Tema: Biomehanika skeletno–mišićnog sistema
2
SADRŽAJ
UVOD
3
1.
BIOMEHANIKA LOKOMOTORNOG SISTEMA
4
1.1.
KINEMATIČKI ELEMENTI
4
1.1.1. Kosti
4
1.1.2. Zglobovi
5
1.2.
DINAMIČKI ELEMENTI
7
2.
BIOMEHANIČKI ASPREKT OSTEOGENEZE
9
2.1.
Funkcionalna adaptacija kostiju
9
2.2.
Mehanički oblik adaptacije kostiju
10
3.
BIOMEHANIKA VISOKOELASTIČNIH TKIVA–MIŠIĆI
12
3.1.
Kontrakcija mišića
14
3.2.
Trzaj, sumacija i grč mišića
17
3.3.
Dinamika mišićne kontrakcije
18
4.
ELEKTROMIOGRAFIJA
19
ZAKLJUČAK
20
LITERATURA
21
4
1. BIOMEHANIKA LOKOMOTORNOG SISTEMA
Lokomotorni sistem čovjeka čini koštano–zglobno–mišićni sistem koji omogućava voljne
mehaničke pokrete i mjenjanje položaja. Ovaj sistem ima pasivni i aktivni dio. Pasivni dio čine
kosti i zglobovi, a aktivni skeletni mišići.
1.1. KINEMATIČKI ELEMENTI
1.1.1. Kosti
Savršena ravnoteža između različitih vrsta tkiva zaslužna je za čudesnu lakoću i otpornost
kosti. Dok joj je unutrašnjost spužvasta, lagana i elastična, vanjski slojevi kosti moraju biti čvrsti
kako bi zašitili krvne žile i dragocjenu koštanu srž. Koštana srž je “fabrika” u kojoj nastaju sva
krvna tjelašca.
Pločice koštanog tkiva (lamele) su zbijene na površini kostiju (zbijeno tkivo), a u njenoj
dubini one obrazuju koštane gredice koje su međusobno isprepletene i odvojene šupljinicama
(sunđerasto koštano tkivo), u kojima se nalazi koštana srž.
Svaka kost je po cijeloj površini prekrivena pokosnicom u kojoj se nalaze mlade koštane
ćelije (osteoblasti). U dubini kostiju nalaze se krupnije koštane ćelije (osteoklasti) koje rastvaraju
koštano tijelo. Ovakva antagonistička uloga dviju vrsta koštanih ćelija omogućava svakoj kosti
osnovnu vitalnost. Svaka kost se u toku života istovremeno neprekidno ruši i obnavlja
(periostalna geneza).
S obzirom na lokomotorne funkcije koje obavljaju, kosti se po obliku dijele na:
-
duge
–1 dimenzija ovih kostiju je mnogo veća od drugih dvaju. Sastoji se od: tijela
(dijafize) i 2 okrajka (epifize). Primjeri ovih kostiju su: ramena kost (humerus–slika
1a) i butna kost (femur–slika 1b).
-
kratke
– sve 3 dimenzije su slične. Relativno mala pokretljivost. Primjeri su: kičmeni
pršljenovi (slika 2a), metakarpalne (slika 2b) i metatarzalne kosti.
-
pljosnate
–2 dimenzije su mnogo veće od treće. Primjeri su: kosti lobanje i karlica
(štite meke i osjetljive organe), lopatica (slika 3) i ključna kost (služe kao oslonac).
5
1.1.2. Zglobovi
Zglobovi predstavljaju spoj dvije ili više kosti koji omogućava pokretanje. Prema
pokretljivosti mogu da se podijele na:
-
pokretne,
-
polupokretne (pršljenovi kičmenog stuba) i
-
nepokretne (nećemo se baviti njima jer nema mehaničkog kretanja).
Pokretanje zgloba, tj. rotacija–osa zgloba je linija oko koje sve tačke zgloba koje se
pokreću opisuju kružne lukove. Osa ostaje nepomična tokom pokretanja zgloba.
Zglobove možemo da podijelimo prema broju stepeni slobode kretanja u tri grupe.
Jednoosni (uniaksijalni, cilindrični) zglobovi u obliku šarke na vratima. Slika 1a pokazuje
uprošten model gdje je okrajak jedne kosti cilindrično ispupčen, a čašica druge kosti cilindrično
udubljena, pa se obrtanje okrajka vrši samo oko ose x–x u ravni koja je na nju normalna.
Primjeri ovih zglobova su: zglob lakta (slika 1a), koljena, prstiju.
Dvoosni (biaksijalni)–klizne površine ovih zglobova su najčešće elipsoidne ili sedlaste.
Na elipsoidno zakrivljenoj površini su dva luka (AB i PQ) koji se uzajamno sijeku pod pravim
uglom (slika 2a). Ta dva luka imaju najveći (R) i najmanji (r) poluprečnik krivine. Čašica zgloba
se kreće uz minimalnu rotaciju duž luka PQ i uz maksimalnu rotaciju duž luka AB. Ovi zglobovi
se nazivaju dvoosni zbog postojanja 2 (x-x i y-y) uzajamno normalne ose rotacije. Primjeri
elipsoidnog zgloba je skočni zglob, a primjer sedlastog je zglob korijena šake (slika 2b).
Slika 1b: Zglob lakta kao jednoosni zglob
Slika 1a: Šematski prikaz jednoosnog zgloba
