Biomehanika sa kineziologijom

FAKULTET SPORTSKIH NAUKA

Banja Luka

Doc.dr

Osmo Bajrić

BIOMEHANIKA SA KINEZIOLOGIJOM

(Skripta)

Banja Luka, 2010/2011

U V O D

1.1.

Pojam predmeta

Svaki rad ili bilo koja druga ljudska djelatnost, uvijek je izražena pokretom,odnosno
kretanjem. Pokret predstavlja osnovno sredstvo i prvorazredni cilj svih oblika kretnog
ispoljavanja  čovjeka.  Potreba  za  kretanjem  je  jedna  od  osnovnih  svojstava  svih  živih  bića.
Ponavljanjem pokreta poboljšava se motorika čovjeka što se odražava na stanje svijesti, a to
opet  omogućava  usvajanje  navika  na  još  složenija  kretanja.  Pokret  se  može  analizirati  sa
različitih  aspekata:  anatomskog,  fiziološkog,biomehaničkog,korektivnog,  psihološkog,
pedagoškog, sociološkog, estetskog itd.

U najjednostavnijem određenju, ljudski pokret predstavlja pomjeranje ili pomicanje pojedinih
dijelova tijela (segmenata) ili kompletnog tijela u prostoru. Međutim, ni jedan pokret ne može
nastati, kao što ni jedno kretanje ne može biti uspostavljeno, niti narušeno mirovanje bez
dejstva sile.

Analiza uslova kretanja živih tijela daleko je složenija od analize kretanja nežive prirode. Ta
složenost i specifičnost kretanja živih tijela, kod kojih se mora voditi računa o mehaničkim
osobinama kretnog aspekta i o biološkim uslovima organizma nametnula je novi pravac
istraživanja i uslovila formiranje nove naučne discipline koja je našla svoj izraz pod pojmom

biomehanika.

Prema tome,

biomehanika se može definisati kao

nauka o kretanju živog tijela i o kretanju

čiji je uzrok živo tijelo.

To je

specifična naučna disciplina, praktičnog karaktera, koja se koristi fizičkim opažanjima u

istraživanju uticaja unutrašnjih i spoljašnjih sila na čovjekovo tijelo, za vrijeme kretanja i
mirovanja (relativnog).

Dakle, biomehanika proučava stanje kretanja i promjene stanja kretanja živog tijela u odnosu
na uzroke (sile) i u odnosu na uslove spoljašnje sredine.

1.2.

Značaj predmeta

Potreba za kretanjem je sastavni dio svakog živog bića, jer predstavlja izuzetno važnu ulogu u
njihovom razvoju. U fizičkom vaspitanju svako kretanje predstavlja aktivnost učesnika koji su
svjesni svog cilja. Radi se o aktivnom odnosu čovjeka prema sredini u kojoj se kreće. Iz tog
razloga kretanje se ne može shvatati samo kao biološko -

mehanički proces, već kao i

društveno značajna aktivnost.

Sa društvenog aspekta, istraživanje kretne aktivnosti čovjeka je vrlo kompleksno i široko, a u
današnjim uslovima ono se sve više proširuje.

Prvi podaci počinju od

Galena (131 - 201), poznatog gladijatorskog ljekara, koji je utvrdio da

se impulsi, koji potiču iz mozga, živcima prenose na mišiće, koji se zbog toga skraćuju (grče),
što prouzrokuje kretanje.

U srednjem vijeku dolazi do zastoja u razvoju anatomije i drugih nauka, zbog
poznatog odnosa crkve prema prirodnim naukama.

Leonardo da Vinči (1452 - 1519), veliki naučnik i umjetnik,

potajno se

interesovao za čovječiji aparat za kretanje i mogućnosti da i čovjek može da
poleti.Njegovu studiju o anatomiji čovjeka ovjekovječili su brojni crtži ostali do
danas a posebno onaj na kojem je prikazan veliki grudni mišić koji bi trebao da
pokreće vještački konstruisana krila.

Boreli (1679), italijanski ljekar i matematičar objavio je prvo pisano djelo sa biomehaničkim
sadržajem pod nazivom

„De Motu Animalum“

(o kretanju životinja). On po prvi put teži da

odredi težište čovječijeg tijela primjenom zakona o ravnoteži na poluzi.

U drugoj polovini 19.vijeka francuski ljekari Marey i Demeni, uvode nove metode u
istraživanju kretanja istražujući tehniku brzog marša na kolonijalnim trupama.

