Základní metody experimentální biomechaniky ****************************************************************************************** * ****************************************************************************************** Kinematická analýza Kinematická analýza [ URL "http://www.arielnet.com/"]  se zabývá kinematickou stránkou poh zjištěním geometrie trajektorií, rychlostí a zrychlením charakteristických bodů antropomor který simuluje pohyb reálného objektu.   Kinematická analýza nejčastěji vychází z následné analýzy obrazové scény reálného pohybu ( kinematografie,…..) v rovině (2D analýza) či prostoru (3D analýza) [ URL "http://www.c3d.o analýza vychází z kinematické analýzy a opírá se dále o dynamometrická měření působících s geometrie hmotností sledované soustavy. Kinematické vyšetřování pohybu: průběh pohybu se analyzuje jako změna místa hmoty v prosto bez ohledu na síly, které jsou bezprostředními příčinami pohybu. K analýze pohybu jako vně se s výhodou používá filmové či video techniky. Ta dovoluje zachytit průběh pohybu a sledo závislost dráhy těžiště nebo kteréhokoliv jiného hmotného bodu vyznačeného podle cíle výzk záznamové frekvence kamery (filmové – video) je znám časový posun mezi jednotlivými snímky i časový posun vyšetřovaných bodů. Ze známé časové závislosti pohybu vyšetřovaného bodu je jeho další kinematické parametry (rychlost, zrychlení). Princip vyhodnocení dat z analýzy obrazového záznamu pohybu a jeho interpretace v experime biomechanice vychází ze správné interpretace obrazové a datové dokumentace. Cílem kinematické analýzy je stanovení průběhu s, v, a sledovaných bodů scény v čase, v kr frekvence (viz kap 3). Příkladem postupu a konečné interpretace jsou viz Obr B - Je - 8 – "FTVS-1402-version1-bje8_1.gif"] ,Obr B - Je - 8 – 2 [ URL "FTVS-1402-version1-bje8_2.jpg" Je - 8 – 3 [ URL "FTVS-1402-version1-bje8_3.jpg"] . Na základě analyticky stanovených para jednotlivých bodů obrazové scény je možné rekonstruovat pohyb celých sledovaných útvarů, k body tvoří. Dále je potom možné dopočítat další charakteristiky, jako např. těžiště segmen setrvačnosti apod.. Dynamometrie a dynamografie [ URL "http://www.kistler.ch/"] : metoda, při které se zazname příčiny pohybu – síly. Díky časové závislosti síly lze zkoumat pohyb i z hlediska dynamiky sledovat nejvhodnější zapojení určité síly). Topografie: metoda, kterou se vytváří a následně vyhodnocují polohové (systém souřadnic) a vrstevnic) informace z daného povrchu. Elektromyografie: metoda pro zjišťování elektrické aktivity kosterních svalů (EMG) [ URL " www.gcmas.org/emgfundamentals.pdf"] . Podle toho se dá usuzovat o svalové činnosti. Experimentální BM tkání: Je oblast biomechaniky, která analyzuje mechanické působení a ode ně. K identifikaci nelineárních vlastností biomateriálů je nutno provést soubor experiment výsledky slouží k vytvoření matematického modelu konstitutivních rovnic. Model konstitutiv respektovat anizotropii biomateriálu v prostoru i čase a jeho vnitřní procesy. Přímá metod tělesa na základě známé konstitutivní rovnice materiálu, zatímco nepřímá metoda dovoluje s tělesa, tak odezvu materiálu, ji-li znám experimentální předpis jeho historie pohybu a tep str. 60 Valenta)  Zjišťování mechanických vlastností tkání: Na vzorky tkání je aplikováno v laboratorních po silové zatížení tak, aby bylo možné analyzovat mechanické vlastnosti tkání. Analyzuje se n a tuhost při daném způsobu zatížení, odezva na cyklické zatížení a dlouhodobé působení sta - tedy reologické vlastnosti. Používají se specielní „trhačky“ – přístroje, u kterých je m aplikovat dané vnější zatížení a sledovat odezvu. Ty představuje obvykle mechanická napjat typu a deformace tělesa v čase, přitom je žádoucí, vzhledem k nelineárním viskoelastickým tkání, respektovat rychlost zatížení, dlouhodobou odezvu, cyklické zatížení, velké deforma parametry mechanických vlastností (např. mezní zatížení, zátěžové křivky, konstitutivní ro být využity v numerickém modelování interakcí tkáňových struktur a vnějšího působení nebo se známými hodnotami mechanického zatížení dané struktury v organismu a přiřazení předpokl biologického materiálu. Obvykle jsou tyto experimenty prováděny na vzorcích tkáně vyjmutých z lidského organismu. uvědomit, že zjištěné parametry popisující mechanické vlastnosti mohou být ovlivněny způso konzervace tkáňového vzorku (např. zmrazování, sušení, uložení ve fyziologickém roztoku). Analýza vnějšího zatížení a vnitřní napjatosti: Vzhledem ke složitosti uspořádání, tvaru a organismu, není často známo, jakým způsobem a jakou mírou jsou mechanicky zatíženy jednotl pohybového systému (např. hlavice femuru). V současné době se používají především výpočtov postupuje od experimentálně zjištěných hodnot vnějšího zatížení (na styku s vnějším prostř znalosti zákonů mechaniky, k zatížení vnitřních struktur. Experimentálně je možné použít m při vnějším zatížení mění nějak své vlastnosti (fotoelasticimetrie, piezoelektrický jev aj těchto vlastností pak vlastně zjišťujeme, jak je těleso zatíženo. Fotoelasticimetrie: Směry hlavních napětí určují izostaty vytvářející dvě vzájemně kolmé s podél nichž jsou smyková napětí nulová. Smykové napětí má směr tečny v každém bodě této čá jsou geometrická místa bodů (linie) stejně zbarvené konstaním dvojlomem (v sodíkovém polar jsou tyto linie tmavé), která definují místa bodů stejných rozdílů hlavních napětí. Po nez kde je jedno z hlavních napětí nulové, určují izochromaty přímo velikosti obvodových napět Vývoj metrologických technologií v biomechanice je bouřlivý a sleduje ty nejnovější techno Závěrem předkládáme adresy  webových stránek  některých výzkumných biomechanických laborat se analýzou pohybu • http://www.peakperform.com/biomech.htm [ URL "http://www.peakperform.com/biomech.htm"] • http://www.motionanalysis.com/index.html [ URL "http://www.motionanalysis.com/index.html • http://www.arielnet.com/ [ URL "http://www.arielnet.com/"] • http://www.c3d.org [ URL "http://www.c3d.org/"] • http://www.isbweb.org/~byp/ [ URL "http://isb.ri.ccf.org/biomechyp"] • http://biomechyp.bizland.com [ URL "http://biomechyp.bizland.com/"] • http://www.emgsrus.com/links.htm [ URL "http://www.emgsrus.com/links.htm"] • http://www.kwon3d.com/theories.html [ URL "http://www.kwon3d.com/theories.html"] • http://muscle.ucsd.edu/index.shtml [ URL "http://muscle.ucsd.edu/index.shtml"] • Elektromyografie [ URL "FTVS-1512.html "]