Biomechanika a biomateriály

Přednášející:

Matej Daniel (gar.), Zdeněk Horák

Cvičící:

Matej Daniel (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

Historie biomechaniky, metody biomechaniky. Mechanika kosti, mechanika vazu, mechanika chrupavky, mechanika svalu. Mechanika jednoduchých pohybů. Mechanika komplexních pohybů - chůze. Principy a metody mechaniky tkání. Biomechanika horní končetiny. Biomechanika dolní končetiny. Niomechanika páteře. Biomechanika CVS. Pomůcky, náhrady, léčba - biomateriály a biokompatibilita. Experimentální biomechanika.

Požadavky:

A. Podmínky zápočtu:

A1 - vyřešení všech průběžných testů v systému EduBase,

A2 - získání min. 15 bodů ze 3 zápočtových písemných testů, max. 30 bodů,

A3 - účast na seminářích min 80%.

B. Podmínky zkoušky:

B1 - písemná zkouška se skládá ze tří částí:

B11 - 1. část: odpovědi ANO/NE - 10 bodů,

B12 - 2. část: jednoduché úlohy - 20 bodů,

B13 - 3. část: komplexní úlohy z biomechaniky - 30 bodů,

B2 - ústní přezkoušení z teorie biomechaniky - 10 bodů,

B3 - pro úspěšné složení zkoušky je nutné absolvovat každou z těchto výše uvedených částí minimálně na 50%.

Celkové hodnocení je pak dle ECTS klasifikační stupnice.

Osnova přednášek:

1.Historie biomechaniky, metody biomechaniky, přehled biomechaniky

2.Mechanika kosti a chrupavky, základy reologie

3.Mechanika svalu a vazu, mechanický model svalu

4.Mechanika lidského těla, určení těžiště, popis pohybů, analýza pohybů, translační pohyb, rotační pohyb

5.Mechanická práce a kontaktní problémy v biomechanice (principy mechanické práce a energie, deformační energie, zákony zachování, tření, ráz)

6.Principy mechaniky tkání, namáhání tahem, krutem, ohybem, rozložení napjatosti s aplikací na biomechaniku

7.Speciální biomechanika dolní končetiny (biomechanika kyčelního kloubu, biomechanika kolenního kloubu, biomechanika kotníku, biomechanika chodidla)

8.Speciální biomechanika horní končetiny (biomechanika ramene, biomechanika lokte, biomechanika ruky)

9.Biomechanika páteře (stanovení silových účinků, určení kinematiky pohybu, deformity,..)

10.Biomateriály (biokompatibilita, biotolerance, kovy, plasty, kompozity, mechanické vlastnosti a jejich použití)

11.Vliv operačních zákroků a způsob fixace na biomechaniku velkých a malých kloubů. Implantáty, ortézy (rozdělení implantátů, požadavky na implantáty, jejich omezení,..)

12.Biomechanika kardiovaskulárního systému (principy hemodynamiky, biomechanika srdce)

13.Zimní prázdniny

14.Biomechanika rehabilitace, experimentální biomechanika

Osnova cvičení:

1.Základní pojmy biomechaniky, definice veličin a jednotek, popis polohy, stupně volnosti kloubů

2.Součet sil v rovině a prostoru, silová rovnováha. První zápočtová písemka (goniometrie, převody jednotek, veličiny)

3.Moment síly, rovnováha tělesa, řešení staticky určité úlohy v biomechanice

4.Rovnováha soustavy těles, lidské tělo jako stroj

5.Pohyb v rovině, aplikace Newtonových zákonů na lidské tělo

6.Mechanika skoku, mechanika chůze, použití zákonu zachování energie. Zadání referátu inerciální vlastnosti lidského těla.

7.Tah-tlak, ohyb, vnitřní silové účinky, principy dimenzování v lidském těle. Druhá zápočtová písemka (rovnováha tělesa, jednoduché pohyby).

8.Biomechanika dolní končetiny, statická rovnováha, klinické aplikace

9.Biomechanika horní končetiny, dynamická rovnováha, energetická bilance

10.Biomechanika páteře, role intraabdominálního tlaku, biomechanika zvedání břemen

11.Biomechanika náhrad, klinická biomechanika, analýza specifická pro daného pacienta

12.Referáty. Třetí zápočtová písemka (biomechanika HK, DK, páteře)

13.Zimní prázdniny

14.Předtermín, zápočty

Cíle studia:

Cíle:

získat základní znalosti v předmětu v rozsahu nezbytném pro výkon povolání v oboru fyzioterapeut.

Studijní materiály:

[1]Daniel, M., Mareš, T.: Experimentální biomechanika. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2008.

[2]http://biomech.ftvs.cuni.cz/pbpk/kompendium/biomechanika/index.php - kompendium 2000

[3]Valenta, J. a kol.: Biomechanika. Praha: Academia, 1985.

[4]Valenta, J., Konvičková, S.: Biomechanika člověka 1. - svalově kosterní systém. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1997.

[5]Hall, S.: Basic Biomechanics. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 2006. 576 s.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	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
Út
St
Čt
Pá	místnost KL:C-4 Daniel M. 12:00–13:50 (přednášková par. 1 paralelka 101) Kladno FBMI Malý sálmístnost KL:C-4 Daniel M. 14:00–15:50 (přednášková par. 1) Kladno FBMI Malý sálmístnost KL:C-4 Daniel M. 16:00–17:50 (přednášková par. 1 paralelka 102) Kladno FBMI Malý sál

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní obor Fyzioterapie - prezenční (povinný předmět)