FOUNDATIONS FOR PHYSIOTHERAPY PRACTICE EMBIOMHXANIKH Άλκηστη Οικονομοπούλου 2013 - 2014

Μαθησιακοί Στόχοι Να γνωρίζετε τις αρχές ισορροπίας Μαθησιακοί Στόχοι Να γνωρίζετε τις αρχές ισορροπίας Να αξιολογείτε τις επιδράσεις των αρχών ισορροπίας στη στάση και κίνηση Περιγραφή των δυνάμεων που επιδρούν στο σώμα Περιγραφή των μοχλών κίνησης και παραδείγματα Ο ρόλος του Μηχανικού πλεονεκτήματος στη Φυσικοθεραπευτική πράξη Επεξήγηση των νόμων του Νεύτωνα που διέπουν τη κίνηση 2

Τι προκαλεί την κίνηση μας; Οι μύες συσπώνται (δύναμη) για να σηκώσουν το βάρος των άκρων (φορτίο)και η κίνηση γίνεται γύρω από την άρθρωση (άξονας) University of Hertfordshire - MS 2012/13

University of Hertfordshire - MS 2012/13 Παράδειγμα Που είναι ο άξονας της κίνησης; Ποια είναι η δύναμη M; Ποιές είναι οι δυνάμεις W και F; Force W & F together equals the “load force” which is distributed over the “load arm”, in this case marked as the bottom 30 cm arrow For movement to occur Force M has to be larger than the “gravity moment” which is “load force” (W + F) x “load arm” (30cm) University of Hertfordshire - MS 2012/13 4

Παράδειγμα Πού ειναι ο άξονας της κίνησης; Ποιά είναι η δύναμη M; Ποιά είναι η δύναμη W; M W

ΝΟΜΟΙ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ 2Ος νόμος της Επιτάχυνσης 1ος νόμος της Αδράνειας Κάθε σώμα διατηρεί την κατάσταση ακινησίας ή ευθύγραμμης ομαλής κίνησης, αν δεν ασκείται σε αυτό δύναμη ή η συνισταμένη των δυνάμεων είναι μηδέν 2Ος νόμος της Επιτάχυνσης Αν σε ένα σώμα ασκείται δυναμη (F), του προσδίδει επιτάχυνση (α) που έχει ίδια κατεύθυνση και φορά με τη δύναμη α=Σf/m 3Ος νόμος της Δράσης- Αντίδρασης Σε κάθε δράση υπάρχει πάντοτε μια ίση και αντίθετη αντίδραση 6

ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ & ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ & ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ Ποιές είναι οι εσωτερικές δυνάμεις που δρουν σε ένα σώμα; Ποιές είναι οι εξωτερικές δυνάμεις που δρουν σε ένα σώμα; Λάβετε υπόψιν τον 1ο νόμο του Νεύτωνα για την κίνηση 7

ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ & ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ & ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ Εσωτερικές - Μυική δύναμη 8

ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ & ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ & ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ Εξωτερικές - αντίδραση στήριξης - δύναμη τριβής - δύναμη βαρύτητας - αντίσταση περιβάλλοντος - δυνάμεις αδράνειας - δυνάμεις ελαστικής παραμόρφωσης

Δύναμη βαρύτητας τριβή Αντίδραση στήριξης 10

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΥΝΑΜΗΣ Όταν αναπαριστούμε μια δύναμη σε ένα διάγραμμα, χρησιμοποιούμε βέλη Όσο πιο μεγάλο είναι το βέλος, τόσο πιο μεγάλο είναι το μέγεθος της δυναμης Η κατεύθυνση του βέλους είναι η κατεύθυνση της δύναμης Το άλλο άκρο του βέλους είναι το σημείο εφαρμογής της δύναμης Διάνυσμα Biomechanics FPP - 2013/14

