5

CuprinsCuprins .................................................................................................................................................................... 5 Cap 1. ...................................................................................................................................................................... 8 BIOMECANICA CA INTERDISCIPLINA............................................................................................................ 8 1.1 INTRODUCERE........................................................................................................................................... 8 1.2 MICAREA CA FORM DE EXISTEN A MATERIEI........................................................................ 8 1.3 CORPUL OMENESC - UN TOT UNITAR................................................................................................ 10 1.4 CERCETRI PRIVIND BIOMECANICA PERFORMANEI UMANE.................................................. 11 1.5 SCURT ISTORIC PRIVIND STUDIEREA MICRII............................................................................ 12 Cap 2 ..................................................................................................................................................................... 17 Cap 2 ..................................................................................................................................................................... 18 ANTROPOMETRIE ............................................................................................................................................. 18 2.1 SCOP........................................................................................................................................................... 18 2.2 STRUCTURAREA ESUTURILOR I ORGANELOR SUB INFLUENA FACTORILOR MECANICI ........................................................................................................................................................................... 18 2.3 DIMENSIUNILE SEGMENTELOR .......................................................................................................... 20 2.4 IMPORTANA STRUCTURII I ORGANIZRII ISTEMULUI OSOS, DIN PUNCT DE VEDERE BIOMECANIC.................................................................................................................................................. 21 2.4.1 Generaliti ........................................................................................................................................... 21 2.4.2 Structura esutului osos......................................................................................................................... 22 2.4.3 Organizarea esutului osos.................................................................................................................... 22 2.4.4 Procesul de osificare............................................................................................................................. 23 2.4.5 Creterea n lungime a oaselor.............................................................................................................. 24 2.4.6 Adaptarea funcional a osului legile arhitecturrii osoase ............................................................... 25 2.4.7 Lanurile osoase i prghiile ................................................................................................................. 27 2.4.8 Aciunea hipomochlionului .................................................................................................................. 31 2.5 IMPORTANA STRUCTURII I ORGANIZRII SISTEMULUI MUSCULAR, DIN PUNCT DE VEDERE BIOMECANIC ................................................................................................................................. 32 2.5 STRUCTURA MUCHIULUI SCHELETIC ............................................................................................. 33 2.5.1 Proprietile mecanice ale muchiului scheletic ................................................................................... 33 2.5.2 Gradarea contraciei.............................................................................................................................. 33 2.5.3 Elasticitatea i componentele elastice................................................................................................... 34 2.5.3 Sumaia contraciilor............................................................................................................................. 34 2.6. ELEMENTE DE BIOMECANIC MUSCULAR................................................................................. 35 2.6.1 Clasificarea funcional a muchilor .................................................................................................... 35 2.6.2 Reprezentarea grafic a aciunii musculare .......................................................................................... 36 2.6.3 Adaptarea funcional a muchiului ..................................................................................................... 36 2.7. DENSITATE, MASA I PROPRIETI INERIALE ....................................................................... 36 2.7.1. Densitateaintreguluicorp ................................................................................................................. 37 2.7.2 Densitilesegmentelor ................................................................................................................ 38 2.8. MASA SEGMENTULUI I CENTRUL SU DE MAS.................................................................. 38 2.9. CENTRUL DE MAS AL UNUI SISTEM DE SEGMENTE ............................................................. 39 2.10. MOMENTUL DE INERIE I RAZA DE GIRAIE...................................................................... 41 2.10.1.Teoremaaxelorparalele................................................................................................................... 42 2.11. UTILIZAREA DATELOR ANTROPOMETRICE I A DATELOR CINEMATICE ........................... 43 2.12. MSURTORI EXPERIMENTALE...................................................................................................... 45 Cap. 3 .................................................................................................................................................................... 49 IMPORTANA TIPURILOR I STRUCTURII ARTICULAIILOR, DIN PUNCT DE VEDERE BIOMECANIC...................................................................................................................................................... 49 3.1 TIPURI I STRUCTURI ARTICULARE .................................................................................................. 49 3.2. CLASIFICAREA ARTICULAIILOR ..................................................................................................... 51 3.3 CONDUCEREA N ARTICULAII .......................................................................................................... 54 3.4. SUPRAFEELE ARTICULARE.............................................................................................................. 54 3.5 ELEMENTE DE BIOMECANIC ARTICULAR .................................................................................. 57 3.6 ADAPTAREA FUNCIONAL A ARTICULAIILOR.......................................................................... 58 3.7 CENTRUL DE MICARE I ARTICULAIILE ...................................................................................... 59 3.8 CUPLURI I LANURI CINEMATICE ................................................................................................... 61

6

Cap 4 ..................................................................................................................................................................... 63 BIOMECANICA CENTURII SCAPULARE I MEMBRULUI SUPERIOR ..................................................... 63 4.1 BIOMECANICA CENTURII SCAPULARE ............................................................................................. 63 4.2 CINEMATICA ARTICULAIEI STERNO-CLAVICULARE.................................................................. 65 4.3 CINEMATICA ARTICULAIEI ACROMIO-CLAVICULARE .............................................................. 66 4.4 CINEMATICA ARTICULAIEI SCAPULO-TORACICE ....................................................................... 67 4.5 CINEMATICA CENTURII SCAPULARE, N ANSAMBLU................................................................... 69 4.6 CINEMATICA ARTICULAIEI SCAPULOHUMERALE ...................................................................... 72 4.7 ELEMENTE DE BIOMECANIC A COTULUI ...................................................................................... 82 4.7.1. Cinematicaarticulaiilorcotului .................................................................................................... 82 4.7.2. Biomecanicamusculaturiicotului.................................................................................................. 86 4.8 BIOMECANICA MINII........................................................................................................................... 88 4.8.1.Cinematicaminii ................................................................................................................................ 89 4.8.2.Prehensiunea....................................................................................................................................... 92 Cap 5 ..................................................................................................................................................................... 94 ELEMENTE DE BIOMECANIC A COLOANEI VERTEBRALE................................................................... 94 5.1. ELEMENTE DE ANATOMIE FUNCIONAL A COLOANEI VERTEBRALE ................................. 94 5.2. ELEMENTE DE BIOMECANIC A COLOANEI VERTEBRALE...................................................... 102 5.3. PARTICULARITI STRUCTURALE I BIOMECANICE ALE COLOANEI CERVICALE........... 106 5.4. PARTICULARITI STRUCTURALE I BIOMECANICE ALE CUTIEI TORACICE.................... 111 5.4.1 Biomecanica coastelor vertebrosternale ............................................................................................. 112 5.4.2 Biomecanica coastelor vertebrocondrale ............................................................................................ 113 Cap 6 ................................................................................................................................................................... 116 BIOMECANICA CENTURII PELVINE I OLDULUI .................................................................................. 116 6.1 BIOMECANICA CENTURII PELVINE.................................................................................................. 116 6.1.1 Funcia static a centurii pelvine ....................................................................................................... 117 6.1.2 Funcia dinamic a centurii pelvine i oldului.................................................................................. 120 6.2. PARTICULARITI STRUCTURALE I FUNCIONALE ALE OLDULUI ............................. 120 6.3 STABILITATEA OLDULUI.................................................................................................................. 123 6.5BIOMECANICACENTURIIPELVINEIOLDULUINTIMPULMERSULUI .................................................... 124 6.6ANTROPOMETRIEMUSCULAR................................................................................................................. 124 6.6.1 Aria transversal a muchilor ............................................................................................................. 125 6.6.2 Modificarea lungimii muchiului n timpul micrii .......................................................................... 125 6.6.3 Fora pe unitate de suprafata transversala (tensiunea) ...................................................................... 126 Cap 7 ................................................................................................................................................................... 127 LUCRUL MECANIC, ENERGIA SI PUTEREA............................................................................................... 127 7.1.INTRODUCERE.......................................................................................................................................... 127 7.2.LEGILEFIZICEALEMICRII.UNITIDEMSUR. ................................................................................. 127 7.3FORELEINTERIOAREALELOCOMOIEI:IMPULSULNERVOSICONTRACIAMUSCULAR ................... 130 7.4 FORELE INTERIOARE ALE LOCOMOIEI: PRGHIA OSOS I MOBILITATEA ARTICULAR ......................................................................................................................................................................... 134 7.6MUCHIIMULTIARTICULARI...................................................................................................................... 138 7.7FORELEEXTERIOAREALELOCOMOIEI .................................................................................................. 138 7.8ENERGIAILUCRULMECANIC................................................................................................................... 140 7.9CAUZELEMICRIIINEFICIENTE ................................................................................................................ 152 7.10.SINTEZAFLUXURILORDEENERGIE ......................................................................................................... 155 7.11.FORMEDESTOCAREAENERGIEI............................................................................................................ 156 Cap 8 ................................................................................................................................................................... 158 BIOMECANICA LOCOMOIEI UMANE........................................................................................................ 158 8.1. ISTORICUL CERETRILOR PRIVIND LOCOMOIA UMAN....................................................... 158 8.2 . EVOLUIA TEHNICILOR I ECHIPAMENTELOR DE NREGISTRARE A MICRII................ 158 8.3 TERMINOLOGIA DESCRIERII LOCOMOIEI UMANE .................................................................... 162 8.4 MASURARE, DESCRIERE, ANALIZA SI EVALUARE....................................................................... 166 8.5 MSURAREA, DESCRIEREA I MONITORIZAREA........................................................................ 167 8.6 ANALIZA MICRII ............................................................................................................................. 168 8.7 EVALUAREA I INTERPRETAREA.................................................................................................... 169 8.8. BIOMECANICA I RELAIA SA CU FIZIOLOGIA I ANATOMIA ................................................ 170 8.9 DIFERITE FORME DE MERS ................................................................................................................ 172 8.10. VARIABILE KINEMATICE................................................................................................................ 180 8.11. CONCLUZII .......................................................................................................................................... 191 Cap 9 ................................................................................................................................................................... 194

7

TEHNICI DE MODELARE BIOMECANICA ASISTATA DE CALCULATOR ............................................ 194 BIBLIOGRAFIE ................................................................................................................................................. 199

