biomekanikk - publishon
Post on 26-Apr-2022
2 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Biomekanikk
Ola Eriksrud, MSPT, FAFS Seksjon for fysisk prestasjonsevne Norges idrettshøgskole
Læringsmål Studenten skal kunne gjøre rede for: • Hva menes med biomekanikk • Kraft/spenning og måleenheter • Dreiemoment
© Ola Eriksrud
Forelesningsoversikt • Biomekanikk • Newtons lover • Krefter • Moment • Mekanisk system
© Ola Eriksrud
Biomekanikk • Mekanikk - læren om
sammenheng mellom kraft og bevegelse
• Biomekanikk - mekanikk anvendt på et biologisk system
© Ola Eriksrud
Hvorfor biomekanikk? • En nødvendighet for å forstå
idrett • Ulike idretter kan ha til hensikt å
• Løpe fort • Hoppe høyt • Løfte tungt • Utføre estetiske/akrobatiske
bevegelser • Gjøre raske
retningsforandringer • Disse prestasjonene optimeres
ved koordinasjon av kroppsegmenter via muskelkrefter.
© Ola Eriksrud
• www.anybodytech.com
© Ola Eriksrud
• www.anybodytech.com
© Ola Eriksrud
Hvorfor biomekanikk?
• Biomekanikk brukes i mange områder • Hvorvidt barn med Cerebral
Parese bør opereres eller ei • Hvorvidt operasjonen var
vellykket
© Ola Eriksrud
© Tron Krosshaug
Hvorfor biomekanikk? • Biomekanikk brukes i
mange områder • Hvordan man bør utforme
arbeidsplassen for å unngå belastningsskader (ergonomi)
• www.anybodytech.com
© Ola Eriksrud
Hvorfor biomekanikk? � Hvordan eldre kan unngå å
falle
© Ola Eriksrud
Komplekse greier...
Robertson, G. (2004) Research methods in biomechanics
© Ola Eriksrud
Kraft og bevegelse • Vi kan skape bevegelse ved at
muskelen kontraheres
• Muskelen genererer da kraft
• En kraft måles i Newton (N)
• Hva er en kraft?
© Ola Eriksrud
Kraft og bevegelse • Vi skaper bevegelse ved at
muskelen kontraheres
• Muskelen genererer da kraft
• Sammenhengen mellom kraft og bevegelse er gitt ved Newtons 2. lov
• Kraft måles i Newton (N)
© Ola Eriksrud
Newtons lover • Kraft kan få en masse (m) til å akselerere (a) som
er gitt ved forholdet ∑F=m�a (Newtons 2. lov) • En kraft kan endre retningen til en bevegelse • Kraft er en vektor = retning og størrelse • Dersom et legeme beveger seg med en konstant
fart uten en retningsforandring, eller står i ro, er summen av kreftene lik 0 (∑F=0) (Newtons 1. lov)
• Dersom et legeme virker på et annet med en kraft vil det andre legemet virke tilbake med en motsatt rettet og like stor kraft (Newtons 3. lov)
© Ola Eriksrud
Krefter
Fjernkrefter • Gravitasjon (G=m�g)
• Strøm
Kontaktkrefter
• To legemer i kontakt vil påvirke hverandre med krefter
Neuman, D. A. (2002) Kinesiology of the musculoskeletal sytem
© Ola Eriksrud
Indre krefter • Muskel
• Leddkapsel
• Leddbånd etc.
Ytre krefter • Gravitasjon
• Reaksjonskraft fra underlaget
• Luftmotstand
Krefter
© Ola Eriksrud
Krefter • Gravitasjonskraften
• Normalkraften
G
N
© Ola Eriksrud
Krefter Skalar • Størrelse
Vektor
• Størrelse
• Retning
Newtons 3. lov
• Kraft=motkraft
© Ola Eriksrud
Krefter - egenskaper • Kontaktpunkt • Retning • Størrelse
© Ola Eriksrud
• Gravitasjon: massesenteret
• Muskel: hvor muskelen fester seg til et segment (utspring eller feste)
Krefter - kontaktpunkt
© Ola Eriksrud
Krefter - retning • Gravitasjon: nedover
• Muskel: vekk fra kontaktpunktet
F
G
© Ola Eriksrud
Krefter - størrelse • F=m�a
• Gravitasjon: Tyngden
• Muskel: spenning utviklet i muskelen
© Ola Eriksrud
Krefter • En kraft har en tendens til å skape både en
lineær og rotasjonsbevegelse.
