Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Biyomekanik Dersi B. Burak Özhan. Biyomekanik -Biyolojiye uygulanan mekanik -Mekanik prensiplerin ya ş am bilimlerine uygulanması -Canlıların mekani ğ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Biyomekanik Dersi B. Burak Özhan. Biyomekanik -Biyolojiye uygulanan mekanik -Mekanik prensiplerin ya ş am bilimlerine uygulanması -Canlıların mekani ğ."— Sunum transkripti:

1 Biyomekanik Dersi B. Burak Özhan

2 Biyomekanik -Biyolojiye uygulanan mekanik -Mekanik prensiplerin ya ş am bilimlerine uygulanması -Canlıların mekani ğ ini anlamayı amaç edinen bilim dalı -Biyolojik sistemlerin fonksiyon ve yapılarının mekanik yöntemleri ile incelenmesidir. Biyomekanik, mühendislik mekani ğ inin bir parçasıdır. Çünkü insan vücudunun bazı kısımları çe ş itli makine parçalarına benzerlik göstermektedirler. Örne ğ in, uzun kemiklerde yapılan bazı gerilme analizleri, bunların uzun makine parçalarında oldu ğ u gibi önemli e ğ ilme momentlerine maruz kaldı ğ ını göstermi ş tir. C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20142

3 Tüm tanımlarda ortak iki kelime ‘mekanik’ ve ‘canlı’ kelimeleridir. Biyomekanik, özellikle bu yüzyılın ikinci yarısında çok ilginç bir bilim dalı haline gelmi ş tir. Klasik anlamda mekanik, yüzyıllardır ara ş tırmacıların ilgi alanı olmu ş tur ve hala da olmaktadır. Ama bu klasik bilim dalının prensiplerinin canlılara uygulanması ilginç bulunmaktadır. Bunun nedeni insanların mekanik bilgilerini bir binaya, köprüye veya bir makineye uygulamaları yerine kendi vücutlarına ve kendi vücutlarını olu ş turan ya ş ayan birimlere uyguluyor olmasıdır. C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20143

4 - Hareket sisteminin kuvvet kollarıdır. - Ba ğ lantı noktalarına kuvvet tatbik eden tek yönde kasılabilen veya gev ş eyerek uzayabilen güçlü yapılardır. Tipleri: 1.Çizgili kaslar (liflerden olu ş ur) 2.Düz kaslar (otonom sinir sistemi) 3.Kalp kası (istisna) Kaslar iskelet sistemine TENDON adı verilen güçlü yapılarla ba ğ lanır. C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20144

5 1.Çizgili Kas: İ ste ğ imizle çalışır. İ skelete ba ğ lı kasların yapısında bulunur. 2.Düz Kas: İ ste ğ imiz dışında çalışır, iç organların yapısında bulunur. 3.Kalp Kası: İ ste ğ imiz dışında çalışır. Sadece kalpte bulunur. Çizgili kas görünümünde olmasına ra ğ men düz kas gibi çalışır. C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20145

6 • Çizgili Kaslar • II-Kasılan kas: C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20146

7 • Biyomekanik bizi en ilgilendiren kas cinsi olarak çizgili kasları görürüz. Çünkü çizgili kaslar istemli olarak çalışan, yorulan ve fazla enerji harcayan kas tipidir. Zorlandıklarında makine parçalarındaki kırılmalar gibi kas liflerinde de yırtılmalar gerçekleşebilmektedir. Çizgili kası Mekanik Olarak incelerken • Motor birim • Kas tonusu • Kas sarsısı C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20147

8 • Bir tek motor nöron veya sinir lifi ile bunun innerve etti ğ i tüm kas lifleri birlikte motor birimi oluştururlar. • Bir motor birimde ortalama kas lifinin bulundu ğ u kabul edilir. Motor birim özellikleri • Motor ünitedeki kas liflerinin sayısı hızlı tepki gösteren ve ince ayar gerektiren küçük kaslarda azdır (göz, el kasları gibi). •İ nce ayar gerektirmeyen kaslarda ise bir birimde yüzlerce kas lifi bulunur (sırt, bacak kasları gibi). C.B.Ü Biyomekanik Dersi 20148

9 9

10 • Dinlenimdeki kasta raslantısal motor birim sinyalleri sonucu devamlı ve gerime direnç gösterebilen zayıf kasılma halidir. • Spinal kordonun yönetimi altında kasın dirili ğ i/tonusü sa ğ lanır. C.B.Ü Biyomekanik Dersi

