Idrottsmedicin ur ett tvärprofessionellt perspektiv

Rörelseanalys och biomekanik

Wim Grooten

Innehåll

� Kvalitativ rörelseanalys

� Kvantitativ rörelseanalys

�Kinematik

�Kinetik

� Biomekanik

Rörelseanalys

� Kvalitativ rörelseanalys

� Bedömning av rörelsekvalitet med ”ögat”

� Kvantitativ rörelseanalys

� Bedömning genom att mäta

4

FAS 1. Hur ska rörelsen ser ut?

FAS 2. Hur såg rörelsen ut?

FAS 3. jämförelse mellan FAS 1 och 2

FAS 4. Vad ska vi ändra på?

Vem kastar längst?

Kvantitativ rörelseanalys

Kinematikenstudier av rörelser: “vinkelförändring, hastighet och accelerationer”

Kinetiken

studier av krafter

---------------------------------------------------------

F = massa x acceleration

Rörelseanalys1967 2000-talet

Vanguard motion analyzer Graf-Pen sonic digitizer

Electrogoniometer

1980 2000-talet

Rörelseanalys i labbet

� Beräkning av belastning på leder och muskler genom olika biomekaniska modeller.

Kraftplattform 1938 2000-talet

Posturography

CoP förflyttning

x

z

Centre of Pressure

� CoP is the point of application of the ground reaction force.

Base of support

Centre of Mass

The terms "center of mass" and "center of gravity" are used synonymously in a

uniform gravity field to represent the unique point in an object or system which

can be used to describe the system's response to external forces and torques.

The concept of the center of mass is that of an average of the masses factored by

their distances from a reference point. In one plane, that is like the balancing of a

seesaw about a pivot point with respect to the torques produced.

If you are making measurements from the center of mass point for a two-mass

system then the center of mass condition can be expressed as

where r1 and r2 locate the masses. The center of mass lies on the line connecting the two masses.

Body segments

”Human Movement” page 57

The line through CoM (center of mass) to the floor

Stability limits

Bo

S

CoP

CoP around 2-4 cm anterior to the ankle joint

2 m

m

2s

CoPCoM

2 m

m

2s

CoPCoM

Postural sway

In standing, the body is never totally ”still”. CoM movement creates a distance between CoM and CoP. Pressure under the feet (CoP ”catches” CoM) and pushes CoM to the opposite direction.

CoM –CoP diff (Z)during one-leg standing

Gånganalys – färdiga software program är nödvändiga för att kunna göra kliniska analyser

FILMTIME

Normal knäflexion/extension genom gångcykeln

Främre korsbandskada – normal gångENDAST STÖDFAS

Främre korsbandskada – joggingENDAST STÖDFAS

BIOMEKANIK

vektoranalys

� Angreppspunkt

� Riktning

� Storlek

� ADDITION

� UPPDELNING

Free body diagram

Momentarm and Torque

� Forces (Newton)

� Momentarm (Meter)

� Torque / Moment of force (Newtonmeter)

EquilibriumVad händer om person 5 och 8 byter plats?

Alltså, inte bara storleken av kraften, men även avståndet till rörelseaxeln har betydelse

Moment arm !!

Torque:

M = F x dMoment of Force = Force x distance (Nm) (N) (m)

Momentarmar Inte bara externa krafter har momentarmar, även interna krafter

External torque = Internal torque

Härmed kan vi få en uppfattning om storleken avde interna krafterna

External forces:Bowling ball: 10 kg = 100NLower arm: 5% of Body Weight

0.05x800N = 40N

Bowling ball: 33 cm = 0.33mLower arm: 15 cm = 0.15m

Moment arms:

M = F x dExternal torque = Mball + Marm

(100N x 0.33m) + (40N x 0.15m) = 33Nm + 6NmExternal torque = 39Nm

External torque = Internal torque

39Nm = Muscle force x 0.04m

Muscle force = 39N/0,04m = 975N

Styrkemätning

� ISOMETRISK

� DYNAMISK

� ISOKINETISK

� Kincom

� Biodex

� Cybex

ISOKINETIKThe reliability of isokinetic supine bench press in healthy women

using the Ariel Computerized Exercise System.

Grooten WJA, Puttemans V, Larsson RJM. Scand J Med Sports 2002:12; 218-212

Typical example

HUR SKA MAN ANALYSERA EN KURVA?

� PEAK

� ARBETE

Dysfunction – leg extension

ACL Menisc

Shoulder

� Some different types of diseasesof the supraspinatus muscles

Work and Power

� WORK

� Force produced during the movement (Nm)

� Force x ∆ displacement

� area under the curve

� Power

� Work produced over time (J)

WORK = Force x velocity

WORK = Force x ∆ displacement/ ∆time

POWER = WORK / time

Example

Single-leg hop testing following fatiguing exercise:

reliability and biomechanical analysis

J. Augustsson, R. Thomee, C. Linde, M. Folkesson, R. Tranberg, J. Karlsson

Scand J Med Sci Sports 2006: 16: 111–120

Angles

GRF

Power

Moment

Tack för uppmärksamheten!

Frågor?