcare folosită pe parcursul recuperării articulare. 7. CONCLUZII FINALE Modelarea biomecanică a aparatului locomotor uman reprezintă o temă vastă de cercetare și de aceea, în majoritatea studiilor, este restrânsă la subiecte limitate, precum: biomecanica unuia dintre membre, biomecanica coloanei vertebrale, biomecanica articulară, biomecanica segmentară, biomecanica musculară, biomecanica ligamentară, biomecanica țesutului cartilaginos
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]
-
au încadrat foarte bine în toată terapeutica prin mișcare folosită pe parcursul recuperării articulare. 7. CONCLUZII FINALE Modelarea biomecanică a aparatului locomotor uman reprezintă o temă vastă de cercetare și de aceea, în majoritatea studiilor, este restrânsă la subiecte limitate, precum: biomecanica unuia dintre membre, biomecanica coloanei vertebrale, biomecanica articulară, biomecanica segmentară, biomecanica musculară, biomecanica ligamentară, biomecanica țesutului cartilaginos, biomecanica lichidului sinovial articular, biomecanica reabilitării kinetoterapeut ice, biomecanica performanțelor fizice umane, biomecanica șocului în cazul accidentelor auto etc. Aplicabilitatea studiilor de biomecanică
Cercetări privind modelarea biomecanică a sistemului locomotor uman cu aplicabilitate în recuperarea medicală şi Sportivă by Mihai-Radu IACOB () [Corola-publishinghouse/Science/100990_a_102282]