8

Cap1. BIOMECANICACAINTERDISCIPLIN

1.1INTRODUCEREBiomecanica micrii umane poate fi definit ca interdisciplin care descrie, analizeaz i evalueaz micarea uman. Micrile fizice implicate sunt de o mare diversitate:mersulpersoanelorcudeficieneneurofizice,ridicareauneigreutidectreun muncitor sau performanele unui atlet. Principiile fizice i biologice care se aplica sunt aceleaiintoatecazurile,ceeaceseschimbaestedoarspecificulmiscariiiniveluldedetaliu caresecereinprivintaperformantelorfiecareimiscari. Biomecanica,mecanicadaptatlaformeledemanifestareafiinelorvii,areomare importan, din punct de vedere al scopurilor i obiectivelor kinetoterapiei, studiind particularitilemicrilordindiferitedomeniialeactivitiimotrice.Labazamicrilorstau factoriimorfofuncionali,rezultaidinmicareansi.Micareaainfluenatiinflueneaz corpul omenesc, structurndul i formndul apt de a realiza micri din ce n ce mai complexe. Structurile corpului omenesc sunt structuri funcionale, produse prin funciune, cuscopuldeacreafuncii. Listaspecialistilorinteresatiinaspectelemiscariiumaneestelunga:ortopezi,chirurgi antrenori de atletism, ingineri din domeniul recuperarii functionale, terapeuti, kineziologi, specialistiinortezareiprotezare,psihiatrii,proiectantideechipamentsportiv. La nivel fundamental numele dat stiintei care se ocupa de problematica diversa a miscariiumaneesteceldeKINEZIOLOGIE. Aceasta disciplina, in plina evolutie combina aspecte ale fiziologiei, ale invatarii motorii,alefiziologieiexercitiilorfiziceprecumimultecunostiintedebiomecanica. BIOMECANICA, ca dezvoltare a stiintelor vietii i a celor fizice, este construita pe corpulcunostiintelordebazaalefizicii,chimiei,matematicii,fiziologieiianatomiei.Eapoate fidefinitacastiintacarestudiazacaracteristicileraspunsuluiintimpispatiualematerialelor biologice,solide,lichideiviscoelastice,ialecorpuluiumaninansamblucindsuntsupuse actiuniiunorsistemedeforteleinterneiexterne.Cualtecuvinteeaaplicalegilemecanice lastudiulsistemelorbiologice,umaneianimale.

1.2MICAREACAFORMDEEXISTENAMATERIEIBiomecanica este tiina care studiaz micrile fiinelor vii, innd seama de caracteristicile lor mecanice. Ea poate fi considerat o mecanic aplicat la statica i dinamica vieuitoarelor n general i a omului n special. Are un domeniu de cercetare apropiat de cel al anatomiei, fiziologiei i mecanicii. La acestea se mai poate aduga biochimia, care furnizeaz date asupra metabolismului, legate de procesul de micare, de efortulfizicnprocesulderecuperare. Biomecanica studiaz modul cum iau natere forele musculare, analizndule din punctdevederemecanic,cumintrnrelaiecuforeleexterioarecareacioneazasupra corpului. Pornind de la aceste relaii de interdependen, biomecanica exerciiilor fizice

9

stabileteeficienalormecaniciindicmetodelepracticepentrucreterearandamentului nfunciedescopulantrenamentuluifizic. De la studiile biomecanice se ateapt soluii tiinifice, n vederea nsuirii unor tehnici raionale. Totodat, cercetrile biomecanice mai au i scopul de a constata n mod obiectiv, greelile care apar n decursul efecturii exerciiilor fizice, de a descoperi cauzele mecaniceideaprevedeaconsecinelenprocesulnsuiriimicrilordincadrulprocesului derecuperare.nacestfel,biomecanicapoateindicamsurileceseimpunpentrunsuirea corect a unei tehnici, poate formula indicaii metodice preioase, poate contribui la perfecionarea tehnicilor. Biomecanica exerciiului fizic terapeutic studiaz att micrile active,ctipoziiilecorpului,condiionatedeorganeledesprijinidemicarealecorpului. Coninutulbiomecaniciipoatefimpritn: biomecanicageneral,carestudiazlegileobiective,generalealemicrilor; biomecanica special, care studiaz particularitile micrilor din diferite domenii ale activitii motrice. Din acest punct de vedere, n afara biomecanicii speciale a exerciiilor fizice, mai exist biomecanica special a muncii,adeficienilorfizicietc. Biomecanicamaicontribuie,prinnsuireanoiunilordespaiu,timp,micare,acelor cu privire la proprieti i forme fundamentale ale existenei materiei, a noiunilor despre interdependena ntre forele care concur la efectuarea micrilor, la o just nelegere a fenomenelorvieii. Micarea, n sensul cel mai nalt, filozofic, este forma de existen a materiei, nsuirea esenial i inseparabil a materiei. Micarea nu poate exista fr materie, dup cumnicimaterianuexistfrmicare.NUexist,deci,micare"pur",imaterial. Micarea, ca i materia, este venic. Nu poate fi creat i nu poate fi distrus. Descartes exprima astfel acest adevr: "cantitatea de micare existent n lume este totdeauna aceeai". Izvorul micrii se afl n materia nsi, impulsul interior al oricri micri constituindul contradiciile, lupta contrariilor. Chiar forma cea mai simpl de micare, deplasarea corpurilor n spaiu, este o contradicie; despre corpul n micare se poatespunec,naceeaiclip,elseaflinuseaflnacelailoc. Micareaesteabsolut,iarrepausulomsur,oexpresieamicrii,opusulmicrii. Repausulesterelativiaresensnumainraportcuformaindividualdemicare. Micarea n sens filozofic, nu reprezint o simpl deplasare n spaiu a obiectelor materiale,ci,oriceschimbare,oricetransformare,observatnnaturisocietate. Existoscarlargaposibilitilordemicare: Micarea microparticulelor materiei (automicarea) deplasrile protonilor, electronilor,cualtecuvinteaparticulelorelementare. Micarea mecanic deplasarea corpurilor n spaiu este forma cea mai vechedemicarecunoscutisereferlamicareacorpurilorinerte. Micarea fizic micarea molecular sub form de cldur, lumin, electricitate Micareachimiccombinareaidezagregareaatomilor. Micarea biologic viaa celulei i a organismelor vii, metabolismele, locomoialor. Micareasocialviaasocial. ntre formele principale ale micrii exist o legtur reciproc, ele putnduse transforma una n alta. Micarea mecanic se transform, n anumite condiii, n micare fizic etc. Dar, ntre diferitele forme de micare sunt i deosebiri fundamentale, legate de

10

natura purttorului unei forme de micare, de legile specifice ale fiecrei forme i de contradiciilepropriicaregenereazmicareancadrulfiecreiforme. Micarea biologic (viaa i locomoia organismelor vii) este o form superioar de micare, care dispune de caliti i mecanisme speciale, ce nu pot fi explicate numai prin aplicarea legilor micrilor mecanice, fizice sau chimice, considerate forme inferioare. Formele inferioare sunt, n acest caz numai auxiliare i nu pot epuiza esena formei superioareamicriibiologice.Ex:naturabiocurenilornervoiimuscularinuesteidentic naturiicurenilorelectrici.Segmenteleosoasenuacioneazcanitesimpleprghiiifora lor de aciune nu se poate determina matematic, apelnd la formulele clasice de determinareafunciilormecanicealeprghiilor,deoareceintervinoseriedefactori,carenu pot fi ncadrai (componenta articular, momentul muchiului, intervenia scripetelor de flexie,existenamuchilorpoliarticulari). Iat de ce, n nelegerea i interpretarea micrii biologice, aplicarea legilor din mecanic, din fizic i chimie, nu reuete s redea ntreaga complexitate a fenomenelor. Aplicareaacestorlegipoateprezenta,schematicimecanicist,numaiaspectesingulareale complexuluiprocesbiologic,careestelocomoiaanimalsauuman.

1.3CORPULOMENESCUNTOTUNITAROrganismuluman,nmicare,trebuieprivitcaunntreg,nucaomanifestareizolata unor mecanisme ale anumitor aparate i sisteme care ar aciona complet independent. n acelaitimp,studiulanaliticalfactorilormorfofuncionali,carestaulabazaexerciiilorfizice nu este semnificativ, dect dac este urmat de reintegrarea acestor factori i a caracteristicilor n "totul" organismului. Pe lng aceast integrare, este necesar i stabilirearelaiilorobiectivedintreorganismulcantregimediulncaresemic. Rezultat al unei ndelungate filogeneze i al unei ontogeneze complicate, perfecionareacontinuaaparatuluilocomotoriasistemuluinervosaduslaposibilitidin ce n ce mai complexe de static i micare, culminnd cu cea mai complex form de micare,staticailocomoiauman. Factoriimorfofuncionaliiinterdependenalor Labazamicrilorstaufactoriimorfofuncionalirezultaidinmicareansi: organeleaparatuluilocomotor:oase,articulaii,muchi organele sistemului nervos: receptorii, nervii senzitivi, mduva spinrii, encefalul,nerviimotori,plcilemotorii,sistemelegamma Intrarea n aciune a tuturor acestor factori n timpul micrii este o condiie obligatorie pentru ca ea s se desfoare n parametrii normali, mecanismele lor de funcionaresuntstereotipeipotfincadratesubformdeprincipii. Relaiiledintreorganismimediu Oseriedefactoriexterniexercitinflueneasupradiferiteloretapealemicrii: rezistenaielasticitateasolului; acceleraiagravitaional; temperaturamediuluinconjurtor; presiuneaatmosferic. Exemple: temperatura sczut scade excitabilitatea neuromuscular i are efect vasoconstrictor.Prinacesteinfluene,scaderandamentulmuscular. Influenaexerciiilorfiziceasuprastructurriicorpuluiomenesc Micarea a influenat i influeneaz corpul omenesc, structurndul i formndul apt de a realiza micri din ce n ce mai complexe. Structurile corpului omenesc sunt structurifuncionale,produseprinfunciune,cuscopuldeacreafuncii.

