ECHILIBRUL MECANIC AL CORPURILOR SISTEMUL LOCOMOTOR Referat realizat de: Tocileanu Cristina Vlad Simona Marin Ancutsa Cutaru Iuliana Anul I Clasa H Echilibrul mecanic Conform principiului fundamental al dinamicii, pentru ca un sistem de forţe care acţionează asupra unui corp, să nu-i schimbe starea de mişcare rectilinie sau de repaus, este necesar ca rezultanta acestor forţe să fie nulă. Această concluzie este valabilă numai la mişcarea de translaţie a corpurilor, nu şi referitor la mişcarea de rotaţie a acestora. Rezultă că echilibrul corpurilor trebuie studiat atât în raport cu mişcarea de translaţie cât şi cu mişcarea de rotaţie. Corpurile rigide sunt în echilibru în raport cu mişcarea de translaţie dacă sunt în repaus sau dacă se deplasează rectiliniu şi uniform faţă de sistemele de referinţă inerţiale. Un corp solid rigid va fi în echilibru de translaţie dacă rezultanta forţelor ce acţionează asupra lui este nulă: Prin mişcarea de rotaţie a corpului rigid se înţelege mişcarea în care toate punctele sale descriu cercuri cu centrele pe o dreaptă numită axă de rotaţie. După cum se ştie, efectul de rotaţie al unei forţe, se defineşte momentul forţei: M=Frsina Condiţia pentru ca un corp rigid să fie în echilibru faţă de mişcarea de rotaţie este ca momentul rezultant al forţelor faţă de un punct, numit pol, sau faţă de o axă să fie nul: Alegerea polului de rotaţie se face convenabil în vederea scrierii comode a tuturor momentelor. Uneori se pot alege chiar mai mulţi poli de rotaţie stabilind echilibrul pentru fiecare pol. Stabilirea condiţiilor de echilibru se face analizând posibilităţile de mişcare ale corpului: dacă este translatie, rotaţie sau ambele mişcări. Axe, planuri şi d i r e c ţi i de m i şc a r e Planurile anatomice = sunt suprafete care sectioneaza imaginar corpul sub o anumita incidenta. În raport cu orientarea fata de pozitia anatomoca a corpului se descriu 3 planuri: frontal - dispus paralel cu fruntea, împarte corpul într-o parte anterioara si o parte posterioara. sagital - este dispus vertical si antero-posterior, împarte corpul într-o parte dreapta si una stânga. transversal - este dispus orizontal si paralel cu solul, împarte corpul într-o parte superioara si una inferioara. Planurile medii ale corpului: medio-frontal, medio-sagital, mediotransversal sunt planuri principale. La intersectia celor trei planuri medii se gaseste centrul de greutate al corpului. Axele - se formeaza prin intersectarea a doua planuri: axul vertical - la intersectia planului frontal cu cel sagital axul sagital (antero-posterior) - la intersectia planului sagital cu cel transversal axul frontal (transversal) - la intersectia planului frontal cu cel transversal Toate articulatiile distale permit efectuarea unor miscari pure, într-un singur ax. Articulatiile proximale (umar, sold) permit efectuarea miscarilor în mai multe axe simultan. Articulatiile intermediare (cot- humerolnara, humeroradiala, radioulnara proximala, genunchi) realizeaza miscari în doua axe. În una din aceste axe se produce rotatia. Exemple: la cot miscarea de rotatie se executa în jurul axului longitudinal al antebratului. Ulna este imobila si miscarea este realizata doar de radius. Rotatiile la nivelul antebratului se numesc: pronatie - miscarea prin care fata palmara devine posterioara si policele medial supinatie - miscarea prin care fata palmara devine anterioara si policele lateral la genunchi miscarile de rotatie însotesc miscarile de flexie si extensie, datorita inegalitatii condililor femurali si a interventiei ligamentelor încrucisate: flexia peste 700 se asociaza cu rotatia interna a gambei prin care vârful piciorului este orientat medial. Amplitudinea rotatiei este de pâna la 200 extensia maxima se