intra 1 Flashcards
Définition biomec
La biomécanique est considérée comme étant l’application de la physique à l’étude de tout organisme vivant, à l’étude des forces engendrées ou subies par l’organisme et de leurs effets sur son mouvement ou ses déformations.
Bio = ? Mécanique = ?
Bio = Anatomie descriptive Anatomie fonctionnelle Biologie Physiologie
Mécanique = Physique Mécanique
Informatique Mathématiques Cinématique Géométrie
Pourquoi la bioméc
Sport
* Étude de mouvements sportifs
* Conception/amélioration de matériel sportif
Médecine
* Orthopédie
* Étude mouvements pathologiques
* Organes tissus
Milieu professionnel
* Ergonomie
* Troublesmusculo-squelettiques
Robotique
* Biomimétisme
* Contrôlederobot
Objectifs de la biomécanique
- Observer
- Comprendre
- Evaluer
- Proposer
cinématique vs cinétique
cinématique: Etude du mouvement sans tenir compte de ce qui le cause
Cinétique: Etude du mouvement et de ce qui le cause
* Forces musculaires
* Forces externes
* Gravité
2 diff analyse
Etude Qualitative Descriptive, basée sur des observations
* Coaching
* Enseignement
* Application clinique
Etude Quantitative
Basée sur des valeurs et des mesures
* Recherche
* Application clinique
Outils de mesures qualitatives vs quantitative
Etude Qualitative
→Observations directes
→ Vidéos
→ Discussions
Etude Quantitative
→Capture du mouvement →Enregistrement signaux musculaires →Enregistrement forces externes
→ Vidéos (extraction des données)
→Simulations numériques →Enregistrement signaux cérébrales →…
Capture du mouvement (3)
syst. de capteur inertiel, syst. de camera sans marqueurs, capteurs électromyographiques
syst. de capteur inertiel nommer les exemples et les avantages et désavantages
Système de capteur inertiel
- Jeux vidéo / films
- Laboratoire du mouvement
(+) Pratique (sur les vêtements)
Bon marché
Relativement bon pour le membre inferieur
Utilisable en extérieur ou petit espace
(-) Précision limitée pour le membre supérieur
Dérive quand utilisé trop longtemps
Données brutes difficiles à traiter
Logiciel « boite-noire »
Bon pour mouvement standard, besoin de précision moyenne, en extérieur ou espace limité
syst. de camera sans marqueurs nommer les exemples et les avantages et désavantages
Système de camera sans marqueurs
- Jeux vidéo / films
- Laboratoire du mouvement
(+) Pratique (sur les vêtements)
Relativement bon pour le membre inferieur
Pas besoin de savoir-faire
(-) Précision limitée pour le membre supérieur
Coût (> 1 000 / camera)
Besoin ordinateur puissant (IA)
Grand espace
Limité aux mouvements simples
Bon pour mouvement simple, besoin de précision basse, utilisateur novice
capteurs électromyographiques: nommer les exemples et les avantages et désavantages
Capteurs électromyographiques
- Réadaptation
- Recherche
(+) Petit
Donne une idée des activations
Mesure hautes fréquences
(-) Signaux bruités
« Cross-talk »
Coût (> 3 000 CAD / capteurs) Placement compliqué
Contrôle système via contraction musculaires, évaluations des activations durant le mouvement
outils de mesures: capture de force externe
Capteurs des forces de pression aux pieds (semelles de pression)
- Réadaptation
- Recherche
- Sport
Développement de semelles, correction de techniques (marche course)
Applications étapes
Observer: Obtenir un répertoire de phénomènes
Nommer: Définir les termes techniques pour plus de précision.
Formuler: Formuler une question de telle manière qu’elle puisse avoir une réponse claire et simple.
Mesurer: Evaluer le mouvement pour affiner le niveau de compréhension et définir des pistes d’améliorations.
Analyser les mesures: Analyser le mouvement en utilisant des outils et des méthodes simplifiées.
Proposer: proposer une solution à la problématique
Plans anatomiques c’est quoi?
–> Surface plate illimité. Un plan est en deux dimensions.
→ Repère attaché au plan
coordonnées ds un plan
Sert à donner la position en 2D dans un plan cartésien
Coordonnées définies par :
Un repère, une origine, composantes x et y
(0, x, y)R →Généralement écrit : (x, y)
Attention : composantes + ou -
(selon où tu mets ton repère le + et le - vont varier)
3 plans anatomiques (origine au niveau du nombril)
Plan horizontal / transversal : Divise le corps en deux parties une
haute et une basse
Plan frontal: Divise le corps en deux parties une avant et arrière
Plan sagittal: Divise le corps en deux parties une droite et gauche
c’est quoi un axe
→ Ligne droite à partir de laquelle un corps tourne sur lui-même.
