Detail předmětu
Biomechanika II - svalově-kosterní
FSI-RBI Ak. rok: 2020/2021 Zimní semestr
Základní části lidského těla související s kosterně svalovou soustavou, jejich názvy, poloha a funkce. Základní prvky kosterně svalové soustavy, jejich popis z hlediska anatomického, fyziologického a mechanického. Kostní tkáně, druhy, fyzikální a mechanické vlastností. Kost, vymezení pojmu, typy kostí. Spojení kostí, kloub. Vývoj kloubu, rozdělení kloubů, pohyby v kloubech. Kloub z mechanického hlediska, modelován kloubů. Rozdělení svalů, typy svalů, svalové úpony. Části lidského těla: dolní končetina, pánev a spojení na pánvi, páteř, horní končetina, hrudník a lebka. Popis z hlediska, anatomického, fyziologického a mechanického. Zdravotní problémy uvedených částí lidského těla související s mechanickým pohybem – zlomeniny končetin a jejich fixace, ztráta funkčnosti kloubů a jejich náhrady, problémy na páteři – růstové, traumatologické a degenerační a jejich řešení související s biomechanikou páteře.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Zvládnutí základních pojmů biomechaniky kosterně svalové soustavy . Přehled o mechanických vlastnostech vybraných tkání. Znalost základních typů biomechanických úloh a problémů z oblasti kosterně svalové soustavy. Přehled o řešených biomechanických problémech na ÚMTMB a znalosti související se samostatným řešením vybraných úloh.
.
Prerekvizity
Základní znalosti z Úvodu do biomechaniky RBA. Všeobecné znalosti z biologie člověka Základní znalosti z předmětů mechaniky těles, především statiky, kinematiky a pružnosti pevnosti a nauky o materiálu.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které jsou věnovány popisu, funkci a biomechanice problémům části lidského těla. Cvičení je zaměřeno na praktické řešení vybraných biomechanických problémů kosterně svalové soustavy.
Způsob a kritéria hodnocení
Aktivní účast na cvičení. Předmět je ukončen klasifikovaným zápočtem. Klasifikace je provedena na základě kvalitního vypracování zadaných úloh a výsledku závěrečného testu.
Učební cíle
Seznámit studenty s částmi lidského těla z hlediska biomechaniky kosterně svalové soustavy. Na jednotlivých částech vymezit prvky a vztahy mezi prvky z hlediska biomechanických problémů. Seznámit studenty s mechanickými vlastnostmi prvků kosterně svalové soustavy a s problémy z oblasti kosterně svalové soustavy řešenými v minulosti a současnosti na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky. V rámci cvičení se zabývat řešením vybraných biomechanických úloh a problémů z oblasti kosterně svalové soustavy.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičení je povinná. Omluvená neúčast se nahrazuje samostatným vypracováním úloh podle pokynů vyučujícího.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2A-P: Aplikované vědy v inženýrství, magisterský navazující
obor M-IMB: Inženýrská mechanika a biomechanika, povinně volitelný
Program M2A-P: Aplikované vědy v inženýrství, magisterský navazující
obor M-MET: Mechatronika, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Stručná historie biomechaniky kosterně svalové soustavy, mezníky v medicíně a biomechanice kosterně svalové soustavy. První úlohy biomechaniky řešené MKP. Výpočtové a experimentální modelování v biomechanice.
2. Biomechanika kosterně svalové soustavy na ÚMTMB, přehled řešených problémů.
3. Mechanické vlastnosti biologických a technických materiálů v kosterně svalové soustavě. Vzorky pro experimentální modelování v biomechanice.
4. Spojení kosti, tkání a klouby. Rozdělení, pohyby a mech. vlast. kloubů. Modely kostních spojení a kloubů v biomechanice.
5. Pánev a spojení na pánvi. Popis, prvky mechanické vlastnosti a základní
biomechanické problémy související s pánví.
6. Kyčelní kloub, popis, fyziologický a patologický kyčelní kloub. Základní biomechanické problémy související s kyčelním kloubem.
7. Kyčelní kloub, popis, fyziologický a patologický kyčelní kloub. Základní biomechanické problémy související s kyčelním kloubem.
8. Dolní končetina, kolenní kloub, kotník. Základní biomechanické problémy související s prvky dolní končetiny.
9. Zlomeniny na kostech dolní končetiny. Typy fixace a fixátorů, jejich výhody a nevýhody, z hlediska biomechaniky.
10. Horní končetina, klíční kost a lopatka. Základní biomechanické problémy související s prvky horní končetiny, klíční kosti a lopatky. Ramenní kloub a biomechanické problémy s náhradou ramenního kloubu.
11. Páteř, funkce, prvky, pohyby, traumatologické a degenerativní změny. Fixace na páteři.
12. Hrudník, spojení na hrudníku. Žebra, pohyby a zlomeniny žeber.
13. Lebka, horní a dolní čelist. Náhrady zubů a zubní implantáty.
Cvičení s počítačovou podporou
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Biomechanické problémy kosterně svalové soustavy, řešené na ÚMTMB výpočtovým modelováním. U vybraných úloh rozbor úrovně výpočtového modelování. Zadání první samostatné úlohy.
2. Problémy experimentálního modelování v biomechanice. Biomechanické vzorky pro experimentální modelování.
3. Kyčelní spojení. Rovnováha na dolní končetině při pomalé chůzi.
4. Patologické změny na kyčelním spojení a jejich vliv na namáhání kyčelního kloubu.
5. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení MKP. Příprava modelu.
6. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení MKP s uvažováním pasivních odporů.
7. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení MKP. Analýza výsledku modelů různé úrovně.
8. Vývoj a ukázka používaných totálních endoprotéz kyčelního kloubu.
9. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení s totální endoprotézou MKP. Zadání úlohy.
10. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení s totální endoprotézou MKP.
11.. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení s totální endoprotézou MKP.
12. Vývoj a ukázka používaných totálních endoprotéz kolenního kloubu.
13.Zápočtový test a zápočet.