Pronalazak fotografije, pravi prekretnicu u biomehaničkom istraživanju kretanja.

Marey (1882), konstruisao je kinokameru koja je bila preteča modernoj kinokameri sa ciljem
da otkrije tajnu letenja.

Demeni, Mareyev učenik je pronašao novu metodu istraživanja, hronofotografski metod, koja
je imala mnogostruku primjenu.

Dvadesetih godina 19.vijeka njemački naučnici W. Braune i O. Fischer, usavršili su metod
hronofotografije. Uspjeli su da odrede težište tijela i težinu pojedinih dijelova tijela. Objavili
su rad pod nazivom:

“Der Gang Des Menschen.“

(čovječiji hod).

U periodu prije 1.sv.rata

više anatoma je objavilo radove, koji su doprinijeli razvoju

funkcionalne anatomije,

(H.Straser,1908

udžbenik o mehanici mišića i

zglobova;

R.Fick,1910,

udžbenik o anatomiji i mehanici mišića i zglobova

;

H.Braus,

djelo anatomija

čovjeka).

Opšta biomehanika

proučava opšte zakonitosti čovjekovog (životinjskog) kretanja i ona se

dijeli na: kinematiku, dinamiku i statiku.

Kinematika

opisuje

istražuje kretanje, bez obzira na uzroke kretanja - sile). Operiše

pojmovima: dužina - vrijeme ( m, s ).

Dinamika

istražuje uzroke kretanja i povezanost između kretanja i sila koje su uzrok tom

kretanju, uzimajući u obzir njegovu masu. To je nauka o ubrzanom kretanju tijela, a ubrzanje
postoji uvijek kada se mijenja brzina. Ta promjena može biti po veličini (nejednoliko
pravolinijsko kretanje), ili po pravcu (krivolinijsko kretanje). Operiše pojmovima:

dužina,

vrijeme, masa (m, s, kg).

Statika istražuje uslove mirovanja u kojima se unutrašnje i vanjske sile nalaze u ravnoteži
(geometrija sila). Operiše pojmovima: dužina i sila ( m, N ).

Aplikativna biomehanika se

bavi užim, specijalnim problemima - istraživanja položaja i

kretanja tijela i sprava u toku rada, fizičkog vježbanja i sporta, liječenja kretanjem itd. Prema
području koje izučava dobija i svoj naziv kao npr: biomehanika boksa, biomehanika rvanja,
biomehanika skijanja, biomehanika vježbi na spravama, biomehanika skoka u dalj itd.

MJERENJA U BIOMEHANICI

Naučna disciplina koja se bavi teorijom i praksom mjerenja naziva se

metodologija.

Osnovni

smisao procesa mj

erenja je upoređivanje poznate fizičke veličine (mjerne jedinice) sa

nepoznatom veličinom, iste prirode (koja se mjeri). Mjerljive su samo fizičke veličine. U
biomehanici sporta se mjere mehaničke veličine, kao npr:

mjere se dužine

(dužina skoka ili

staze, visina prepone isl.),

vrijeme

(trajanje određenog kretanja, faze pokreta),

sile

(težina

tijela ilitereta, sila trenja),

izvršeni rad, snaga kojom mišići djeluju tokom određenog

vremena.

Mjerenje predstavlja fundamentalni dio procesa naučnog eksperimenta i osnovni mu je cilj
objektivizacija naučnog saznanja. Bez mjerenja je nemoguće zamisliti savremena istraživanja,
a njihova primjena sve više zadire i u oblast društvenih nauka.

Za  sport,  fizičko  vaspitanje  i  neke  oblasti  medicine  i  biomedicinskog  inžinjerstva
najznačajnije  su  one  oblasti  biomehanike  koje  se  bave  pokretima  čovjeka.  Zbog  toga  su  u
njima predmet direktnog mjerenja mehaničke veličine koje opisuju ili kretanje cijelog tijela,
ili pokrete nekih njegovih segmenata.

U mehaničkom smislu tijelo čovjeka, odnosno, njegov lokomotorni aparat, predstavlja sistem
izuzetne složenosti. Uzrok tome je veliki broj pokretnih i polupokretnih zglobova koji
istovremeno predstavljaju i spoj i centre pokreta pojedinih segmenata tijela, visokozno -
elastična tkiva vezana za krute oslonce tih segmenata - kosti, prenošenje sile preko lanca
uzastopno spojenih segmenata (tzv kinetičkih lanaca), složenost mišićnog aparata preko koga