1.6 Biomechanica Flashcards
Wat zijn kinematica en dynamica?
Biomechanica: Studie van structuur en functie van biologische systemen met methoden uit de kinematica, dynamica, statica en materiaalkunde
Kinematica: Beschrijving van beweging zonder op oorzaak te letten
Dynamica: Verband tussen kracht en beweging
Wat zijn statica en materiaalkunde?
Statica: Beperking tot systemen in rust (Zitten en stilstaan)
Materiaalkunde: Relatie tussen kracht en vervorming
Wat zijn de functies van botten?
- Bescherming
- Ondersteuning
- Beweging
- Aanhechting spieren en banden
- Aanmaak bloedcellen
- Schok absorptie
- Geluid overdracht
- Geluid isolatie
- Calcium opslag
Welke typen bot zijn er?
Corticaal (Compact) en spongieus (Sponsachtig)
Waaruit bestaat bot?
- Collageen
- Kalkzouten
- Water
Flexibiliteit van botten wordt geleverd door collageen
Wat zijn de kenmerken van corticaal bot?
- Compact, stevig
- Poreusheid 5-30%
- Cirkelvormige lagen
- Breekt bij 2% rek
- Kan grotere spanning verdragen (200/130/70)
- Anisotroop (Mechanische eigenschappen is richtingsafhankelijk)
Wat zijn de kenmerken van spongieus bot?
- Open sponsachtig
- Botbalkjes netwerk
- Poreusheid 30-90%
- Breekt bij 7% rek
- Vervormbaar
- Kan geen grote spanning verdragen (10)
- Anisotroop
Wat is anisotroop?
Verschillende mechanische eigenschappen bij belasting in verschillende richtingen:
- Bijvoorbeeld hogere stijfheid in trekrichting dan afschuifrichting
Uit welke gebieden bestaat de mechanische belasting?
- Fysiologisch gebied: Dagelijks gebruik
- Vloeigrens: Vervorming bot
- Breekpunt
Wat zijn de formules voor spanning en rek?
- S (Stress)= F/A (N/m^2)
- e (Rek)= delta l/l (mm/mm)
Buiten de vloeigrens veranderd het eerste gebied van het rek gebied. Als er vervolgens weer rek wordt geleverd komt het op het plastische gebied waar een lagere stijfheid is. Hierdoor veranderd ook het elastisch gebied
Welke typen taaiheid van bot zijn er?
- Bros -> Rechte breuk (Bijvoorbeeld porselein, boten, keramiek, beton)
- Ductiel -> Afgeronde breuk (Meer energie, bijvoorbeeld aluminium, koper)
Welke mechanismen dragen bij aan de stabiliteit van het gewricht?
- Kapsel, ligament en pees
- Vorm van botten
- Spieren
Wat is het doel van propriocepsis?
Bewust worden van de positie van lichaamsdelen om abnormale bewegingen te voorkomen
Wat zijn de functies van ligamenten?
- Verbinding tussen botten
- Beperken gewrichtsexcursie
- Geleiding van bewegingen
- Stabilisatie gewrichten
Sterke ligamenten houden de knie in elkaar en ook de beweging geleiden. Sterke ligamenten houden tibia en fibula bij elkaar
Wat zijn de functies van pezen?
- Verbinding spier en bot
- Krachten doorgeven
- Propriocepsis -> Spieren (Positie en snelheid), Pezen (Kracht)
Uit welke typen vezels bestaan collagene bindweefsels?
- Collagene vezels: Sterkte en stijfheid, taai (Ligament, pezen)
- Elastische vezels: Rekbarheid onder belasting, bros (Wanden van bloedvaten)
- Reticulaire vezels: Steun, volume en vorm (Lever, milt, beenmerg)
Hoofdzakelijk op trek belast (Gewrichtsbeweging, spiercontractie)
Waardoor wordt het gedrag van vezels onder trekbelasting bepaald?
- Oriëntatie vezels
- Eigenschappen collagene en elastische vezels
- Verhouding collagene en elastische vezels
Hoe verloop de trekproef bij collagene vezels?
- Beetje verlening
- Stijfheid bij grotere belasting
- Niet elastische vervorming voorbij vloeigrens
- Breuk
Hoe verloopt de trekproef bij elastische vezels?
- Grote verlening (2x oorspronkelijke lengte)
- Plotseling stijf bij grote belasting
- Abrupte breuk zonder vervorming
Hoe zijn de vezels van pezen, ligamenten en de huid georiënteerd?
- Pees -> Parallel
- Ligament -> Parallel en diagonaal
- Huid -> Alle richtingen
Wat zijn de kenmerken van platgewrichten?
- Geschikt voor compressie, ongeschikt voor dwarskrachten/afschuiving
- Weinig draaibaar, grote buigende momenten
- Bijvoorbeeld voet, wervelkolom en SI gewricht
Wat zijn de kenmerken van bolgewrichten?
- Geschikt voor dwarskrachten (Heeft weerstand tegen afschuiving), zeer draaibaar
- Minder geschikt voor buigende momenten, grotere momentarm
- Mobilisatie door buigend moment
- Heupgewricht, schoudergewricht
Welke krachten zijn er in ons lichaam?
- Compressiekracht
- Trekkracht
- Afschuifkracht
Wat is het moment?
- Maat voor rotatie effect van een kracht
- Kracht op een afstand van een rotatiepunt
- M = F (Kracht) x d (Afstand)
Wat is het stappenplan van een vrijlichaamsdiagram?
1) Definieer coördinatensysteem
2) Snij op plaats weer krachten gemeten worden
3) Teken belasting van buitenaf
4) Zoek tegengestelde gerichte reactiekrachten (Meestal op het benigne structuren)
5) Bepaal moment en richting van moment en als die momenten linksom of rechtsom draaiend zijn
6) Zoek spierkrachten die totaal aan momenten aan nul kan maken
7) Bepaal grootte spierkrachten met evenwichtsvergelijking
Wat is het gevolg van een toenemende belastingssnelheid?
Bot wordt sterker en stijver en slaat meer energie op
Hoe ontstaat botvermoeiing?
Een belastingsfrequentie en intensiteit die herstel belet
Wat zijn kenmerken van breuken door trekkrachten?
Loslating cementlijnen en uittrekken osteonen, vooral in spongieus bot
Wat zijn de kenmerken van breuken door compressiekrachten?
In schuine richting scheuren van osteonen, vaak in wervels
Wat zijn de kenmerken van breuken door schuifspanning?
Spiraalfractuur/torsiefractuur met een breukvlak van 45 graden, vaak in spongieus bot
Welke krachten kan corticaal bot het beste weerstaan?
Druk > Trek > Schuif
Wat zijn de kenmerken van een driepuntfractuur?
Buigende kracht het grootst in middelste kracht -> Trekzijde
- Bijvoorbeeld boot top fractuur bij skiën
Hoe verloopt de belastingscurve van collageen vezels?
1) Horizontaal -> Vezels strekken zich uit
2) Lineair -> Fysiologische belasting, microbreuk
3) Vloeigrens, toenemende breuk
4) Grotendeelse breuk
5) Samenhang, maar geen belasting meer mogelijk
Welke categorieën ligament letsels zijn er?
- Eerste: Enige pijn, geen instabiliteit
- Tweede: Hevige pijn, enige instabiliteit
- Derde: Hevige pijn, gehele instabiliteit
Wat zijn de functies van gewrichtskapsels?
- Houdt de botten bij elkaar
- Mechanoreceptoren, propriocepsis (Meestal aan het einde van een beweging)
- Beschermt het gewricht tegen abnormale bewegingen