11

Funciapoatefidefinit,dupRepciuc,caoaciune,caunprocescomplex,acrui caracteristicgeneralesteaceeadeasedesfurantimp.Formastructuriifuncionalear putea fi definit, n acelai mod, ca o stare complex a crei caracteristic general este aceeadeasedesfuranspaiu. Formaifuncianusuntnsdectaspectealemanifestriiaceleiaiunitimateria vie i nu pot exista una fr cealalt, aa cum micarea nu poate exista n afara materiei. Desfurarea lor n timp i spaiu se condiioneaz reciproc, funcia crend forma, forma crend funcia. Prin urmare, forma nu este o stare definitiv imuabil, ci este permanent modelatdefuncie,adicesteoformfuncional. Funcia reprezint excitantul indispensabil vieuirii materiei nsi, modul de existen al formei. Ea are, nainte de toate, valoare trofic, ntreinnd forma. Valoarea troficaexcitantuluifuncionalnuseexercitnsdirectasupraformei,ciprinintermediul sistemuluinervos.Este,deci,vorbadeovaloaretroficmediat. Locomoia, micrile segmentelor aparatului locomotor, exerciiile fizice, reprezint funcia aparatului locomotor. Factorii morfofuncionali care l alctuiesc reprezint forma lui. Intercondiionarea dintre locomoie, ca funcie, i aparatul locomotor, ca form, este evident i reprezint una din premisele de baz ale fundamentrii tiinifice a rolului i importaneiexerciiuluifizicprofilacticiterapeutic.

1.4CERCETRIPRIVINDBIOMECANICAPERFORMANEIUMANEDomeniul de baz al biomecanicii este acela de a aplica legile mecanice la organismele vii n acelai mod n care ele se aplic la obiectele studiate de mecanica corpului.Structuratensiunilormecanicealeunuicopac,depladareanapaunuinnottor, sau alergarea unui maratonist sunt tratate cu aceleai legi ale mecanicii la fel ca n cazul alunecri unui paralelipiped din lemn pe un plan nclinat, caz binecunoscut din experimenteleclasicealefizicii. Biomecanica este un domeniu interdisciplinar cu ramuri n discipline diferite ca antropologiefizic,ortopedie,bioinginerieiperformanuman.ntoateacestediscipline scopulgeneralalbiomecaniciiestedeanelegerelaiilemecanicedetipcauzeffectcare determinsauinflueneazamiscareauman.Dealtfelnfiecaredomeniualbiomecaniciise ncearcnelegerealegaturiidintrestructurifunciencazulantropologiei,dezvoltareade structure protetice optime n cazul ortopediei i bioingineriei, respective descrierea, explicarea i predicia aspectelor mecanice din exerciiile fizice, sport i jocuri n cazul performaneiumane. Sepoatespuneccercetrilebiomecaniceaudoumaridireciinceeaceprivete performana uman: "tiina de baz" i "tiina aplicat." n cazul tiinei de baz, Biomecanica ncearc s neleag cum funcioneaz din punct de vedere macanic corpul umanncondiiideeffortmaxim.Atuncicndunatletobineunmaximdeperforman,o parteestedatoratantrenamentuluiatletului,darceamaimareparteestedeterminatde eficacitateacucareatletuliutilizeazcorpul.Aceasteficienpoatefimbuntitprin coordonareamicrilordiferitelorprialeorganismului,astfelnctsipermitantrenarea muscularpentrumarireaefortului.Astfelvaloareaperformaneidepindedeantrenamentul atletuluidaridetehnicafolosit.Obiectivuldebazesteaceladeanelegemecanismele cauzeffectcarefaccauneletehnicisfiemaibunedectaltele,infinalsgaseasco tehnicoptimcaresconduclaceamaibunperformanuman.tiinadebazareo limitarenaplicareasa.Odatceestecunoscutatehnicaoptimcaretrebuiefolositpentru obinereaperformanei,esteposibilexaminareaindividualaatleilorpentruadetreminace

12

eroritehnicetrebuiendeprtate.Corectareaacestordefectepoatembuntiperformana subiectului.

1.5SCURTISTORICPRIVINDSTUDIEREAMICRIIVerneThompsonInman(19051980) Studiilesaledebiomecanicamicriiaustabilitycadomeniudedezvoltarelegturile dintreactivitileaplicativeingineretiiexpertizareaproblemelorclinice. Dup cel deal doilea rzboi mondial el a publicat studii privind biomecanica umrului, studii folosite n dezvoltarea de tehnici aplicate n protezare la persoanelor amputate(veterandinceldealdoilearzboimondial. Multitudineadecazurispecificperioadeilaudeterminatsaidirecionezestudiile ctre folosirea de dispositive protetice mecanice i electronice. Din acest motiv cercetrile aufostdirecionatectreelucidareabiomecaniciilocomotoriidebaz,nunumaidinpunct de vedere al dinamicii miscrii corpului uman ct i ctre analiza activitii electrice muscular. Scopul cercetrilor sale a fost de a include n problematic fiziologia muscular, esutulcutanatiaspectelerelativeladurere. Studiilesalereferitoareladeterminareauneistructureincaresedeplaseaznlateral centruldegreutateaufostdirecionatecatreminimizareaacestordeplasrifiecaacestea suntdeplasrinormalesaupatologice. HowardDavisEberhart(19061993) Prof.Eberhartesteunuldinprimiicercettoriinstudiereamiscriiumaneaplicatla creareadedispositivedeprotezare. JohnB.DeC.M.Saunders(19031991) Este cunoscut pentru studiile sale referitoare la coloana vertebral, afeciunile i regenerareanervilor,mecanismelearticulaiilor. FrankTodd Cercetricuprivireladinamicamersului,alternantasprijinului.Figura1AnalizamicriidupTodd

BorisBresler(19192000) CamembruincolectivuldecercettoridelalaboratoareledebiomecanicBerkeley dincadrulUniversitatiidinCalifornia,contribuielacercetrilereferitoarelaanalizadinamicii micriicalculndputereaimomenteledinprincipalelearticulaii.

13

NikolaiBernstein(18961966) Multe din teoriile de azi referitoare la coordonarea micrii au fost formulate de neurofiziologul rus Nikolai Bernstein. Se pot inscribe aici cercetarile privind numrul de gradedelibertate,echivalenamotorize,comenzilemotoriineunivoceiefecteleperiferice. Dinmotive politicelucrareasapublicatn1947,Cooronareaireglareamicrilor, nuapututfitraduspnn1967.Bernsteinatacideiledinperioadaincareseconsidera sistemul ierarhic (McGraw i Gesell) conform cruia comenzile micrii erau asigurate de creier,precizndcperformanaoricruitipdemicarerezultdintrovarietateinfinitde combinaii, de grade de libertate ale componentelor sistemului musculoskeletal. Sistemul trebuie considerat ca un system cu autoorganizare, compus din elemente coordinate i asamblateastfelnctsprspundunuianumitscop.Dezvoltareamotorizeestedependent de maturizarea creierului dar corpul se adapteaz la diferite constrngeri (modificri de mas corporal i de proporii n perioada de cretere) i la condiii exogene (gravitaia, suprafaa,asigurareadiferitelorcerinesiobiective). Analizamicrilorcoordonatedevineelementdestudiunbiomecanic.Prinaceasta terminologiefolositdeBernstein,suntdescriseaplicaiileprincipiilorimetodelormecanice la sistemele biologice. Aceasta implic du zone: cinematice, sau forme de micare referitoare la timp i spaiu cum ar fi activitatea muscular i micrile articulare; i dinamice,referitoarelacauzefizicedemicarecumarfiforedeineriecentrifuge.Putere (acceleraie) i torsiune (rotaie). Metodele de analiz includ inregistrri electrographic ale vitezeiunghiulareaarticulaiei,ialeactivitiimusculare. WilfridTaylorDempster Dempster a determinat prin studiu pe cadavre volumul, masam densitatea i momentuldeineriealdiferitelorsegmantealecorpuluiomenesc. RudolfsDrillisiRenatoContini. InteresuliniialalluiDrillisiContiniafostceldeambuntidispozitiveleprotetice, dardeoarecepentruatingereaacestuiscoperanecesarobunestimareamasei,sentrului demasiamomentuluideineriealsegmentelorcorpuluiuman,acesteaafostmeticulos estimate. Metoda de estimare a fost similar celei folosite de Cleveland i Dempster (greautate hidrostatic) i prin metoda de segmentare a corpului (greautate hidrostatic incremental). CharlesE.Clauser Clauser, i colaboratorii au perfecionat studiile privind studiile de mas, volum i centru de mas pentru segmente de corp n vederea obinerii unor rezultate mai precise caresapoatasfiefolositenestimareamsurtorilordindimensiuniantropometrice. LarryW.Lamoreux StudiileluiLamoreauxsuntdirijatectrecinematicaexperimentalamicriiumane (Experimental Kinematics of Human Walking, Ph.D. Thesis, University of California at Berkeley,1970) In figura 2 este prezent dispozitivul folosit la analiza cinematic i goniometric a mersuluindiferitecondiii.

