5,210 matches
-
45], se pot determina matricile care rezolvă cinematica directă a sistemului biomecanic dat. Astfel, conform rotațiilor din figura 2.40, fiecare element cinematic este caracterizat de patru parametrii: θ, d, a și α. Pentru un element, θ este unghiul rotației articulare, d este distanța dintre originile axelor care mărginesc elementul, a este distanța dintre axele de rotație ale cuplelor care mărginesc elementul și α este unghiul dintre axele de rotație ale cuplelor care mărginesc elementul cinematic [94]. Cu aceste notații 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]
-
dacă θ = ± α sau = 0, unde k este o constantă care depinde de feedback. În cazul modelului structural format din două articulații și șase mușchi, așa cum este reprezentat în figura 2.50, Kuo, în lucrarea [96], precizează că vectorul moment articular dat de mușchiul „j“ are expresia: , (2.41) unde: f jmax este valoarea maximă a forței musculare izometrice, fj este o constantă care variază între 0 și 1 funcție de nivelul de activare musculară, iar r(j) reprezintă vectorul moment al
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]
-
forței musculare izometrice, fj este o constantă care variază între 0 și 1 funcție de nivelul de activare musculară, iar r(j) reprezintă vectorul moment al muschiului „j“ acționând asupra articulațiilor sistemului biomecanic (în număr de n), respectiv . (2.42) Momentul articular total, dat de toți cei „n“ mușchi este: , (2.43) unde: . Ecuația de mișcare are în acest caz expresia: , (2.44) unde: M(θ) reprezintă matricea masei, g(θ) este vectorul termenului gravitației, iar V(θ,) este vectorul componentelor Coriolis
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]
-
sau sport. Scopul acestora este acela de a obține informații privind caracteristicile mișcării care, experimental, nu sunt observabile prin definiție, ca, de exemplu, traiectoria centrului de masă al corpului funcție de timp. De asemenea, se pot determina parametri dinamici precum momentul articular, forțele normale și tangențiale din articulații, energie mecanică, puterea musculară etc. Hatze, în lucrarea [68], analizează un model dinamic invers aplicat unei structuri musculo-scheletale, așa cum este reprezentat în figura 2.53. Ecuația de mișcare a sistemului de corpuri are o
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]
-
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 grupe
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]
-
specializate de reconstrucție în 3D a sistemelor anatomice, pe baza investigațiilor CT sau MRI, pentru a putea efectua analize individualizate și a proiecta, în timp real, sistemele tehnice necesare reconstrucțiilor osoase; - evaluarea aspectelor biomecanice ale tendoanelor și ligamentelor din structurile articulare și de putere (musculare), pentru a le putea cuprinde în modele unitare; -evaluarea factorilor de risc; -evaluarea unor factori mecanici externi asupra sistemului locomotor, atât pentru recuperarea medicală, cât și pentru antrenament; evaluarea efectelor nocive sau benefice pe care anumiți
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]
-
mișcare compusă din flexie-extensie și abducție-adducție). Poziția relativă dintre oasele articulației gleznei este menținută de ligamente, în principal de ligamentele calcaneo-fibular, talo-fibular și deltoidian (trei fascicule, între tibie și talus, calcaneu și navicular), relevate parțial în figura 3.2. Suprafața articulară a tibiei este reprezentată de fața inferioară a extremității inferioare a tibiei, și de fața externă a maleolei tibiale, care realizează prin unirea lor un unghi diedru. Suprafața articulară a extremității inferioare a tibiei este patrulateră, concavă, descriind un arc
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]
-
talus, calcaneu și navicular), relevate parțial în figura 3.2. Suprafața articulară a tibiei este reprezentată de fața inferioară a extremității inferioare a tibiei, și de fața externă a maleolei tibiale, care realizează prin unirea lor un unghi diedru. Suprafața articulară a extremității inferioare a tibiei este patrulateră, concavă, descriind un arc de cerc de ~ 70° cu o rază de aproximativ 20 cm. Suprafața externă a maleolei interne este plană și intră în contact cu fața internă a astragalului. Toate suprafețele
