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Bioingegneria del sistema motorio
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La biomeccanica studia il funzionamento meccanico dell'essere umano, applicando leggi della fisica al sistema motorio complesso. Il corpo umano è una macchina automotrice con struttura scheletrica, muscolare e nervosa, che gestisce movimenti, postura e funzione locomotoria. Esistono atti motori periodici (come camminare) e non periodici (come alzarsi). La dinamica posturale implica sinergie muscolari per mantenere l'equilibrio, mentre i muscoli agiscono come attuatori sotto controllo nervoso.
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- La biomeccanica studia il rapporto tra le leggi fisiche della meccanica e la sfera biologica dell'essere umano, considerando l'uomo come una macchina automotrice complessa con struttura scheletrica, muscolare, nervosa, ecc.
- I principali componenti del sistema motorio sono suddivisi in strutture di sostegno (scheletro), motrici (muscoli), alimentazione (polmoni, sangue, ossigeno), regolazione (ghiandole endocrine, ormoni), comando (sistema nervoso), trasmissione meccanica (tendini e sistemi di leve), sospensioni e propulsione (arti inferiori), controllo dell'assetto (sistemi vestibolare, somatosensoriale e visivo), retroazioni, protezione (archi riflessi protettivi, regolazione termica, sistema dolorifico) e autoriparazione (coagulazione sanguigna, fratture).
- Esistono atti motori periodici (come camminare o correre) e non periodici (come alzarsi da una sedia); la postura è l'ideale assetto del corpo mentre la posizione è la configurazione effettiva; il movimento è descritto dalle grandezze cinematiche.
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Quali sono le caratteristiche strutturali di un'articolazione sinoviale e come influenzano la mobilità? Gira la carta
Le articolazioni sinoviali presentano superfici ossee ricoperte di cartilagine articolare, racchiuse in una capsula fibrosa rivestita da membrana sinoviale che produce il liquido sinoviale. La forma delle superfici articolari (ad esempio trocleare, a sella, sferoidale) determina i gradi di libertà e i movimenti possibili. Legamenti e muscoli limitano l'escursione articolare e garantiscono la stabilità.
Perché il ginocchio è considerato un'articolazione biomeccanicamente complessa? Gira la carta
Il ginocchio comprende l'articolazione femoro-tibiale e quella femoro-rotulea, e il suo movimento combina rotazione e scorrimento con un asse di rotazione non fisso. La stabilità è assicurata dai legamenti crociati e collaterali e dai menischi. Per questo la sua analisi richiede modelli che tengano conto della cinematica combinata dei diversi compartimenti.
Quali sono le proprietà funzionali principali del muscolo scheletrico come attuatore? Gira la carta
Il muscolo scheletrico genera forza esclusivamente per contrazione, su comando dei motoneuroni, e le sue prestazioni dipendono dalla lunghezza e dalla velocità di accorciamento delle fibre. Le proprietà fondamentali sono quindi la forza, la velocità di contrazione e il lavoro, che variano con l'architettura muscolare e con il tipo di fibre. Il muscolo può solo tirare, non spingere, e richiede disposizioni antagoniste per produrre movimenti in entrambe le direzioni.
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Di cosa parla l'insegnamento
BIOINGEGNERIA DEL SISTEMA MOTORIO · 1° anno · 1° semestre · 5 CFU · IBIO-01/A
Fornire gli elementi conoscitivi e metodologici per affrontare in modo propositivo e progettuale le vaste problematiche del sistema motorio, sia per quanto riguarda le basi fisiologiche del movimento umano, sia per quanto riguarda le tecniche di analisi quantitativa del movimento, la modellistica, la simulazione e la…