14

Figura2EchipamentfolositlastudiulluiLamoreaux Cadrul pelvian este ataat cu opt puncte de contact pe ASIS,creasta iliac, pubis, sacrum, i tuberozitile ischiale. Articulaia oldului este studiat dup secvena Euler flexie, abductie, rotatie axial care au fost aliniate la articulaia oldului. Articulaiile genunchiuluiiglezneiaufostmsuratefolosindmetodaparalelogramuluicarenudepinde pentruomsurareprecisdealiniereaprecisaaxeianatomice.Inregistrriletraductarelor de deplasarea au fost inregistrate, convertite n semnal digital i prelucrate cu ajutorul calculatorului. Charles,Robert,Jean&PierreDucroquet("WalkingandLimping:AstudyofNormal and Pathological Walking" (JB Lipincott Co. 1965). A dezvoltat o metod de analiz a mersuluifolosindocucdesticlprezentatnFig.3

15

Figura3Cucadesticlfolositlastudiulmicrii Aufostdezvoltatealtectevametodecaressimplificemetodacutiidesticl(Fig.4a,b, Fig.5). Figura4.a.Analizaunipedalismuluiumancuajutorulschemelorsimplificatemetoda cutiidesticl Figura4.b.Evaluareaparametrilormersuluiprinschemesimplificatemetodacutiide sticl

16

Figura5Evaluareaangulaieimicrilorcuajutorulnclinometrului

MarcelSaussez Marcel Saussez descrie experimentele de inregistrare a mersului folosind curbe luminoase Figura6EchipamentulfolositdeSaussez

Figura7nregistrareauneikinegramecuajutorulechipamentuluiluiSaussez

17

18

Cap2 ANTROPOMETRIE

2.1SCOP Definiie: Ramura de baz a antropologiei care studiaz dimensiunile fizice, proporiileicompoziiacorpuluiumannscopuldeterminriidiferenelorlanivelindividual idegrup. nvedereadescrieriiidiferenieriicaracteristicilorderas,sex,vrstaiconstituie corporalsuntnecesaremsurtorifizicediverse. n trecut accentul major al acestor studii era de natur evolutiv sau istoric. n ultimul timp, totui, aceste studii au crescut n importan, fiind necesare n proiectarea interfeelorommain,aspaiilordelucruiaechipamentelor.Multedinacestenecesiti suntrezolvateprinmsurtorisimple,liniaredesuprafasauvolum. n analiza micrii umane sunt necesare, totui, msurtori cinematice precum i determinareamaselor,amomentelordeinerieiapoziieilor.Acestoraliseadaugiun corp restrns de cunotine ce se refer la centrele de rotaie ale articulaiilor, originea i inseriamuchilor,unghiuriledeaciuneatendoanelor,lungimeaiseciuneamuchilor.

2.2STRUCTURAREAESUTURILORIORGANELORSUBINFLUENA FACTORILORMECANICIExerciiilefiziceacioneazasupraesuturiloriorganelorprindeclanareaunorfore mecanice.Acesteforemecaniceexternesuntgrupaten5tipuri: foredecompresiunetindsdeformezeesuturilecomprimndule.; foredencovoieretindsdeformezeesuturileprinndoire; foredetorsiunetindsdeformezeesuturileprinrsucire; fore de forfecare, rezult din combinarea forelor de compresiune, ncovoiere i torsiune i vor tinde s deformeze esuturile prin comprimare, ndoireirsucirenacelaitimp; foredetraciunetindsdeformezeesuturile,ntinzndule. Primele patru tipuri de fore rezult n special din aciunea forelor gravitaionale (greutateacorpului,greutateasegmentelor,greutateaobiectelorsau aparatelorcucarese lucreazetc). Foreledetraciunerezultnspecialdinaciuneatonusuluiicontraciilordiferitelor grupemusculare. n afara forelor mecanice externe, asupra esuturilor acioneaz i o serie de fore mecaniceinternerezultatedinproceselededezvoltarealeesuturilor,presiuneavascular, proceselemetabolice,factoriichimici,acrorimportannupoatefineglijat. esutul asupra cruia acioneaz o for oarecare, reacioneaz printro contraaciune i intr ntro stare special denumit stare de tensiune, stare de eforturi

19

unitaresaustaredestress.Sarputeaafirmacforelemecaniceinternerealizeazostare de tensiune minim, pe cnd forele mecanice externe realizeaz intrarea ntro stare de tensiunemaxim. Starea de tensiune creat n esuturi acioneaz n sensul structurrii funcionale a acestora,conformcerinelormecanice.Structurareafuncionalapareastfelcaunrezultat al adaptrilor, sub influena factorilor mecanici. Structurile tisulare pot fi deci considerate mecanostructuri. Structurareaesuturilorsefaceastfel,nctcuminimumdematerial,esutulspoat oferiorezistensuficientlasolicitrileuzuale.Construciilecarefolosescunminimumde material i reuesc s opun un maximum de rezisten se numesc construcii minime absolute. esuturile i organele normale sunt astfel de construcii, prezentnd forme, dimensiuniidispoziiiinterioare,care,folosindunminimdematerial,asigurorezisten maxim la solicitri diverse. Mecanostructurile corpului omenesc apar ca rezultat al adaptrilor mecanice dea lungul filogeniei i ontogeniei. Unul din scopurile kinetoterapiei este acela de a ntreine aceste mecanostructuri n condiii normale i de a le mbunti, prinparteadeprofilaxie.Unaltscopesteterapeutic,adicaceladerefacereaparametrilor funcionaliaimecanostructurilor,ncazulafectriilorndiverseafeciuni. Schemaraporturilordeinterdependen

Raporturile de interdependen dintre factorii morfofuncionali care execut micarea, sistemul nervos central ca pupitru de comand al micrii, totul unitar al organismului,mediulexterniexerciiilefiziceapardeosebitdecomplexe.Interdependena esteasiguratprincontrolulexercitatdeSNCprincilesensibilitiiproprioceptive,dirijnd aciunileprincilenervoasemotorii. Dincoroborareaaciunilorfactorilormorfofuncionali(impulsurinervoase,contracii musculare, prghii osoase, mobilitatea articular) rezult exerciiile fizice. Acestea acioneaz prin producerea de tensiuni asupra factorilor morfofuncionali, structurnduI funcional. Pe de alt parte, exerciiile fizice favorizeaz adaptarea organismului la mediul nconjurtoripotdeterminaimodificrialemediuluiextern.Larndulsu,mediulextern acioneaznpermanenasupraSNCprinintermediulexteroceptorilor,daridirectasupra efecturii exerciiilor fizice, prin intermediul forelor externe (gravitaie, presiune atmosferic,rezistenamediuluietc.). Micarea a influenat i influeneaz corpul omenesc, structurndul i formndul apt de a realizamicridincencemaicomplexe.Structurile corpuluiomenescsuntstructurifuncionale,produse prinfunciune,cuscopuldeacreafuncii. Forma i funcia nu sunt ns dect aspecte ale manifestrii aceleiai uniti materia vie i nu pot exista una fr cealalt, aa cum micarea nu poate exista n afara materiei. Desfurarea lor n timp i spaiu se condiioneaz reciproc, funcia crend forma, forma crend funcia. Prin urmare, forma nu este o stare definitiv imuabil, ci este

20

permanentmodelatdefuncie,adicesteoformfuncional. Structurareaesuturilorsefaceastfel,nctcuminimumdematerial,esutulspoat oferiorezistensuficientlasolicitrileuzuale. Figura8

2.3DIMENSIUNILESEGMENTELOR Dimensiunea de baz a corpului uman o constituie lungimea segmentelor ntre fiecare dintre articulaii. Acestea variaz funcie de constituiacorporal,desexiras. Dempster i colaboratorii si (1955, 1959) au rezumat estimrile lungimilor i poziiile centrului de rotaie a articulaiilor relativ la puncte,corespunzndunorrepereanatomice. Date cu privire la lungimile segmentelor, exprimate ca procente din nlimea corpului au foststabilitedeDrillsiContini(1966)pornindde laprincipiulsegmentriicorpuluiumanfig.9. Fig9DupDempsteriFischer(Belgia)

Acesteproporiialesegmentelorservescdreptobunaproximaienabsenaunor informaiimaibune,preferabilmsuratedirectpeindivid. Fig10Modelulcelor24desegmente

21

2.4IMPORTANASTRUCTURIIIORGANIZRIIISTEMULUIOSOS,DIN PUNCTDEVEDEREBIOMECANIC2.4.1Generaliti

Micrile osoase provin de la mobilizarea diferitelor lanuri osoase asupra crora intervinsolicitridepresiuneitraciunerezultatedinaciuneamuscular,darinraportcu mediulambiant.Acesteforeinflueneazmaimultsaumaipuinstructurileosoaseipot ele nsele n unele cazuri s provoace fracturi mai mult sau mai puin complexe. Este deosebit de important ca n acest caz kinetoterapeutul s analizeze micarea n funcie de structura i de adaptarea funcional a esutului osos i s se asigure de obinerea unui randamentmaximalmicriidingesticauman. Coloanavertebralsearticuleazlaparteasuperioarcucapuliconstituiempreun cu coastele i sternul cutia toracic la care sunt ataate membrele superioare prin intermediulcenturiiscapulare,constituitdinclaviculiomoplat.Membreleinferioaresunt ataate la coloana vertebral prin intermediul osului iliac care formeaz centura pelvian caresearticuleazcuparteainferioaracoloaneivertebrale(prinsacrum). Oasele corpului uman sunt n numr de circa 206, i din punct de vedere al configuraieiexterioareleputemsubdivizantreigrupe: oasescurtecaresuntdeformaproximativcubic oaselungilacarelungimepredominnraportcugrosimeai limeai oase plate la care grosimea este net inferioar n raport cu celelaltedoudimensiuni. Oasele lungi prezint un corp sau diafiz, de seciune triunghiular i dou extremitimailargicaresuntepifize.Caexempluputemcitahumerus,radiusicubitus(n generaloaselemembrelor.Oaseleplatesuntreprezentatedeomoplat,stern,etc.pecnd oaselescurtesegsescnprincipallanivelulcarpuluisautarsului. Suprafaaoaseloresteneregulatiprezintproemineneidepresiunisaucaviti. Aceste caviti pot fi articulare sau nearticulare i sunt destinate mririi suprafeei de inserie a muchiului sau mai mult de att las s treac vasele sangvine i nervii ctre regiunilemaindeprtatealeorganismului.Extremitilesauapofizelepotnegalmsurs fiearticularesaulafeldebinesfiedestinatereceptriiinseriilortendinoasecaregsesco suprafa destul de mare pentru a realiza un punct de aciune rezistent. Se remarc c mrimea acestora este direct proporional cu seciunea ligamentelor sau tendoanelor pe carelerecepteaz. Suprafaaosoasprezintnmodegalorificiidepenetrarenprileinterne;acestea suntcanalelevasculareicanaleledehrnireaosului,ciprincaretrecvaselesangvinei nervii.

