1,353 matches
-
o capsulă fibroasă, întărită lateral de un ligament intern și unul extern. Ligamentul lateral intern prezintă un strat superficial (ligamentul deltoidian) și unul profund. Ligamentul lateral extern este alcătuit din trei fascicule independente: unul anterior (ligamentul peroneoastragalian anterior), unul mijlociu (ligamentul peroneocalcanean) și unul posterior (ligamentul peroneoastragalian posterior). În cursul diverselor mișcări, fasciculele ligamentului sunt supuse la tensiuni diferite. În poziție intermediară, numai fasciculele mijlocii sunt întinse. Realizarea mișcării de flexie plantară și dorsală, necesară propulsiei corpului, inclusiv în săritura corpului
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 un ligament intern și unul extern. Ligamentul lateral intern prezintă un strat superficial (ligamentul deltoidian) și unul profund. Ligamentul lateral extern este alcătuit din trei fascicule independente: unul anterior (ligamentul peroneoastragalian anterior), unul mijlociu (ligamentul peroneocalcanean) și unul posterior (ligamentul peroneoastragalian posterior). În cursul diverselor mișcări, fasciculele ligamentului sunt supuse la tensiuni diferite. În poziție intermediară, numai fasciculele mijlocii sunt întinse. Realizarea mișcării de flexie plantară și dorsală, necesară propulsiei corpului, inclusiv în săritura corpului din alergare, se datorează, în
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]
-
lateral intern prezintă un strat superficial (ligamentul deltoidian) și unul profund. Ligamentul lateral extern este alcătuit din trei fascicule independente: unul anterior (ligamentul peroneoastragalian anterior), unul mijlociu (ligamentul peroneocalcanean) și unul posterior (ligamentul peroneoastragalian posterior). În cursul diverselor mișcări, fasciculele ligamentului sunt supuse la tensiuni diferite. În poziție intermediară, numai fasciculele mijlocii sunt întinse. Realizarea mișcării de flexie plantară și dorsală, necesară propulsiei corpului, inclusiv în săritura corpului din alergare, se datorează, în principal, mușchiului triceps sural (format din mușchii gemeni
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]
-
principal, mușchiului triceps sural (format din mușchii gemeni și solear), cel mai voluminos mușchi al gambei, care se inseră inferior pe calcaneu prin intermediul tendonului lui Achile. Definirea modelului fizic Un model geometric simplificat al articulației gambei, în care sunt relevate ligamentele și tendonul lui Achile, este reprezentat în figura 3.3 [10, 23, 28, 30, 79, 7180]. Funcție de talia (înălțimea) subiectului uman, evidențiată prin cota “H”, se pot calcula antropometric toate dimensiunile necesare studiului biomecanic al articulației gleznei, așa cum se prezintă
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]
-
model mecanic necesar analizei biomecanice, este reprezentat în figura 3.4. Cotele a, b, c, d, e, h și l au următoarele semnificații: a - reprezintă distanța dintre punctul de sprijin antero-median al piciorului, A și punctul distal de legătură a ligamentului deltoid cu oasele tarsiene, notat cu D; b - reprezintă jumătate din distanța dintre punctele distale de legătură a ligamentelor lateral interior (deltoid) cu oasele tarsiene și lateral exterior (calcaneo-fibular) cu osul calcaneu, respectiv dintre punctele D și P, considerând că
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]
-
l au următoarele semnificații: a - reprezintă distanța dintre punctul de sprijin antero-median al piciorului, A și punctul distal de legătură a ligamentului deltoid cu oasele tarsiene, notat cu D; b - reprezintă jumătate din distanța dintre punctele distale de legătură a ligamentelor lateral interior (deltoid) cu oasele tarsiene și lateral exterior (calcaneo-fibular) cu osul calcaneu, respectiv dintre punctele D și P, considerând că există simetrie geometrică pentru aceste puncte de inserție față de axa verticală ce trece prin centru geometric al articulației gleznei
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]
-
simetrie geometrică pentru aceste puncte de inserție față de axa verticală ce trece prin centru geometric al articulației gleznei; c - reprezintă distanța dintre punctul de inserție a tendonului lui Achile pe calcaneu, notat cu B și punctul distal de legătură a ligamentului deltoid cu oasele tarsiene, notat cu D; d - reprezintă distanța măsurată pe verticală, dintre centrul geometric al articulației gleznei și punctul de inserție pe tibie a mușchiului solear, notat cu C, știut fiind faptul că acest mușchi face legătura între
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]
-
știut fiind faptul că acest mușchi face legătura între gambă și picior folosind ca terminație pe calcaneu tendonul lui Achile; e - reprezintă distanța măsurată pe verticală, dintre centrul geometric al articulație gleznei și punctul proximal de legătură a celor două ligamente laterale (deltoid și calcaneo-fibular) cu gamba, respectiv tibia și fibula; h - reprezintă înălțimea piciorului, măsurată pe verticală între sol și centrul geometric al gleznei; l - reprezintă lungimea totală a gambei (între articulațiile genunchiului și gleznei). Toate lungimile, a, b, c
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]
-
5. Modelul geometric simplificat al unui “pas greșit” este reprezentat în figura 3.6, când, sprijinirea piciorului pe sol se realizează numai în punctul A, aceasta fiind una dintre pozițiile de sprijin cele mai dezavantajoase care pot conduce la ruperea ligamentului lateral opus suprasolicitat sau chiar, în extremis, a tendonului lui Achile. În figura 3.6, punctul H reprezintă centrul de greutate al corpului, poziția de sprijin fiind pe un singur picior (unipodal) în punctul A, definit anterior. Toate celelalte puncte
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 fost descrise anterior. Datorită sprijinirii numai în punctul A, forța de greutate a întregului corp, notată cu mg, unde m este masa corpului iar g accelerația gravitațională, va influența major solicitarea mecanică a tendonului lui Achile BC și a ligamentului lateral DE, putându-se ajunge la ruperea acestora. Parametrii rotației piciorului Pentru a putea scrie ecuațiile de echilibru, trebuie determinate coordonatele punctelor A, B, C, D, E, P și H, definite anterior. În acest scop, se consideră un sistem triortogonal
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]
-
admite matematic mai multe soluții, se alege, pe considerații practice, soluția reală care corespunde sensului fizic al problemei. Prin rezolvarea problemei de echilibru static se pot determina forțele care apar în articulație, în tendonul lui Achile și într-unul dintre ligamentele laterale care este solicitat la întindere, atunci când piciorul este poziționat defectuos, așa cum sugerează reprezentarea din figura 3.11. Pentru a rezolva problema de echilibru static, se consideră faptul că piciorul a ajuns în poziția de echilibru, cu unghiurile flexie plantară
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]
-
mecanice ale piciorului Izolând piciorul din ansamblul articular al gleznei, se pot considera, în general, următoarele categorii de forțe care pot acționa asupra sa: forțele exterioare (de rezistență utilă) și (activă, de exemplu forța din tendonul lui Achile, dintr-un ligament, mușchi etc.), forța de legătură exterioară (din reazemul simplu A) și forța de legătură interioară din articulația gleznei B, notată (indicii “12” reprezintă acțiunea piciorului asupra gambei), așa cum se observă schematizat în figura 3.12. Încărcările mecanice care se consideră
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]
-
forța de legătură interioară din articulația gleznei B, notată (indicii “12” reprezintă acțiunea piciorului asupra gambei), așa cum se observă schematizat în figura 3.12. Încărcările mecanice care se consideră că acționează asupra piciorului, conform modelului fizic propus, sunt: forțele din ligamentul lateral solicitat (Fe1) și respectiv tendonul lui Achile (Fe2), reacțiunea normală din punctul de contact, notată cu N, forța de frecare Ff și forța de legătură interioară sau reacțiunea din articulația gleznei, notată cu R. În figura 3.13 este
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, forța de frecare Ff și forța de legătură interioară sau reacțiunea din articulația gleznei, notată cu R. În figura 3.13 este reprezentat schematizat piciorul, cu încărcările mecanice considerate mai înainte. S-a considerat forța Fe1 dintr-un singur ligament lateral deoarece, în cazul unui “pas greșit” este solicitat doar unul din cele două ligamente ale modelului fizic considerat. Forțele care acționează asupra gambei Izolând gamba din ansamblul articular al gleznei, se pot considera, următoarele categorii de forțe care 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]
-
notată cu R. În figura 3.13 este reprezentat schematizat piciorul, cu încărcările mecanice considerate mai înainte. S-a considerat forța Fe1 dintr-un singur ligament lateral deoarece, în cazul unui “pas greșit” este solicitat doar unul din cele două ligamente ale modelului fizic considerat. Forțele care acționează asupra gambei Izolând gamba din ansamblul articular al gleznei, se pot considera, următoarele categorii de forțe care pot acționa asupra sa: forțele exterioare (de exemplu, forța de greutate) și (activă, de exemplu forța
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]
-
fizic considerat. Forțele care acționează asupra gambei Izolând gamba din ansamblul articular al gleznei, se pot considera, următoarele categorii de forțe care pot acționa asupra sa: forțele exterioare (de exemplu, forța de greutate) și (activă, de exemplu forța dintr-un ligament, mușchi etc.) și forța de legătură interioară din articulația gleznei B, notată (indicii “21” reprezintă acțiunea gambei asupra piciorului), așa cum se observă schematizat în figura 3.14. La fel ca în cazul piciorului, în figura 3.15 este reprezentată simplificat
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]
-
gamba cu încărcările mecanice în cazul unui “pas greșit”. Cu “mg” s-a notat forța de greutate a corpului care se transmite prin intermediul gleznei asupra articulației gambei. Tot la fel ca la picior, forțele Fe1 și Fe2 sunt forțele din ligamentul lateral solicitat și respectiv tendonul lui Achile. Ecuațiile echilibrului static Pentru cele două corpuri, picior și gambă, se scriu ecuațiile corespunzătoare de echilibru static, în cazul “pasului greșit”, aplicând metoda izolării corpurilor. Ecuațiile scalare de echilibru de forțe pentru cele