11 • Bir kasa kısa süreli bir uyarının etki etti ğ inde kas önce kasılır, sonra gevşer ve eski halini alır, bu olaya kas sarsısı (kasıl sarsılma) denir. Kas sarsısını ölçen alete miyograf denir. Bu aracın çizdi ğ i grafi ğ e de miyogram denir. Bir kas sarsısı üç evrede tamamlanır. I.Gizli Faz: Uyarmanın alınması ile kasın kasılmaya başlaması sırasında geçen faz. II.Kasılma Fazı: Kasın giderek kalınlaşıp kısaldı ğ ı faz. III.Gevşeme Fazı: Kasın kasıl durumundan ilk halini alıncaya kadarki faz. C.B.Ü Biyomekanik Dersi

12 • Kasılan kasın bir nesne üzerine uyguladı ğ ı kuvvet GER İ M • Bir nesnenin kas üzerine uyguladı ğ ı kuvvet ise YÜK olarak tanımlanır. C.B.Ü Biyomekanik Dersi

13 • Uyaranın sıklı ğ ı (frekans) • Etkin motor birim sayısı • Kas uzunlu ğ u (boy-gerim ilişkisi) • Kasılma hızı C.B.Ü Biyomekanik Dersi

14 C.B.Ü Biyomekanik Dersi

15 • Kasılmada etkin olan motor birimlerin sayısı ve büyüklü ğ ü gerimde tayin edici ö ğ elerdendir. C.B.Ü Biyomekanik Dersi

16 • Sarkomer boyunun gerime etkisi C.B.Ü Biyomekanik Dersi

17 KasılmaDinamikKonsantrikEksentrikStatik İ zometrik C.B.Ü Biyomekanik Dersi

18 C.B.Ü Biyomekanik Dersi

19 • Kasın çalı ş masını zorlayan iki neden: • Ani ve çok kuvvetli kasılma, yük kaldırma • Uzun süreli statik çalı ş ma (liflerde yorgunluk, biyokimyasal maddelerde artı ş ) Kasların Zor Çalışması C.B.Ü Biyomekanik Dersi

20 C.B.Ü Biyomekanik Dersi

21 1.Statik(posturel) yüklenme: Uzun süre kasılma 2.Dinamik yüklenme: Ritmik kasılma ve gev ş eme • Statik yüklenmeye uzun süre devam edilemez, dinamik yüklenmeye yorgunluk görülmeden bir süre devam edilebilir. • Statik yüklenme örnekleri: • A ğ ır nesleri itme ve çekme • Uzun süre ayakta kalma • Elde bir ş ey tutma/ta ş ıma • Kolları paralel tutma. C.B.Ü Biyomekanik Dersi

22 C.B.Ü Biyomekanik Dersi

23 C.B.Ü Biyomekanik Dersi Statik yüklenme dinamik yüklenmeye oranla daha fazla enerji harcanmasına ve daha uzun süreli dinlenme oranının do ğ masına neden olur. Vücutta 3 çeşit kaldıraç vardır: 1. Destek noktası, güçle direnç arasında(kol) 2. Direnç, destek noktasıyla güç arasında (ayak) 3. Güç destek noktasıyla direnç arasında (dirsek) Kaldıraç Denklemi: Güç X Kol Gücü = A ğ ırlık (Direnç) X Kol Direnci

24 C.B.Ü Biyomekanik Dersi

25 C.B.Ü Biyomekanik Dersi KAS HAREKET İ Mekanik hareket, iki ucu kemiklere ba ğ lı olan ve birbirine göre izafi olarak hareket eden kasların büzülmesine sebep olur. Bu birle ş me ş ekli, bir ba ğ lantının (eklemin) mesnet olarak i ş lev gördü ğ ü kaldıraç olarak bilinir, di ğ er kemik ise yük olarak etki eder ve kas mesnet ve yük arasındaki kuvveti sa ğ lar. Bu düzenlemeye göre kas kuvvetinin yükten büyük olması gerekir, fakat kasın hareket mesafesi çok küçük kalır. Bu karakteristikler kas kabiliyetleri ile iyi uyu ş ur. Kaslar N/m 2 kadar bir gerilim üretir, fakat uza ğ a hareket edemez. Mesafe küçük oldu ğ u için, e ğ er kuvvet ve yük arasındaki düzenleme farklı ise büzülen bir kasın kısalma hızı, olması gerekti ğ inden daha küçüktür.

