Appunti VERIFICATO

LEZIONE 15/09/20

Politecnico di Milano biomedical engineering - ingegneria biomedica 2020
12 visualizzazioni
13 download
Nessun voto ancora
Condividi: WhatsApp Telegram
Anteprima pagina 1 — LEZIONE 15/09/20 Anteprima pagina 2 — LEZIONE 15/09/20 Anteprima pagina 3 — LEZIONE 15/09/20

Di cosa parla

  • Il Sistema Motorio come Macchina Automotrice: Il corpo umano è analizzato come un sistema complesso con componenti specifiche:
    • Struttura di sostegno (scheletro), Sistema motore distribuito (muscoli), Sistema dell'alimentazione (polmoni, sangue, ossigeno), Serbatoio di combustibile (tessuti adiposi), Sistema di regolazione automatica (ghiandole endocrine, ormoni), Sistema di comando (sistema nervoso), Sistema di trasmissione meccanica (tendini e leve), Sistema di sospensioni e di propulsione (arti inferiori), Sistema di controllo dell'assetto (sistemi vestibolare, somatosensoriale, propriocettivo, visivo), Sistema di retroazioni (afferenze sensoriali), Sistema di protezione da eventi lesivi (riflessi protettivi, regolazione termica, dolorifico), Sistema di autoriparazione.
    • Include anche sistemi di esplorazione (tattile, visivo, acustico) e manipolazione (arti superiori).
  • Terminologia Clinica vs. Ingegneristica:
    • Postura → Posizione (coordinate spaziali, gradi di libertà).
    • Gesto o atto motorio → Cambiamento di posizione in funzione del tempo (variabili cinematiche).
    • Funzione motoria → Capacità di azionare gli attuatori in modo coordinato, trasformare energia chimica in energia meccanica.
  • Biomeccanica: Scienza che applica i metodi della meccanica classica allo studio delle strutture e funzioni biologiche, analizzando le forze e i loro effetti.
  • Postura e Movimento Umano:
    • La postura è l'assetto del corpo in una situazione specifica.
    • Il movimento è il risultato del cambiamento del sistema di forze che manteneva l'equilibrio statico.
    • Le forze interne (muscolari, tra ossa) non possono spostare il baricentro del sistema; solo le forze esterne (gravità, reazioni d'appoggio) possono farlo.
    • I muscoli, agendo sotto comando nervoso, sono gli organi che modificano rapidamente queste forze.
  • Principi di Equilibrio Statico e Dinamico:
    • Il corpo umano è composto da segmenti con massa e articolazioni.
    • Ogni molecola è soggetta alla forza di gravità.
    • Una forza applicata produce accelerazione del baricentro inversamente proporzionale alla massa (2° principio di Newton).
    • Le forze interne non possono spostare il baricentro del sistema.
    • Le articolazioni sono considerate cerniere ideali.
  • Ruolo dei Muscoli:
    • I muscoli possono solo contrarsi, richiedendo agonisti (forza positiva) e antagonisti (forza negativa) per movimenti controllati e frenata.
    • L'azione muscolare è coordinata dal sistema nervoso centrale e periferico, con feedback sensoriale.
  • Modelli di Movimento e Stabilità:
    • In assenza di articolazione: La forza muscolare genera accelerazioni lineari e angolari, con una forza d'inerzia che si oppone. Il componente di massa minore subisce accelerazioni maggiori.
    • In presenza di articolazione (senza gravità): Le reazioni interne alle articolazioni sono cruciali. Il baricentro del sistema rimane fisso.
    • In presenza di gravità (senza azione muscolare): Il corpo collassa a terra a causa del mancato equilibrio dei momenti.
    • Muscoli Fissatori e Antigravitari: Essenziali per mantenere la configurazione del corpo e compensare i rischi di collasso posturale.
  • Concetto del Muscolo come Molla:
    • Un modello in cui il muscolo agisce come una molla elastica può spiegare la stabilità. L'equilibrio si ottiene all'intersezione tra la curva della forza esterna e quella interna.
    • La posizione di equilibrio può essere controllata modificando la lunghezza a riposo o la rigidezza della "molla".
    • Le perturbazioni vengono compensate dall'azione coordinata dei muscoli, che variano la loro lunghezza.
  • Sinergia Posturale e APA (Adjustments Posturali Anticipatori):
    • Le forze si modificano in risposta a perturbazioni (es. movimento delle braccia).
    • Sinergia Posturale: Azione coordinata di vari muscoli (es. soleo e tibiale anteriore) per mantenere l'equilibrio.
    • APA: Ajustamento posturale che anticipa il movimento per minimizzare le perturbazioni, pre-posizionando il corpo in una configurazione stabile.
    • Esempio dell'inizio del cammino: i muscoli (soleo, tibiale anteriore) si attivano prima del movimento visibile, mostrando una complessa sequenza di contrazione e rilassamento per stabilizzare il corpo durante la spinta.
  • Metodologie di Studio: Piattaforme dinamometriche, telecamere con marcatori catarifrangenti, elettromiografia (EMG) per analizzare l'attività muscolare.

Altri appunti di BIOINGEGNERIA DEL SISTEMA MOTORIO

Condividi questi appunti

WhatsApp Telegram