Analiza biomecanica a mersului

DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Analiza biomecanica a mersului

Mersul

Miscarea locomotorie bipeda este o achizitie relativ recenta in evolutia filogenetica. Copilul invata sa merga dupa varsta de un an, cand s-a asigurat statiunea bipeda. Fiind una din cele mai obisnuite miscari executate de om, mersul se perfectioneaza in procesul cresterii pana intr-atat, incat se poate afirma ca dintre tate miscarile omului, el se efectueaza cu cel mai mare randament, cu cea mai economica cheltuiala de energie. Aceasta se presupune pe de o parte, adaptarea aparatului locomotor din punct de vedere morfologic, iar pe de alta parte, o coordonare nervoasa perfecta a miscarilor segmentelor si ale corpului in intregime, in timpul mersului.

Analiza biomecanica a mersului a aratata ca in aceasta miscare obisnuita a omului este extrem de complexa ; fazele sale nu pot fi sesizate cu ochiul liber. Pentru studiul mersului s-au imaginat numeroase procedee, dintre care cronofotografia lui Marey a dat rezultate mai bune. Ulterior s-au imbunatatit diferite metode cinematografice, care au dat posibilitatea studierii coordonatelor spatiale in functie de timp.

Mersul este o miscare locomotorie ciclica, care se realizeaza prin ducerea succesiva a unui picior inaintea celuilalt. Characteristic mersului este sprijinul permanent al corpului pe sol, fie pe un picior, fie pe ambele picioare. Sprijinul unilateral dureaza de cinci ori mai mult decat sprijinul bilateral : astfel, intr-o ora de mers, omul se sprijina 50 de minute pe un picior.

In perioada sprijinului unilateral, membrul inferior care sustine greutatea corpului se numeste picior de sprijin, iar celalalt, picior oscilant.
Mersul este format dintr-o succesiune de pasi : in analiza biomecanica a mersului se foloseste pasul dublu, compus din totalitatea miscarilor care se efectueaza intre doua sprijiniri succesive ale aceluiasi picior. Pasul dublu este unitatea functionala de miscare in timpul mersului. El se compune din doi pasi simpli si poate fi descompus pentru studiu in sase faze, din care doua, de foarte scurta durata, au fost numite momente.

Fazele pasului dublu sunt urmatoarele ( fig. 1 ) :

o Faza I sau faza de amortizare incepe din momentul cand piciorul anterior ia contactul cu solul prin calcai si dureaza pana la momentul vertical

o Faza a II-a sau momentul verticalei piciorului de sprijin – corpul trece un timp foarte scurt prin aceasta pozitie, fiind sprijinit pe un singur picior. In acest moment corpul are inaltimea maxima, iar centrul de greutate este usor deplasat lateral, catre piciorul de sprijin, pentru mentinerea echilibrului

o Faza a III-a sau faza de impulsie incepe imediat dupa trecerea corpului prin momentul verticalei piciorului de sprijin si dureaza pana la desprinderea de pe sol a acestuia. Catre partea finala a acestei faze, planta se dezlipeste de sol, incepand cu calcaiul. Atunci cand sprijinul se face numai cu varful metatarsienelor si cu degetele, corpul se afla in sprijin bilateral, intrucat piciorul anterior se gaseste in contact cu solul prin calcai. In timpul mersului bilateral, centrul de greutate a corpului are inaltimea minima. La sfarsitul acestei faze, corpul este impins inainte si in sus prin forta de impulsie a piciorului de sprijin, care apoi devine picior oscilant.

o Faza a IV-a sau pasul posterior al piciorului oscilant – se executa liber oscilatie in articulatia coxofemurala, concomitent cu o usoara flexi in genunchi si o usoara flexie dorsala in articulatia talocrurala ; flexia de genunchi si talocrurala au cas cop realizarea unei usoare scurtari a membrului inferior care oscileaza, inlesnind astfel miscarea, mai ales in momentul trecerii pe verticala.

o Faza a V-a sau momentul verticalei piciorului oscilant – piciorul oscilant trece usor flectat pe la verticala, incrucisandu-se cu piciorul de sprijin, aflat, de asemenea, la momentul verticalei.

o Faza a VI-a sau pasul anterior al piciorului oscilant, care oscileaza de la verticala inainte, pregatindu-se sa ia contact cu solul, adica sa inceapa un nou ciclu al pasului dublu.

