Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Pokročilá biomechanika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
17PMP2PBM Z,ZK 4 2+2 česky
Přednášející:
Martin Otáhal (gar.)
Cvičící:
Martin Otáhal (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra přírodovědných oborů
Anotace:

Studenti se postupně seznámí s biomechanikou buněk, měkkých a tvrdých tkání, kontraktilních tkání, prvků kardiovaskulárního systému, mozkomíšního moku apod. Dále se studenti seznámí se speciálními obory biomechaniky, jako je forenzní biomechanika. Součástí osnovy jsou cvičení, na nichž si studenti procvičí různé techniky a metody ke stanovení modelů a biomechanických vlastností různých živých struktur a s jejich využitím v jejich budoucí praxi.

Požadavky:

Zkouška bude probíhat formou písemného testu o deseti otázkách, ze kterého může student získat 100 bodů. Minimální počet bodů potřebných pro úspěšné splnění zkoušky je 50 bodů z tohoto testu.

Celkové hodnocení je pak dle ECTS klasifikační stupnice.

Osnova přednášek:

1.opakování (matematicko fyzikální metody v biomechanice, základní experimentální metody v biomechanice, základní pojmy v biomechanice)

2.buněčná biomechanika (struktura, mechanické vlastnosti a jejich měření, adhese)

3.buněčná biomechanika (biomechanika buněčné membrány, kontraktilita buněk, od buňky k orgánům a složitým strukturám)

4.biomechanika pasivních struktur (vazy, šlachy, speciální struktury, kosti), reologie, viskoelastické vlastnosti vazů, šlach a kostí, kost jako živý orgán, krevní cirkulace v kosti,

měření mechanických vlastností pasivních struktur

5.biomechanika pasivních struktur (vazy, šlachy, speciální struktury, kosti), viskoelastické vlastnosti chrupavek, lubrikace artikulačních ploch chrupavek, experimentální analýza

mechanických vlastností kloubních chrupavek. Konstitutivní rovnice třífázového modelu chrupavky

6.biomechanika aktivních struktur (svalů) Crossbridge teorie kontrakce, Hillův model svalu a jeho fitování, Huxleyho model

7.biomechanika aktivních struktur (svalů) další modely svalové kontrakce, CNS a řízení svalové kontrakce

8.mechanické vlastnosti prvků kardiovaskulárního systému a respiračního systému, reologie krve, vlastnosti červených krvinek, interakce mezi červenými krvinkami a cévní

stěnou, formace trombu, mechanika respirace, interakce mezi konvekcí a difusí, výměna mezi erytrocyty a alveolárními plyny

9.proudění mozkomíšního moku, vlastnosti, složení a funkce mozkomíšního moku. Vznik a vstřebávání mozkomíšního moku, modely proudění mozkomíšního moku.

10.biomechanika vnitřních orgánů, mechanické vlastnosti vnitřních orgánů, kolaps struktur, zranění a hojení orgánů

11.biomechanika traumatu, zranění a hojení orgánů, rázové zatížení a odezva struktur, koncentrace napětí, tolerance vnitřních orgánů na rázové zatížení

12.biomechanické aspekty tkáňového inženýrství (modelace, remodelace), Wolffův zákon, Rouxův koncept, proces hojení zlomeniny kostí, remodelace měkkých tkání, růstové

faktory, tkáňové inženýrství

13.forenzní biomechanika, využití biomechaniky při vyšetřování trestních činů, dopravních nehod apod., nástroje forensní biomechaniky (externista)

14.zápočtový test + rezerva

Osnova cvičení:

1.buněčná biomechanika

2.biomechanika kostí

3.matematické modely svalů a jejich chování při specifických pohybech

4.reologie vazů a chrupavek, hledání parametrů reologických modelů, tvorba komplexních reologických modelů složitých struktur (meziobratlová ploténka apod.)

5.biomechanika respiračního a srdečně cévního systému, vliv patologických změn jednotlivých prvků srdečněcévního a respiračního systému na jeho funkci z pohledu

biomechaniky

6.biomechanika vnitřních orgánů a biomechanika traumatu, úrazy vnitřních orgánů při autonehodách

7.biomechanické aspekty tkáňového inženýrství (modelace a remodelace tkání) vznik osteofytů, jizev

Cíle studia:

Rozšíření znalostí studentů v oblasti biomechaniky člověka, a nejen člověka. Seznámení studentů s biomechanikou člověka ve smyslu od buňky po tkáně a orgány.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1]FUNG, Y. Biomechanics: motion, flow, stress, and growth. New York: Springer-Verlag, 1990, xv, 569 p. ISBN 03-879-7124-6.

[2]FUNG, Y. Biomechanics: mechanical properties of living tissues. 2nd ed. New York: Springer-Verlag, 1993, xviii, 568 p. ISBN 35-409-7947-6.

Doporučená literatura:

[1]KEENER, James P a James SNEYD. Mathematical physiology. New York: Springer, 1998, viii, 766 p. ISBN 03-879-8381-3.

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
místnost KL:B-326
Otáhal M.
12:00–13:50
(přednášková par. 1)
Kladno FBMI
Učebna
místnost KL:B-326
Otáhal M.
14:00–15:50
(přednášková par. 1
paralelka 1)

Kladno FBMI
Učebna
Út
St
Čt

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 19. 3. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4727306.html