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]
-
metoda izolării corpurilor. Ecuațiile scalare de echilibru de forțe pentru cele două corpuri sunt(conform fig. 3.13, 3.15): , (3.29) , (3.30) , (3.31) , (3.32) , (3.33) , (3.34) unde: -Fe1x, Fe1y, Fe1z sunt componentele forței din ligamentul lateral solicitat la întindere pe direcția celor trei axe de referință, Ox, Oy și Oz; -Fe2x, Fe2y, Fe2z sunt componentele forței din tendonul lui Achile pe direcția celor trei axe de referință, Ox, Oy și Oz; -Rx, Ry, Rz sunt
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]
-
3.44) , (3.45) . (3.46) Sistemul de ecuații scalare de echilibru scris pentru întregul sistem conține 9 ecuații și are următoarele 9 necunoscute: . Sistemul de ecuații scalare de echilibru static are forma următoare: , , , , , (3.47) , , , . unde sunt forțele din ligamentul lateral solicitat (Fe1), tendonul lui Achile (Fe2) și respectiv reacțiunea din articulația gleznei (R), toate trei descompuse în componentele corespunzătoare proiecțiilor față de cele trei axe ale sistemului de referință fix considerat, (xOyz). Sistemul de ecuații (3.47) are coeficienții celor
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]
-
5.1) unde a, b, c, h reprezintă mărimi constante antropometrice ale individului analizat. Din sistemul de ecuații se pot impune ca necunoscute unghiurile , , ale piciorului și , , ale gambei (unghiurile de flexie-extensie, respectiv abducție-adducție), precum și 4 dintre componentele forțelor din ligamente, tendonul lui Achile sau articulația gleznei. Dintre cele 9 componente ale forțelor, dacă 4 vor fi considerate necunoscute, doar 5 vor deveni variabile independente, putându-se calcula, funcție de forțele critice ale ligamentelor sau tendonului lui Achile, amplitudinile unghiulare personalizate prin
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]
-
respectiv abducție-adducție), precum și 4 dintre componentele forțelor din ligamente, tendonul lui Achile sau articulația gleznei. Dintre cele 9 componente ale forțelor, dacă 4 vor fi considerate necunoscute, doar 5 vor deveni variabile independente, putându-se calcula, funcție de forțele critice ale ligamentelor sau tendonului lui Achile, amplitudinile unghiulare personalizate prin mărimile antropometrice ale subiecților analizați. Funcțiile de influență au expresiile generice de forma: , (3.5.2) . (3.5.3) Funcțiile de influență ale modelului analitic propus fac legătura dintre modelul matematic 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]
-
propus fac legătura dintre modelul matematic și sistemul tehnic de recuperare medicală sau antrenament sportiv. Variația acestor parametri geometrici unghiulari ai modelului este necesar să fie cunoscută în cazul reabilitării articulare a gleznei întrucât ei depind de forțele admisibile din ligamente sau tendonul lui Achile. Atunci când recuperarea medicală este postraumatică, în urma unei rupturi ligamentare sau tendinoase la nivelul gleznei, forțele admisibile au valori suficient de mici la începutul kinetoterapiei, ele crescând pe măsură ce tratamentul evoluează. Cunoașterea unghiurilor posibile de flexie plantară - flexie
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]
-
a concepe un mecanism care să aibă posibilități de reglare pentru parametrii săi constructivi. Din punct de vedere al performanței motrice, mărirea amplitudinii unghiulare a piciorului este dată de antrenamentul pe care-l are sportivul astfel încât, în urma fenomenului de tixotropie, ligamentele să-și modifice starea de elasticitate și să permită o creștere a amplitudinii unghiulare. 3.2.5. Rezultate numerice Rezolvarea numerică a sistemului de ecuații (3.47) s-a făcut cu ajutorul unui program conceput în limbaj MATLAB, program prezentat în
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]
-
sprijinul piciorului pe laturile laterale ale plantei piciorului, respectiv de-a lungul direcțiilor care trec prin punctele D sau P, așa cum se observă în figura 3.26. Cea mai gravă entorsă este cea de gradul III, atunci când se produce ruperea ligamentelor articulare. În aceste condiții, forțele din ligamente și tendonul lui Achile reprezintă valorile critice, după care urmează posibilitatea rupturii ligamentare sau a tendonului. Pentru fiecare poziție extremă, D sau P, au rezultat patru posibilități de analiză, funcție de sensurile componentelelor forței
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]
-
piciorului, respectiv de-a lungul direcțiilor care trec prin punctele D sau P, așa cum se observă în figura 3.26. Cea mai gravă entorsă este cea de gradul III, atunci când se produce ruperea ligamentelor articulare. În aceste condiții, forțele din ligamente și tendonul lui Achile reprezintă valorile critice, după care urmează posibilitatea rupturii ligamentare sau a tendonului. Pentru fiecare poziție extremă, D sau P, au rezultat patru posibilități de analiză, funcție de sensurile componentelelor forței de reacțiune cu solul. Cazurile analizate sunt
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]