Biomecanica miscarii umane poate fi definita ca interdisciplina care descrie, analizeaza si evalueaza miscarea umana. Miscarile fizice implicate sunt de o mare diversitate: mersul persoanelor cu deficiente neurofizice, ridicarea unei greutati de catre un muncitor sau performantele unui atlet. Principiile fizice si biologice care se aplica sunt aceleasi in toate cazurile, ceea ce se schimba este doar specificul miscarii si nivelul de detaliu care se cere in privinta performantelor fiecarei miscari.
Biomecanica, mecanica adaptata la formele de manifestare a fiintelor vii, are o mare importanta, din punct de vedere al scopurilor si obiectivelor kinetoterapiei, studiind particularitatile miscarilor din diferite domenii ale activitatii motrice. La baza miscarilor stau factorii morfo-functionali, rezultati din miscarea insasi. Miscarea a influentat si influenteaza corpul omenesc, structurandu-l si formandu-l apt de a realiza miscari din ce in ce mai complexe. Structurile corpului omenesc sunt structuri functionale, produse prin functiune, cu scopul de a crea functii.
Lista specialistilor interesati in aspectele miscarii umane este lunga: ortopezi, chirurgi antrenori de atletism, ingineri din domeniul recuperarii functionale, terapeuti, kineziologi, specialisti in ortezare si protezare, psihiatrii, proiectanti de echipament sportiv.
La nivel fundamental numele dat stiintei care se ocupa de problematica diversa a miscarii umane este cel de KINEZIOLOGIE.
Aceasta disciplina, in plina evolutie combina aspecte ale fiziologiei, ale invatarii motorii, ale fiziologiei exercitiilor fizice precum si multe cunostiintede biomecanica.
BIOMECANICA, ca dezvoltare a stiintelor vietii si a celor fizice, este construita pe corpul cunostiintelor de baza ale fizicii, chimiei, matematicii, fiziologiei si anatomiei. Ea poate fi definita ca stiinta care studiaza caracteristicile raspunsului in timp si spatiu ale materialelor biologice, solide, lichide si visco-elastice , si ale corpului uman in ansamblu cind sunt supuse actiunii unor sisteme de fortele interne si externe. Cu alte cuvinte ea aplica legile mecanice la studiul sistemelor biologice, umane si animale.
1.2 MISCAREA CA FORMA DE EXISTENTA A MATERIEI
Biomecanica este stiinta care studiaza miscarile fiintelor vii, tinand seama de caracteristicile lor mecanice. Ea poate fi considerata o mecanica aplicata la statica si dinamica vietuitoarelor in general si a omului in special. Are un domeniu de cercetare apropiat de cel al anatomiei, fiziologiei si mecanicii. La acestea se mai poate adauga biochimia, care furnizeaza date asupra metabolismului, legate de procesul de miscare, de efortul fizic in procesul de recuperare.
Biomecanica studiaza modul cum iau nastere fortele musculare, analizandu-le din punct de vedere mecanic, cum intra in relatie cu fortele exterioare care actioneaza asupra corpului. Pornind de la aceste relatii de interdependenta, biomecanica exercitiilor fizice stabileste eficienta lor mecanica si indica metodele practice pentru cresterea randamentului in functie de scopul antrenamentului fizic.
De la studiile biomecanice se asteapta solutii stiintifice, in vederea insusirii unor tehnici rationale. Totodata, cercetarile biomecanice mai au si scopul de a constata in mod obiectiv, greselile care apar in decursul efectuarii exercitiilor fizice, de a descoperi cauzele mecanice si de a prevedea consecintele in procesul insusirii miscarilor din cadrul procesului de recuperare. In acest fel, biomecanica poate indica masurile ce se impun pentru insusirea corecta a unei tehnici, poate formula indicatii metodice pretioase, poate contribui la perfectionarea tehnicilor. Biomecanica exercitiului fizic terapeutic studiaza atat miscarile active, cat si pozitiile corpului, conditionate de organele de sprijin si de miscare ale corpului.
Continutul biomecanicii poate fi impartit in:
- biomecanica generala, care studiaza legile obiective, generale ale miscarilor;
- biomecanica speciala, care studiaza particularitatile miscarilor din diferite domenii ale activitatii motrice. Din acest punct de vedere, in afara biomecanicii speciale a exercitiilor fizice, mai exista biomecanica speciala a muncii, a deficientilor fizici etc.
Biomecanica mai contribuie, prin insusirea notiunilor de spatiu, timp, miscare, a celor cu privire la proprietati si forme fundamentale ale existentei materiei, a notiunilor despre interdependenta intre fortele care concura la efectuarea miscarilor, la o justa intelegere a fenomenelor vietii.
