کتاب مبانی بیومکانیک جلد اول
- نویسنده : سوزان جی هال
- مترجم : سیامک نجاریان / مهناز ایرانی / بهرخ عاصی
-
ناشر :
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
- مدل : کتاب دانشگاهی
کتاب مبانی بیومکانیک جلد اول نوشته سوزان جی هال با ترجمه سیامک نجاریان, مهناز ایرانی, بهرخ عاصی،توسط انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر با موضوع تربیت بدنی و علوم ورزشی, فیزیولوژی ورزشی به چاپ رسیده است.
بیومکانیک محدوده ای از علم است که در آن دانش و روش های مکانیک برای توصیف ساختار و درک عملکرد سیستم های زنده، به کار گرفته می شود. کتاب حاضر سعی در آشنا نمودن دانشجویان بیومکانیک با مفاهیم، اصول اولیه و کاربرد های این رشته در زندگی و صنعت پیش روی مهندسی پزشکی دارد.
معرفی مباحث کتاب مبانی بیومکانیک
1. بیومکانیک چیست؟ (What is Biomechanics?)
بیومکانیک علمی است که:
قوانین مکانیک کلاسیک (نیوتنی، دینامیک، استاتیک) را
برای تحلیل ساختار و عملکرد سیستم اسکلتی–عضلانی انسان
به کار میبرد.
کاربردهای بیومکانیک:
تحلیل حرکت انسان (راهرفتن، دویدن، پرتاب، پریدن)
طراحی پروتز و ارتز
تشخیص و درمان آسیبهای ورزشی
ارگونومی و بهینهسازی حرکات کاری
رباتیک و طراحی اندام مصنوعی
مدلسازی استخوان، عضله و مفاصل
2. مفاهیم سینماتیک در تحلیل حرکت انسان (Kinematics)
سینماتیک بدون درنظر گرفتن نیروها حرکت را بررسی میکند.
متغیرهای سینماتیکی:
جابجایی (Displacement)
سرعت (Velocity)
شتاب (Acceleration)
زاویه، سرعت زاویهای، شتاب زاویهای
ابزارهای اندازهگیری:
سیستمهای موشنکپچر
ویدئوانالیز
گونیامتر (Goniometer)
سنسورهای IMU
کاربرد:
مطالعه الگوی راهرفتن (Gait analysis)
ارزیابی حرکت مفاصل
تحلیل حرکات ورزشی
تشخیص اختلالات حرکتی
3. مفاهیم سینتیک در تحلیل حرکت انسان (Kinetics)
سینتیک نیروها و گشتاورها را در حرکت انسان بررسی میکند.
عناصر اصلی سینتیک:
نیروهای داخلی:
نیروهای عضلانی
نیروهای رباطی
نیروهای خارجی:
وزن
نیروی عکسالعمل زمین
مقاومت هوا
نیروهای برخوردی
معادلات اصلی:
قوانین نیوتن
گشتاور (Moment)
تعادل دوران
کار و انرژی
توان عضلانی (Muscle Power)
ابزار سینتیک:
صفحات نیرو (Force plates)
دینامومتر
EMG (اندازهگیری فعالیت عضلانی)
4. بیومکانیک رشد و نمو استخوان (Bone Growth & Remodeling)
استخوان یک بافت زنده و دینامیک است.
انواع استخوان:
استخوان ترابکولار (اسفنجی)
استخوان کورتیکال (تراکم بالا)
فرآیندهای اصلی:
استخوانسازی (Ossification)
رشد طولی و عرضی
بازسازی (Remodeling) بر اساس قانون ولف (Wolff’s Law)
قانون ولف:
استخوان خود را براساس نیروهای اعمالشده بازسازی میکند.
عوامل مؤثر:
بارگذاری مکانیکی
هورمونها (GH، تستوسترون، استروژن)
تغذیه
سن
فعالیت بدنی
بیماریها (پوکی استخوان)
5. بیومکانیک مفاصل استخوانی بدن انسان (Joint Biomechanics)
انواع مفاصل:
فیبری (کمحرکت)
غضروفی
سینویال (پرجنبوجوشترین و مهمترین)
ویژگیهای مفاصل سینویال:
غضروف مفصلی
کپسول مفصلی
مایع سینویال
رباطها و عضلات پایدارکننده
رفتار مکانیکی مفاصل:
حرکتهای لغزشی، چرخشی، لولایی
اصطکاک کم (بسیار کمتر از یخ روی یخ!)
جذب نیرو و توزیع فشار
نقش رباطها در پایداری غیرفعال
نقش عضلات در پایداری فعال
6. بیومکانیک ماهیچههای اسکلتی (Skeletal Muscle Biomechanics)
نقش ماهیچه:
تولید نیرو
ایجاد حرکت
حفظ تعادل
کنترل وضعیت بدن
ساختار عضله:
تار عضلانی → فیبریل → سارکومر
پروتئینهای اکتین و میوزین
رفتار مکانیکی:
رابطه نیرو–طول
رابطه نیرو–سرعت
کشسانی عضله
خستگی عضلانی
تولید توان (Power)
انقباضها:
کانسنتریک
اکسنتریک
ایزومتریک
7. بیومکانیک اندام فوقانی بدن (Upper Limb Biomechanics)
شامل:
شانه (Shoulder)
آرنج (Elbow)
مچ (Wrist)
دست و انگشتان
ویژگیها:
دامنه حرکتی بسیار بالا
کنترل عصبی دقیق
قابلیت تولید گشتاورهای زیاد در شانه
در حرکات ورزشی (پرتاب، شنا، تنیس) اهمیت زیاد
موارد مورد مطالعه:
الگوهای حرکتی پرتاب
نیروهای وارده به کپسول شانه
بیومکانیک آرنج در پرتاب و فشار
نقش تاندونها و عضلات ساعد
تحلیل حرکات ظریف دست در فعالیتهای دقیق
-
ناشردانشگاه صنعتی امیرکبیر
-
نویسندهسوزان جی هال
-
مترجمسیامک نجاریان, مهناز ایرانی, بهرخ عاصی
-
قطع کتابوزیری
-
نوع جلدشومیز
-
سال چاپ1395
-
نوبت چاپ4
-
شماره جلدجلد اول
-
تعداد صفحات440