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 extremității inferioare a tibiei este patrulateră, concavă, descriind un arc de cerc de ~ 70° cu o rază de aproximativ 20 cm. Suprafața externă a maleolei interne este plană și intră în contact cu fața internă a astragalului. Toate suprafețele articulare sunt acoperite de un cartilaj hialin de 1,5 - 2 mm grosime și sunt menținute în contact de o capsulă fibroasă, întărită lateral de un ligament intern și unul extern. Ligamentul lateral intern prezintă un strat superficial (ligamentul deltoidian) 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]
-
spus, punctul de sprijin antero-median al bolții plantare; B reprezintă al doilea punct de sprijin al bolții plantare situat în fața (anterior) piciorului dar lateral (spre exterior), respectiv pe capul oaselor metatarsiene IV și V; D reprezintă centrul geometric al capului articular al astragalului, adică centrul geometric al suprafeței articulare dintre astragal și scoaba gambieră (formată de tibie și fibula). În cazul sprijinului anterior al piciorului, pe linia care unește punctele A și B se consideră, în literatura de specialitate [64, 112
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]
-
B reprezintă al doilea punct de sprijin al bolții plantare situat în fața (anterior) piciorului dar lateral (spre exterior), respectiv pe capul oaselor metatarsiene IV și V; D reprezintă centrul geometric al capului articular al astragalului, adică centrul geometric al suprafeței articulare dintre astragal și scoaba gambieră (formată de tibie și fibula). În cazul sprijinului anterior al piciorului, pe linia care unește punctele A și B se consideră, în literatura de specialitate [64, 112, 132], că acționează forța de reacțiune cu solul
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]
-
reacțiune cu solul, notată Fz în figura 3.3. Dimensiunile antropometrice ale piciorului referitoare la lungimea piciorului, lățimea piciorului (măsurată între punctele de sprijin anterior ale bolții plantare A și B), precum și înălțimea piciorului, măsurată între sol și centrul geometric articular D, se calculează cu expresiile definite pe cotele reprezentate în figura 3.3, variabila de calcul fiind înălțimea totală “H” a individului analizat [23, 149]. Modelul structural al ansamblului gambă - picior, folosit în cele ce urmează ca model mecanic necesar
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]
-
lungimea totală a gambei (între articulațiile genunchiului și gleznei). Toate lungimile, a, b, c, d, e, h, l descrise anterior au fost determinate prin măsurători antropometrice directe pe un lot de 10 subiecți umani voluntari. Totodată, pentru aprecierea centrului geometric articular, a punctelor de inserție ligamentară sau mușchiulară și a punctelor de sprijin ale bolții plantare s-a apelat la experiența profesională a colegilor de la Catedra de Anatomie a Facultății de Medicină Generală de la Universitatea de Medicină și Farmacie “Gr. T.
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]
-
piciorul este poziționat fie pentru sprijinul pe o singură latură, internă sau externă, a plantei piciorului, fie pentru sprijinul într-un singur punct dintre cele două puncte anterioare (din față) de sprijin a bolții plantare. Pentru elaborarea modelului matematic static articular se poate aplica una din cele trei metode de echilibru static a corpurilor solide (metoda izolării corpurilor, metoda solidificării și metoda echilibrului părților) sau combinații ale acestora. În general, la aplicarea metodelor de echilibru static a sistemelor de corpuri solide
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]
-
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 - dorsală și inversie - eversie , , șicunoscute. Solicitările 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
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]
-
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 dintr-un ligament, mușchi etc.) și forța de legătură interioară din articulația gleznei B
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]
-
3.37. Pentru a obține și mișcarea de inversie-eversie a piciorului, din poziția anterioară (figura 3.36), are loc o rotație în jurul axei O, respectiv axa antero-posterioară, cu unghiul , așa cum este reprezentat în figura 3.38. Cele două mărimi unghiulare articulare apar în sistemul de ecuații scalare de echilibru static prin coordonatele punctelor A, B, D și P. Vectorii de poziție ai punctelor A, B, D și P au expresiile: , (3.4.8) , (3.4.9) , (3.5.0) , (3.5
