Biomehanika lokomotornog sistema
ID: 0086nosilac predmeta: Lazarević P. Mihailo
nivo studija: osnovne akademske studije
ESPB: 6
oblik završnog ispita: usmeni
katedra: mehanika
cilj
Upoznavanje studenata sa primenom fundamentalnih principa i zakona biomehanike u cilju razumevanja i proučavanja lokomotornog sistema čoveka (LSČ)- predviđanje funkcionalnih kretanja/pokreta,mirovanje čoveka. Formiranje odgovarajućih modela LSČ,mogućnost simulacije na bazi istih u cilju potvrde eksperimentalnih podataka,mogućnost primene u rehabilitacione svrhe .Omogućava se potencijalna saradnja sa stručnjacima iz oblasti medicine,sporta,itd. odnosno rad u specijalizovanim kliničkim ustanovama.ishod
Student stiče sposobnost analize problema i mogućnost predviđanja rešenja biomehaničkih problema lokomotornog sistema čoveka(LSČ) uz upotrebu naučnih metoda i postupaka kao i računarske tehnike i opreme. Povezivanje osnovnih znanja iz mehanike, fizike,anatomije, fiziologije sa primenom u biomehanici LSČ. Primena zakona i principa mehanike na anatomske strukture;Opis kako muskuloskeletna struktura utiče na ljudski pokret,kretanje;analiza izabranih povreda i performanse mehanizama.sadržaj teorijske nastave
Osnovni pojmovi antropometrije i elemenata funkcionalne anatomije;Biomehanika ljudskih ekstremiteta i ostalih funkcionalnih delova ljudskog tela. Biomehaničke osobine kostiju,mišića,zglobova, tetiva i ligamenata. Biomehanika ramena,lakta,šake, kičme,kuka,stopala-reološki modeli. Statika mišićno-skeletnog sistema čoveka. Pojam lokomocije,vrste.Kinematika lokomotornog sistema čoveka (LSČ) i motornih zadataka. Zadatak direktne i inverzne dinamike LSČ.Kretanje,energetski aspekti:rad, energija, snaga. Biomehanika unutrašnjih organa i organskih sistema.Osnovni pojmovi biomehanika tkiva. Osnove kinematičkih mehanizama. Model mehanizma LSČ u obliku kinematičkog lanca sa grananjem–diferencijalne jednačine kretanja(DIFJ)–primer gornji deo tela;primer zatvorenog kinematičkog lanca: bipedalno kretanje.Biomehanika hodanja/bipedalnog kretanja.Ortopedska biomehanikasadržaj praktične nastave
Primeri određivanja antropometrijskih podataka. Modeli mišića: skeletni,glatki, srčani,modeli kostiju, kičmenog stuba. Primeri rešavanja zadataka kinematike i dinamike LSČ. Energetska analiza i analiza napona:razni primeri. Primer kardiovaskularnog, nervnog i respiratornog sistema. Primeri biomehaničkih organa.Primeri modela LSČ u obliku kinematičkih lanaca-razni slučajevi. Matematičko modeliranje kretanja tela i interakcije sa okolinom. Primeri lokomotornog kretanja: hodanja, trčanja, sportski pokreti. Kompjuterske metode i tehnike u biomehanici( MKE, MATLAB,...) sa primenom. Biomedicinska merenja, instrumentacija i oprema. Primeri modela protetičkih/ortotičkih mehanizama- primena u rehabilitaciji. Razni problemi LSČ.resursi
[1]Y.Fung,Biomechanics:Mechanical Properties of Living Tissues,Springer,2000.(KSJ)[2]Winter,D.A.Biomechanics of Human Movement,John Wiley&Sons,1990.(KSJ)
[3]Nordin M,Frankel V,Basic biomechanics of the musculoskeletal system,Lea &Febiger,London,1980.(KSJ)
[4]Tozeren A.Human Body Dynamics-Classical Mechanics and Human Movement, Springer Verlag,2000.(KSJ)
[5]Lazarević M.Osnove biomehanike,(skripta u pripremi),2011)
[6]Pisani izvodi sa predavanja(handouts),
[7] Cyberbotics Webots - softverski paket
[8]MATLAB,CATIA,softverski paketi
fond časova
ukupan fond časova: 75aktivna nastava (teorijska)
novo gradivo: 20razrada i primeri (rekapitulacija): 10
aktivna nastava (praktična)
auditorne vežbe: 10laboratorijske vežbe: 6
računski zadaci: 7
seminarski rad: 0
projekat: 4
konsultacije: 3
diskusija/radionica: 0
studijski istraživački rad: 0
provera znanja
pregled i ocena računskih zadataka: 0pregled i ocena laboratorijskih izveštaja: 0
pregled i ocena seminarskih radova: 0
pregled i ocena projekta: 4
kolokvijum sa ocenjivanjem: 3
test sa ocenjivanjem: 3
završni ispit: 5
provera znanja (ukupno 100 poena)
aktivnost u toku predavanja: 10test/kolokvijum: 45
laboratorijska vežbanja: 0
računski zadaci: 0
seminarski rad: 0
projekat: 15
završni ispit: 30
uslov za izlazak na ispit (potreban broj poena): 35
literatura
1) Duane Knudson,Fundamentals of Biomechanics,Springer Science+Business Media, LLC,2007)2) D. Schneck, J. Bronzino,Biomechanics : principles and applications, CRC PressLLC,2003)
3) Y. Hong and R. Bartlett,Routledge Handbook of Biomechanics and Human Movement Science,Routledge,2008)
4) C. Oomens, M. Brekelmans, F. Baaijens,Biomechanics: Concepts and Computation,Cambridge University Press,,2009
5) S. Cowin, S. B.Doty,Tissue Mechanics, Springer Science+Business Media, LLC,2007
Preuzeto sa www.mas.bg.ac.rs
