1,125 matches
-
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 și solear), cel mai voluminos mușchi al gambei, care se inseră inferior pe calcaneu prin intermediul tendonului lui Achile
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 (b). În figurile 3.3(a) și 3.3(b) s-au notat următoarele puncte: A reprezintă punctul de sprijin al piciorului pe capul oaselor metatarsiene I, II și III sau, altfel 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
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) s-au notat următoarele puncte: A reprezintă punctul de sprijin al piciorului pe capul oaselor metatarsiene I, II și III sau, altfel 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
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]
-
se consideră, în literatura de specialitate [64, 112, 132], că acționează forța de 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
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]
-
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. Popa” Iași, marcându-se cu tuș, direct pe subiectul uman, fiecare punct de interes descris
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]
-
ecuațiilor modelului biomecanic propus. În cele ce urmează se va defini poziția unui “pas greșit” a piciorului drept aceea în care sprijinul piciorului pe sol se realizează numai pe una dintre marginile laterale ale acestuia și nu pe toată suprafața plantară, așa cum se observă în figura 3.5. 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
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]
-
figura 3.7. Pentru a determina coordonatele punctelor A, B, D și P se consideră mai întâi un sistem triortogonal de axe rotit în jurul axei Oy cu unghiul , reprezentat în figura 3.7. Unghiul de rotație reprezintă unghiul de flexie plantară și dorsală pentru picior. Matricea cosinusurilor directoare este, în acest caz de forma: Apoi, din poziția anterioară (figura 3.7), piciorul realizează o rotație în jurul axei O, respectiv axa antero - posterioară, cu unghiul , așa cum este reprezentat în figura 3.8
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]
-
într-un singur picior (sprijin unipodal), 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
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]
-
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 - 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
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]
-
sistemului de referință fix considerat, (xOyz). Sistemul de ecuații (3.47) are coeficienții celor 9 necunoscute și termenii liberi evidențiați în tabelul 3.1. Coordonatele punctelor A, B, C, D, E și H sunt dependente de valorile unghiurilor de flexie plantară - dorsală și inversie - eversie, așa după cum rezultă din relațiile (3.8), (3.11), (3.14), (3.25), (3.26) și (3.27). 3.2.4. Definirea funcțiilor de influență în recuperarea medicală și antrenamentul sportiv Primul dintre unghiurile variabile evidențiate
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]
-
8), (3.11), (3.14), (3.25), (3.26) și (3.27). 3.2.4. Definirea funcțiilor de influență în recuperarea medicală și antrenamentul sportiv Primul dintre unghiurile variabile evidențiate în modelul biomecanic propus al articulației gleznei este unghiul flexiei plantare și dorsale a piciorului, notat cu , obținut prin oscilația piciorului în jurul axei medio-laterale ce trece prin centrul geometric al articulației, așa cum este reprezentat în figura 3.37. Pentru a obține și mișcarea de inversie-eversie a piciorului, din poziția anterioară (figura
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]
-
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 dorsală și eversie - inversie este importantă pentru micșorarea timpului de recuperare medicală. În același timp, funcțiile de influență constituie pentru un sistem tehnic de recuperare medicală sau de antrenament sportiv parametrii săi funcționali, ce determină parametrii constructivi ai sistemului
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. În afara taliei (H) și masei (m), fiecărui subiect testat i s-au determinat dimensiunile antropometrice ale piciorului, respectiv parametrii geometrici evidențiați în figura 3.4. Graficele de variație ale forței (Fe2) din tendonul lui Achile în timpul mișcării de flexie plantară, obținute în urma rezolvării numerice a sistemului de ecuații (3.47) cu ajutorul programului Matlab, sunt prezentate în figurile 3.16 ..... 3.25. Reprezentările din figurile 3.16 .... 3.25 prezintă variația forței din tendonul lui Achile în funcție de parametrul timp, cu precizarea
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 figurile 3.16 ..... 3.25. Reprezentările din figurile 3.16 .... 3.25 prezintă variația forței din tendonul lui Achile în funcție de parametrul timp, cu precizarea că în sistemul de ecuații (3.47) dependența acestei forțe este funcție de unghiul de flexie plantară - dorsală. Prin considerarea unei dependențe liniare între unghiul flexiei plantare - dorsale și timp, respectiv de forma: , unde k este constanta determinată din unghiul maxim de flexie plantară - dorsală (57ș) și timpul de menținere în această poziție (t ≈ 3.5 secunde
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]
-
16 .... 3.25 prezintă variația forței din tendonul lui Achile în funcție de parametrul timp, cu precizarea că în sistemul de ecuații (3.47) dependența acestei forțe este funcție de unghiul de flexie plantară - dorsală. Prin considerarea unei dependențe liniare între unghiul flexiei plantare - dorsale și timp, respectiv de forma: , unde k este constanta determinată din unghiul maxim de flexie plantară - dorsală (57ș) și timpul de menținere în această poziție (t ≈ 3.5 secunde), determinate experimental. În acest mod rezulta valoarea constantei, k = 0
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]
-
