Biomechanika1. - u-szeged.hu · Biomechanika1. MakraPéter OrvosiFizikaiésOrvosiInformatikaiIntézet,SZTE ÁOK–TTIK 2016.szeptember12. MakraPéter (SZTEOFOII) Biomechanika1. 2016.szeptember12

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Biomechanika 1.

Makra Péter

Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet, SZTEÁOK–TTIK

2016. szeptember 12.

Makra Péter (SZTE OFOII) Biomechanika 1. 2016. szeptember 12. 1 / 59

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Tartalom1 Sebesség és gyorsulás az emberi testben2 A csontrendszer biomechanikája

A csontszövet mint anyagA csontváz mint szervrendszer

3 A járás4 Ízületek biomechanikája5 Tribológia6 Protetika7 Források


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Sebesség és gyorsulás az emberi testben

Sebességsebesség egy dimenzióban: az x helykoordinátaváltozási gyorsasága

vx (t ) := lim∆t→0

∆x

∆t=:

dx

dt

a sebesség SI-egységei: [v ] = 1 ms = 3,6 km

h

sebességvektor három dimenzióban: az r helyvektorváltozási gyorsasága – három komponensből tehetőössze

v(t ) := lim∆t→0

∆r

∆t=:

dr

dt=�vx (t ), vy (t ), vz (t )

�Makra Péter (SZTE OFOII) Biomechanika 1. 2016. szeptember 12. 3 / 59

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Sebességek az emberi szervezetben

Jelenség sebesség

Gyaloglás 1,45m / sFutás (Usain Bolt) 10,44m / sIngerületvezetés (velőhüvelyes rost) 3–120m / sIngerületvezetés (velőtlen rost) 0,5–2m / sVéráramlás (aorta) 20–25 cm / sVéráramlás (kapillárisok) 0,3–0,6mm / s

(Forrás: [1, p. 119, p. 488])


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Gyorsulásgyorsulás: a v sebességvektor változási gyorsaságaegy dimenzióban:

ax (t ) := lim∆t→0

∆vx

∆t=:

dvx

dt

három dimenzióban:

a(t ) := lim∆t→0

∆v

∆t=:

dv

dt=�ax (t ), a y (t ),az (t )

�SI-egysége: [a ] = 1 m/s2

szokás a g nehézségi gyorsulás (g ≈ 9,81m/s2)többszöröseiben kifejezni


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Gyorsulásértékek

Jelenség gyorsulás

Trabant 0,12gBugatti 1,55gForma-1, fékezéskor 5,4gHullámvasút 3,5−6,3gApollo 16, visszatéréskor 7,19gSúlyos sérülés, halál veszélye > 25gLegnagyobb, amit ember túlélt 214gPisztolygolyó 60 000gProton az LHC-ben 1, 9 ·108g


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A gyorsulás hatása az emberi szervezetre


https://youtu.be/s4tuvOer_GI?t=1m40s

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A gyorsulás hatása az emberi szervezetrea sebességnek nincs hatása (relativitási elv:egymáshoz képest egyenes vonalú egyenletesmozgást végző rendszerek egyenértékűek)hatásmechanizmus: gyorsuló rendszerbentehetetlenségi erők lépnek föl⇒ szervek, vérvértolulás, más helyeken vérhiány; a szervekdeformációjatünetek:

elhomályosodó látáscsőlátás (a perifériás látás kiesése)teljes látáskieséseszméletvesztéshalál


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Emberi gyorsulástűrés [2]

0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10 300

10

20

30

40

Időtartam [s]

Gyo

rsul

ás [

g]


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A csontrendszer biomechanikája A csontszövet mint anyag

A csont fölépítésesejtek (1–5%) + alapállományösszetétel: 1/3 víz + 1/3 szerves anyag (kollagén) +1/3 szervetlen anyag (hidroxil-apatit,Ca10(PO4)6(OH)2)alapegység: osteon – csőszerű egység, 5–10mmhosszú és 0,2mm átmérőjűosteontípusok a kollagénrostok elhelyezkedésealapjánL: hosszában

T: keresztbenA: alternálóan jobbos-balos spirálba helyezkedve

mint betonvasak a vasbetonban→ rugalmasságjól terhelhetők húzó- és nyomóerőkkel


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A csont fölépítése


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Alakváltozások

Nyújtás |összenyomás

Nyírás Csavarás(torzió)


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Alakváltozások

nyújtás | összenyomás: az alakváltozást okozó erő azelmozduló felületre merőlegesnyírás: az alakváltozást okozó erő az elmozdulófelülettel párhuzamoscsavarás (torzió): forgatónyomaték okozza azalakváltozást; a felületek nem elmozdulnak, hanemelfordulnak, annál jobban, minél távolabb vannak arögzített végtől