22

2.4.2Structuraesutuluiosos

Otreimeamaterieiosoaseesteconstituitdinap,ntimpcerestuldedoutreimi este constituit din alte substane minerale : fosfat, carbonat de calciu i dintro protein, colagenul.Studiulderezistenaosuluiaratcmineraleleasigurrezistenalasolicitarea de compresiune, pe cnd substanele proteice asigur osul la solicitarea de traciune. LucrriinteresanteprivindrezistenaosoasaufostpublicatedeMarique1945,Marneffe 1948,Hamilton1956,Evans1957,Koch1964,Leduc1968iadmitcosulpoaterezistaleo solicitaredeaseorimaimaredectcelecarecaracterizeazviaacotidian.Acestenoiuni subliniaz interesul pe care trebuie sl acordm tehnicilor de analiz care permit nregistrareapresiunilorasuprasolului,laexecutareamicrilor. Pe de alt parte se poate sublinia c atunci cnd osul este srac n elemente minerale, el prezint o suplee remarcabil. n timpul fenomenului de mbtrnire, caracterizat printro diminuare gradat a coninutului n ap i substane organice, osul devinedincencemaifragilsaucasant. Partea organic este constituit dintro structur fibroas care cuprinde: o reea (tram) de fibre de colagen, o substan bazat n principal pe mucopolizaharide (MPZ) dispersatentrefibreledecolagenidincelule,carenuconstituiedectoparteinfimdin os. 2.4.3Organizareaesutuluiosos

Materiaosoas Elementele minerale i organice se amestec pentru a forma celor dou tipuri de esutosos:esutulcompact,situatlaparteaperifericaosuluiiesutulspongios,formatel nsui din lamele osoase, care delimiteaz alveole, umplute cu mduv osoas, situate n interiorul spaiului delimitat de esutul compact. Orientarea acestor lamele este realizat ntro astfel de manier aa nct osul s poat oferi o rezisten ct mai mare posibil la tensiunilelacareestesupus.Oaselescurteprezintunnvelisubiredeesutcompactcare nconjoaresutulspongios.Oaseleplatesuntconstituitedindoustraturisubirideesut compact, care nconjoar un volum mai mare sau mai mic de esut spongios. Oasele lungi prezintoarhitecturpuinmaicomplex,conformcueforturilemarilacaresuntsupuse. esutulcompactprezintunstratvoluminosncentruldiafizei,carevadiminuaspre extremiti, dar o cretere de volum se va observa i n dreptul inseriilor sau la nivelul curburilor, fiind determinat de faptul c n aceste zone osul trebuie s reziste riscului de fractur,multmaimarenacestezonedectlanivelulzonelorrectilinii.Stratulcompactse ntinde ctre epifize, pentru a acoperi esutul spongios, constituentul principal al extremitilorosoase.Alveoleledelimitatedelameleledeesutspongioscomunicntreele daricuocavitatecaresentindedealunguldiafizeicanalulmedular. esutul osos este parcurs de vase sanguine i limfatice, precum i de ramificaii nervoase,laexamenulmicroscopicalesutuluiososcompactremarcnduseprezenaunui ansambludecanalemici,cudiametrulde50microni,numitecanaleHaverssaucanalelede hrnirealeosului.Elecomunicntreeleiconinmicivaseinervi.esutulososestedispus

23

n jurul acestor canale sub forma unor lamele concentrice care prezint ntre ele mici caviti,fiecareconinndcteocelulosoasnumitosteocit.Ansamblulacestuidispozitiv constituiesistemulHaversian,larndulsuunelementdebazalesutuluicompact. esutul spongios este constituit din lamele fine de os dur aranjate ntro reea (tram)descrisnainte. Periostul Este un esut conjunctiv format dintro membran fibroas albicioas, situat la periferia osului, pe care o acoper complet, cu excepia suprafeelor articulare, care sunt acoperite de cartilaj. Periostul este constituit din dou straturi: stratul extern, elnsui formatdinfibredecolagenistratulprofund,osteogen,productordeosteoblaste,carese vortransformanosteocite.Periostulare,datoritacestorcaracteristici,unroldeosebitn dezvoltarea osului. Este bogat irigat i inervat, avnd o sensibilitate deosebit, ceea ce explicfaptulcsenzaiadedurereesteresimitnceamaimarepartelaacestnivel,mai alesncazulfracturilorsausecionrilorosului. Inseriamuscularnusefacedirectpeos,cilanivelulperiostului,careestelarndul suataatdemateriaosoasprinmiciprelungiricomparabilecuniterdcini.Aderenele periostuluilaossuntcuattmaiputernicecuctsuprafaaosuluiestemaineregulat.Un esut conjunctiv similar i n mod egal osteogen se descoper la nivelul canalului medular, canalelorHaversialveolelorspongioase. Mduvaosoas Mduvaroieprezentncdelanatere,attndiafizctinepifize,areodubl funcie: de a forma globulele roii i de a participa la procesul de osificare. Odat cu naintareanvrst,mduvaroienumaiapareprezentdectnzonaspongioas,ntimp celaniveluldiafizelorncepesfienlocuitcumduvagalben.Lavrstaadultncanalele medularenumaiexistdectmduvgalben.Numaiopartedinoase,precumvertebrele, sternul,coastele,posedncmduvroiehematogen. 2.4.4Procesuldeosificare

Prin procesul de osificare se nelege formarea de esut prin acumularea de sruri care se depun ntro structur de baz, constituit din materie organic. nainte de toate, acest proces este precedat de o proliferare celular, care va sintetiza trama din fibre de colagen.Acestefenomenesepotproducencadrulesutuluiconjunctivioferposibilitatea unei osificri fibroase sau la fel de bine ntro ebo cartilaginoas i realizeaz att o osificareendochondralsauintracartilaginoas.Oasele,deexemplucelecarefacpartedin bolta cranian prezint o osificare fibroas care se dezvolt direct n esutul conjunctiv embrionar i nu necesit matrice cartilaginoas. Din contr, oasele scurte se dezvolt pornind de la un proces endochondral, pe cnd oasele lungi prezint cele dou tipuri simultan. Osificareaendochondral La embrion, la nucleele osoase, nc dinainte de natere se formeaz n cartilajul hialin un punct de osificare primar, ca urmare a modificrilor histogenice, n zona prii centraleamatricei.Osificareavaprogresantoatedireciileporninddinacestpunctprimar (primitiv sau principal) i va cuprinde cea mai mare parte a zonei cartilaginoase. La oasele

24

lungiacestpunctvaformatoatdiafiza.Puncteledeosificaresecundaresaucomplementare apar ntro perioad mai trzie, ntrun interval care debuteaz de la natere i se ntinde pn la terminarea perioadei de pubertate, la nivelul epifizelor i a proeminenelor (apofizelor),asigurndcompletaosificare.Aceastosificareepifizaridiafizarnuseface numai pe lungime ci i pe grosime i este important s subliniem c n acelai timp membrana conjunctiv (sau perichondral) care nconjoar zona cartilaginoas i care va deveni periostul produs, prin structura sa intern sub form de lamele succesive i concentricevacontribuilacretereasangrosime.Pemsurcediafizacretenlimeprin aport de straturi succesive, asistm n zona sa central la un fenomen de resorbie care explicdispariiaprogresivdeosenchondral,astraturilormaiprofundedeosperiosticct iformareauneicaviticareocuptotspaiuldiafizeiicareestedenumitcanalmedular. Petoatduratadezvoltriiosului,punctuldeosificarediafizarrmneseparatdepunctele epifizare printrun strat de cartilaj special (metafiza), de conjugare, care explic creterea osuluinlungime. 2.4.5Cretereanlungimeaoaselor

Dacdezvoltareaosuluinlimecareseproducepentruceamaimarepartenainte de vrsta adult, i poate continua pe aproape ntreaga perioada de via prin aport de periost i resorbia medular simultan, creterea n lungime se definitiveaz la o vrst determinat pentru fiecare os, dar care nu depete vrsta adult. Un os lung are dou cartilagii de conjugare la nivelul crora se realizeaz cea mai mare parte a creterii n lungime. De fapt straturile superficiale din acest cartilaj i n special cele de la diafiz se transformnesutososntimpceasistmlaoproliferarenparteamedian,faptceexplic cretereanlungimeaosului.Acestprocespersistpncndosulatingelungimeasatotal. n acest moment cartilajul nceteaz s se regenereze i va fi invadat i osificat de punctele diafizare i epifizare care se reunesc. O cretere suplimentar n lungime este realizat de cartilajularticularcareestesituatlaextremitateaosului.Vrsta lacarefuzioneazceledoupunctediafizareiepifizaredifer nfunciedetipuldeosinfunciedeindividnparte.Putem concluzionacsuntmaimulifactoricarepotinfluenaaceast fuziune caracteristic sfritului perioadei de cretere (de ex. sex,factoriereditari,rase,daridefracturisaualteafeciuni). Graduldeosificareesteunfactordeosebitdeimportant decaretrebuiesinseamakinetoterapeutulnprogramelede reeducare, n scopul de a nu favoriza anomaliile de dezvoltare osoas. De fapt o fractur sau un traumatism repetat poate antrena malformaii sau induce oprirea prematur a creterii osoase.idacsecunoatecomultitudinedeoasenuajungla maturitate nainte de aptesprezece, optsprezece sau chiar nousprezece ani, se poate pune ntrebarea de ce anumite sporturicalupte,boxsaualtesporturiviolentenusuntinterzise naintedeaceastvrst.