însoteste de rotatia externa a gambei prin care vârful piciorului este orientat lateral Din punct de vedere biomecanic miscarile se produc astfel: în plan sagital si ax frontal (transversal) - flexia si extensia în plan frontal si ax sagital - abductia si adductia în plan transversal si ax vertical - rotatia interna si externa Miscari posibile în articulatii: Flexia - este miscarea prin care 2 segmente articulate între ele se apropie unul de celalalt. Extensia - este miscarea inversa celei de flexie, prin care 2 segmente articulate între ele se îndeparteaza unul de celalalt. La umar miscarea de flexie mai este denumita proiectie înainte sau anteductie, iar cea de extensie proiectie înapoi sau retroductie. La articulatia gleznei avem flexie dorsala = flexia piciorului si flexia plantara = extensia piciorului. Abductia - este miscarea prin care segmentul respectiv se îndeparteaza de linia mediana a corpului. Adductia - este miscarea prin care segmentul se apropie de linia mediana a corpului. Rotatiile - se executa în jurul axei lungi a segmentului. Ele pot fi interne si externe. La nivelul antebratului vorbim de pronatie = rotatie interna si supinatie =rotatie externa. Circumductia - este miscarea care se executa concomitent pe mai multe planuri, miscare prin care segmentul descrie un con al carui vârf este reprezentat de axa articulatiei. Parghiile corpului uman Definitie: O pârghie este o bară rigidă care se poate roti în jurul unui punct fix, numit punct de sprijin. Pârghiile de gradul I :sunt pârghii de echilibru deoarece realizează echilibrul static. Forţa rezistentă este reprezentată de greutatea corpului sau a segmentului care se deplasează, iar forţa activă este reprezentată de inserţia pe segmentul osos a muşchiului care realizează mişcarea. Identificarea pârghiilor de gradul I în organismul uman: trunchiul se află în echilibru pe picioare ca o pârghie de gradul I; capul în echilibru pe coloana vertebrală. Punctul de sprijin este vertebra atlas, rezistenţa este reprezentată de greutatea capului, care tinde să cadă înainte, iar forţa activă este dezvoltată de muşchii cefei, care opresc căderea capului înainte; antebraţul în extensie se comportă ca o pârghie de gradul I; când se face îndoirea şi extinderea braţelor în poziţia „stând pe mâini”, antebraţul acţionează ca o pârghie de gradul I, muşchii extensori preiau rolul de agonişti atât în mişcarea de extensie, cât şi în cea de flexie, îndoirea braţelor în această poziţie o face greutatea şi o gradează muşchii extensori (triceps), iar extensia coatelor este realizată de muşchii extensori;în situaţia în care piciorul este fixat pe sol (la mers, alergare, momentul bătăii în săritură, cădere de la înălţime), segmentul gambei este tot o pârghie de ordinul I cu punctul de sprijin la mijloc. Pârghiile de gradul I in medicina: În practica medicală, pârghiile de gradul I sunt foarte numeroase, în primul rând pârghiile duble cum sunt foarfecele şi cleştii, care se împart în funcţie de utilitate, după lungimea braţelor. Foarfece pentru învins rezistenţe mari (cum ar fi gipsul sau cleştii pentru extracţii dentare) cu gură puternică şi mică şi mânere lungi (Kocher); apăsând pe un braţ de pârghie lung se poate învinge o rezistenţă mare; Cleştii la care braţele pârghiei pe care apăsăm sunt mici, iar cele pe care se aplică rezistenţa sunt lungi (forcepsul). Foarfecele şi cleştii la care mărimea braţelor forţei nu diferă prea mult de cea a braţelor rezistenţei (cleştele pentru tracţiunea limbii în caz de asfixiere, cleştele de manipulat pansamentele etc.) În secţiile de fizioterapie şi în laboratoare există tot felul de pârghii de gradul I (balanţe analitice, scripeţi etc.) Pârghiile de gradul II :sunt pârghii de forţă deoarece au rolul de a multiplica forţa. Aceste pârghii au, de obicei, formă de pană. Identificarea pârghiilor de gradul II în organismul uman: incisivii caninii piciorul având ca rezistenţă greutatea corpului transmisă prin tibie; greutatea corpului este aplicată la nivelul articulaţiei tibio-tarsiene, astfel încât forţa o vor da muşchii inseraţi prin tendonul lui Ahile pe calcaneu; punctul de sprijin, când stăm pe vârful picioarelor, se află la extremitatea metatarsienelor în contact cu solul; segmentul membrului superior în timpul executării flotărilor. Pârghiile de gradul al II-lea in medicina: Instrumentele medicale care au formă de pană funcţionează ca pârghii de gradul al II-lea: depresorul tobold pentru limbă, atela, divaricatoarele chirurgicale etc. Pârghiile de gradul III :sunt pârghii de deplasare, ele utilizând o forţă mare pentru a învinge o forţă mică, în schimb deplasează mult punctul de aplicaţie a forţei rezistente. Acest tip de pârghii este cel mai frecvent întâlnit în corpul uman. La acest tip de pârghii punctul de aplicaţie al forţei active – locul de inserare a muşchiului – se află întru punctul de sprijin – articulaţia – şi punctul de aplicaţie a forţei rezistente. Identificarea pârghiilor de gradul III în organismul uman: antebraţul în flexie funcţionează ca o pârghie de gradul al III-lea când muşchii flexori se contractă pentru a-l ridica; bicepsul se contractă producând o forţă care are punctul de aplicaţie pe antebraţ. În acest caz, braţul forţei active este de aproximativ 8 ori mai mic decât braţul forţei rezistente, rezultă că forţa activă trebuie să fie de 8 ori mai mare decât forţa rezistentă; coastele, în timpul respiraţiei, la inspiraţie şi expiraţie. Articulaţia costo – vertebrală reprezintă punctul de sprijin, zonele de inserţie a muşchiului pe corpul coastei reprezintă punctul de aplicaţie al forţei active iar partea anterioară a coastelor reprezintă rezistenţa; gamba acţionează ca o pârghie de gradul III, la fotbal, în cazul unui voleu, piciorul nu este fixat pe sol, deci punctul de aplicaţie al forţei active se află la mijloc iar rezistenţa este reprezentată de un ansamblu de forţe (greutatea mingii, greutatea piciorului etc.). Spre exemplu, însumând greutatea piciorului, greutatea gambei, greutatea obiectului lovit (mingii), forţa de contracţie a extensorilor gambei pe coapsă, precum şi valorile acceleraţiei rezultate din pendularea gambei spre înainte, rezultă că o minge de fotbal poate fi lovită cu o forţă de aproximativ 2 kN chiar de un individ neantrenat;mâna, atunci când prinde obiectele ca o pensă. Trebuie să reţinem faptul că, în organismul uman, aceeaşi pârghie poate să-şi schimbe gradul în raport cu poziţia în care acţionează segmentele: antebraţul, în mişcarea de flexie, se comportă ca o pârghie de gradul III, iar în poziţia stând pe mâini, ca o pârghie de gradul I. Pârghiile de gradul al III-lea in medicina: În laborator şi în practica medicală întâlnim pârghii de gradul al III-lea cum ar fi: pensele anatomice, pedalele diferitelor aparate dentare etc. SISTEMUL MUSCULAR Mișcările corpului Fiecare mișcare a corpului, de la o clipire a unei pleoape până la un salt în aer, este posibilă datorită muşchilor şi tendoanelor - extensii ale muşchilor care joacă un rol crucial în transmiterea forţei de contracţie a muşchiului la osul asupra căruia actionează. Mușchii Totalitatea muşchilor din organism formează sistemul muscular. Muşchii reprezintă aproximativ 40% din greutatea corpului. SISTEMUL OSOS Sistemul osos este format din totalitatea oaselor dintr-un organism. Oasele sunt organe dure si rezistente care alcătuiesc scheletul corpului Atunci cand stati in picioare formati o parghie de gradul I. Aplicatii ale parghiilor In viata de zi cu zi…