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]
-
2) . (3.5.3) Funcțiile de influență ale modelului analitic 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
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 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 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]
-
teoretic, unghiul β de eversie- inversie a fost considerat zero. -Determinările experimentale confirmă validitatea modelului teoretic. 5. SISTEME MECANICE MOBILE PENTRU RECUPERAREA MEDICALĂ ȘI ANTRENAMENTUL SPORTIV 5.1. Elemente de recuperare medicală Schema de tratament a afecțiunilor provocate prin traumatisme articulare la nivelul gleznei diferă în funcție de tipul de afecțiune și de gradul de gravitate al acestora. Pentru exemplificare am folosit entorsa de grad ușor și mediu. Entorsa este o afecțiune articulară caracterizată prin leziuni capsuloligamentare nervoase și vasculare, fără a provoca
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]
-
recuperare medicală Schema de tratament a afecțiunilor provocate prin traumatisme articulare la nivelul gleznei diferă în funcție de tipul de afecțiune și de gradul de gravitate al acestora. Pentru exemplificare am folosit entorsa de grad ușor și mediu. Entorsa este o afecțiune articulară caracterizată prin leziuni capsuloligamentare nervoase și vasculare, fără a provoca o dislocare permanentă a suprafețelor articulare, rezultând în urma unei solcitări bruște și brutale, care depășește limitele mișcării fiziologice. Se manifestă prin triada simptomatică: durere, tumefiere și impotentă funcțională relativă. Examenul
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]
-
tipul de afecțiune și de gradul de gravitate al acestora. Pentru exemplificare am folosit entorsa de grad ușor și mediu. Entorsa este o afecțiune articulară caracterizată prin leziuni capsuloligamentare nervoase și vasculare, fără a provoca o dislocare permanentă a suprafețelor articulare, rezultând în urma unei solcitări bruște și brutale, care depășește limitele mișcării fiziologice. Se manifestă prin triada simptomatică: durere, tumefiere și impotentă funcțională relativă. Examenul clinic și radiologic diferențiază trei grade de gravitate. - Entorsa ușoară (gradul I) caracterizată prin distensia capsulo1igamentară
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]
-
funcțională parțială, iar radiografia în poziție menținută arată un grad de instabilitate articu1ară. - Entorsa gravă (gradul III) cu ruptură totală ligamentară, smulgere osoasă, dureri violente, tumefiere mare cu edem și impotență functională absolută. Radiografia menținută arată dislocarea mare a suprafețelor articulare. Tratamentul diferă în funcție de forma clinică. În entorsele ușoare: repaus segmentar 5-7 zile; -poțiuni antialgice și antiinflamatorii; -unde scurte; -ionizări cu novocaină. În formele medii: -imobilizarea gipsată pentru 7-15 zile; -administrare de antiinflamatoare miorelaxante; -după degipsare, se introduce fizioterapie și kinetoterapie
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]
-
lucrarea [108] autorii prezintă rezultatele obținute prin utilizarea unui echipament original al cărui sistem de control permite pacientului paraplegic să stea în picioare fără sprijin fiindu-i acționată musculatura gleznei. Sistemul de contol realizat de autori permite mobilizarea pasivă a articulară a gleznei, integreză activitate voluntară a trunchiului și conduce la o postură ortostatică în condițiile unei minmalizări a efortului muscular. Beneficiile sistemului de control îl reprezintă perioadele lungi de timp de susținere în poziție ortostică și menținerea contolului voluntar asupra
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]
-
membrului inferior. În lucrare sunt prezentate câteva relații constructive de calcul pentru diametrul rolelor transmisiei prin curele și distanța dintre axele acestor role. Un alt sistem a fost dezvoltat și analizat de Darek în lucrarea [40]. Acest sistem permite reabilitarea articulară atât a gleznei cât și a genunchiului în mobilitatea activă. Constructiv, sistemul este format dintr-o platformă oșcilantă în jurul unei singure axe și acționată de un motor electric. Platforma poate dezvolta valori controlate ale momentului de rotație prin utilizarea unui
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]