2,132 matches
-
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 9 necunoscute și termenii
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]
-
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 mărimile
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]
-
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 sistemul tehnic
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]
-
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 dorsală 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]
-
antropometrici măsurați sunt date în tabelul 3.2. 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
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]
-
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 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
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]
-
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 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
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]
-
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 lui Achile, apare la un unghi al flexiei de 55ș, fiind mai mică decât cea a subiectului 1, la greutăți ale celor doi subiecți comparabile. Explicația poate fi găsită în diferența de talie a subiecților, subiectul 2, cu o talie
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]
-
flexiei de 55ș, fiind mai mică decât cea a subiectului 1, la greutăți ale celor doi subiecți comparabile. Explicația poate fi găsită în diferența de talie a subiecților, 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
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]
-
comparabile. Explicația poate fi găsită în diferența de talie a subiecților, 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
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]
-
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 obține o forță maximă în tendonul lui Achile. Datele antropometrice ale acestui subiect sunt comparabile cu cele ale primului subiect și, în consecință, graficele obținute au o variație asemănătoare. În cazul subiectului 5, se observă că este posibilă o menținere a forței din tendonul 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]
-
maximă în tendonul lui Achile. Datele antropometrice ale acestui subiect sunt comparabile cu cele ale primului subiect și, în consecință, graficele obținute au o variație asemănătoare. În cazul subiectului 5, se observă că este posibilă o menținere a forței din tendonul lui Achile la o valoare apropiată de cea maximă într-un interval de timp mai mare decât în alte cazuri, însă valorile forței din fața intervalului de maxim relevă o bună relaxare a tendonului pe care o poate obține subiectul. La
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]
-
este posibilă o menținere a forței din tendonul lui Achile la o valoare apropiată de cea maximă într-un interval de timp mai mare decât în alte cazuri, însă valorile forței din fața 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
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]
-
mare decât în alte cazuri, însă valorile forței din fața 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
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. 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 de mare de timp în care forța din tendonul lui Achile se apropie 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]
-
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 de mare de timp în care forța din tendonul lui Achile se apropie de valoarea maximă. La subiectul 8, analiza variaței forței din tendonul lui Achile indică o relaxare a tendonului până la momentul forței maxime (de 90 daN), iar apoi o scădere treptată a forței după valoarea de maxim
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 figura 3.22 arată faptul că, pentru datele antropometrice ale acestui subiect, există un interval suficient de mare de timp în care forța din tendonul lui Achile se apropie de valoarea maximă. La subiectul 8, analiza variaței forței din tendonul lui Achile indică o relaxare a tendonului până la momentul forței maxime (de 90 daN), iar apoi o scădere treptată a forței după valoarea de maxim. În cazul analizei forței din tendonul lui Achile obținute la subiectul 9, se observă 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]
-
pentru datele antropometrice ale acestui subiect, există un interval suficient de mare de timp în care forța din tendonul lui Achile se apropie de valoarea maximă. La subiectul 8, analiza variaței forței din tendonul lui Achile indică o relaxare a tendonului până la momentul forței maxime (de 90 daN), iar apoi o scădere treptată a forței după valoarea de maxim. În cazul analizei forței din tendonul lui Achile obținute la subiectul 9, se observă că există un interval de timp în care
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]
-
valoarea maximă. La subiectul 8, analiza variaței forței din tendonul lui Achile indică o relaxare a tendonului până la momentul forței maxime (de 90 daN), iar apoi o scădere treptată a forței după valoarea de maxim. În cazul analizei forței din tendonul lui Achile obținute la subiectul 9, se observă că există un interval de timp în care se obține forța maximă, valoarea acesteia fiind însă redusă (5 daN), în comparație cu valorile maxime obținute la alți subiecți. La subiectul 10, analiza efectuată relevă
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]
-
există un interval de timp în care se obține forța maximă, valoarea acesteia fiind însă redusă (5 daN), în comparație cu valorile maxime obținute la alți subiecți. La subiectul 10, analiza efectuată relevă obținerea celei mai mici valori pentru maximul forței din tendonul lui Achile dintre toți subiecții, însă curba de variație a acestei forțe este cea mai puțin „abruptă” dintre toate toate cele prezentate anterior. 3.2.6. Analiza pozițiilor critice Situațiile critice ale pozițiilor piciorului ce pot provoca traumatisme la nivelul
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-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 următoarele: 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]
-
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 următoarele: I.Contactul cu solul are loc de-a lungul laturii plantei piciorului AD: Cazul A
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]
-
I.Contactul cu solul are loc de-a lungul laturii plantei piciorului AD: Cazul A: componentele forței de reacțiune cu solul au sensurile: N >0, Ffx >0, Ffy >0 . Expresiile de calcul pentru forțele din ligamentul calcaneo -fibular și respective tendonul lui Achile, rezultă din ecuațiile de echilibru de momente pentru picior și sunt de forma: , (3.48) ; (3.49) Cazul B: componentele forței de reacțiune cu solul au sensurile: N >0, Ffy >0, Ffx <0 . Expresiile de calcul pentru forțele
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]
-
momente pentru picior și sunt de forma: , (3.48) ; (3.49) Cazul B: componentele forței de reacțiune cu solul au sensurile: N >0, Ffy >0, Ffx <0 . Expresiile de calcul pentru forțele din ligamentul calcaneo - fibular (Fe1), ligamentul deltoid () și tendonul lui Achile (Fe2), sunt prezentate în tabelulul 3.3: Cazul C: componentele forței de reacțiune cu solul au sensurile: N >0, Ffy <0, Ffx >0; rezultă expresiile de calcul pentru forțele din ligamentul calcaneo -fibular și tendonul lui Achile 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]
-
ligamentul deltoid () și tendonul lui Achile (Fe2), sunt prezentate în tabelulul 3.3: Cazul C: componentele forței de reacțiune cu solul au sensurile: N >0, Ffy <0, Ffx >0; rezultă expresiile de calcul pentru forțele din ligamentul calcaneo -fibular și tendonul lui Achile de forma: , (3.50) ; (3.51) Cazul D: componentele forței de reacțiune cu solul au sensurile: N>0, Ffy<0, Ffx<0; rezultă expresiile de calcul pentru forțele din ligamentele calcaneo -fibular (Fe1), deltoid () și tendonul 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]