Dintre toate fazele descrise, cea mai importanta pentru miscarea inainte este cea de impulsie, cand forta musculaturii actioneaza in directia deplasarii corpului. In faza de amortizare se franeaza miscarea progresiva a corpului, reactia sprijinului opunandu-se deplasarii acestuia. ( fig. 2 )
Deplasarea prin mers a corpului in spatiu rezulta din interactiunea fortelor interne, si anume contractia musculaturii, cu forte externe care actioneaza in toate fazele mersului si mai ales la punctele de contact al corpului cu solul.

Desi specificul aparatului locomotor al omului imprima o forta de impulsie periodica, discontinua, totusi, in ansamblu, mersul este o miscare continua, care prezinta unele oscilatii.
Aceasta transformare a impulsului periodic intr-o miscare continua este rezultatul interactiunii cu fortele de inertie care se nasc in timpul mersului si cu particularitatile morfologice ale aparatului locomotor, constituit din parghii articulare.

Directia oblica si intermitenta a fortei motrice in mers este determinata de impulsia transmisa de membrul inferior pe sol in urma contractiei musculaturii din lantul triplei extensii. Forta de frecare este necesara impulsiei : este cunoscuta greutatea cu care se deplaseaza omul pe un plan lucios sau nisip, intrucat o parte din forta impulsiei se pierde.

Dupa cum rezulta din descrierea fazelor pasului dublu, fiecare membru inferior are un rol de sprijin si unu de oscilatie ; sprijinul bilateral se asigura in mers cand se termina impulsia si incepe amortizarea. Perioada de sprijin este putin mai mare decat cea de oscilatie.
In timpul mersului, piciorul de sprijin exercita o presiune asupra solului, care poate fi studiata prin inscrierea grafica cu ajutorul platformelor dinamografice.
Curba presiunii normale exercitate de piciorul de sprijin pe sol, oscileaza cu valori pozitive si negative de o parte si de alta a liniei greutatii corpului, avand o traiectorie caracteristica in functie de felul mersului. ( fig. 3 )
In faza de amortizare, presiunea pe sol depaseste la inceput valoarea greutatii corpului si este reprezentata de doua oscilatii pozitive care corespund contactului cu calcaiul si apoi cu varful piciorului.

Componenta tangentiala a presiunii pe sol variaza in functie de fazele miscarii piciorului de sprijin. ( fig. 4 )
Presiunea tangentiala a piciorului este mai intai negativa, apoi pozitiva .
Caracteristicile mersului

Pasul dublu acopera distanta care separa doua sprijiniri succesive ale aceluiasi picior pe sol ; lungimea sa se masoara de la calcai.
Pasul simplu inseamna distanta dintre calcaiul piciorului de contact cu solul si varful piciorului de impulsie ; el se realizeaza in timpul sprijinului bilateral.
Lungimea pasului simplu depinde de lungimea membrelor inferioare si de actiunea de impulsie ; in medie, el este de 0,63m la barbat si de 0,50m la femeie. S-a observat ca pasii aceluiasi individ nu sunt egali intre ei ; de regula, pasul este mai lung cand membrul inferior stang serveste ca sprijin.

In toate tempourile de mers, cei doi pasi simplu ai unui pas dublu au, adeseori, lungimi inegale ; pasul mai lung corespunde membrului inferior cu musculatura mai dezvoltata. Astfel, la fiecare om, si mai ales la sportivi, forta musculara este mai dezvoltata la unul din membrele inferioare.
Cand omul duce greutati, lungimea pasului si frecventa mersului scad. « mai multe referate din Fizica