25

Acestenoiunisubliniazimportanapecaretrebuiesoacordmnorganizareai structurareaprogramelorderecuperare. Figura11 2.4.6Adaptareafuncionalaosuluilegilearhitecturriiosoase

Problema de adaptare a osului a fost discutat nc de la nceputul secolului XIX deoareceafostremarcatcsegmenteleosoasenusuntdispusentromanieroarecareci suntorientatentromaniercaresasigureoctmaimarerezistenlatensiunileaplicate peos. n 1866, inginerul german Karl Culmann care era interesat de analiza grafic a problemelor statice a atras atenia asupra faptului c arhitectura intern a extremitii superioare a femurului corespunde liniilor de tensiune stabilite prin metode grafostatice, acela acurbei de macara. Pornind de aici a ncercat prin calcule s superpozeze cele dou schemedestructur,darconcepiilesaleaufostrapidcriticate. n1892JuliusWolffaformulatolegedupcaretoatemodificrilefuncieisauformei unuiosantreneazmodificridestructurintern,modificareaconformaieiexterioare,n conformitateculegimatematice.Elapornitdelaideeacformareaosoasesterezultatca urmare a tensiunilor produse prin contracie muscular i de presiuni statice antrenate de meninereanpoziievertical. n1917J.C.Kochapublicatunarticolncareademonstratcosulseorganizeazde o manier n care ofer o rezisten maxim pentru un minim de materie osoas, i de o arhitecturpentrucareosulspoatrezistaeconomiclatensiunimaricauzatedegreutatea corpului. Prin aceast teorie se presupunea c forele datorate greutii sunt mult mai importante dect cele rezultate din aciunile musculare, care pot fi neglijate n calculul structurilorosoase.Atuncicndcorpulumanadoptatitudinivicioase,arelococreterede presiune ntro anumit parte, cretere care implic diminuarea tensiunii n alt parte. Meninerea acestor atitudini antreneaz modificri ale structurilor osoase, pe care nu le putem combate dect meninnd corpul n poziie corectat printrun sistem de atele, a crorscopvafiaceladearestaurastructuraosoasnormal. n 1920 Jansen a elaborat critici ale teoriei lui Wolff conform crora formaiunea osoas va fi funcional atunci cnd presiunile, tensiunile i forele prezint o intersecie rectangular. De fapt el a observat c travee osoase nu prezint totdeauna unghiuri drepte la nivelul interseciilor. Jansen din contr a emis ipoteza conform creia formarea osului va depindedeinfluenatensiunilordatorategravitaieiidecontraciilemuscularecarevorfi stimuliimecanicideterminani(Fig.11). TeorialuiKochafostcriticatde Carey (1929) care a reproat c nu se ine cont de tensiunile de origine muscular n dezvoltarea i organizarea osoas. De fapt pentru el acestea sunt presiunile care sunt determinante i nu presiunile statice; pe de alt parte, aciunea muscular poate antrena tensiuni cu mult mai importante, de altfel poziia n picioare este rezultatul interaciunii scheletului i sistemului muscular. n consecin, dezvoltarea normal care conduce la maturitateaosoasesterezultatulactivitiidinamiceamuchiloriaproprietiicelulelor osoasedeaseproliferadeomaniercentrifug,nscopuldeaseopuneforelorcentripete extrinseci.

26

n alte studii ceva mai recente autori ca Evans (1957) i Scott (1957) subliniaz importana care trebuie acordat experimentelor, care ar putea rezolva problemele de adaptarefuncionalaosului.Scottancercatsstabileascorelaiecarescuantificect dinfuncionalictdindezvoltareexistntresistemulneuromuscularisistemulosos.Pe cndEvansaajunslaconcluziacanalizamatematic,carevreasdemonstrezectraseele osoase urmeaz liniile de for, este defectuoas, deoarece tensiunile care apar n timpul micrilorumaneauoanumitimportannexplicareaformriiidezvoltriiosoase,ic trebuie inut cont i de ali factori care intervin cum ar fi: nutriia, irigarea i n special ereditatea. Efectelestructuralealeforelormecanicepotfiurmritelanivelultuturorcelorpatru ordinedestructuri. La nivelul structurilor de prim ordin, dispoziia materialului este conform cu legile rezistenei. Diafiza, cu materialul dispus la periferie i reprezentat de compact, are un aspecttubular(untubestemairezistentlacompresiunedectuncilindruplin). Epifizele oaselor lungi i oaselor scurte prezint o dispoziie a trabeculelor osoase care sa dovedit c urmeaz un traiect care poate fi determinat prin legi ale mecanicii. n acest sens, ni se pare util s amintim cteva din legile de arhitecturare a epifizelor, importantenprocesulderecuperarealdezalinierilorosoase. LegealuiDELPECH(1828):dacextremitileoaselorcareformeazoarticulaiesunt supuse, ntro parte a lor, la o presiune anormal, puternic i continu, volumul lor se va micoranaceaparte,ntimpce,nparteacareestescoastimpndelungatdesubaciunea presiunilor obinuite, extremitatea i mrete volumul. Aceste deformri se observ constantndezalinierilegenunchiului:genuvarumsaugenuvalgum. Legea lui WOLFF (1870): cnd asupra unei pri a epifizei se exercit o apsare anormal i continu, trabeculele spongioasei subiacente se vor ndrepta n direcia de aciune a forei. Osul va suferi o modificare a structurii arhitectonice, n sensul c se condenseaziimicoreazvolumul,pentruarezistalasolicitrilenoi,staticeidinamice. Partea din epifiz, care nu este supus adaptrii, i mrete volumul, dar i micoreaz consistenaprin:gradulapreciabilderesorbieatrabeculelorosoaseialungireaisubierea trabeculelorrmase. DacteoriileluiWolffnupotfiacceptatentromanierabsolut,trebuietotuis admitem c n numrate cazuri este subliniat importana funciunii asupra dezvoltrii osoase. Astfel anomaliile n formarea osului sunt observate n cazuri de atrofie sau de paraliziemuscular.Seobservdeasemeneacpresiunilealternativefavorizeazcreterile osoase pe cnd presiunile constante pot antrena atrofierea n aceeai manier n care inactivitatea, ca urmare a unei imobilizri, este nsoit uneori de o ncetinire sau chiar o oprireacreteriiosoase. Legealucruluiconstantsauabalansriipornetedelaaceleaipremise,darserefer la perioada de cretere: cnd o supraapsare se face constant asupra unei jumti de cartilajdecretere,carevafiastfelcomprimat,osulnouformatvafimaiconsistent,cuun volummicorat,pecndparteascoasdelapresiuneanormal,vaproduceunosspongios, mritdevolum.

27

Legea lui ROUX, rezum legea lui Wolff, aplicndo la condiii normale: oasele normale ale adultului prezint, concomitent cu structura lor funcional i o form funcional. Astfel, ntrun os n funciune, suportul necesitilor mecanice se dezvolt, n msuraceamaimare,ndireciasolicitrilor. Conform acestor legi, orice presiune sar solda cu formare de os i orice depresurizare,curesorbiaosului.Legileneglijeazns,intensitateacucareintervinfactorii mecanici. Exist situaii n care efectele pot apare paradoxale: studiile lui Nikulov asupra influenei presiunilor crescute asupra metatarsienelor IV i V la bolnavii cu diformiti ale piciorului au relevat faptul c diafiza metatarsianului se poate ngroa /condensa, sub influena unei presiuni mrite, care acioneaz transversal, dar cnd presiunea depete puterea de rezisten a osului, pot apare procese de resorbie (!). Prin urmare, factorul presiune produce schimbri n forma i consistena osului, dup intensitatea cu care acioneaz:presiunilefavorabilesuntdenumitefuncionaleiauvalorideapsarentre8 15kg/cm2 os. Dac sunt depite, efectul lor nu este de formare a esutului osos, ci de resorbieaosului. La nivelul structurilor osoase de ordinul al II lea i al III lea, influena factorilor mecanici este evideniat prin faptul c sistemele haversiene sunt orientate dup traiectoriile de tensiune principale. Fibrele de colagen, care intr n alctuirea lamelelor osoaserealizeaz,prinorientareaincruciarealorfuncional,omarerezistenosoas. La nivelul structurilor osoase de ordinul IV, forele de presiune determin urmtoarele modificri: creterea coeziunii intermoleculare, modificarea moleculelor imediatnvecinate,apariiadelegturinoi.Forelemecanicedetipultraciunii,presiuniii forfecrii acioneaz asupra mezenchimului, extrem de plastic, iar proteinele din lichidul intercelularsedispunparalel,formndfibrilele,caresevororientandireciaceleimaimari solicitri. Direcia de aciune a forei influeneaz i fenomenele de polaritate, existente graiestructuriicristalineaosului.ExperieneleluiFukadaiYasuda(1957),BassettiBecker (1962)audemonstratcnzonelencaresedezvoltforedecompresiune,aparpoteniale negativeicforelemecaniceproducoseriedecureniipotenialeelectriceproporionale cuintensitatealor.Dupprereaautorilor,toateefectelesetransmitprinlegturiledintre fibreledecolagenicristaleledeapatit.Cureniibioelectrici,apruinacestecondiii,sunt capabili s dirijeze activitatea celulelor osoase, s orienteze i s structureze macromoleculeledinspaiulextracelular. Putemconcluzionacosulesteunesutviucareseformeazisedezvoltpentrua prezentaostructurcareseorienteaziseorganizeazntromaniercaresofereunplus de rezisten n direcia solicitrilor dominante (Marique, 1945). Aa se poate explica rezistenaremarcabilafemuruluicarentimpulunuiexerciiudemerstrebuiessuporte ncrcri repetate la fiecare pas care sunt de aproape trei ori mai mari dect greutatea corpului(DeMarneffe1948). Din aceleai raiuni mecanice, suprafeele de care sunt ataai muchii sunt mai solidecucttensiunilesuportatedeossuntmaimari,adiccontraciamuscularestemai important. Observmcosulseadapteazisestructureazfuncionaliceeaceesteimportant estecocunoatereaproblemelorrelativelaconstituiaosoas,vaoferikinetoterapeutului posibilitateadeaintervenilanivelulanumitordeformaiinscopulcorectriiacestoraprin folosireauneitehnicispecificefiecruicaznparte. 2.4.7Lanurileosoaseiprghiile