© Ola Eriksrud
Dreiemoment • Dreiemoment = kraft�momentarm
ü En kraft som virker på et legeme vil kunne skape et dreiemoment
ü Dreiemomentet er produktet av den vinkelrette avstanden fra kraftens virkeretning til momentpunktet (som oftest omdreiningspunktet/omdreiningsakse)
Neuman, D. A. (2002) Kinesiology of the musculoskeletal sytem
© Ola Eriksrud
Dreiemoment Momentbalanse • Dersom vi har en jevn vinkelhastighet i leddet , eller statisk posisjon er summen av dreiemomentene lik 0. Newtons 3. lov på rotasjonsform (Τ=0)
Neuman, D. A. (2002) Kinesiology of the musculoskeletal sytem
© Ola Eriksrud
Dreiemoment • Vi beveger ulike segmenter (knokler)
ved at musklene utvikler kraft som virker en avstand, momentarm, fra et omdreiningspunkt
• Muskelkraften vil forsøke å trekke utspring og feste nærmere (avh. av ytre motstand)
• Muskelkraften vil skape et dreiemoment om ett (eller flere) ledd.
• M. brachialis kan generere et fleksjonsmoment i albuen
• M. biceps brachii kan generere et fleksjonsmoment i albuen og skulderleddet
• M. triceps brachii kan generere et ekstensjonsmoment i albuen og skuldereleddet Neuman, D. A. (2002) Kinesiology of the musculoskeletal sytem
© Ola Eriksrud
Dreiemoment og muskelfunksjon For å løfte en vekt må musklene minst generere et like stort dreiemoment, indre dreiemoment, som den ytre belastningen tilsier, ytre dreiemoment. Konsentrisk virkemåte • Indre dreiemoment > ytre dreiemoment Eksentrisk virkemåte • Ytre dreiemoment > indre dreiemoment Isometrisk virkemåte • Ytre dreiemoment = indre dreiemoment
Dreiemoment
© Ola Eriksrud
Mekanisk system - kroppen
N • N
Robertson, G. (2004) Research methods in biomechanics Tveit, P. (2000) Bevegelseslære
© Ola Eriksrud
Mekanisk system - underarmen
Norkin, C.C. & Levagie, P.K. (1992) Joint structure and function – a comprehensive analysis.
G
© Ola Eriksrud
• M
Denne komponenten vil generere rotasjon
Denne komponenten vil kun skape kompresjon i leddet
Mekanisk system - underarmen
© Ola Eriksrud
Mekanisk system - underarmen
Ytre og indre krefter og momenter i en bicepscurl • Momentbalanse mhp omdreiningsaksen i albuen
(ΣΤ=0)
• Fbiceps � 0.025m - Gvekt � 0.32m = 0
• Fbiceps = 0.32m/0.025m � Gvekt
• Fbiceps= 12.8 � Gvekt
• Fvekt
• Fbiceps
© Ola Eriksrud
Ytre moment • De ytre momentarmene kan variere i løpet av en øvelse
som ved en sittende kneekstensjon
© Ola Eriksrud
Ytre moment • De ytre momentarmene kan variere i løpet av
en øvelse som knebøy
Ytre moment • De ytre momentarmene kan variere i løpet av
en øvelse som knebøy
Ytre moment
• De ytre momentarmene kan variere i løpet av en øvelse som knebøy
• For å kontrollere bevegelsen må musklene våre skape et motsatt rettet indre moment over hvert ledd
m. quadriceps
• - Tverrsnitt
• - Muskellengde i
• kritisk løftefase
Antropometri:
Lengde på lår legger, rygg mm.
• Glutealmuskulatur
• - Tverrsnitt
• - Muskellengde i
• kritisk løftefase
Neural aktivering av agonister og antagonister
(koord./balanse)
Psykologiske faktorer (vilje/ motivasjon)
Tensjon i patellarsenen
Plantarfleksorer
Tverrsnitt
Muskellengde i kritisk løftefase
Leddvinkler
• kne, hofte og ankel
Momentarm:
Strekkapparatet i beina
top related