→ Direction et sens
→ Nommé par une lettre
Représentation pratique (toupie, axe rotation roue vélo [axe réel, axe théorique]) et mathématique (sur un plan)
3 axes de rotation (origine au niveau du nombril)
Axe transverse
➢ Sur les plan horizontal et frontal
➢ Normal au plan sagittal
Axe vertical
➢ Sur les plan sagittal et frontal
➢ Normal au plan horizontal
Axe sagittal
➢ Sur les plan sagittal et horizontal
➢ Normal au plan frontal
Définition articulation
Région de contact assurant la mobilité de plusieurs segments corporels (distal et proximal)
segments corporels: os
Par rapport au thorax
Proche → proximal
Distant → distal
Vers le large (loin)→latéral
Vers le milieu→médial
mvt articulaires mainly rotations (6)
6 principales rotations :
* Flexion/ Extension (Axe : Transverse Plan : Sagittal)
* Abduction/Adduction (Axe : Sagittal Plan : Frontal)
* Supination/Pronation (Axe : vertical/longitudinal Plan : ø)
Description des mouvements articulaires : → Autres mouvements
Circumduction: Mouvement complexe associant flexion- extension ET adduction-abduction
Varus - Valgus
L’éloignement ou le rapprochement de la partie distale d’un segment par rapport à l’axe longitudinal du corps.
Inversion - Eversion
Ces deux termes sont spécifiques à l’articulation de la cheville.
L’éversion correspond à une rotation externe latérale. Dans le cas de l’os du talon (le calcaneum), la plante de pied est orientée latéralement. À l’inverse, l’inversion est une rotation interne médiale. La plante de pied est orientée médialement (intérieur).
Dorsiflexion – Flexion plantaire
Ces deux termes sont spécifiques à l’articulation de la cheville.
Événements, phases et périodes
Mvt;
Phases: sous-activité (englobe;)
Périodes: sous-phase délimité par des événements (durée);
Événement: permet de distinguer le début et la fin d’une activité (instant T)
comment faire pour trouver phase, période, événement?
- Diviser le mouvement en sous-mouvement
- Trouver des évènements précis qui peuvent délimiter des parties des sous- mouvements
- Nommer les périodes
Pas de réponse unique
→Dépend du travail à faire
→Dépend de l’observateur
Mvt: saut en longueur
Phase: course
Période:
Événement:
Période: Course 1->2 | avant-dernier appui 2->3
Événement: 1) arrêt 2) avant dernier appui 3) contact initial
Mvt: saut en longueur
Phase: impulsion
Période:
Événement:
Période: griffé
Événement: contact initial
Période: poussé
Événement: pied plat
Mvt: saut en longueur
Phase: envol
Période:
Événement:
Période: équilibrage 1–>2 | ramener 2 –>3
Événement: 1) contact terminal 2) ramener jambe 3) impact
Mvt: saut en longueur
Phase: réception
Période:
Événement:
Période: aucune
Événement: 1) impact
Les 4 phases du saut en longueur
course, impulsion, envol, réception
3 événements du saut
1) pied quitte le sol 2) deux jambes tendues vers l’avant 3) pieds touchent le sol
Les périodes du saut
→l’équilibrage 1->2 | ramené 2->3
étude jambe droite: phase, périodes et événement
Phase: support (60% du cycle)
Période: réception Événement: contact initial
Période: appui-intermédiaire Événement: flexion du genou
Période: poussé Événement: talon se soulève
Phase: oscillation (40% du cycle)
Période: envoi Événement: contact final
Période: atteinte Événement: pied passe devant l’autre
Foulé vs pas
Foulé : distance entre deux appuis de la même jambe
Pas : distance entre deux appuis des jambes opposées.
Pdt course les phases…
phase: support (20% du cycle)
Phase: oscillation (80% du cycle)
Plus la phase de suport ____________ plus la ____________ est grande
diminue, vitesse
L’événement ___________ de la _________ période est le ____________ événement de la prochaine période
final, première, premier
définition levier
Systèmes mécaniques permettant de multiplier une force dans le but de contrer une résistance. (représentation pratique et termes mécaniques)
2 types de forces en actions
Forces internes
Muscles/tendons Ligaments
Capsules articulaires
Forces externes
Forces de pressions (sol) Gravité
Forces appliqués par une action externe
définition bras levier
→ Distance entre le point d’application et le pivot/point d’appui.
→ Unité : mètre (m)
comment calculer avantage mécanique
bras de force/bras de résistance
si sup à 1 –> pour maintenir équilibre on doit appliquer une force plus faible que la masse (efficace) si inférieur à 1 c’est innefficace
types de leviers (3)
inter-appui
inter-résistant (tjrs efficace)
inter-puissant/inter-moteur (plus courant en biomécanique)(innefficace tjrs)
articulation c’est quel types de leviers
inter appui (bicep) et inter-moteur (tricep)
Pourquoi levier inefficace ?
→ Permet une plus grande amplitude cinématique
→ Impossible d’avoir des leviers inter-résistant dans le corps
contraction dynamique
Contraction dynamique : mouvement rapide et ample
avantage cinématique
1/avantage mécanique = Bras de résistance/bras de force
définition moment
Moment :
Définition : Aptitude d’une force à faire tourner un système mécanique autour d’un point. Unité : N.m
Moment –> produit de la force et du bras de levier 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡=𝐹𝑜𝑟𝑐𝑒×𝑏𝑟𝑎𝑠𝑑𝑒𝑙𝑒𝑣𝑖𝑒𝑟 ×sin 𝜃
𝑀=𝐹 ×𝑙×sin θ
𝑙 × sin(𝜃) : longueur du bras de levier perpendiculaire à la force passant par le pivot
Equilibre :
somme des moments = 0 –> moment force et moment résistance
comment augmenter force muscu
diminuer bras de force
augmenter bras de résistance
