Fundamentals of Biophysics and Biomechanics II - PABA074

• Title: Základy biofyziky a biomechaniky II
• Guaranteed by: Department of Biomedical Foundation in Kinanthropology (51-300200)
• Faculty: Faculty of Physical Education and Sport
• Actual: from 2022
• Semester: winter
• Points: 0
• E-Credits: 2
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:6/0, C+Ex [HS]
• Extent per academic year: 6 [hours]
• Capacity: unknown / unknown (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: not taught
• Language: Czech
• Teaching methods: combined
• Teaching methods: combined
• Is provided by: PABA074K
• Guarantor: doc. Ing. Monika Šorfová, Ph.D.

Annotation

English

Last update: Mgr. Ivana Kinkorová, Ph.D. (14.11.2023)

This course deals with the application of laws of solid mechanics to individual components of the human movement system. It explains the principles of motion kinetics analysis and its description by basic quantities and their relationship. It describes biokinematical pairs, which represent mechanical substitution of bonding conditions and relationships between mutually articulating segments, which define their relative mobility (degree of freedom, character of movement, etc.) in terms of kinematics. It describes body mass geometry, kinematic and dynamic characteristics of internal and external human musculoskeletal relationships, with a particular aspect of the muscular system.

Czech

Last update: Mgr. Ivana Kinkorová, Ph.D. (14.11.2023)

Tento předmět si všímá aplikací zákonů mechaniky pevných těles na jednotlivé složky pohybového systému člověka. Vysvětluje principy analýzy kinetiky pohybu a její popis základními veličinami a jejich vzájemný vztah. Popisuje biokinematické dvojice, které představují mechanickou náhradu vazebních podmínek a vztahů mezi vzájemně artikulujícími segmenty, které definují z hlediska kinematiky jejich vzájemnou pohyblivost (stupeň volnosti, charakter pohybu, atd.). Popisuje hmotnostní geometrii těla, kinematickou a dynamickou charakteristiku vnitřních a vnějších vazeb pohybového aparátu člověka, se zvláštním aspektem na svalový systém.

Aim of the course

English

Last update: Mgr. Ivana Kinkorová, Ph.D. (14.11.2023)

As a follow-up to high school physics, to provide students of the field of Orthotics and Prosthetics with initial knowledge of biophysics, which in the subsequent biomechanical part will be used to explain the core principles of the biomechanics of the human musculoskeletal system

Skills

· Describes and assesses the behavior of various tissues of the locomotor system in the basic features of the mechanics of flexible bodies

· Distinguish and justify what kind of movement a body performs with respect to another body

· Assesses the degrees of freedom of the body system within the lower and upper limbs and the axial system

· Solves various variants of problems and tasks of the relationship between speed, path and time, including drawing and analyzing a graphical representation of the dependence v = f (t), s = f (t), s = f (v)

· Formulates the consequences of Newton's laws and uses them in predicting changes in body movement in practical situations.

Competence

· will assess the selection of appropriate methods and procedures for processing data from basic analytical methods of the locomotor system

Based on the analysis of the problem, give recommendations for the therapeutic procedure

Czech

Last update: Mgr. Ivana Kinkorová, Ph.D. (14.11.2023)

V návaznosti na středoškolskou fyziku poskytnout studentům oboru Ortotik-protetik výchozí poznatky z biofyziky, které v následné biomechanické části budou využity k výkladu stěžejních principů biomechaniky pohybového aparátu člověka

Dovednosti 

·        Popisuje a posuzuje chování různých tkání pohybového systému v základních rysech mechaniky poddajných těles

·        Rozliší a zdůvodní, jaký druh pohybu těleso koná vzhledem k jinému tělesu

·        Posoudí stupně volnosti soustavy těles v rámci dolních a horních končetin a axiálního systému

·        Řeší různé varianty problémů a úloh vztahu mezi rychlostí, dráhou a časem, včetně nakreslení a analýzy grafického znázornění závislosti v = f (t), s = f (t), s = f (v)

·        Formuluje důsledky Newtonových zákonů a využívá je při předvídání změn pohybu tělesa v situacích z praxe.

Kompetence

·       posoudí výběr vhodné metody a postupy při zpracování dat ze základních analytických metod pohybového systému

         Na základě analýzy problému dát doporučení pro terapeutický postup

Literature

Last update: doc. Ing. Monika Šorfová, Ph.D. (17.06.2019)

Doporučená literatura:

Elektronické skriptum http://biomech.ftvs.cuni.cz/pbpk/kompendium/index.php

Karas, V., & Otáhal, S. (1991) Základy biomechaniky pohybového aparátu člověka. 1. vyd. Praha: Karolinum, 234 s.

Valenta, J. (1985). Biomechanika, Academia, 1. vyd., 539 p. ISBN 80-246-0306.

Beneš, J., Stránský, P., & Vítek, F. (2005). Základy lékařské biofyziky. Karolinum.

Karas, V., & Otáhal, S. (1991). Základy biomechaniky pohybového aparátu člověka. Karolinum.

Pfeiffer, J., & Votava, J. (1983). Rehabilitace s využitím techniky. Avicenum.

Requirements to the exam

Last update: doc. Ing. Monika Šorfová, Ph.D. (17.06.2019)

Zápočet: obhájit vypracovanou seminární práci na konkrétní zadání

Zkouška: Ústní

Syllabus

Last update: doc. Ing. Monika Šorfová, Ph.D. (17.06.2019)

Témata přednášek

1. Veličiny, jednotky, Kartézký souřadný systém

2. Popis tvaru trupu, vzájemná poloha segmentů

3. Stupně volnosti – klouby, rozsah pohybu

4. Dělení mechaniky tuhých těles

5. Kinematika pohybu (dráha, rychlost, zrychlení)

6. Sčítání vektorů, rozklad vektoru do daných směrů

7. Působící síly na pohybový systém člověka – typy

8. Svalové silové působení – výpočet ze statické rovnováhy sil

9. Moment síly, správné zvedání břemene

10. Těžiště, hmotnosti segmentů

11. Kontaktní tlak (ploska nohy, antidekubitní podložka)

12. Třecí síla, Vozík na nakloněné rovině

13. Reakční síly od podložky při chůzi

14. Zadání seminární práce - vysvětlení postupu vyprocování

Learning resources

Last update: doc. Ing. Monika Šorfová, Ph.D. (13.01.2021)

Přednášky budou probíhat pomocí MS TEAMS, studentům budou k dispozici prezentace v programu PowerPoint.

Připojte se k on-line výuce v MS Teams prostřednictvím odkazu https://teams.microsoft.com/l/team/19%3abbc9ae1718e34b10b2577a4c5b0cd5ea%40thread.tacv2/conversations?groupId=522b55c1-9c1e-4362-9c14-7f1a674e4a64&tenantId=e09276da-f934-4086-bf08-8816a20414a2