Biomechanika tvrdých tkání

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky

Anotace:

Cíl a zaměření:

Cílem předmětu je pochopení mechaniky tvrdých tkání s využitím znalostí mechaniky

kontinua. Předmět je především zaměřen na matematický popis kosti jako základního tvrdého

biomateriálu v lidském těle.

Základní témata:

Předmět se věnuje přehledu mechaniky kosti. Popisuje vývoj kosti s ohledem na vznik její

finální morfologie. Posluchači získají znalosti o mechanice Haversova systému a

mechanických vlastnostech kompaktní a spongiózní kosti. Tvar kosti je diskutován s ohledem

na geometrické charakteristiky průřezu a mechanické vlastnosti kosti. Dále se v předmětu

popisují principy a modely modelace a remodelace kosti. V předmětu se také vysvětlují

biomechanické následky onemocnění kostí jako je osteoporóza nebo osteopetróza a využití

tkáňového inženýrství pro řešení náhrady kosti.

Požadavky:

Statika, Kinematika, Pružnost a pevnost, MKP, Biomechanika, Anatomie

Osnova přednášek:

1.Vývoj kosti., mikrostruktura (osteoblasty, osteocyty, osteoklasty), mechanika Haversova systému

2.Struktura a mechanické vlastnosti kompakty

3.Experimentální technika, pevnost, mezní deformace, tvrdost, anizotropie,

4.Cyklická únava, relaxace, mezní zatížení, vliv osteogenéze a stárnutí kostí.

5.Piezoelektrický a elektrokinetický jev.

6.Dysplázie kostní. Remodelace kompakty (řídící parametry, novotvorba, povrch kosti).

7.Biomechanika spongiózy (morfologie, pevnost, moduly, hustota).

8.Remodelace spongiózy (numerický model, přestavba trámčiny lidského obratle, simulace atrofie.) Osteoporóza.

9.Geometrické a mechanické vlastnosti dlouhých kostí zvířat.

10.Klinická aplikace biomechaniky kostí

Osnova cvičení:

Biomechanika tvrdých tkání, tvorba matematických modelů, experimentální určování biomechanických charakteristik.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Radomír Čihák: Anatomie 1, Grada Publishing

2.B.M. Nigg &W. Herzog:Biomechanics of the Musculo-skeletal System, John Wiley&Sons

3.Bone Mechanics Handbook, Second Edition, edited by Stehen C. Cowin, informa healthcare

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: