KINEMATYKA POŁĄCZEŃ STAWOWYCH

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "KINEMATYKA POŁĄCZEŃ STAWOWYCH"

Daniel Pluta
7 lat temu
Przeglądów:

1 KINEMATYKA POŁĄCZEŃ STAWOWYCH

2 RUCHOMOŚĆ STAWÓW Ruchomość określa zakres ruchów w stawach, jedną z funkcjonalnych właściwości połączeń stawowych. WyróŜniamy ruchomość: czynną zakres ruchu jaki uzyskamy aktywizując moment siły mięśni działających na staw, bierną zakres ruchu uzyskiwany przy wykorzystaniu momentu siły zewnętrznej mięśnie zachowują się wówczas biernie, szkieletową moŝliwość ruchu, na jaką pozwala wzajemny kształt powierzchni stawowych łączących się kości. Czynnikami ograniczającymi zakres ruchów w stawach są: chrząstki okołostawowe, torebki stawowe, więzadła i mięśnie.

przy wykorzystaniu momentu siły zewnętrznej mięśnie zachowują się wówczas biernie, szkieletową moŝliwość ruchu, na jaką pozwala wzajemny

3 RUCHOMOŚĆ STAWÓW Kryteria podziału połączeń stawowych: Liczba kości łączących w stawie: staw prosty - w budowie biorą udział tylko dwie kości. złoŝony - w budowie bierze udział więcej niŝ dwie kości np. staw łokciowy I. Stawy jednoosiowe: staw zawiasowy (np. stawy międzypaliczkowe), staw obrotowy (np. staw promieniowo-łokciowy bliŝszy), staw śrubowy (np. staw szczytowo-obrotowy pośrodkowy C1-C2) II. Stawy dwuosiowe: staw kłykciowy (np. staw promieniowo-nadgarstkowy), staw siodełkowy (staw nadgarstkowo-śródręczny kciuka), III. Stawy wieloosiowe: staw kulisty (np. staw biodrowy),

stawy międzypaliczkowe), staw obrotowy (np. staw promieniowo-łokciowy bliŝszy), staw śrubowy (np. staw szczytowo-obrotowy pośrodkowy C1-C2) II.

4 PARAMETRY STRUKTURALNE SZKIELETU CZŁOWIEKA Mechanizm zespół współpracujących ze sobą części składowych maszyny lub przyrządu spełniających określone zadanie, jak np. przenoszenie ruchu, sił, sygnałów. Układ ruchu człowieka, stanowi biomechanizm zawierający elementy (człony) sztywne kości oraz połączenia ruchowe występujące między nimi - stawy.

5 PARAMETRY STRUKTURALNE SZKIELETU CZŁOWIEKA Człon kość (element, który nie zmienia swoich wymiarów geometrycznych pod wpływem siły). Półpara człon przystosowany do połączenia z innymi członami (powierzchnia stawowa) Para biokinematyczna ruchome połączenie dwóch półpar swobodnych połączenie dwóch członów. Kiedy są co najmniej 3 człony (2 pary biokinematyczne) wtedy powstaje łańcuch biokinematyczny. Łańcuch biokinematyczny spójny układ członów połączonych ruchomo Łańcuch biokinematyczny zamknięty nie ma członu wolnego, w jednym przegubie wymusza ruch w pozostałych stawach (4 człony) Łańcuch biokinematyczny otwarty posiada człon wolny (np. kończyna dolna niezaleŝny ruch), nie wymusza ruchów innego przegubu (3 człony), łańcuch wykonuje ruch (np. k. górna, k. dolna) Mechanizm lub biomechanizmu podstawa ( człon nieruchomy) plus łańcuch kinematyczny wykonujący określone ruchy.

Kiedy są co najmniej 3 człony (2 pary biokinematyczne) wtedy powstaje łańcuch biokinematyczny.

6 PARAMETRY STRUKTURALNE SZKIELETU CZŁOWIEKA Stopnie swobody niezaleŝny ruch względny członów w stawie (6 stopni swobody = 3 postępowe, 3 obrotowe) Więzy zebrane moŝliwości ruchu (np. 2 kości = staw biodrowy, nie ma ruchów postępowych) Liczba stopni swobody liczba niezaleŝnych parametrów określających dowolne połoŝenie członu, łańcucha biokinematycznego lub biomechanizmu. RUCHLIWOŚĆ STAWÓW Ruchliwością pary kinematycznej nazywamy liczbę stopni swobody ruchu jednego z członów pary względem drugiego, unieruchomionego Klasą pary kinematycznej nazywamy liczbę stopni swobody (spośród sześciu) utraconych przez jeden (kaŝdy z obu) z członów pary w wyniku nałoŝenia na nie więzów tworzących parę kinematyczną.

7 RUCHLIWOŚĆ STAWÓW Para kinematyczna posiada ograniczenia ruchów względnych - więzy. H = 6 s H liczna stopni swobody pary tzn. jednego członu względem drugiego przyjętego za nieruchomy s liczna więzów (przyjmuje wartość od 1 do 5) U człowieka występują tylko pary obrotowe, stawy są połączeniem klasy III, IV, V. JeŜeli s = 0 to człon jest swobodny, s = 6 to połączenie nieruchome. W oparciu o te zaleŝności wyznaczono klasy par biokinematycznych: - para III klasy (o trzech stopniach swobody) H = 6 3 = 3 np. stawa ramienny - para IV klasy (o dwóch stopniach swobody) H = 6 4 = 2 np. staw promieniowo nadgarstkowy - para V klasy (o jednym stopniu swobody) H = 6 5 = 1 np. staw międzypaliczkowy Symbole graficzne par kinematycznych

V. JeŜeli s = 0 to człon jest swobodny, s = 6 to połączenie nieruchome.

8 RUCHLIWOŚĆ STAWÓW Ruchliwością łańcucha kinematycznego - nazywamy liczbę stopni swobody członów ruchomych łańcucha względem nieruchomej podstawy, za którą uwaŝa się jeden, dowolnie wybrany człon. Analiza strukturalna pozwala określić liczbę stopni swobody dowolnego odcinka całego ciała na podstawie wzoru: W 5 = 6n Σ i= 3 P i i W liczba stopni swobody - ruchliwość n liczba ruchomych członów (bez podstawy) i klasa pary kinematycznej P i liczba par i-tej klasy (przy czym i=1,2,3)

Analiza strukturalna pozwala określić liczbę stopni swobody dowolnego odcinka całego ciała na podstawie wzoru: W 5 = 6n

Podobne dokumenty

Podstawy analizy strukturalnej układów kinematycznych

Podstawy analizy strukturalnej układów kinematycznych Układem kinematycznym nazywamy dowolny zespół elementów składowych (członów) połączonych ze sobą w sposób umożliwiający ruch względny stworzony przez