Από το βιβλίο του Δρ. Πέτρου Α. Πουλμέντη

Transcript

1 Από το βιβλίο του Δρ. Πέτρου Α. Πουλμέντη Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στη βιολογική μηχανική Κεφάλαιο 2 Εκβιομηχανική των οστών Οι διαφάνειες που ακολουθούν

2

3 Η ΑΝΑΤΟΜΙΚΗ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ Για να περιγράψουμε τα επίπεδα κίνησης του ανθρώπινου σώματος, το σώμα πρέπει να βρίσκεται στην ανατομική θέση. Περιγραφή Όρθια θέση χέρια στο πλάι με τις παλάμες στραμμένες εμπρός δάκτυλα σε έκταση σαγόνι οριζόντιο με το βλέμμα ευθεία μπροστά πόδια ενωμένα με τις μύτες των ποδιών να στραμμένες μπροστά.

4 ΑΝΑΤΟΜΙΚΑ ΕΠΙΠΕΔΑ Όταν περιγράφουμε την κίνηση ενός μέλους ή ενός τμήματος του σώματος, είναι απαραίτητο να καθορίζουμε το επίπεδο πάνω στο οποίο κινείτε μέσα στο χώρο. 1. ΜΕΤΩΠΙΑΙΟ ΣΤΕΦΑΝΙΑΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ: Χωρίζει το σώμα στο πρόσθιο και στο οπίσθιο τμήμα. 2. ΕΓΚΑΡΣΙΟ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ: Χωρίζει το σώμα στο πάνω και στο κάτω τμήμα. 3. ΟΒΕΛΙΑΙΟ ΜΕΣΟ ΕΠΙΠΕΔΟ: Χωρίζει το σώμα στο αριστερό και στο δεξιό τμήμα.

5

6 ΔΙΑΓΩΝΙΑ ΕΠΙΠΕΔΑ Καθώς όμως οι αρθρώσεις του ώμου και του ισχίου είναι γίγλυμες (σφαιρικές), έχουμε κινήσεις των άκρων και σε άλλα επίπεδα εκτός των τριών βασικών. Αυτά τα επίπεδα είναι σε διαγώνια οριοθέτηση σε σχέση με τα προηγούμενα επίπεδα και ονομάζονται Διαγώνια επίπεδα. Διαγώνια επίπεδα κίνησης CYBEX II manual (1984) Παράδειγμα κίνησης στο διαγώνιο επίπεδο είναι η κίνηση περιαγωγής του ώμου κατά το σέρβις στην πετοσφαίριση.

7 ΑΞΟΝΕΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Εάν πρόκειται για στροφική κίνηση τότε κατά την περιγραφή πρέπει να καθορίζουμε και τον άξονα περιστροφής. Έχουμε τρείς βασικούς άξονες περιστροφής 1. Ο Οβελιαίος 2. Ο Εγκάρσιος ή Κατακόρυφος 3. Ο Μετωπιαίος

8 Μετωπιαίος - εγκάρσιος: Βρίσκεται στο μετωπιαίο επίπεδο και είναι κάθετος στο οβελιαίο επίπεδο. Διαπερνά το σώμα οριζόντια από τη δεξιά προς την αριστερή πλευρά. Κατακόρυφος: Είναι κάθετος προς το εγκάρσιο επίπεδο. Διαπερνά το σώμα κάθετα από το κεφάλι προς τα πόδια. Οβελιαίος: Βρίσκεται στο οβελιαίο επίπεδο και είναι κάθετος στο μετωπιαίο επίπεδο. Διαπερνά το σώμα οριζόντια από μπροστά προς τα πίσω.

9 ΚΙΝΗΣΕΙΣ Τα μέλη του ανθρωπίνου σώματος κινούνται σε σχέση με τα τρία προαναφερόμενα επίπεδα και ως προς τους τρείς παραπάνω άξονες. ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΡΟΣΘΙΟ-ΟΠΙΣΘΙΟ (ΟΒΕΛΙΑΙΟ) ΕΠΙΠΕΔΟ Οι κινήσεις που γίνονται στο οβελιαίο επίπεδο γύρω από τον μετωπιαίο άξονα είναι η κάμψη, η έκταση και η υπερέκταση. ΚΑΜΨΗ: Είναι η κίνηση κατά την οποία η γωνία μιας άρθρωσης μικραίνει ΕΚΤΑΣΗ: Είναι η κίνηση που είναι αντίθετη της κάμψης, κατά την οποία η γωνία μιας άρθρωσης μεγαλώνει. ΥΠΕΡΕΚΤΑΣΗ: Είναι η κίνηση κατά την οποία μια άρθρωση μετακινείται πέρα από τα ανατομικά όρια σε ότι αφορά την κάμψη και την έκταση.

10 ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΕΤΩΠΙΑΙΟ (ΠΛΑΓΙΟ) ΕΠΙΠΕΔΟ Οι κινήσεις που γίνονται στο μετωπιαίο επίπεδο γύρω από τον οβελιαίο άξονα είναι η απαγωγή προσαγωγή και η πλάγια κάμψη έκταση του κεφαλιού και του κορμού. ΑΠΑΓΩΓΗ: Είναι η κίνηση κατά την οποία ένα τμήμα του σώματος απομακρύνεται από τη μέση γραμμή. ΠΡΟΣΑΓΩΓΗ: Είναι η κίνηση που είναι αντίθετη της απαγωγής.

11 ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΕΓΚΑΡΣΙΟ (ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ) ΕΠΙΠΕΔΟ Οι κινήσεις που γίνονται στο εγκάρσιο επίπεδο γύρω από τον κατακόρυφο άξονα είναι οι κινήσεις στροφής. ΣΤΡΟΦΗ ΔΕΞΙΑ - ΑΡΙΣΤΕΡΑ: Είναι η στροφή της λεκάνης ή του κεφαλιού με τέτοιο τρόπο, που το πρόσθιο τμήμα στρέφεται δεξιά ή αριστερά. ΕΣΩ ΣΤΡΟΦΗ: Είναι η κίνηση που γίνεται στο χέρι ή στο πόδι προς τη μέση γραμμή του σώματος. ΕΞΩ ΣΤΡΟΦΗ: Είναι η κίνηση που γίνεται στο χέρι ή στο πόδι μακριά από μέση γραμμή του σώματος ΥΠΤΙΑΣΜΟΣ ΠΡΗΝΙΣΜΟΣ: Είναι η κίνηση του αντιβραχίου προς τα μέσα ή έξω.

12 ΑΘΛΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΜΟΧΛΟΙ Από μηχανικής άποψης τα οστά και οι αρθρώσεις παίζουν το ρόλο των μοχλικών συστημάτων. Τα οστά φέρονται ως μοχλοβραχίονες και οι αρθρώσεις ως σημεία στήριξης ή υπομόχλια. Οι μύες με τις δυνάμεις που εκδηλώνουν πάνω στους μοχλοβραχίονες προσπαθούν να θέσουν σε κίνηση το σχηματιζόμενο μοχλό.

13 ΟΣΤΑ Είναι ανθεκτικά και σκληρά όργανα που συνδέονται μεταξύ τους με τις αρθρώσεις και σχηματίζουν τον ανθρώπινο σκελετό. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ: Αποτελούν το στήριγμα για τα μαλακά μόρια και για όλο το σώμα. Προσδιορίζουν την εξωτερική μορφολογία του σώματος. Προσφέρουν προστασία σε λεπτά και ευαίσθητα όργανα με τη δημιουργία κοιλοτήτων ή κλωβών. Παίζουν το ρόλο μοχλών με εφαρμοσμένη δύναμη τους προσφυόμενους στα οστά μύες. Είναι αποθήκες ασβεστίου. Με τον μυελό των οστών λειτουργούν σαν αιμοποιητικό όργανο.

14 ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΣ ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΚΥΡΙΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ 1. Η αμυντική προστατευτική. Διαπιστώνεται με την ύπαρξη μιας στερεής κοιλότητας μέσα στην οποία προφυλάσσονται τα ζωτικά όργανα. 2. Η στηρικτική. Στήριξη των μυών και των εσσωτερικών οργάνων πάνω στα οστά. 3. Η κινητική. Τα οστά ως μοχλικά συστήματα θέτουν σε κίνηση (μαζί με τους μύες) τον ανθρώπινο κινητικό μηχανισμό. 4. Η ελαστική. Υποβαθμίζει τους κραδασμούς και τις πιέσεις που δέχεται το ανθρώπινο σώμα.

15 ΜΥΕΛΟΣ ΤΩΝ ΟΣΤΩΝ Καλείτε να εξυπηρετήσει κύριες λειτουργίες όπως Α) η αιμοποίηση Β) η αποθήκευση λίπους Γ) η ανακατασκευή του οστού στον ενήλικα Δ) η διάπλαση του οστού κατά την περίοδο της οστεογένεσης

16 ΧΟΝΔΡΟΣ Είναι σταθερός και εύκαμπτος ιστός που αποτελείται από κύτταρα τα ονομαζόμενα χονδροκύτταρα. Υπάρχουν δυο είδη χόνδρου, ο αρθρικός και ο ινώδης. Ο αρθρικός χόνδρος καλύπτει τα οστά που έρχονται σε επαφή σε μια άρθρωση επιτρέποντας την ομαλή κίνηση των αρθρικών επιφανειών με ελάχιστη τριβή. Ο ινώδης χόνδρος βρίσκεται στο σημείο επαφής του αρθρικού χόνδρου με τον τένοντα ή τον σύνδεσμο.

17 ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ Συνδέει τα οστά και αποτελείται από κολλαγόνο, ελαστίνη και δικτυωτές ίνες. Υπάρχουν τρείς τύποι συνδέσμων και είναι οι ακόλουθοι: 1. Ενδοθυλάκιοι : είναι παχύνσεις προεκτάσεις των τοιχωμάτων του αρθρικού θύλακα. 2. Εξωθυλακικοί : τους βρίσκουμε έξω από τις αρθρώσεις 3. Ενδοαρθρικοί σύνδεσμοι : τους βρίσκουμε μέσα στην άρθρωση (πχ χιαστός σύνδεσμος στο γόνατο)

18 ΑΡΘΡΩΣΕΙΣ Διαιρούνται σε δυο μεγάλες κατηγορίες ανάλογα με την κινητικότητα που επιτρέπουν. Τις συναρθρώσεις και τις διαρθρώσεις. Οι συναρθρώσεις επιτρέπουν περιορισμένες εως καθόλου κινήσεις. Οι διαρθώσεις επιτρέπουν ελεύθερη κίνηση. Οι συναρθρώσεις ανάλογα με το είδος του ιστού που παρεμβάλεται διακρίνονται σε ινώδεις και χόνδρινες (αμφιαρθρώσεις).

19 ΔΙΑΡΘΡΩΣΕΙΣ αρθρικές επιφάνειες : τα μέρη με τα οποία δύο ή περισσότερα οστά έρχονται σε επαφή μέσα στην άρθρωση. Καλύπτονται απ τον αρθρικό χόνδρο. αρθρικός θύλακας : συνδέει τα συντασσόμενα οστά, περιβάλλοντας τα γύρω γύρω κοντά στις αρθρικές επιφάνειες. αρθρική κοιλότητα : κλειστός χώρος που σχηματίζεται μεταξύ των αρθρικών επιφανειών και του αρθρικού θυλάκου. αρθρικό υγρό : παράγεται από τον αρθρικό υμένα του αρθρικού θύλακα και περιέχεται στην αρθρική κοιλότητα. βοηθητικά μόρια (επιχείλιοι χόνδροι, διάρθριοι χόνδροι, συνδέσμοι)

20 ΔΙΑΡΘΡΩΣΕΙΣ

21 ΑΡΘΡΙΚΟΣ ΧΟΝΔΡΟΣ Δεν έχει αγγεία ούτε νευρικές απολήξεις, έχει όμως δυο σπουδαίες ιδιότητες, τη συμπιεστικότητα χάρη της οποίας παίζει το ρόλο του αμορτισέρ και την ελαστικότητα. Η περιεκτικότητα του σε νερό είναι 50-60% και η αφυδάτωση του οδηγεί στην ελάττωση της ελαστικότητας και αποτελεί μια από τις αιτίες των γεροντικών αρθρίτιδων. ΒΑΣΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ: είναι ανισότροπος. Δηλ. ανάλογα με τις πιέσεις που δέχεται παραμορφώνεται στιγμιαία, κατανέμοντας τα φορτία και μειώνοντας έτσι τις πιέσεις στο υποχόνδριο απορροφώντας έτσι τους κραδασμούς.

22 ΑΡΘΡΙΚΟ ΥΓΡΟ Λιπαίνει τις επιφάνειες της άρθρωσης μειώνοντας έτσι τις τριβές μεταξύ των οστικών τμημάτων. Η σύσταση του είναι παρόμοια με του πλάσματος με τη διαφορά ότι περιέχει υαλουρονικό οξύ και τη γλυκοπρωτείνη Lubricin. Το υαλουρονικό οξύ ελαττώνει την τριβή που αναπτύσσεται μεταξύ των αρθρικών πτυχών του θυλάκου και των αρθρικών επιφανειών και είναι υπεύθυνο για την γλοιότητα του αρθρικού που είναι ζωτικής σημασίας για την ιδιότητα της λίπανσης. Η Lubricin είναι υπεύθυνη για τη λίπανση των χόνδρων

23