Transcript Dr. Csende Zsolt, egyetemi docens, PhD (biológia)

BIOMECHANIKA
Dr. Tihanyi József
tanszékvezető egyetemi tanár,
MTA doktora
BIOMECHANIKA TANSZÉK
Kiszolgáló épület III. em.
Dr. Bretz Károly
Honoris causa professzor, MTA doktor
Dr. Laczkó József
egyetemi docens, PhD (matematika)
Dr. Csende Zsolt,
egyetemi docens, PhD (biológia)
Dr. Zsidegh Miklós
egyetemi docens, PhD (sporttud.)
Ungvárai János
tanár
Dr. Rácz Levente
tudományos főmunkatárs, PhD (biológia)
Dr. Trzaskoma Lukas
tudományos munkatárs, PhD
Varga Zsanett
admisztráció vezető
Gréger Zsolt
assziszens
KÖVETELMÉNYEK
1. Jelenlét az előadásokon
3. Sikeres zárthelyi (minimum 60 %)
3. Részvétel egy tanszéki vizsgálatban
Zárthelyi dolgozat:
1. nyolcadik hét
2. tízenharmadik hét
Vizsga: írásbeli teszt és
számítás
Ha az izomerő karja hosszabb, mint a teher karja, akkor
másodosztályú emelőként működik az izület.
a) Igaz
b) Téves
Melyik egyenlettel számoljuk ki az izom húzóerejét (Fi)?
a)
Fi  ki / F  k
b)
Fi  F  k / ki
c)
Fi  F  k  sin 
Mekkora nyomóerőt idéz elő a kézben tartott 20 kg-os súly, ha
az L4 csigolya transzverzális síkja 30 fokos szöget zár be a
vízszintessel?
FELKÉSZÜLÉS A VIZSGÁRA
Tankönyv:
Barton J.: Biomechanika. Tankönyviadó,
Budapest, 1983
Előadások anyaga
SZAKDOLGOZATI ÉS TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI
TÉMÁK
Sportmozgások elemzése videofilm alapján (APAS)
Dr. Csende Zsolt, dr. Trzazkoma Lukas
A statikus és dinamikus (robbanékony) izomerő mérése
Dr. Tihanyi József, Dr. Rácz Levente, Dr. Trzazkoma Lukas
Az izomnyújtás (excentrikus kontrakció) hatása az izomláz
kialakulására, az izom energetikájára és az erő fejlődésére.
Dr. Tihanyi József, Dr. Rácz Levente, Ureczky Dóra PhD
hallgató
Elasztikus energiafelhasználás függőleges
felugrás alatt
Dr. Tihanyi József, Dr. Rácz Levente, Kopper Bence
Idegi vezérlés unilaterális és bilaterális erőkifejtések alatt
(funkcionális MRI)
Dr. Tihanyi József, Sáfár Sándor, Dr. Rácz Levente,
Nyolc személy jelentkezhet a vizsgálatra.
Négy balkezes, négy jobb kezes
A vizsgálat időpontja: 2010. 09. 12. vasárnap.
Az egész test vibráció hatása a dinamikus erő fejlődésére
Dr. Tihanyi József, Dr. Rácz Levente, Sáfár Sándor, Ureczky Dóra
Az egész test vibráció hatása a térdfeszítők energetikájára
(MR spektroszkópia)
Dr. Tihanyi József, Dr. Rácz Levente, Sáfár Sándor, Ureczky Dóra
Húsz személy jelentkezhet a vizsgálatra.
Tíz nő, tíz férfi
A vizsgálat időpontja: 2010. szeptember-október
Az emberi izmok és inak morfológiai és mechanikai
tulajdonságainak mérése
Dr. Tihanyi József, Ureczky Dóra
Húsz személy jelentkezhet a vizsgálatra.
Tíz nő, tíz férfi
Maximális testmagasság 175 cm
A vizsgálat időpontja: 2010. szeptember-október
BIOMECHANIKA
?
A kineziológia egyik tudományága, amely az elő
(bio) rendszerek mechanikai viselkedését
vizsgálja, illetve a mechanikai törvényszerűségek
érvényesülését vizsgálja az élő szervezet
mozgásai során.
KINEZIOLÓGIA
?