sistemul de ecuații (3.47) dependența acestei forțe este funcție de unghiul de flexie plantară - dorsală. Prin considerarea unei dependențe liniare între unghiul flexiei plantare - dorsale și timp, respectiv de forma: , unde k este constanta determinată din unghiul maxim de flexie plantară - dorsală (57ș) și timpul de menținere în această poziție (t ≈ 3.5 secunde), determinate experimental. În acest mod rezulta valoarea constantei, k = 0,284 [rad/s]. Analiza graficului din figura 3.16 relevă faptul că forța maximă care apare 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]
-
menținere în această poziție (t ≈ 3.5 secunde), determinate experimental. În acest mod rezulta valoarea constantei, k = 0,284 [rad/s]. Analiza graficului din figura 3.16 relevă faptul că forța maximă care apare în tendonul lui Achile, atunci când flexia plantară este maximă, este comparabilă cu forța de greutate a subiectului, fiind totuși, ca valoare, cu mult mai mică decât forța critică de rupere (160 ÷ 200 daN, conform Yamada, 1970). În cazul subiectului 2, forța maximă care se dezvoltă în tendonul
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]
-
subiectul 2, cu o talie superioară, având o lungime mai mare a tendonului lui Achile și, implicit, o forță musculară dezvoltată mai mică. Pentru subiectul 3, forța maximă a tendonului lui Achile se dezvoltă într-un interval al unghiului flexiei plantare cuprins între 56ș și 59ș, existând un interval de timp mai mare decât la subiecții anteriori în care acest subiect dezvoltă o forță apropiată de maximum. Analiza graficului din figura 3.19 relevă un timp scurt în care subiectul poate
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]
-
intervalului de maxim relevă o bună relaxare a tendonului pe care o poate obține subiectul. La subiectul 6, rezultă, în urma rezolvării sistemului de ecuații (3.47), o forță maximă dezvoltată în tendonul lui Achile la un unghi ridicat al flexiei plantare, de aproximativ 59ș, toate celelalte valori ale forței indicând o bună relaxare a tendonului pe care o poate obține acest subiect. Analiza graficului din figura 3.22 arată faptul că, pentru datele antropometrice ale acestui subiect, există un interval suficient
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]
-
care pot fi efectuate sunt cele privind forța din tendonul lui Achile, apreciată prin înregistrarea activității musculare a mușchiului gastrocnemius, cel care face legătura între calcaneu (prin intermediul tendonului lui Achile) și capătul distal (inferior) al femurului. În mișcarea de flexie plantară a piciorului, mușchiul gastrocnemius începe să se contracte, valoarea maximă a forței acestuia realizându-se atunci când se obține amplitudinea flexiei plantare, respectiv poziția de sprijin pe vârful picioarelor și înălțarea maximă a corpului. În timpul contracției mușchiului gastrocnemius este solicitat, cu
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]
-
care face legătura între calcaneu (prin intermediul tendonului lui Achile) și capătul distal (inferior) al femurului. În mișcarea de flexie plantară a piciorului, mușchiul gastrocnemius începe să se contracte, valoarea maximă a forței acestuia realizându-se atunci când se obține amplitudinea flexiei plantare, respectiv poziția de sprijin pe vârful picioarelor și înălțarea maximă a corpului. În timpul contracției mușchiului gastrocnemius este solicitat, cu o valoare considerabilă, tendonul corespunzător acestui mușchi, respectiv tendonul lui Achile. Astfel, evaluarea forței musculare la nivelul acestui mușchi reprezintă 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]
-
forței care rezultă în urma integrării grafice nu poate fi identificată numeric, respectiv graficul forței are caracter calitativ și nu cantitativ, forța nefiind absolută ci relativă. Rezultate experimentale Măsurătorile experimentale au urmărit evalurea variației forței din tendonul lui Achile, în timpul flexiei plantare a piciorului, prin intermediul evaluării electromiografice a activității musculare a mușchiului gastrocnemius. Testările experimentale s-au efectuat pe un număr de 10 subiecți voluntari, de sex masculin, folosindu-se electrozi electromiografici de suprafață (cutanați) și o cameră video pentru vizualizarea poziției
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]
-
mușchiului gastrocnemius. Testările experimentale s-au efectuat pe un număr de 10 subiecți voluntari, de sex masculin, folosindu-se electrozi electromiografici de suprafață (cutanați) și o cameră video pentru vizualizarea poziției de maxim a flexiei, respectiv pentru determinarea amplitudinii flexiei plantare. Totodată a fost folosit un software specializat de trasare a semnalului electromiografic și de integrare grafică a acestui semnal. Subiecților testați li s-au determinat mărimile antropometrice de interes în modelul biomecanic propus. Înregistrările experimentale au fost efectuate în cadrul Facultății
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]
-
determinat mărimile antropometrice de interes în modelul biomecanic propus. Înregistrările experimentale au fost efectuate în cadrul Facultății de Bioinginerie Medicală a Universității de Medicină și Farmacie “Grigore T. Popa” Iași. Pentru fiecare subiect analizat s-au determinat mai întâi unghiurile flexiei plantare și flexiei gambei folosind înregistrări videografice și prelucrare software cu un program specializat (MicroImage). Măsurătorile experimentale au presupus plasarea unor repere pe planta piciorului, gleznă și gambă, vizibile pe imaginile video, după care, prin prelucrarea imaginilor (folosind programele 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]
-
semnalului electromiografic, a fost amplasat un dinamometru care să măsoare forța musculară a gastrocnemiusului (figura 4.7). A fost stabilită scara de etalonare și au fost obținute astfel informații cantitative din variația forței obținute a tendonului, în timpul mișcării de flexie plantară. Curba de variație a forței din tendon determinată experimental a fost comparată cu cea obținută analitic, din modelul analitic propus, pentru fiecare subiect în parte. Unghiurile flexiei plantare și a flexiei gambei realizate de fiecare subiect uman testat, determinate experimental
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]