Detail předmětu
Biomechanika II - svalově-kosterní
FSI-RBI Ak. rok: 2026/2027 Letní semestr
Základní části lidského těla související s kosterně svalovou soustavou, jejich názvy, poloha a funkce. Základní prvky kosterně svalové soustavy, jejich popis z hlediska anatomického, fyziologického a mechanického. Kostní tkáně, druhy, fyzikální a mechanické vlastností. Kost, vymezení pojmu, typy kostí. Spojení kostí, kloub. Vývoj kloubu, rozdělení kloubů, pohyby v kloubech. Kloub z mechanického hlediska, modelován kloubů. Rozdělení svalů, typy svalů, svalové úpony. Části lidského těla: dolní končetina, pánev a spojení na pánvi, páteř, horní končetina, hrudník a lebka. Popis z hlediska, anatomického, fyziologického a mechanického. Zdravotní problémy uvedených částí lidského těla související s mechanickým pohybem – zlomeniny končetin a jejich fixace, ztráta funkčnosti kloubů a jejich náhrady, problémy na páteři – růstové, traumatologické a degenerační a jejich řešení související s biomechanikou páteře.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základní znalosti z Úvodu do biomechaniky RBA. Všeobecné znalosti z biologie člověka Základní znalosti z předmětů mechaniky těles, především statiky, kinematiky a pružnosti pevnosti a nauky o materiálu.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Aktivní účast na cvičení. Předmět je ukončen klasifikovaným zápočtem. Klasifikace je provedena na základě výsledku závěrečného testu.
Účast na cvičení je povinná. Omluvená neúčast se nahrazuje samostatným vypracováním úloh podle pokynů vyučujícího.
Učební cíle
Seznámit studenty s částmi lidského těla z hlediska biomechaniky kosterně svalové soustavy. Na jednotlivých částech vymezit prvky a vztahy mezi prvky z hlediska biomechanických problémů. Seznámit studenty s mechanickými vlastnostmi prvků kosterně svalové soustavy a s problémy z oblasti kosterně svalové soustavy řešenými v minulosti a současnosti na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky. V rámci cvičení se zabývat řešením vybraných biomechanických úloh a problémů z oblasti kosterně svalové soustavy.
Zvládnutí základních pojmů biomechaniky kosterně svalové soustavy . Přehled o mechanických vlastnostech vybraných tkání. Znalost základních typů biomechanických úloh a problémů z oblasti kosterně svalové soustavy. Přehled o řešených biomechanických problémech na ÚMTMB a znalosti související se samostatným řešením vybraných úloh.
.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-IMB-P: Inženýrská mechanika a biomechanika, magisterský navazující
specializace BIO: Biomechanika, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
1. Stručná historie biomechaniky kosterně svalové soustavy, mezníky v medicíně a biomechanice kosterně svalové soustavy. První úlohy biomechaniky řešené MKP. Výpočtové a experimentální modelování v biomechanice.
2. Biomechanika kosterně svalové soustavy na ÚMTMB, přehled řešených problémů.
3. Mechanické vlastnosti biologických a technických materiálů v kosterně svalové soustavě. Vzorky pro experimentální modelování v biomechanice.
4. Spojení kosti, tkání a klouby. Rozdělení, pohyby a mech. vlast. kloubů. Modely kostních spojení a kloubů v biomechanice.
5. Pánev a spojení na pánvi. Popis, prvky mechanické vlastnosti a základní
biomechanické problémy související s pánví.
6. Kyčelní kloub, popis, fyziologický a patologický kyčelní kloub. Základní biomechanické problémy související s kyčelním kloubem.
7. Kyčelní kloub, popis, fyziologický a patologický kyčelní kloub. Základní biomechanické problémy související s kyčelním kloubem.
8. Dolní končetina, kolenní kloub, kotník. Základní biomechanické problémy související s prvky dolní končetiny.
9. Zlomeniny na kostech dolní končetiny. Typy fixace a fixátorů, jejich výhody a nevýhody, z hlediska biomechaniky.
10. Horní končetina, klíční kost a lopatka. Základní biomechanické problémy související s prvky horní končetiny, klíční kosti a lopatky. Ramenní kloub a biomechanické problémy s náhradou ramenního kloubu.
11. Páteř, funkce, prvky, pohyby, traumatologické a degenerativní změny. Fixace na páteři.
12. Hrudník, spojení na hrudníku. Žebra, pohyby a zlomeniny žeber.
13. Lebka, horní a dolní čelist. Náhrady zubů a zubní implantáty.
Cvičení s počítačovou podporou
13 hod., povinná
Osnova
1. Biomechanické problémy kosterně svalové soustavy, řešené na ÚMTMB výpočtovým modelováním. U vybraných úloh rozbor úrovně výpočtového modelování. Zadání první samostatné úlohy.
2. Problémy experimentálního modelování v biomechanice. Biomechanické vzorky pro experimentální modelování.
3. Kyčelní spojení. Rovnováha na dolní končetině při pomalé chůzi.
4. Patologické změny na kyčelním spojení a jejich vliv na namáhání kyčelního kloubu.
5. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení MKP. Příprava modelu.
6. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení MKP s uvažováním pasivních odporů.
7. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení MKP. Analýza výsledku modelů různé úrovně.
8. Vývoj a ukázka používaných totálních endoprotéz kyčelního kloubu.
9. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení s totální endoprotézou MKP. Zadání úlohy.
10. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení s totální endoprotézou MKP.
11.. Řešení deformace a napjatosti kyčelního spojení s totální endoprotézou MKP.
12. Vývoj a ukázka používaných totálních endoprotéz kolenního kloubu.
13.Zápočtový test a zápočet.