Az emberi mozgások során
érvényesülő
anatómiai,
élettani,
Mozgástan,
vagy
mozgástudomány
biomechanikai, neurofiziológiai,
Az elő (bio) rendszerek működését
mozgásszabályozási és
vizsgáló tudomány akaratlagos
pszichofiziológiai
mozgások során
törvényszerűségek
érvényesülésének vizsgálata
Mechanika
Biológiai anyag
Emberi test
BIOMECHANIKA
Normáltól eltérő
mozgások
Alap, normál
mozgások
Célorientált mozgások
Sport
Foglalkozás
Minden napos
tevékenység
Talajon
Vízben
Levegőben
Emberi test
Aktív és passzív
mozgatórendszer
A szövetek
biomechanikája
Izom, ideg,
ín, szalag,
porc, csont
Az izületek
biomechanikája
Láb, boka,
térd, csípő,
stb.
Keringési és
légzőrendszer rendszer
Szív
Tüdő,
Ér,
Levegő,
Folyadék
Folyadék
MECHANIKA
S(Z)TATIKA
Egyensúly,
állásstabilitás
DINAMIKA
Kinetika
Erő
Kinematika
Tér, idő, sebesség,
gyorsulás
Munka, energia, teljesítmény
BIOMECHANIKA
Mérések,
számítások
Matematikai
modellezés,
szimuláció
Mozgásszabályozás
Optimalizáció
A biomechanika vizsgáló
módszerei, eszközei
KINEMATIKAI MÉRÉSI ELJÁRÁSOK
Út ( távolság, magasság)
mérőszalag
Optikai eljárások (lézer)
Számítás
Idő
Stopperóra
Optikai eljárások (fénykapú)
Sebesség
Sebességmérő
Számítások
Gyorsulás
Gyorsulásmérő
Számítások
Kontaktszőnyeg
Idő
sebesség
Vv = ½ tlev g
h = v2 / 2g
F = m v / tkont
P=F·v
magasság
IZÜLETI KINEMATIKA
Mechanikus
Goniométer
Elektromos
potenciométer
deformáció
Larry W. Lamoreux 1936
Talajreakcióerő
Erőplató
3500
3000
Fz (N)
2500
2000
1500
1000
500
0
0
200
400
600
800
Time (ms)
1000
1200
1400
Erőmérő cellák
force transducers measure static and dynamic tensile and
compressive loads - and virtually without any displacement.
Talpnyomás eloszlás mérése
Talajreakció erők mérése a járás során
Nyomáseloszlás
és nyomásközéppont
Nyomás
eloszlás
a talpon járás alatt
2D
3D
Nyomóerő = a test vagy testrészek transzverzális síkjára
merőleges erő (N)
Nyomás = egységnyi felületre eső nyomóerő
Nyomás = N/m2, Pascal
Nyomásközéppont = egy időpillanatban testre ható nyomás
átlaga.
Álló ember esetében a nyomásközéppont a súlypont
függőleges vetületében helyezkedik el a talajon
Nyomáseloszlás a talpon és talaj reakcióerő
Az izmok mechanikai vizsgálata
A patella ín hosszának megállapítása izometriás
kontrakció alatt
A patella ín hosszának megállapítása izometriás
kontrakció alatt
350
300
250
200
150
100
50
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Erő – megnyúlás összefüggés
0 Nm P
47.1 mm
10
8.8 ± 1.1 kN
9
50 Nm
8
48.7 mm
7
Erő (kN)
TT
6.8 ± 1.1 kN
6
100 Nm
5
50.2 mm
4
3
13.2 mm
2
150 Nm
51.4 mm
1
0
0
5
10
Megnyúlás (mm)
15
200 Nm
52.6 mm
Az izom elektromos aktivitása (EMG)
Film alapú
Video alapú
VICON rendszer
Ultrahang alapú mozgáselemzés
Jeladó
Markerek
KUTATÁSHOZ VIZSGÁLATI SZEMÉLYEK
KERESTETNEK!!!
Hat egymást követő napon 6x 15-30
izomnyújtás (excentrikus erőkifejtés)
Izombiopszia a vastus laterális
izomból három alkalommal.
Vénás vérvétel négy alkalommal.
1 biopszia 6000 Ft, 1 vérvétel 1000 Ft
Az izom hossz és keresztmetszeti növekedésének
genetikai háttere
Dr. Tihanyi József, Costa Andreas
Gyakorlat (laboratóriumi foglalkozás):
minden 2. héten 1 dupla óra
Mozgáselemző laboratórium
Kiszolgáló épület III. em.
Szilágyi Tibor
Dinamometriás és méréstechnikai laboratórium
Főépület, alagsor
Dr. Rácz Levente
Daniel Bernoulli (1700-1782)
Leonhard Euler (1707-1783)
Charles Coulomb (1700-1782)
A maximális és optimális emberi munka
meghatározásának problémájával foglalkoztak