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Nyújtás és nyírás

F

L

∆L

A

0

F

y

∆xA


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Csavarás (torzió)

α

L

xM


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Forgatónyomaték

forgatónyomaték (M ): az erő forgatóhatásánakmértékeerőkar (d ): az erő hatásvonalának merőlegestávolsága a forgástengelytől

M = F d = F r sinϑ

SI-egység: [M ] = 1 N m ̸= 1J


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Forgatónyomaték mint vektormennyiség

Forgásirány

ωϑ

M

Frd

Támadáspont

Forgáspont

Forgástengely

Hatásvonal


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Forgatónyomaték mint vektormennyiség

forgatónyomaték-vektor: a forgásponttól fölvetthelyvektor és az erő vektori szorzata

M= r×F

ha a jobb kéz hüvelykujja a forgatónyomaték-vektorirányába mutat, a jobb kéz begörbített ujjai mutatjáka forgásirányt


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Rugalmasság

alakváltozás mértéke: ϵ; nyújtásra ϵ =∆L/L0

rugalmas feszültség (σ): az alakváltozást okozó erőés az elmozduló felület hányadosa

σ=F

A, SI-egysége: [σ] = 1

N

m2= 1 Pa

rugalmas test: külső erők megszűnésével visszanyerieredeti alakját és térfogatát


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Hooke-törvénynem túl nagy alakváltozásoknál, az ún. rugalmasságihatár alatt, a rugalmas feszültség arányos azalakváltozás mértékévelrugalmassági modulus: az arányossági tényezőHooke-törvény (nyújtásra | összenyomásra):

σ= E ϵ

E : Young-modulusspeciális eset: rugótörvény

F =σA = E A∆L

L0= k∆L


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Rugalmassági határok

ε

σ

Rugalmas

Nyúlás Folyás

SzakadásRideg Képlékeny


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Rugalmassági határok

rugalmassági határ: az a maximális feszültség,aminek a megszűntével még nem következik bemaradandó alakváltozásarányossági határ: az a maximális feszültség,amelynél még alkalmazható a Hooke-törvényszakítási szilárdság: az elszakításhoz szükséges erőés az eredeti keresztmetszet hányadosa


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Viszkoelaszticitása külső erők nemcsak rugalmas alakváltozást, hanemaz idő függvényében maradandó deformációt isokoznakminden terhelés-tehermentesítés ciklus után energiamarad a szövetekben; tehermentesítés után nemugyanoda tér visszamodell: Kelvin-test – rugó (Hooke-test) ésfolyadékot tartalmazó dugattyú (Newton-test)párhuzamosan kapcsolvaa Newton-test lassítja mind a deformációt, mind azalak visszanyerését; energiát nyel ela csontokon kívül az azokon tapadó szalagoknak isviszkoelaszticitásuk van


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Viszkoelaszticitás


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Fáradás

a statikus teherbírásnál lényegesen kisebb terhelés istönkreteheti az anyagokat, ha sokszor ismétlődikciklikusan ismétlődő erőbehatást alkalmazunkempirikus törvény: ha 5 ·106 ciklus alatt nem törik elaz anyag, akkor végtelenségig ellenáll a fáradásnaka csontok elemi szálas fölépítése a fáradásostörésvonal terjedését lassítja; a lemezes szerkezet arepedéseknek útját álljaMarsch-fraktúra: sokat masírozó katonáklábközépcsontjain megfigyelt fáradásos törés


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A csontszövet fizikai vizsgáló módszereikeménységmérés: a minta lapjára merőlegesen, adotterővel, adott geometriájú, nagy keménységű hegyetnyomva milyen mélyre megytörésvizsgálat: ingás ütőművel, újabbmintadarabokon csökkenő erőt alkalmazvahatározzuk meg a töréshatártterhelés-deformitás vizsgálat: fölvesszük afeszültséget a megnyúlás függvényében;meghatározzuk a rugalmassági határt,szakítószilárdságot, &ca modern módszerekkel mikroszkopikus méretekben,az osteonok szintjén is meghatározhatók arugalmassági tulajdonságok


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A csontszövet rugalmas tulajdonságaiaz osteonoknak köszönhetően a csont szerkezetehasonló az üveg- és karbonszálas anyagokéhozmikrofraktúrák→ javítómechanizmusok: azigénybevételhez adaptálják a csontszerkezeteta corticalis csont nyomási teherbírása 140MPa (azacélé 200MPa); a spongiosáé 20-szor kisebbhúzási teherbírása közel ekkora; nyíró és csavaróigénybevételekkel szemben sokkal kisebbosteonok tulajdonságai:

L: húzásnak áll jobban ellenT: nyomással szemben ellenállóbbA: közepes ellenállás minden igénybevétellel szemben


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Törések

Törések: a) hajlítás ékkitöréssel; b) csavarás spiráltöréssel; c) nyírásharánttöréssel; d) kompresszió zömítéses töréssel [3, p. 366.]


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A csontrendszer biomechanikája A csontváz mint szervrendszer

Tömegközéppont

egy N tömegpontból álló rendszertömegközéppontjának helyvektora:

R=1

M

N−1∑k=0

mk rk

a rendszer tömegközéppontja úgy viselkedik, minthaa rendszer teljes tömege tömegpontként ottösszpontosulnaa gravitációs erő támadáspontjának atömegközéppontot tekinthetjük


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A tömegközéppont meghatározása

A

B

B

C

C

A

D

tömeg-középpont

két különböző pontjánálfogva fölakasztjuk a merevtestetsúlyvonal: a fölfüggesztésiponton átmenő függőlegesvonala két súlyvonalmetszéspontjában van atömegközéppont


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A tömegközéppont meghatározása

az előző módszer nem alkalmazható emberi testreDempster-módszer: a testrészekre külön-különmeghatározzuk a tömegközéppontot; a testegészének tömegközéppontja a testrészektömegközéppontjaiból alkotott pontrendszertömegközéppontjaegyedi sajátosságokat is figyelembe tud venni:

elhízási típusokvégtaghiányok


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A Dempster-módszer


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Tömegközéppont


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Az emberi test statikája

különböző testhelyzetek fölvétele csak aktívizomerővel lehetségeskét lábon álláskor létezik olyan testhelyzet, amelyhezminimális erő szükséges: energiatakarékostesthelyzetbármely más testhelyzet megtartásához ennél többerőkifejtés szükségesgerinc kettős S alakú görbülete→ nagyobbrugalmasságegy N hajlatú rúd rugalmassága (N 2+1)-szeres azegyenes rúdéhoz képest


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Mozgásfajták

haladó

forgó

haladó+

forgórezgő


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


A merev test egyensúlya

egyensúly: a test mozgásállapota (a haladó- és aforgómozgást is beleértve) nem változik (azaz nemgyorsul)az egyensúly föltételei:

1 a testre ható külső erők vektori eredője nulla∑F= 0

2 a testre ható külső forgatónyomatékok vektori eredőjebármely forgástengelyre nulla∑

M= 0


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Az egy lábon állás statikája

F1

F1

F2

F3

F2

tömegközéppont


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Az egy lábon állás statikájaa tömegközéppontban ható súly (F1)forgatónyomatéka elforgatná a testet a támasztólábcombcsontjának a feje körülennek ellensúlyozására a comb körüli izmokmegfeszülnek→ F2

a forgatónyomatékok egyensúlya a combcsont fejénátmenő tengelyre (egyszerűsítés: függőlegeskéntmodellezzük mindkét erőt):

F1d1 = F2d2

mivel F1 erőkarja (d1) jóval nagyobb, az F2-nek jóvalnagyobbnak kell lennie a súlynál (3-szoros)


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Az egy lábon állás statikájaaz erők egyensúlyának is teljesülnie kell acombcsonton egyensúlyozó törzsreehhez szükséges egy F3 alátámasztó erő a combcsontfejénélaz erők egyensúlya

F1+F2+F3 = 0

függőlegesre egyszerűsítve az erőket, ez F3

nagyságára a következőt jelenti:

F3 = F1+ F2


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

A járás és a tömegközéppont


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

A járás és a tömegközéppont

ha az előremozdító erők nem pontosan atömegközépponton haladnak át, jobbra-balra kitéréstokozó forgatónyomatékok is föllépnekez négylábúaknál kritikus (lásd futó ló vs varánusz),két lábon járásnál kevésbéa végtagok itt nem a tömegközéppont előtt ésmögött, hanem alatta, a súlyvonalhoz igen közelvannak→ kicsi az erőkarennek ellenére van oldalirányú forgatónyomaték;ennek megszüntetésére a tömegközéppontotállandóan áthelyezzük


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

A járás fázisai

támaszkodófázis lengőfázis

sarokkontaktus

középállás

talpkontaktus

elrugaszkodás

gyorsulás

középlengés

előrelendülés


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

A tömegközéppont mozgása a járás során

energetikailag a legkedvezőbb az lenne, ha atömegközéppont egy egyenes mentén haladnaez a járáskor nem így van: föl-le és oldalirányban isszinuszos mozgást mutatez többletenergiát igényel; minél nagyobb a kitérés,annál többetrosszul csatlakoztatott, rosszul megválasztott súlyúalsóvégtagprotézisek: csak jelentős többletmunkávaltud járni a beteg


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

A tömegközéppont mozgása a járás során


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

A súrlódás szerepe a járásban


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

Csúszási súrlódás

súrlódási erő: egymáson elmozduló vagy elmozdulnikészülő felületek közt föllépő erőha a felületek el is mozdulnak egymáson: csúszásisúrlódás

Fs =µFN

ahol FN a felületeket összepréselő nyomóerő, µ pediga csúszási súrlódási együttható


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

Tapadási súrlódás

ha a felületek nem mozdulnak, de súrlódás nélkülelcsúsznának egymáson: tapadási súrlódásmindig akkora, hogy a felületeket elcsúsztatniigyekvő erőt ellensúlyozzaviszont nem haladhat meg egy maximális értéket:

Fs, max =µ0FN

ahol µ0 >µ a tapadási súrlódási együttható


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

A járás

Súrlódási erők

Fkifejtett

FsúrlódásiFsúrlódási=Fs,max =μFN0

Fsúrlódási Fkifejtett=

Fsúrlódási=Fk=μFN


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Ízületek biomechanikája

Ízületek statikus terhelése


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Hajlítás (flexio) és nyújtás (extensio) [4]

Hajlítás

Nyújtás

Hajlítás

Nyújtás Hajlítás

Nyújtás

Alkar a könyökízületnél

Kéz a csuklóízületnél

Láb a térdízületnél


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Forgómozgások [4]


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Ízülettípusok

gömbízület (3D) ellipszoidízület (2D)

csúszóízület (2D) zsanérízület (1D)

forgóízület (1D) nyeregízület (2D)


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Szabadsági fokok

szabadsági fok: független mozgásforma, amelyenkeresztül a test energiával rendelkezhetpéldák:

vonat: 1 szabadsági fokautó a parkolóban: 2 szabadsági fokrepülő: 3 szabadsági fok

a forgáshoz is tartoznak szabadsági fokokannyi forgási szabadsági fok, ahány függetlentengely körül elfordulhat a test


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.


Ízülettípusok szabadsági fokai


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Tribológia

Tribológia

az érintkező felszínek mozgás közben föllépőkárosodásaival foglalkozó tudományága kopás és felületkárosodás mechanizmusai

abráziósadhéziósfáradásoskémiai | korróziós

a kopás csökkentése: kenésselkenés az ízületekben: szinoviális folyadék→filmszerű réteg


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Tribológia

Ízület sematikus fölépítése

tok

csontízületi folyadék

szinoviálismembrán

ízületi porc

csontMakra Péter (SZTE OFOII) Biomechanika 1. 2016. szeptember 12. 56 / 59

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Protetika

Protézisek

bioanyagok:fémek: rozsdamentes acél és titán, kobalt-, krómnikkel-,vanádium- és alumíniumötvözetekkelműanyagok: ultranagy molekulatömegű polietiléncsontcement: poli-metil-metakrilát

rögzítés a csontszövethez: mechanikai úton(befeszüléssel, csavarokkal) vagy ragasztással(csontcement)felületkezelés: pl a csont anyagánakrápárologtatásával→ gyorsabb csontképződés azimplantátum körül


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Források

Források; ajánlott irodalom I

[1] Fonyó Attila –Hunyady László –Kollai Márk – LigetiErzsébet – Szűcs Géza: Az orvosi élettan tankönyve. 3.kiad. Budapest, 2004, Medicina.

[2] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human_linear_acceleration_tolerance.svg.

[3] Damjanovich Sándor – Fidy Judit – Szöllősy János(szerk.): Orvosi biofizika. 3. kiad. Budapest, 2007,Medicina.

[4] Irving P Herman: Physics of the Human Body.Berlin–Heidelberg, 2007, Springer-Verlag.


https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human_linear_acceleration_tolerance.svg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human_linear_acceleration_tolerance.svg

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Források

Források; ajánlott irodalom II

[5] T Jurcevic Lulic –O Muftic: Trajectory of the humanbody mass centre during walking at different speed.https://www.designsociety.org/download-publication/29655/trajectory_of_the_human_body_mass_centre_during_walking_at_different_speed.


https://www.designsociety.org/download-publication/29655/trajectory_of_the_human_body_mass_centre_during_walking_at_different_speed




Documents

Biomechanika1. - u-szeged.hu · Biomechanika1. MakraPéter OrvosiFizikaiésOrvosiInformatikaiIntézet,SZTE ÁOK–TTIK 2016.szeptember12. MakraPéter (SZTEOFOII) Biomechanika1. 2016.szeptember12