28

Autorii care sau preocupat de mecanica uman au reprezentat corpul ca un ansamblu de uniti funcionale mobilizate una n raport cu alta. Dempster (1955) a reprezenta scheletul uman printrun sistem simplificat constituit dintrun ansamblu de prghii(fig.1). Seremarcfaptulcelementulcapsearticuleazcusegmentulcervical,acestacu segmentuldorsalilarndullui,acestasearticuleazcucellombar.Elementulbazineste reprezentat printrun triunghi construit pe articulaia sacroiliac i cele dou articulaii coxofemurale, unind astfel regiunea lombar de elementelefemurale. Elementul coaps se articuleaz cu elementul Axamecanic gamb,carelarndulsusearticuleazcuelementul picior. n partea superioar a trunchiului, elementul clavicularsearticuleaz,pedeoparte,lanivelsterno costal i pe de alt parte, cu elementul scapular, deci Axa axa trece prin articulaia glenohumeral i articulaia longitudinal acromioclavicular.Aceastadinurmsearticuleazcu elementul bra. Aceast simplificare care vizeaz reprezentarea corpului uman ca un ansamblu de uniti articulate ntre ele este aplicativ n analiza mecanicamicrii. F ig.12 Dreapta trasat pe un segment osos este denumit axa mecanic a elementului corporal avut n vedere. Aceast ax mecanic se poate defini ca un segment de dreapt caretreceprincentrelesuprafeelorarticularesituatelaextremitileosului. Axa mecanic nu se confund cu axa longitudinal care este o curb ce unete centreletronsoanelorinfinitmicidincomponenaosului.nFig.12esteprezentataceast diferenncazulfemurului. Dreaptaesteaxamecanic,iarcurba,reprezentatculiniepunctat,esteaxalongitudinal. Axelemecanicesuntasimilatesegmentelordinstructuralanuluiososipermitraportareala micrileunghiulare,pentrucaregradeledelibertatesuntlimitatedeposibilitile articulare. Acestemicriderotaiepotfimsurateiexprimatengradesexagesimalesauradiani. Desigurosimplflexiesauextensieprezintevoluiimultmaicomplexeideovarietate multmaimare. Astfel,ocombinaiedemicriunghiularesegmentarecaretotalizeazvaloareazero, aucarezultatomicaredetranslaie,cumsuntcelepusenevidenlamerssaulaalergare. Reprezentareacorpuluiumanprintrosuccesiunedeaxemecanicesaudesegmenteosoase, nepermitesaplicmprincipiilemecanicenanalizauneimicri. n realizarea micrilor, prghiile osoase acioneaz ca o for, alturi de fora muscular. Contraciile musculare (aprute n urma impulsului nervos) acioneaz asupra segmentelor osoase, care se comport, la prima vedere, ca maini simple, destinate s echilibrezeforelesausledeplasezepunctuldeaplicaiecuajutorulaltorfore. Laprghiilemecanicesedeosebesctreipunctedeaplicareaforelor: Punctuldesprijin(S) Punctuldeaplicareaarezistenei(R)

29

Punctuldeaplicareaforeimotorii(F) Prghia are, prin urmare, dou puncte n care se aplic fore statice (S i R) i un punctdeaplicareaforeimotorii(F). Raportul dintre aceste puncte poate varia i prghiile se mpart, dup acest criteriu, n prghii: degradulIordineapunctelordeaplicareesteRSF,cusprijinlamijloc; degradulIIordineapunctelordeaplicareesteSRF,curezistenalamijloc; degradulIIIordineapunctelordeaplicareesteSFR,cuforamotorielamijloc. Funciamecanicaprghiilor(Fig.13)sededucedinformulalordeechilibru: Fxl=Rxr sau Fxl/Rxr=1 ncareF=fora,l=braulforei,R=rezistenair=braulrezisteneiR F

r

l

S

Fig.13Funciamecanicaprghiilor PrghiiledegradulIsuntprghiideechilibru,celedegradulIIsuntprghiidefor, iarceledegradulIIIsuntprghiidevitez(cueconomiededeplasare). Laprghiaosoas,sprijinul(S)estereprezentatdeaxabiomecanicamicriisaude punctul de sprijin pe sol , rezistena (R) este reprezentat de greutatea corpului sau segmentuluicaresedeplaseaz,lacaresepoateadugaigreutateaunuimaterialoarecare, iarfora(F)estereprezentatdeinseriamuchiuluicarerealizeazmicarea,pesegmentul osos. Exempledeprghiiosoasegsimincadrullanurilorosoasealecorpuluiuman: capulnechilibrupecoloanavertebralesteunexempludeprghiedegradulI(FSR) punctualdesprijin(S)corespundearticulaieicondililoroccipitalicuvertebraatlas; rezistena (R) este reprezentat prin greutatea capului, care tinde s cad nainte; fora(F)estereprezentatprinmuchiicefei,carenulascapulscadnainte(Fig. 14).Exemplulnmecanicestebalana.

30

Fig. 14 Prghia de gradul I n corpul uman

prghiadegradulII(SRF)estentlnitnumaintrosituaie:laridicareacorpuluin vrful degetelor. n acest caz, punctul de sprijin (S) este situat la nivelul capetelor metatarsienelor, fora motorie (F) este reprezentat de fora tricepsului sural, aplicat pe calcaneu, iar rezistena (R) este reprezentat de proiecia centrului de greutate, care cade la nivelul articulaiei gleznei, deci ntre sprijin i F (Fig. 15). Exemplulnmecanicesteroaba.

Fig. 15 Prghia de gradul II n corpul uman

Fig. 16 Prghia de gradul III n corpul uman (flexia antebraului pe bra) prghiiledegradulIII(SFR)suntcelemainumeroasencorpulomenesc.Amprecizat c sunt prghii de vitez, adic permit ca, printro for redus, s se imprime brauluirezisteneideplasrifoartemarintruntimpfoartescurt.Micareadeflexie a antebraului pe bra este un astfel de exemplu, punctul de sprijin fiind situat la nivelulcotului.ntimpulmicrilordeextensie,cotuldevinensoprghiedegradul I, deoarece punctul de sprijin trece la mijloc (Fig.16). Exemplul n mecanic este penseta.

31

PrghiiledegradulIIIsuntdetreitipuri,nfunciededistanadintrepunctelede aplicarearezistenei,foreiisprijinului: cndforaFacioneazlamijloculdistaneidintrepuncteledeaplicareasprijinuluiS irezisteneiR,prghiaacioneazcuoforivitezmedie; cndforaFestemaiapropiatdepunctulS,prghiavaacionacuoforsczut, darcuvitezcrescut; cnd fora F este mai apropiat de R , prghia va aciona cu for mrit, dar cu vitezsczut. Forele care pun n aciune prghiile nu au totdeauna o direcie perpendicular pe acestea, caz n care ar fi un maximum de aciune, ntruct fora nu se mai descompune. Importantpentrueficienauneiprghiieste,defapt.braulvirtualalprghieidistana dintre linia de aciune a forei musculare i axa biomecanic a articulaiei. Acest bra se poate mri sau micora, deoarece muchiul n aciune se deprteaz sau se apropie de articulaie.Dinacestemotive,nuvolumulunuimuchiestecelcaredicteazeficienaforei sale de contracie, ci momentul forei musculare, a crui valoare se calculeaz conform formuleiM=Fxd(undedestebraulprghiei).Seobservinversaproporionalitatedintre for i mrimea braului. Dac muchii sunt voluminoi i braul lor de prghie este mic, rezult c i momentul forei va fi mic, n schimb, muchi mai puin voluminoi, care pot acionalaunmomentdatpeunbradeprghiemaimare,auunmomentalforeimaimare i,prinurmare,oeficienmaimareacontracieilor. Unexempluconcret:bicepsulibrahialulanterior,deidispuioblicpeantebra, ajung,ntimpulflexieiantebrauluipebra,sacionezeperpendicularpeacesta. 2.4.8Aciuneahipomochlionului

Calcululmecanicalforeicucareacioneazunele din prghiile osoase se complic prin intervenia hipomochlionului. Unii muchi prezint aciuni a cror direcie nu corespunde direciei forei de aciune a fasciculelor musculare, deoarece tendoanele lor i schimbdirecia. Fig.17Muchiiischiogambierisarpestedouarticulaii, iartendoaneleloripotschimbaraportulfadecondilii femurali(O1Adistanadelaaxularticulaieilapunctulde inseriealischiogambierilorbrauldeprghievirtual; unghiulbrauluideprghievirtual;Ppunctuldeaciunea rezistenei,reprezentat de greutatea propriului membru; OBdireciadedeplasareagambeicaurmareacontracieifasciculelormusculare). Exemplu: fasciculele musculare ale bicepsului, dup orientarea lor, ar trebui s realizeze micarea de adducie a braului. Aceast micare este realizat ntradevr, dar numaiprinporiuneasascurt.Tendonullungalbicepsului,dupceiesedinculisabicipital , avnd o direcie vertical, se ndreapt nuntru, spre extremitatea superioar a humerusului i devine orizontal, ajungnd s se insere pe suprafaa supraglenoidian a

32

omoplatului.nacestfel,orientareatendonuluiesteschimbat,iarmicarearealizatdeel nuvamaifiadducia,ciabduciabraului. Un alt exemplu l constituie ischiogambierii (bicepsul femural, semitendinosul, semimembranosul) ale cror fascicule musculare sunt orientate astfel nct s realizeze flexiagambeipecoaps.Eisuntcuadevratflexoriiprincipaliaigambei,daratttimpct tendoanele lor distale trec napoia condililor femurali, continund direcia fasciculelor musculare.Cndtendoaneletrecnsnainteacondililorfemurali,careledeviazdirecia,ei devinextensoriaigambeipecoaps. Punctul unde un tendon i schimb direcia poart numele de scripete de reflexie sau hipomochlion. Astfel, tendonul lungii poriuni a bicepsului brahial are drept hipomochlion, extremitatea superioar a humerusului. Tendoanele ischiogambierilor au drepthipomochlion,condiliifemurali(Fig.17). ntregul sistem osos este structurat pentru a rspunde cerinelor de adaptare a structurilorlafactoriicareinflueneazmicarea,duplegimecanice.Economiadematerial, de for i deplasare intern reprezint legea fundamental care guverneaz structurile vii aleorganismuluiuman.

