Биомеханика движения. Инструментальные методики исследования движений

1. Биомеханика движения. Инструментальные методики исследования движений.

Движение человека – это  перемещение в пространстве и  времени, выполняющиеся в суставах разнообразно, а также одновременно и последовательно. Человек управляет движениями при помощи мышц.

Биомеханика человека изучает, какие из способов и условий выполнения действий лучше. Задача биомеханики – изучение движений в эффективности приложенных сил. Биомеханика исследует, как энергия движения приобретает рабочее применение.

Метод биомеханики – анализ движений на основе количественных характеристик. Биомеханика как наука опирается  на опытное изучение движений.

Части системы движений объединяются взаимосвязями, которые придают  ей новые качества. Системный анализ и системный синтез связаны друг с другом. Для их изучения применяется метод кибернетического моделирования.

Клиническая биомеханика  – направление, в котором изучается  активность человека, и охватывает часть медицинских наук: ортопедии, травматологии, педиатрии, и др.

Разделы клинической биомеханики: биомеханика стопы, позвоночника, крупных  суставов, скелетной травмы, нормальной ходьбы.

Изучаемые явления:

- Ходьба человека- при  ней работает весь опорно-двигательный  аппарат.

- Основная стойка –  положение и движение центра  массы тела.

- Статистические положения- определяет амплитуду движений и оценивает положение сегментов.

Методы исследования:

- подометрия- измерение временных характеристик шага.

-гониометрия – измерение  кинематических характеристик движений  суставов.

- динамометрия – регистрация  реакции опоры.

- элекромиография- регистрация поверхностной ЭМГ.

- стабилометрия – регистрация положения и движения центра давления.

Задачи и содержание спортивной биомеханики (биомеханика  спорта).

Биомеханика спорта практикуется  в физическом воспитании. Ее задачами являются изучение техники спортсменов, рациональная организация деятельности, и методы самоконтроля. Биомеханика  спорта делится на:

- Дифференциальную, которая изучает индивидуальные и групповые особенности двигательной возможности, и особенности, зависящие от пола, возраста,  уровня подготовки и пр.

- Частную, которая рассматривает отдельные виды спорта.

Биомеханика базируется на анатомии, физиологии, математике, физике, теории управления. Инженерная биомеханика- часть медико-биологической науки. Спортивная биомеханика- изучает технику выполнений спортивных движений. Теоретическая биомеханика- наука с применением математической методологии. Компьютерная биомеханика- подраздел теоретической биомеханики. Театральная биомеханика- обозначается подготовка актера. Переплетается с научной биомеханикой.

Методы исследования в биомеханике.

Полученная информация в  результате биомеханики является нормой, которая определяет степень нарушения  локомоторной функции. Биомеханические  исследования применяются в медицине, спорте и др. методы исследования бывают:

1. Соматометрические: антропометрия, фотограмметрия, рентгенография

2.  Кинезиологические: оптические, потенциометрия, электроподография, тензометрия, ихнография.

3. Клинико-физиологические: калориметрия, электромиография, электроэнцефалография.

Перед проведением биомеханических исследований измеряют рост пациента, длину конечностей, массу тела, амплитуду движения суставов. Производят диаграмму состояния.

Антропометрический метод  изучает построение опорно-двигательног о аппарата, в виде фотограмметрии.  Больному нужно принять удобную позу, установив перед ним кадровую рамку. По фотографиям можно определить расстояние между разными частями тела.

При компьютерной томографии можно получить данные о нарушении  осанки. Точные данные о движении получены с помощью оптических методов.

Циклография – изучает  движения человека последовательным фотографированием. Циклографии близок метод киносъемки  движений с обработкой кадров.

Фотограмметрия – регистрация  движений человека в плоскости, перпендикулярной оптической оси.  Все данные подвергаются математической обработке.

Конвергентная стереофотограмметрическая  съемка и зеркальная циклограмметрия одинаковы. Вычисление координат производится по формулам математической зависимости.

Номограмма – функциональная сетка, служащая для получения реальных координат любой точки на сегменте или суставе.

Электрические методы регистрации  широко распространены, так как представленная информация удобна для обработки  радиоприборов.

Динамические исследования осуществляются с помощью тензометрических методов. Тензодатчики  применяются для реакции опоры при ходьбе.

Подография – регистрация опоры стопы, для изучения функции переката. Стабилография- метод регистрации и проекции массы на плоскость опоры.

В биомеханических исследованиях  применяют физиологические методы. Используются варианты кардиографии: электроэнцефалография, электромиография, косвенная калориметрия и др.

Энергия, вырабатываемая в  процессе жизнедеятельности, переходит  в работу механическую, электрическую, химическую и др., высвобождая тепло. Количество тепла определяется в специальной камере. Теория метода базируется на том, что вся энергия, это результат распада жиров, белков и углеводов.

Энергетические траты  складываются из основного обмена, прироста обмена вследствие действия пищи, прироста обмена в результате мышечной работы.

Распространенным методом  непрямой калориметрии является метод  Дугласа-Холдена. Человек дышит атмосферным воздухом, а выдыхаемый воздух собирается в мешок, и его количество измеряется газовыми часами.

Электромиография – изучает  деятельность мышц в процессе двигательного акта. Отведение электромиограммы осуществляется накожными и игольными электродами. Накожное отведение позволяет регистрировать активность двигательных единиц. Клиническая электромиография нашла широкое применение в нервной, хирургической клинике, ортопедии, протезировании.

2. Повреждения  опорно-двигательного аппарата человека  и первая доврачебная помощь.

К открытым повреждениям относятся  раны. Рана – нарушение целостности покровов тела. Все раны подразделяются на операционные (асептические) и случайные (инфицированные). Раны могут быть поверхностными, когда повреждается только кожа, и более глубокими — с повреждением подкожной клетчатки, мышц, сухожилий, сосудов, костей, внутренних органов. Для жизни опасны раны головы, шеи, груди, живота. Различают раны: колотые, резаные, ушибленные, рваные, огнестрельные, укушенные раны.

Резаные раны –  раны, нанесенные острым режущим предметом. Наклонность к кровотечению.

Колотые раны –  характеризуются глубоким каналом.

Огнестрельные раны – раны, полученные от оружия. Бывают слепые, которые имеют только вход  и сквозные, имеющие вход и выход.

Ушибленные раны – раны, нанесенные тупым предметом. Небольшое кровотечение, а боли длительные.

Укушенные раны характеризуются несильным кровотечением, но сильной болью.

Важно не допускать  попадания инфекции в рану, поэтому  в аптечке должен быть йод и  бинт.

Первая  медицинская помощь при ранениях.

При поверхностных ранениях края раны обрабатываются настойкой  йода. Необходимо следить, чтобы йод не попал в рану. Затем рану закрывают стерильной салфеткой и бинтуют область раны. Рану нельзя промывать водой, спиртом, йодом. На рану нельзя накладывать мазь, вату. Если из раны выступают ткани их нужно накрыть марлей и слабо забинтовать.

Главной задачей является остановить кровотечение, чаще всего  это делают с помощью повязки. После наложения повязки следить  за больным нужно 2 часа. При артериальном кровотечении нужно наложить жгут. При обширной ране нужно наложить шину,  и дать больному 2 таблетки анальгина, нужно чтобы он занимал  положение лежа.

Все ранения инфицированы. Гнойная инфекция быстро размножается, при этом бактерии выделяют токсины. В зависимости от того, куда попала инфекция, различают ряд гнойных  заболеваний

- Абсцесс - это ограниченное скопление гноя в тканях.

- Флегмона — разлитое гнойное воспаление клетчатки с переходом в омертвение.

- Лимфаденит - это воспаление лимфатических узлов.

- Рожистое воспаление  – характеризуется температурой  до 41, ощущением жара, покраснением  и рвотой.

- Сепсис – развивается  от любого гнойного очага.

- Газовая гангрена –  характеризуется температурой до 38, бледностью.

- столбняк – проявляется  судорогами, трудностью глотания, очень  высока смертность от этого  заболевания. 

Десмургия – раздел хирургии, изучающий правила наложения  повязок. Повязки бывают твердыми (гипсовые, пластмассовые, шинные) и мягкими (сетчатые, косыночные).