Ανάλυση δυνάμεων Συνήθως υπάρχει συνδυασμός δυνάμεων που δρουν στο σώμα μας. Πώς μπορούμε να γνωρίζουμε προς ποιά κατεύθυνση θα συμβεί η κίνηση; Λάβετε υπόψιν τον 2ο νόμο του Νεύτωνα για την κίνηση Δείτε τα ακόλουθα παραδείγματα και σκεφτείτε την κατεύθυνση της κίνησης

ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΥΝΑΜΕΩΝ Ο δελτοειδής έχει ίνες σε 3 διαφορετικές κατευθύνσεις. Ποιά θα είναι η κατευθυνση της κίνησης του χεριού όταν όλες οι μοίρες του δελτοειδούς δρουν ταυτόχρονα; A concurrent force occurs (two or more forces originates form same point) 13

ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΥΝΑΜΕΩΝ Λάβετε υπόψιν τον 3ο Νόμο του Νεύτωνα Larger the differences on forces = rapid & accelerative mvt. 14 14

Κλινικές εφαρμογή Στην πρακτική άσκηση χρειάζεται να κατανοήσουμε όχι μόνο τις δυνάμεις, αλλά και την έννοια των μοχλών και των μειονεκτημάτων/πλεονεκτημάτων.

Μοχλοί Τις περισσότερες φορές οι εσωτερικές δυνάμεις που δρουν σε ένα σώμα (π.χ. μύες) δρουν σε ένα μοχλό (π.χ. μακρά οστά). Η ροπή είναι ένας σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λάβουμε υπόψιν. Αυτό είναι το περιστροφικό αποτέλεσμα που προκύπτει εξαιτίας της ύπαρξης ενός άξονα γυρω από τον οποίο συμβαίνει η κίνηση. Μ=F x d

Μοχλοί Μοχλός 1ου είδους www.exrx.net Παραδείγματα: Τραμπάλα, ψαλίδι Άνθρωπος: ταυτόχρονη δράση αγωνιστών και ανταγωνιστών στις αντίθετες πλευρές του άξονα μιας άρθρωσης Αγωνιστές δύναμη - Ανταγωνιστές αντίσταση Κεφάλι κάμψη - έκταση Έκταση αγκώνα Τρικέφαλος ασκεί δύναμη στο ωλέκρανο για να εκτείνει το αντιβράχιο Η απόσταση μπορεί να διαφέρει Χαρακτηριστικά μοχλού Ισορροπημένη κίνηση Άξονας είναι κεντρικά, π.χ τραμπάλα Ταχύτητα και ROM Άξονας κοντά στη δύναμη, π.χ. Έκταση αγκώνα Δύναμη Άξονας κοντά στην αντίσταση, πχ. Ανύψωση αντικειμένου με λοστό www.bynature.gr

Μοχλοί Μοχλός 2ου είδους www.exrx.net Παραδείγματα: Καρυοθραύστης, καροτσάκι Άνθρωπος: push ups Πόδι = υπομόχλιο, χέρια = δύναμη, σώμα = αντίσταση Πελματιαία κάμψη ποδιού για ακροστασία Πρόσθιο τμήμα ποδιού = υπομόχλιο. Πελματιαίοι καμπτήρες = δύναμη. Σώμα = αντίσταση Πλειομετρική συστολή Χαρακτηριστικά μοχλού ΜΔ > ΜΑ Παράγει δύναμη: μεγάλη αντίσταση μπορεί να μετακινηθεί από μικρή δύναμη lh6.ggpht.com blog.case.edu

Μοχλοί Μοχλός 3ου είδους www.exrx.net Παραδείγματα: Φτυάρι Κουπί Και τα 2 1ου είδους αν χέρι κοντά στην αντίσταση σταθερό (υπομόχλιο) και χέρι μακρυά κινείται και ασκεί δύναμη Τένις: η μπάλα χτυπιέται (αντίσταση) μετακινώντας ρακέτα προς μπάλα με χέρι (δύναμη) ενώ κάτω μέρος ρακέτας υποστηρίζεται από χέρι (άξονας) Άνθρωπος: Οι περισσότεροι μοχλοί 3ου είδους Κάμψη αγκώνα Δικέφαλος τραβάει ωλένη (δύναμη) για να σηκωθεί το αντιβράχιο, χέρι και όποια αντίσταση από τον αγκώνα (άξονας) Χαρακτηριστικά μοχλού ΜΑ >ΜΔ Παράγει ταχύτητα και ROM Απαιτεί σχετικά μεγάλη δύναμη για να μετακινήσει ακόμα και μικρή αντίσταση www.nambourshs.eq.edu.au