26 C.B.Ü Biyomekanik Dersi

27 C.B.Ü Biyomekanik Dersi Verim üretilen harici i ş ve tüketilen toplam kimyasal enerji ile ilgilidir. Oransal olarak; Verim ( η ) = Üretilen harici i ş / Tüketilen kimyasal enerji Yukarıdaki gibi ifade edilebilir. Kasların verimleri, 0 ile %20-25 arasında de ğ i ş ir. Daha yüksek verim, vücut a ğ ırlı ğ ını kaldırmayı gerektiren bacak hareketlerinde elde edilebilir. Kolların ve bacakların kullanıldı ğ ı marangozluk ve dökümhane i ş lerinde, ortalama mekanik verim yakla ş ık %10’dur. Mükemmel kontrol gerektiren daha küçük hareketler için, küçük kaslar zıt ş ekilde çalı ş ır, yani son hareket birbirine zıt çalı ş an iki veya daha fazla kas arasındaki fark sonucu üretilir. Bu durumda verim sıfıra yakla ş ır. Kuvvetin üretildi ğ i fakat hareketin olmadı ğ ı izometrik (ölçüleri e ş it olan) kasların büzülmesinde verim sıfırdır. Büzülen kasların hızı sıfır oldu ğ u zaman kaslar genellikle en yüksek kuvveti üretirler.

28 Kas büzülmesinde verim sıfır olur. Büzülen kasın hızı sıfır oldu ğ u zaman kaslar genellikle en yüksek kuvveti üretirler. Kas büzülmesi hızı yakla ş ık 8 m/s oldu ğ u zaman, kas tarafından üretilen kuvvet ve güç sıfır olur Yukarıda belirtilen iki durum arasında güç üretildi ğ inde, güç ve verim maksimum de ğ erlere eri ş ir. Hızın bir fonksiyonu olarak bir kasın kuvvet ve güç üretimi a ş a ğ ıdaki grafikte verilmi ş tir: C.B.Ü Biyomekanik Dersi

29 C.B.Ü Biyomekanik Dersi Kas kuvveti, kasın uzunlu ğ una ba ğ lı oldu ğ u ve büzülme hareketi sırasında de ğ i ş ti ğ i için, kas verimi daima de ğ i ş ir. Kas kendisini geren dı ş bir kuvvete kar ş ı koydu ğ u zaman, negatif bir i ş üretir. Negatif i ş e örnek olarak, merdiven ini ş i sırasında bacak kaslarının hareketi verilebilir. Vücut alçaldı ğ ı için, harici i ş sıfırdan küçüktür. Yürüyerek a ş a ğ ı do ğ ru ini ş te kas verimi %120’dir. A ş a ğ ıya do ğ ru yürürken kaslar tarafından üretilen ısı, tüketilen enerjinin %220’si kadardır. Negatif i ş gören kasların enerji tüketimi, pozitif i ş gören kasın 1/6’sı kadardır. Yoku ş yukarı giden bir bacak kası ise a ş a ğ ı do ğ ru giden bir bacak kasının iki katı kadar ısı üretir. El manivelası kullanımı ve bisiklete binmede güç-verim ili ş kisi a ş a ğ ıdaki gibidir:

30 Dinlediginiz Için Te ş ekkür Ederiz C.B.Ü Biyomekanik Dersi

31 1. Review of Medical Physiology, Ed. Ganong WF, 23rd Ed, Berne & Levy Physiology, Eds: Koeppen BN and Stanton BA; 6th Ed, Vander İ nsan Fizyolojisi, Eds: Widmaier EP, Raff H ve Strang KT; Çev Ed: Demirgören S, Textbook of Medical Physiology. Eds: Guyton AC., Hall JE, Elsevier Saunders, 11th Edition Exercise Physiology. McArdle WD, Katch FI & Katch VL., Principles of Anatomy and Physiology.Eds:Tortora G.J & Grabowski, 9th Ed John Wiley & Sons Inc., 2000x 7. İ skelet Kası Fizyolojisi Doç.Dr.Fadıl ÖZYENER Kaynakça C.B.Ü Biyomekanik Dersi

32 • Melis DOLGUN • Gökan YILMAZ • Begüm ŞENGÜN C.B.Ü Biyomekanik Dersi

33 C.B.Ü Biyomekanik Dersi


"Biyomekanik Dersi B. Burak Özhan. Biyomekanik -Biyolojiye uygulanan mekanik -Mekanik prensiplerin ya ş am bilimlerine uygulanması -Canlıların mekani ğ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları