Biofizika

BIOFIZIKA
Termin biofizika (BIOLOŠKA FIZIKA) uveo je 1892. godine engleski
statističar Karl Pirson kao naziv za naučnu oblast koja nastoji da poveže fiziku i
biologiju. Odlukom 1. Međunarodnog biofizičkog kongresa 1961. godine biofizika je
priznata kao samostalna nauka.
Biofizika je fizika žive prirode na svim nivoima: molekularnom, ćelijskom i
nadćelijskom, uključujući biosferu u celini. Cilj biofizike je zasnivanje teorijske
biologije korišćenjem zakona fizike.
BIOMEHANIKA
Biomehanika je interdisciplinarna oblast koja izučava mehanička svojstva i
zakone kretanja živih sistema. Kraće rečeno biomehanika je mehanika živih sistema. U
njoj se posebno izučavaju sledeće oblasti:
1) Medicinska biomehanika
2) Tehnička biomehanika
3) Biomehanika sporta
4) Biomehanika rada
Medicinska biomehanika ispituje kinetiku i dinamiku zdravog i bolesnog
čoveka i mehanička svojstva njegovih organa i tkiva sa ciljem da se celovitije
sagledaju i reše neki problemi u ortopediji, traumatologiji, hirurgiji,
neurohirurgiji i drugim oblastima medicine.
Život je nemoguć bez mehaničkog kretanja. Pod mehaničkim kretanjem se
podrazumeva promena položaja posmatranog tela u odnosu na neko drugo telo za koje se
uslovno pretpostavlja da miruje. Telo za koje se uslovno pretpostavlja da miruje i u
odnosu na koje se prati promena položaja posmatranog tela u prostoru i vremenu naziva
se uporedno ili referentno telo. Kako nema apsolutnog mirovanja tako nema ni
apsolutnog kretanja. Dakle, svako kretanje je relativno.
Svako kretanje tela može se smatrati kombinacijom dva osnovna oblika kretanja:
translacije i rotacije.
Translatorno kretanje je takvo kretanje kod kojeg svaka prava ili ravan tela ostaje
sama sebi paralelna. Rotaciono kretanje je takvo pomeranje pri kojem se sve tačke tela
kreću po koncentričnim krugovima čiji centri leže na jednoj istoj pravoj, koja se naziva
osa rotacije. Kod translatornog kretanja sve tačke tela imaju jednake brzine, dok kod
rotacionog kretanja tačke tela imaju različite brzine, srazmerne rastojanju od ose
rotacije.
2
1. LOKOMOTORNI SISTEM
Čovek može da menja svoj položaj u prostoru, tj. da se kreće, ali i da obavlja sve
ostale voljne mehaničke pokrete zahvaljujući svom lokomotornom sistemu. Elemente
lokomotornog sistema delimo na:
1) Pasivne – kosti i zglobovi (60% težine, 40% zapremine)
2) Aktivne – mišići (40% težine, 60% zapremine)
1.1 KOSTI
Podela:
 Kratke kosti – imaju relativno malu pokretljivost, ali su od značaja za
kretanje pošto su njihovi glavni predstavnici kičmeni pršljenovi i
kratke kosti u sklopu šake i stopala
 Duge kosti – Svaka duga kost ima telo – srednji deo (dijafizu) i dva
okrajaka (epifize) koji su pokriveni hrskavicom i ulaze u sastav zglobova.
Okrajci su prošireni radi smanjenja pritiska i trenja u zglobu. Na
kostima (posebno dugim) postoje ispupčenja za koja se preko tetiva
pripajaju mišići. Primer duge kosti je butna kost (femur) i nadlaktica
(humerus)
 Pljosnate kosti imaju uglavnom zaštitnu ulogu (kosti lobanje, karlice…)
ili služe kao oslonac nekoj drugoj kosti (na primer lopatica kao oslonac
ramenjači)
 Nepravilne kosti nemaju nijedan od parametara iz prethodne podele. To
su kosti lica i kičmeni pršljenovi
 Pneumatične kosti imaju u svojoj strukturi šupljine ispunjene vazduhom
(primer je mastoidni nastavak slepoočne kosti)
 Sezamoidne kosti podsećaju svojim oblikom na seme susama. Razvijaju se u
tetivama nekih mišića, najčešće u predelu zglobova (primer: čašica –
patela).
Kosti imaju sledeće funkcije:
– Da održavaju organizam u određenom položaju
– Hodanje i druge vrste kretanja organizma
– Da štite osetljive delove i vitalne organe (mozak, srce, pluća)
– Služe kao stovarište za određene hemijske elemente koje organizam može da
koristi po potrebi
– Ishrana organizma (zubi)
– Transmisija zvuka (kosti srednjeg uha).
Oko 60% zapremine i 40% težine kostiju čini kolagen. Kolagen je organski
materijal koji kostima obezbeđuje elastičnost.