Miscarea, in sensul cel mai inalt, filozofic, este forma de existenta a materiei, insusirea esentiala si inseparabila a materiei. Miscarea nu poate exista fara materie, dupa cum nici materia nu exista fara miscare. NU exista, deci, miscare "pura", imateriala.
Miscarea, ca si materia, este vesnica. Nu poate fi creata si nu poate fi distrusa. Descartes exprima astfel acest adevar: "cantitatea de miscare existenta in lume este totdeauna aceeasi". Izvorul miscarii se afla in materia insasi, impulsul interior al oricari miscari constituindu-l contradictiile, lupta contrariilor. Chiar forma cea mai simpla de miscare, deplasarea corpurilor in spatiu, este o contradictie; despre corpul in miscare se poate spune ca, in aceeasi clipa, el se afla si nu se afla in acelasi loc.
Miscarea este absoluta, iar repausul o masura, o expresie a miscarii, opusul miscarii. Repausul este relativ si are sens numai in raport cu forma individuala de miscare.
Miscarea in sens filozofic, nu reprezinta o simpla deplasare in spatiu a obiectelor materiale, ci, orice schimbare, orice transformare, observata in natura si societate.
Exista o scara larga a posibilitatilor de miscare:
- Miscarea microparticulelor materiei (automiscarea) - deplasarile protonilor, electronilor, cu alte cuvinte a particulelor elementare.
- Miscarea mecanica- deplasarea corpurilor in spatiu - este forma cea mai veche de miscare cunoscuta si se refera la miscarea corpurilor inerte.
- Miscarea fizica - miscarea moleculara sub forma de caldura, lumina, electricitate
- Miscarea chimica - combinarea si dezagregarea atomilor.
- Miscarea biologica - viata celulei si a organismelor vii, metabolismele, locomotia lor.
- Miscarea sociala - viata sociala.
Intre formele principale ale miscarii exista o legatura reciproca, ele putandu-se transforma una in alta. Miscarea mecanica se transforma, in anumite conditii, in miscare fizica etc. Dar, intre diferitele forme de miscare sunt si deosebiri fundamentale, legate de natura purtatorului unei forme de miscare, de legile specifice ale fiecarei forme si de contradictiile proprii care genereaza miscarea in cadrul fiecarei forme.
Miscarea biologica (viata si locomotia organismelor vii) este o forma superioara de miscare, care dispune de calitati si mecanisme speciale, ce nu pot fi explicate numai prin aplicarea legilor miscarilor mecanice, fizice sau chimice, considerate forme inferioare. Formele inferioare sunt, in acest caz numai auxiliare si nu pot epuiza esenta formei superioare a miscarii biologice. Ex: natura biocurentilor nervosi si musculari nu este identica naturii curentilor electrici. Segmentele osoase nu actioneaza ca niste simple parghii si forta lor de actiune nu se poate determina matematic, apeland la formulele clasice de determinare a functiilor mecanice ale parghiilor, deoarece intervin o serie de factori, care nu pot fi incadrati (componenta articulara, momentul muschiului, interventia scripetelor de flexie, existenta muschilor poliarticulari).
Iata de ce, in intelegerea si interpretarea miscarii biologice, aplicarea legilor din mecanica, din fizica si chimie, nu reuseste sa redea intreaga complexitate a fenomenelor. Aplicarea acestor legi poate prezenta, schematic si mecanicist, numai aspecte singulare ale complexului proces biologic, care este locomotia animala sau umana.
1.3 CORPUL OMENESC - UN TOT UNITAR
Organismul uman, in miscare, trebuie privit ca un intreg, nu ca o manifestare izolata a unor mecanisme ale anumitor aparate si sisteme care ar actiona complet independent. In acelasi timp, studiul analitic al factorilor morfo-functionali, care stau la baza exercitiilor fizice nu este semnificativ, decat daca este urmat de reintegrarea acestor factori si a caracteristicilor in "totul" organismului. Pe langa aceasta integrare, este necesara si stabilirea relatiilor obiective dintre organismul ca intreg si mediul in care se misca.
Rezultat al unei indelungate filogeneze si al unei ontogeneze complicate, perfectionarea continua a aparatului locomotor si a sistemului nervos a dus la posibilitati din ce in ce mai complexe de statica si miscare, culminand cu cea mai complexa forma de miscare, statica si locomotia umana.
Factorii morfo-functionali si interdependenta lor
La baza miscarilor stau factorii morfo-functionali rezultati din miscarea insasi:
- organele aparatului locomotor: oase, articulatii, muschi
- organele sistemului nervos: receptorii, nervii senzitivi, maduva spinarii, encefalul, nervii motori, placile motorii, sistemele gamma
Intrarea in actiune a tuturor acestor factori in timpul miscarii este o conditie obligatorie pentru ca ea sa se desfasoare in parametrii normali, mecanismele lor de functionare sunt stereotipe si pot fi incadrate sub forma de principii.
Relatiile dintre organism si mediu
O serie de factori externi exercita influente asupra diferitelor etape ale miscarii:
- rezistenta si elasticitatea solului;
- acceleratia gravitationala;
- temperatura mediului inconjurator;
- presiunea atmosferica.
Exemple: temperatura scazuta scade excitabilitatea neuro-musculara si are efect vasoconstrictor. Prin aceste influente, scade randamentul muscular.
Influenta exercitiilor fizice asupra structurarii corpului omenesc
Miscarea a influentat si influenteaza corpul omenesc, structurandu-l si formandu-l apt de a realiza miscari din ce in ce mai complexe. Structurile corpului omenesc sunt structuri functionale, produse prin functiune, cu scopul de a crea functii.
Functia poate fi definita, dupa Repciuc, ca o actiune, ca un proces complex, a carui caracteristica generala este aceea de a se desfasura in timp. Forma structurii functionale ar putea fi definita, in acelasi mod, ca o stare complexa a carei caracteristica generala este aceea de a se desfasura in spatiu.
Forma si functia nu sunt insa decat aspecte ale manifestarii aceleiasi unitati - materia vie- si nu pot exista una fara cealalta, asa cum miscarea nu poate exista in afara materiei. Desfasurarea lor in timp si spatiu se conditioneaza reciproc, functia creand forma, forma creand functia. Prin urmare, forma nu este o stare definitiv imuabila, ci este permanent modelata de functie, adica este o forma functionala.
Functia reprezinta excitantul indispensabil vietuirii materiei insasi, modul de existenta al formei. Ea are, inainte de toate, valoare trofica, intretinand forma. Valoarea trofica a excitantului functional nu se exercita insa direct asupra formei, ci prin intermediul sistemului nervos. Este, deci, vorba de o valoare trofica mediata.
Locomotia, miscarile segmentelor aparatului locomotor, exercitiile fizice, reprezinta functia aparatului locomotor. Factorii morfo-functionali care il alcatuiesc reprezinta forma lui. Interconditionarea dintre locomotie, ca functie, si aparatul locomotor, ca forma, este evidenta si reprezinta una din premisele de baza ale fundamentarii stiintifice a rolului si importantei exercitiului fizic profilactic si terapeutic.
1.4 CERCETARI PRIVIND BIOMECANICA PERFORMANTEI UMANE
Domeniul de baza al biomecanicii este acela de a aplica legile mecanice la organismele vii in acelasi mod in care ele se aplica la obiectele studiate de mecanica corpului. Structura tensiunilor mecanice ale unui copac, depladarea in apa a unui innotator, sau alergarea unui maratonist sunt tratate cu aceleasi legi ale mecanicii la fel ca in cazul alunecari unui paralelipiped din lemn pe un plan inclinat, caz binecunoscut din experimentele clasice ale fizicii.
Biomecanica este un domeniu interdisciplinar cu ramuri in discipline diferite ca antropologie fizica, ortopedie, bioinginerie si performanta umana. In toate aceste discipline scopul general al biomecanicii este de a intelege relatiile mecanice de tip cauza effect care determina sau influenteaza miscarea umana. De altfel in fiecare domeniu al biomecanicii se incearca intelegerea legaturii dintre structura si functie in cazul antropologiei, dezvoltarea de structure protetice optime in cazul ortopediei si bioingineriei, respective descrierea, explicarea si predictia aspectelor mecanice din exercitiile fizice, sport si jocuri in cazul performantei umane.
Se poate spune ca cercetarile biomecanice au doua mari directii in ceea ce priveste performanta umana: "stiinta de baza" si "stiinta aplicata." In cazul stiintei de baza, Biomecanica incearca sa inteleaga cum functioneaza din punct de vedere macanic corpul uman in conditii de effort maxim. Atunci cand un atlet obtine un maxim de performanta, o parte este datorata antrenamentului atletului, dar cea mai mare parte este determinata de eficacitatea cu care atletul isi utilizeaza corpul. Aceasta eficienta poate fi imbunatatita prin coordonarea miscarilor diferitelor parti ale organismului, astfel incat sa-i permita antrenarea muscular pentru marirea efortului. Astfel valoarea performantei depinde de antrenamentul atletului dar si de tehnica folosita. Obiectivul de baza este acela de a intelege mecanismele cauza effect care fac ca unele tehnici sa fie mai bune decat altele, si in final sa gaseasca o tehnica optima care sa conduca la cea mai buna performanta umana. Stiinta de baza are o limitare in aplicarea sa. Odata ce este cunoscuta tehnica optima care trebuie folosita pentru obtinerea performantei, este posibila examinarea individual a atletilor pentru a detremina ce erori tehnice trebuie indepartate. Corectarea acestor defecte poate imbunatati performanta subiectului.
1.5 SCURT ISTORIC PRIVIND STUDIEREA MISCARII
Verne Thompson Inman (1905-1980)
Studiile sale de biomecanica miscarii au stability ca domeniu de dezvoltare legaturile dintre activitatile aplicative ingineresti si expertizarea problemelor clinice.
Dupa cel de-al doilea razboi mondial el a publicat studii privind biomecanica umarului, studii folosite in dezvoltarea de tehnici aplicate in protezare la persoanelor amputate (veteran din cel de-al doilea razboi mondial.
3. [andersen:1998] N. H. Andersen, J. Soberg, H. Johannsen, O. Sneppen. Frozen
4. shoulder: Arthrtoscopy and manipulation under general anesthesia and early passive motion. J. Shoulder Elbow Surg., 218-222, 1998.
5. [binder:1984-1] A. I. Binder, D. J. Bulgen, B. L. Hazleman, S. Roberts. Frozen shoulder: a long-term prospective study. Ann. Rheum. Dis., 43, 361-364, 1984.
6. [binder:1984-2] A. I. Binder, D. Y. Bulgen, B. L. Hazleman, J. Tudor. Frozen shoulder: an arthrographic and radionuclear scan assessment. Ann. Rheum. Dis., 43,365-369, 1984.
7. [binder:1986] A. I. Binder, B. L. Hazleman. A controlled study of oral prednisolone in Frozen shoulder. British J. Rheumatology, 25, 288-292, 1986
8. [boone:1979] D. C. Boone, S. Azen. Normal range of motion of joints in male subjects. J. Bone Joint Surg., 61-A, 756-759, 1979.
9. [bridgman:1972] J. F. Bridgman. Periarthrtis of the shoulder and diabetes mellitus. Ann. Rheum. Dis., 31, 69-71, 1972.
10. [bulgen:1984] D. Y. Bulgen, A. I. Binder, B. Hazlman. Frozen shoulder: prospective clinical study with an evaluation of three treatment regimens. Ann. Rheum. Dis.,43, 353-360, 1984.
11. [bunker:1995-1] T. D. Bunker, P. P. Anthony. The pathology of frozen shoulder. J. Bone Joint Surg., 77-B, 677-683, 1995.
12. [bunker:1998] T. D. Bunker, P. T. Schranz. Clinical challenges in orthopaedics: The shouder. Oxford 1998
13. [clark:1992] J. M. Clark, T. D. Harryman. Tendons, ligaments, and capsule of the rotator cuff, gross and microscopic anatomy. J. Bone Joint Surg., 74-A, 713-725, 1992.
14. [codman:1934] E. A. Codman. Tendinitis of the short rotators. Ruptures of the Supraspinatus Tendon and Other Lesions in or about the Subacromial Bursa.Thomas Todd and Co., 1934.
15. [constant:1985] C. R. Constant, A. Murley. A clinical method of functional assessment of the shoulder. Clin. Orthop. Rel. Res., 214, 160-164, 1987.
16. [coventry:1953] M. B. Coventry. The problem of the painful shoulder. JAMA, 151, 177-185, 1953.
17. [dacre:1989] J. E. Dacre, N. Beeney, D. L. Scott. Injections and physiotherapy for the painful stiff shoulder. Ann. Rheum. Dis., 48, 322-325, 1989.
18. [duplay:1872] E. S. Duplay. De la periarthrite scapulo-humerale et des radeurs de l'epaule qui en sont la consequence. Arch. Gen. Med., 20, 513-542, 1872.
19. [fareed:1989] D. O. Fareed, W. R. Gallivan. Office management of frozen shoulder syndrome. Clin. Orthop. Rel. Res., 242, 177-183, 1989.
20. [fleming:1976] A. Fleming, S. Dodman. Personality in frozen shoulder. Ann. Rheum. Dis., 35, 456-457, 1976.
21. [grant:1965] J. C. B. Grant. Method of anatomy. 7 th edition, the Wiliams & Wilkins Co., Baltimore, 1965.
22. [grey:1978] R. G. Grey. The natural history of "idiopathic" frozen shoulder. J. Bone Joint Surg., 564, 1978.
23. [griggs:2000] S. M. Griggs, A. Ahn, A. Green. Idiopathic adhesive capsulitis. J. Bone Joint Surg., 82-A, 1398-1407, 2000.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