При наложении  повязок пострадавший должен принять удобное положение, а оказывающий помощь должен находиться лицом к пострадавшему, чтобы наблюдать за его состоянием, конечности, на которую накладывают повязку, следует придать физиологическое положение, оставляя свободными кончики пальцев для определения состояния кровообращения конечности.

Чтобы наложить клеевую повязку рану нужно накрыть  салфеткой, а кожу вокруг нее смазать  клеем, сверху приклеить кусок марли. При накладывании лейкопластырной повязки салфетку нужно закрепить лейкопластырем на ране. Накладывая косыночную повязку нужно руку согнуть в локте на 90 градусов, расположить косынку у лучезапястного сустава и концы завязать на шее. Для наложения давящей повязки нужно освободить рану, края обработать йодом, а в рану заложить тампоны из марли, поверх которых положить ватный валик и туго перебинтовать. После этого руку нужно подвесить на косынку. Если нет стерильного материала, можно применить прижатие на протяжении. Прижимать нужно в местах, где нет больших мышечных мышц,  и артерия лежит неглубоко. Сосуды нужно прижимать тремя пальцами, а артерию кулаком.  Прижав артерию ее не нужно отпускать.

Бинтовая повязка  может быть: круговой, спиральной, восьмиобразной, черепашьей, колосовидной.

Круговую повязку  нужно накладывать с фиксирующих  ходов. После первого хода немного  бинта нужно загнуть и зафиксировать  следующим ходом. Валик должен быть в руке бинтующего, и как бы раскатываться.

Спиральную повязку  накладывают на предплечье, голень, бедро. Последующий ход бинта  перекрывает предыдущий на ½ или 2/3.

Восьмиобразная  повязка накладывается на лучезапястный  и голеностопный суставы. Вокруг лучезапястного сустава делается фиксирующий ход, затем бинт через первый межпальцевой промежуток переводят, вдоль ладонной поверхности и возвращаются на тыльную поверхность. На голеностопном суставе делают ход вокруг сустава, переводят бинт на тыльную поверхность, вокруг стопы через подошвенную, затем вокруг сустава.

Черепашья повязка  накладывается на локтевой и коленный суставы в полусогнутом положении. При расходящейся повязке ход делается через центр сустава, затем бинтование поочередно по спирали на голень и на бедро. При сходящейся повязке ход делают в верхней трети голени, потом бинт переводят на нижнюю треть бедра.

Колосовидная  повязка накладывается на  плечевой сустав. Ход делается в верхней трети плеча, потом бинт переводят на спину, через подмышечную впадину на переднюю поверхность грудной клетки и вокруг плеча.

Способы транспортной иммобилизации.

Вывих - патологическое смещение суставных поверхностей костей. Различают полный и частичный вывих. Признаки вывиха: боль, нарушение функций сустава, удлинение конечностей. При вывихах в суставах верхних конечностей руку пострадавшего подвешивают на косынке или фиксируют к туловищу в занимающем положении. В случаях вывихов в суставах нижних конечностей пострадавшего укладывают на носилки, не изменяя положения конечности. Под колени и стопы подкладывают валики из одежды и др. материала. Больному нужно дать обезболивающее, применить холод на сустав, и доставить в больницу.

Перелом – полное или  частичное нарушение целостности  костей, которое возникает в результате сильного удара или падения. Различают переломы полные(отломки кости разъединены)и поднадкостничные(надкостница не повреждена). Бывают трещины кости.  У детей переломы бывают реже, так как у них гибкие кости. Чаще всего повреждаются верхние конечности, затем нижнии, кости туловища и редко кости черепа.

Перелом может возникнуть при сгибании кости, при натяжении  сухожилий, при скручивании кости. Если при переломе кости кожа не повреждается, то такой перелом называют закрытым, если кожа повреждается - открытым. Полные переломы могут быть со смещением отломков и без смещения. Переломы могут быть осложненными и неосложненными. Осложняются переломы повреждением магистральных сосудов, нервов, внутренних органов.

Признаки переломов: боль, припухлость, кровоподтеки, хруст, температура. Ранние осложнения: шок, кровотечение, повреждение внутренних органов. Поздние  осложнения: неправильно сросшийся  перелом, контрактура и анкилоз  суставов.