Αρθρωση Αγκώνα δύναμη M αντίσταση M =Υπομόχλιο 20

Χρησιμοποιώντας το μηχανικό πλεονέκτημα Το μήκος του μοχλοβραχιονα ανάμεσα στον άξονα και τη δυναμη (μοχλοβραχινας δύναμης) προσδιοριζει το μηχανικό πλεονέκτημα/μειονέκτημα Σκεφτείτε ότι κρατάτε ένα βαράκι και κάνετε απαγωγή στο άνω άκρο με τον αγκώνα σε πλήρη έκταση, και με τον αγκώνα σε 90 μοίρες κάμψη, Ποιά κίνηση ειναι ευκολότερη; Γιατί; Πώς μπορείτε να κάνετε πιο δύσκολη την κάμψη του αγκώνα;

MΗΧΑΝΙΚΟ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ Ελέγχετε τη δυναμη των τετρακεφάλων ενός ασθενούς με manual tests. Πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το μηχανικό πλεονέκτημα υπέρ σας; Πώς μπορείτε να κάνετε πιο δύσκολη μια άσκηση τετρακεφάλων; Μερικοί μοχλοί βοηθούν, ενώ άλλοι όχι Μοχλοβραχίονας δύναμης – αντίστασης Προτερήματα μοχλού 3ου είδους 22

Κέντρο Βάρους Το σημείο γύρω από το οποίο το βάρος όλου του σώματος κατανέμεται ομοιόμορφα Στη ανατομική θέση είναι πρόσθια του Ι2. Η γραμμή βαρύτητας είναι μια κάθετη γραμμή μέσω του Κ.Β. (Κέντρου Βάρους)

Σταθερότητα- Δραστηριότητα ΓΡΗΓΟΡΑ: Να πάρετε καθεμια από τις ακόλουθες στάσεις και να τις ταξινομήσετε από την πιο σταθερή στη λιγότερο σταθερή: όρθια στάση, καθιστή θέση, ύπτια κατάκλιση Μπορείτε να δικαιολογήσετε την κατάταξη; Μπορείτε να τροποποιήσετε αυτές τς θέσεις και να τις κάνετε περισσότερο ή λιγότερο σταθερές;

Βάση στήριξης Επιφάνεια του τμήματος που έχει να κάνει με την υποστήριξη του αντικειμένου Σκεφτείτε για τη σχέση μεταξύ της γραμμής της βαρύτητας και την βάση στήριξης Βοηθήματα βάδισης! Βοηθούν στο να αυξήσουν την επιφάνεια στήριξης του σώματος, την περιοχή δηλαδή πάνω στην οποία στεκεται ή βαδιζει ένα άτομο 25

Ισορροπία - Δραστηριότητα Σταθείτε με τα πόδια ενωμένα, πάρετε έναν συμφοιτητή σας και ζητήστε του να σας ωθήσει (με προσοχή!!) από πίσω και από τα πλάγια Τι συμβαίνει; Γιατί; Τώρα επαναλάβετε με τα πόδια σας σε διάσταση ή σε σταση βηματισμού (το ένα πόδι μπροστα από τα άλλο) 26

Παράγοντες Ισορροπίας Μέγεθος βάσης στήριξης 'Υψος Κέντρου Βάρους Βάρος και μάζα σώματος (m= W/g) Θέση κέντρου βάρους και Θέση γραμμής βαρύτητας Στάση Νευρομυϊκός έλεγχος Aδράνεια

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας και τη συμμετοχή σας!