2.5IMPORTANASTRUCTURIIIORGANIZRIISISTEMULUIMUSCULAR, DINPUNCTDEVEDEREBIOMECANICElementuldebazalmecaniciiumaneestemuchiulscheleticcareprincontraciasa transformenergiachimicdecaredispunenenergiemecanic.Muchiipermitomuluide asemicaprinmobilizareadiferitelorsegmentealecorpuluidarauifunciadeamenineo atitudine particular ca aceea de ortostatism. Aciunea lor nu este izolat, ci interdependent,iarlegiledupcaretrebuiesfuncionezepentruaaveaeficien,potfi asimilatelegilormecanicii. Cteva noiuni elementare de neurofiziologie sunt indispensabile pentru a nelege elementul motor al corpului uman. Muchii permit omului de a se mica prin mobilizarea diferitelor segmente ale corpului dar au i funcia de a menine o atitudine particular ca aceeadeortostatism. Energiamecanicaastfeldezvoltatpoateactionaasupramediuluiambiantpentrua deplasa un obiect sau a efectua un nou lucru mecanic cum ar fi n cazul unei lansri a membruluisuperior. Elementuldebazalmecaniciiumaneestemuchiulscheleticcareprincontraciasa transformenergiachimicdecaredispunenenergiemecanic.Pedealtparteexistun ansambul de sisteme care controleaz, orienteaz, conditioneaz forele angajate. Acest ansambulestereprezentatdesistemulnervoscarearefunciadeadictaideasupraveghea intervenia combinat a diferitelor unitai funcionale care au ntotdeauna o aciune sinergic. Putem vorbi astfel de grupe musculare agoniste, antagoniste i fixatoare. Apartenena unui muchi la o grup se poate schimba n funcie de situaie sub contolul sistemuluinervos. Toate aceste baze neurofiziologice ne permit o interpretare corect a gesturilor umane.

33

2.5STRUCTURAMUCHIULUISCHELETICPentruomaibunnelegereamuchiluischeletictrebuiescercetmattstructura muchiului ct i procesele de contracie i nu n ultimul rnd reflexele i controlul motor voluntar. Micareaesteocaracteristicanumeroaselorformecelulare.Laanimal,organisme foartecomplexeanumitecelulesuntspecializatenproducereamicarii.Acestecelulesunt difereniateprezentndoformalungitcaracteristic:acesteasuntfibrelemusculare. Unansambudefibremuscularesegrupeazpentruaformaunmuchi.Acestmuchi prezint o activitate caracteristic reprezentat de contracie a crei rezultat este mobilizareasegmentelorosoaseiproducereamicriiavndcarezultatdeplasareacorpului nntregime. Scurtareamuchiuluiducelamodificareaformeiluiilaodiminuarealungimiisale. Aceste modificri ale aspectului exterior a fibrei musculare i a muchilui n ntregime nu suntnsoitepermanentideoschimbareavolumuluimuscular Unalttipdecontracieesteobservatcndmuchiulestesupusuneiforeexterne carelmpiedicssescurteze.nacestcazvorbimdeocontracieizometric.nsituaiile cndmuchiisuntsupuiuneiforeexternecareestedenvingereambeleaspecte(scurtare itensiune)suntcombinate.nacestcazmuchiulefectueazuntravaliupentrudeplasarea uneincarcaturipeodistanaoarecare. nconcluzie,travaliulesteegalcuprodusuldeforapedrumulparcursT=fxd.Acest activitate muscular se realizeaz cu degajare de caldur. Suma celor dou (degajarea de calduritravaliulefectuat)exprimatencalorii,corespundenergieipusenjocdemuchiul caresecontract.Aceastasegasetenrezervelechimiceiesteutilizatdemetabolismul celular. Putemastfelcomparaesutulmuscularcuomaincaretransformenergiachimic de rezerv n travaliu mecanic i degajare de caldur. Aceasta caldur degajat prin contracienuestepierduteaavndunroldeosebitnreglareatermic. 2.5.1Proprietilemecanicealemuchiuluischeletic

Unele proprieti mecanice ale muchilor prezint un interes deosebit n analiza biomecanic,cumarfi: gradareacontraciei; elasticitatea; sumaiacontraciilorsuccesive. 2.5.2Gradareacontraciei

Intensitatea mecanic dezvoltat de activitatea muscular la muchi n timpul efecturiiuneimicripoatefiadaptatgradatnfunciededoufenomenediferite. Prin urmare, sistemul nervos poate recruta un numar mai mic sau mai mare de unitimotoriiavnddreptconsecindezvoltareauneiforemaimicisaumaimarilanivel muscular.Acestfenomenpoartdenumireadesumaienspaiu. Pe de alt parte, sistemul nervos poate grada intensitatea efortului trimind impulsurimotoriicufrecvenavariabil.nacestcazvorbimdesumaientimp(temporal).

34

Sistemul nervos poate controla cele dou tipuri de sumaii n scopul de a grada rspunsurile musculare. Frecvena de impulsuri la motoneuroni este relativ limitat i nu depaete 50 impulsuri/sec datorit influenei buclei i existenei unui potenial tardiv. Acestfrecvende50/secseregsetencercetrileelectromiograficedeintensitatenalt iestecunoscutsubdenumireaderitmulPiper. 2.5.3Elasticitateaicomponenteleelastice

Una din caracteristicile muchiului care se poate pune uor n eviden este elasticitatea. Acest caracteristic se evideniaz prin ataarea unei greuti la una din extemitileunuimuchiiaredreptconsecinalungireamuchiului. Cnd aceast greutate este luat muchiul revine la poziia iniial. Se observ c procesuldealungiresedesfoardealunguladoufaze. Primafazestefoarterapid,ntimpceceadeadouaestefoartelent.Tensiunea carecorespundentinderiibruteatingerapidunnivelridicatirevenirealapoziiainiialse face lent (corespunznd gradului de ntindere). Tensiunea dezvoltat de muchi nu este aceeai pe toat durata alungirii progresive a acesteia prin mrirea greutii i n cursul scurtriiprogresiveprindiminuareaacesteigreuti.nconcluzie,pentruaceeailungimea muchiului tensiunea din timpul alungirii este mai mare dect cea dezvoltat n cursul scurtrii. Acest fenomen este consecina faptului c esutul muscular nu este omogen i componenteleluiauelasticitidiferite. Elasticitatea muscular i n mod considerabil a anumitor componente a esutului muscularjoacunrolimportantnactivitateamuscular. Hilln1949acomparatceledousistemealemuchiului:unelementcontractilsituat la nivelul miofibrilelor i un element elastic. Acesta din urm prezint dou componente. Primulcomponentlegatnseriecuunelementcontractilsituatlanivelultendoaneloriun al doilea element situat paralel cu fibrele i care poate fi situat de cele mai multe ori la nivelulesutuluiconjunctiv. Elasticitatea muscular joac un rol important n amortizarea tensiunilor foarte brutale dezvoltate n timpul scurtrii i alungirii musculare, avnd un rol important n protecialevierelorosoase,inseriilormusculare,ligamenteloritendoanelor. 2.5.3Sumaiacontraciilor

Stimulareaunuinervmotorsauaunuimuchifixatpeunmiografprinaplicareaunui oc electric d un rspuns numit secus. Acest rspuns este caracterizat printro faz de urcare sau de contracie i o faz exponenial de coborre sau de relaxare. Aceast faz survine cu o anumit ntrziere n raport cu fenomenul electric de depolarizare. Este perioada de laten mecanic care n realitate este un fenomen foarte complex. Dac se aplic un al doilea stimul, nainte ca muchiul s se relaxeze complet, cea dea doua contraciedebuteazlaunnivelmairidicatfadeprimaatingndunnivelfoarteridicatio duratmailung.Apropiereastimulilorproducefuzionareadincencemaiperfectacelor dou rspunsuri pn n momentul cnd cel deal doilea intr n perioada refractar a primuluirspuns. Esteimportantdesubliniatfaptulcrspunsurilemecanicesepotnsumantimpce rspunsurileelectrice(potenialeledeaciune)rmndiscontinui. Repetiiauneiseriidestimulipermiterealizareaunuiplatouridicat i regulat n cazul cnd frecvena de stimulare este ridicat. Acest lucru se realizeaz n

35

contraciatetanicsautetanos.Cndfuziuneaesteperfect,tetanosulesteperfectipoate atinge de 45 ori valoarea unei secuse izolate. Frecvena de stimulare necesar pentru producereaunuitetanosperfectdepindedevitezadecontractieamuchiuluiipoatevaria ntre30si350/s.Gradareafiziologicacontracieivoluntareestefoartecomplexdatorit faptuluicaearezultdinfenomenuldesumaietemporalidinsumaiaspaial.Aceasta dinurmsedatoreazrecrutriiunuinumrmaimicsaumaimaredeunitimotorii.Pede altparte,acesteunitimotoriiauoasincronizarecaracteristiccarepermitecontracia,la aceeaiintensitate,deoformregulat,froscilaii,cecaracterizeaztetanosulimperfect.

2.6.ELEMENTEDEBIOMECANICMUSCULARMicrile voluntare ale corpului uman sunt coordonate de sistemul nervos care efectuezaceastmicarenfunciedeanumiteelementeinterneiexterne.Eladapteaz rspunsulnfunciedediferitesolicitriicoordoneazactivitateamuscular. Biomecanica muscular cerceteaz diferitele tipuri de intervenie a muchilor, adaptarealorfuncionallaactivitateaprestat,foreleangajatenaciuneamuscular. 2.6.1Clasificareafuncionalamuchilor Aceastclasificaresefacenfunciede: moduldecontracieamuchilor deintervenialornmicare Trebuiefcutoprimdistincientrecontraciamuscularcarensoetemicarea, izotonic,iceacarenuestensoitdemicare,izometric.Acesteasuntcaracterizatede poziiaforelormusculareFMechilibratedeorezistenRexterioar(TabelNr.I) Contraciileizotonicepotfidedoufeluri. concentric, cnd fora muscular nvinge rezistena exterioar i are drept consecinscurtareamuchiuluii excentric,cndavemdeafacecuunfenomeninvers. TabelNr.I Raportalforelor Mod de Tipdetravaliumuscular contracie Izometric Izotonic: 1.concentric 2.excentric Fm=R Fm>R Fm1,8; esutulmuscular:1; esutulgras: