Tema:Pojam nastavnog predmeta biomehanika,znaaj i razvoj biomehanike

UVOD Biomehanika je nauka koja zakone mehanike primjenjuje u rijeavanju biolokih problema, istovremeno se bavei prouavanjem mehanikih osobina ivih organizama. Klasina biomehanika lokomotomog sistema bavi se prije svega:

1. prouavanjem naina i veliine optereenja(naprezanja) lokomotomog sistema pri fiziolokim i patolokim stanjima, 2. analizom biolokih zbivanja u smislu reakcije na mehaniko optereenje, 3. prouavanjem pokreta, tj. unutranjih i spoljnjih sila koje sudjeluju u pokretu i njihovoj uzajamnoj zavisnosti (brzina, smjer, ubrzanje i si.), 4. klinikom primjenom bazinih biomeha nikih istraivanja, posebno u dijagnostikom i tera pijskom smislu. Razvoj interdisciplinarnog rada u klinikim istraivanjima, anatomiji i tehnikim naukama, ini temelj biomehanike i doprinosi naglom razvoju medicinskih nauka. .

1

PREDMET RADA

Predmet naeg seminarskg rada jest pribliiti nastavni predmet biomehanika studentima, i prikazati znaaj biomehanike i njena vanost u drugim naukama kao sto je anatomija... Pokusali smo prikazati razvoj biomehanike kao samostalne nauke.

Razumijevanje osnovnih biomehanikih principa je od esencijalne vanosti tokom zbrinjavanja i tretmana pacijenata sa prelomima dugih kostiju

2

Pojam nastavnog predmeta biomehanika, znaaj i razvoj biomehanike Pojam nastavnog predmeta Elementarni oblik svake lokomotorne aktivnosti ovjeka je pokret. On predstavlja osnovno sredstvo i pravoshodni cilj svih oblika kretnog ispoljavanja ovjeka. Pokret se moe razmatrati sa raznih aspekata; anatomskog, biomehanikog, fiziolokog, korektivnog, psiholokog, sociolokog, pedagokog, estetskog, ... Svaki rad ili bilo koja i kakva ljudska djelatnost, uvijek je izraena pokretom, odnosno kretanjem. Ali uprkos tome to ovijekovi pokreti i kretanja u njegovom ivotu igraju vanu ulogu do nedavno je njihovom kompleksnom studiranju posveeno veoma malo panje. Osnovni razlog tome bila je, sloenost problema koji studij kretanja ivog tijela predstavlja. Ljudski pokret krajnje jednostavno odredjen, predstavlja nekakvo pomijeranje, kako pojedinanih oblika tijela, tako i kompletnog dijela tijela u prosturu. Pokret se dakle moe ograniiti na translokaciju izolovanih segmenata tijela i tada se odredjuje kao segmentarno kretanje ili pak na transpoziciju kompletnog tijela u odnosu na okolni prostor. ovjekov pokret je najmanifestniji izraz tijelesne dijelatnosti ovjeka, i moe se shvatiti kao promijena mjesta ovjekove tijelesne mase, prouzrokovana od strane ovjeka, a vrena u prostoru i vremenu. Dakle radi se o prirodnoj pojavi, jednoj od mnogobrojnih i stalnih promjena koje oko sebe zapaamo, a koje su ustvari predstavljaju razne oblike kretanja mase. Ni jedan pokret ne moe nestati, ka to ni jedno kretanje ne moe biti uspostavljeno, niti narueno mirovanje, bez dejstva sile. Sila je opet izraz uzajamnog djelovanja masa. Prema tome pokret i sila su medjusobno povezani masom.

3 Pojmove pokret, masa, sila prostor i vrijeme smatra se u biomehanici osnovnim. Nikad ih ne moemo odijeliti jedno od drugog u tolu prouavanja bilo kakve promjene u prirodi u njenom cjelovitom obimu. Nedjeljivost mase i pokreta, odnosno kretanja, izrazi je M.V. Lomonosov u svom zakonu o preobraaju i odranju mase: sve promjene koje nastaju u prirodi su takva vrsta da, koliko se od jednogtijela oduzima, toliko se isto dobija na drugom mjestu, koliko vremena rtvujemo bdijenju, toliko ga oduzimamo od spavanja. Ovaj sveopti zakon prirode odnosi se i na zakon o kretanju: Tijelo, koje svojom snagom pokree drugo tijelo, gubi onoliko koliko saoptava onom drugom tijelu, od kojeg se pokret dobija. Znai nema mase bez kretanja, kao ni kretanja bez mase. Najjednostavniji oblik pokreta i kretanja mase ispituje fizika, odnosno, njen specijalni dio mehanike. Sa stanovita mehanike, pokret se definise kao promjena poloaja jednog oblika mase (tijela), u odnosu prema drugim oblicima mase (tijela). Ova definicija vai i u sluaju kada taj oblik predstavlja ivo tijelo.

Dakle, specifinost kretanja ivog tijela, kod koga moramo voditi rauna o mehanikim osobinama kretnog aspekta i o biolokim uslovima organizma nametnula je novi pravac istraivanja, i uslovila formiranje jedne nove nauke, koja svojim sadrajem sjedinjuje mehaniku i anatomiju i koja je nasla svoj izraz pod pojmom BIOMEHANIKA.

Biomehanika prouava matematike i fizikalne zakonitosti koje odredjuju efikasnost motorikih struktura, postupke za analizu kretnih struktura, simulaciju i optimalizaciju kratanja, kao i postupke za utvrdjivanje fizikalnih i morfolokih inilaca, od kojih zavisi efikasnost kretnih struktura.

Predmet biomehanika je identifikacija i optimalizacija strukture kretanja ovjeka kao i indentifikacija potencijala kretanja ovjeka.

Biomehanika sporta, i to ona promijenjena, bavi se ba onim uzrono-

posljedilnim vezama koje se nalaze u sferi tehnike dotine grane sporta. Da bi neki pokret bio odgovarajui ili efikasan prolazio je kroz praksu, kroz primjenu od strane velikog broja sportista dotine grupe sporta, bavio je analiziran, prouavan, mjeren, uporedjivan. Istraivanja u oblasti primjenjene biomehanike sporta idu u tom pravcu, da se pronadju najbolja tehnika rjeenja u svakoj tehnici odgovarajue grane sporta i da se ta tehnika rjeenja mogu prilagoditi individualnim

sposobnostima i karakteristikama svakog perspektivnog sportiste u dotinoj grani sporta.

4 Biomehanika prouava stanje kretanja i promjene stanja kretanja ivog tijela u odnosu na uzroke (sile) i u odnosu na uslove vanjske sredine. U ovakvu formatu kretanja, prije svega spadaju kretanja ivog tijela sa tom specifinou, da prilikom njenog prouavanja moramo voditi rauna o mehanikim osobinama kretnog aparata i biolokim uslovima organizma. ZNAAJ PREDMETA Kretanje ovjeka je njegova bioloka, a sve i vie kulturna potreba, uslov njegovog opstanka kao vrste, a i pojedinca. Moglo bise rei da potreba zekretanjem nije vezana samo za ovjekovu svijest, tj. Da se ovjek kree samo onda kada to eli. U stvari, potreba za kretanjem je sastavni dio ivog bia, jedan podsvijesni imeperativ, jer je kretanje faktor sa dominantnom ulogom u razvoju ivih bia. Drutveni znaaj biomehanike moe se formulisati na sljedei nain: sva kretanja koja izvodi ovjek, kako na poslu tako i na sportu, podvrgnuta su zakonitostima biomehanike. U kretanju koje vrimo u procesu fizikog vaspitavanja moemo da pratimo : RAZLOG kretanja,koje vrimo miinom snagom, a povezano je sa funkcionalnim sposobnostima organa i organskih sistema. KVALITET kretanja, koji zavisi od cijelokupne bioloke propreme i sposobnosti CNS-a uz racionalno koritenje fizikalni zakona i uslova. TOK kretanja, kojim se rijeava odredjeni kretni zadatak, gdje je primjena fitikalni zakona od primarnog znaaja, a odvija se u uzajamnom odnosu sa biolokim i psiholokim predstavkama. Biomehanika istraivanja pokreta i kretanja, budui da u tom istraivanju uestvuju egzaktne nauke, a rezultate eksperimentalno potvrdjuju, daju konane zakljuke, takve da postuju opte vrijednosti i iskljuuju bilo kakvu diskusiju. Nauka o kretanju dobija sa biomehanikom konkretan nauni osnov . Ponavljanjem pokreta poboljsava se motorika to se dalje korelativno odrava na svijest, a poboljava stanje svijesti u tom smislu omoguava usvajanja navika za jo sloenija kretanja. Svaki nastavnik tjelesnog odgoja uvijek polazi od ovog biolokog aksioma. Da bi mogao kod poetnika formirati motorike navike za odredjeno sloeno kretanje, on mora to kretanje razloiti na dijelove, tzv. organske cjeline,

to se moe izvriti poznavanjem primjene mehanike na ovijeiji aparat za kretanje poznavanjem biomehanike.

5 Takodje se na bazi poznavanja biomehanike moe konstruisati, za datu psihiku konstituciju najracionalnije sloeno kretanje za izraavanje posebnog zadatka, bez obzira da li je to zadatak iz oblasti fizike kulture, proizvodnog rada i slicno. Iz navedenih razloga bi bilo pogreno odvajati teoretiare od praktiara-metodiara. Naime svaki metodiar bi pokazao vrlo loe rezultate u praksi ukoliko svoja znanja i upustva ne bi zasnivao na poznavanju biomehanikih zakonitosti. To je razlog to je za svakog strunjaka na podruju fizike kulture neophodno posjedovanje osnovnih znanja iz biomehanike, jer mehaniki tok kretanja je ono prvo sa ime mora da se upozna i to mora da shvati. Iako se radi o kretanju koje je izraz djlatnosti ovjekovog organizma, uvijek je to kretanje mase u prostoru i vremenu koja, kao takva, podlijee fizikalnim zakonima. Nastavnik tjelesnog odgoja koji ne poznaje osnove biomehanike zakonitosti, ne moe da utie na pravilan razvoj aparata za kretanje ljudskog, naroito djeijeg organizma u smislu poboljanja stanja aparata za kretanje. Tako se moe desiti da strunjak, prvenstveno pozvan da sprijei formiranje tijelesnih deformiteta, koje sa sobom donosi nekontrolisana stihija civilizacije, svojim nesvjesnim radom moe pomoi stvaranju tjelesnih deformiteta i tamo gdje se oni i ne bih pojavili. Poznavanjem biomehanikih zakonitosti uvijek se mogu odrediti uzroci nastajanja odredjenog deformiteta,a isto tako odrediti i put ka indiciranim pokretima za njihovu korekturu. Snaga, brzina ubrzanje, teite ,otpor sredine, amplituda, mehanika pokreta- sve su to izrazi koji se vrlo esto javljaju u rijeniku trenera i takmiara. To su fizikalni pojmovi, ali smijemo da tvrdimo da se esto koriste vie formalno i neadekvatno. esto nam nedostaje temeljitije poznavanje fizikalnih zakonitosti o sportskom kretanju. Otkanjanjem ovih nedostataka ozbiljno se moe poboljati kvalitet nastavnog rada. Tek poznavanje ovih zaknitosti, njihovo neprestano izuavanje, omoguit ce bolje pa i konano shvatanje sportski pokreta u njihovoj sutini kao i njihovo objektivno procjenjivanje. injenica je da prostih pokreta dijela ovijeijeg tijela nema mnogo ali su zato kombinacije prostih pokreta mnogobrojne. Za svako slozeno kretanje postoji odredjeni polazni ili startni poloaj. Poto esto od polaznog poloaja zavisi hoe li biti kretanje koje slijedi izvreno na najbolji nain, neophodno je svaki polazni poloaj podvrgnuti

biomehanikoj analizi. Prilikom analize polaznih poloaja uzima se u obzir individualne osobenosti organizma koji treba da izvri odredjeno kretanje.

6 Biomehanikom analizom lake emo objektivno otkrivati i odstranjivati greke, te uspjeno traiti izmjene u dotadanjem nainu izvodjenja tehnike. Na primjer, za visinu od 210 cm neophodno je unijeti korekcije u tehnici u odnosu na onu koju su preskoili 200cm. Samo na taj nain emo sprijeiti pojavupogrenog kopiranja tehnik, to je esto razlog nastanka tzv. plafona. Nije uvijek pravilo da tehnika onog sportiste koji se istie izvanrednim rezultatima predstavlja i najekonominiju tehniku sa stanovnista biomehanike tj. da odgovara tehnici koja je egzaktno i fizikalno opravdana. Konano, jedino biomehanikim istraivanjem je mogue otkriti biomehanike uslove kretanja, koji akceptiraju fizikalne zakone inplicirane na ovijekovo kretanje, jer ono je jednostavno po tome to ga izvodi ovjek, a ne maina. Biomehaniko istraivanje je od posebne vanosti za vrhunski sport, gdje pitanje svrsishodnosti i ekenominosti kretanja ima prvorazredan znaaj. Samo biomehanikim analizama moemo otkrivati najsuptilnije i najskrivenije greke, ili s druge strane, potvrdjivati opravdanost i svrsishodnost date tehnike. Dakle biomehanika je pored sporta primjenjiva i u oblasti tjelesnog odgoja, fizioterapije i ergonomije. RAZVOJ BIOMEHANIKE Danas je biomehanika poznata kao samostalna nauka, ali dok je to konano postala prela je prilino dug vlastiti razvojni put u toku koga je dolazilo do postepenog izdvajanja u prvom redu iz anatomije pa ak i fiziologije gdje su prvi put otkriveni uzroci kretanja ivih bia. Tekoa sa kojima je ovo izdvajanje bilo praeno, a koji su u najveoj mjeri oteavale razvoj biomehanike kao samostalne naune discipline, imaju objektivne uzroke u stvarnoj sloenosti problema, koji su u znatnoj mjeri zajedniki za sve tri naune discipline. Zajednika osnova svim tim problemima je u tome, to je ovjek i njegovo kretanje bioloke prirode (dio ive prirode). Prvi podaci potiu od Galena (131-201), poznatog gladijatorskog ljekara, koji je utvrdio da impulsi, koji potilu iz mozga, prenose ivcima na miie, koji se zbog toga skrauju (gre) i tako nastaje kretanje u zglobovima.

U srednjem vjeku je zbog poznatog odnosa crkve prema prirodnim naukama dolo do zastoja u tazvoju anatomije i drugih nauka.

7 Veliki naunik i umjetnik Leonardo da Vini (1452-1519), ponesen silinom ideja da bi moda i ovjek mogao da poleti,potajno se interesovao za ovijei aparat za kretanje. Prvi je izaao sa stavom da i ljudsko tijelo spada pod zakone mehanike. Mnogi crtei su ostali do danas, kojima je veliki umjetnik ovjekovjeio svoju studiju o anatomiji ovijeka. Naroito je upeatljivo prikazan veliki grudni mii koji bi trebalo da pokree vjetaki konstuisana krila. Godine 1679. je italijanski ljekar i matematiar Borelli objavio prvo pisano djelo sa biomehanikim sadrajem sa nazivom DE MOTU ANIMALUM (o kretanju ivotinja). Kod Borellija prvi put se sree tenja da se odredi teite ovjeijeg tijela, to je Borelli radio primjenom zakona o ravnotei na poluzi. U drugoj polovini 19 vijeka francuski ljekar, Marey i Demeni uvode nove metode u istraivanju kretanja. Oni su prostudirali tehniku brzog mara, istraujui hod. Ova tehnika je bila primjenjivana na kolinijalnim trupama. Prekretnicu u biomehanikom istraivanju kretanja je odigrao pronalazak fotografije. Prelazak od foto-na filmsko snimanje pripisuje se Maybridge- u amerikom fotografu, koji je pomou 24 fotoaparata, postavljenim u jedan niz, napravio seriju snimaka jahaa na konju u punom trku. Godine 1882. MAREY je konstruisao kinokameru koja je bila pretaa modernoj kino kameri. Marey je bio ljekar u poznatoj vojnoj skoli za tijelesno vaspitanje. Osnovni cilj u radu Mareya je bio odkriti tajnu letenja, poto bi gospodar vazduha lako savladavao prepreke kao to su voda, planine , provalije... Demeni je kao uenik Mareya zajedno sa svojim uciteljom pronaao novu metodu istraivanja, Hronofotografski metod, koji je u eri prije usavravanja rapid-kino-kamere, imala mnogostruku primjenu. Dvadeseti godina 19. vijeka metod hronografije usavrili su njemaki naunici W.Braune i O.Fischer. oni su uspijeli da odrede teite kao i teinu pojedini dijelova tijela. U periodu prije prvog svjetskog rata vie anatoma je dalo radove koji predstavljaju poseban doprinos funkcionalnoj anatomiji a koji su obuhvaeni u nihovim dijelima.

8

Najznaajnija djela u toj oblasti su: H.Straser(1908) LEHRBUCH DER MUSKE-UND GELENKMECHANIK (ubenik o mehanici miia i zglobova); R.FICK (1910) (udbenik o anatomiji i mehanici zglobova); H.Braus (anatomija ovjeka) djelo radjeno u toku prvog svjetskog rata. U periodu izmedju dva svjetska rata je u Sovjetskom savezu Biomehanika, kao i sotale naune discipline uzela snaan zamah u svom razvoju. U bivoj Jugoslaviji je na incijaticu B.Polia direktora instituta za fiziku kulturu u Beogradu 1950.godine, osnovan kabinet za biomehanika istraivanja, prvi takve vrste na nsim prostorima. Prvo medjunarodno zasjedanje o biomehanici odrano u lajpcigu 1960godine na kome je biomehanika i promovisana kao posebna nauna disciplina. Biomehaniku moemo smatrati prvenstveno interdisciplinarnom, koja opisuje, analizira i procjenjuje ljudsko gibanje, odnosno znanou koja istrauje efekte vanjskih i unutranjih sila koje dijeluju na ivi organizam ( MILLER i NELSON 1973.). Posljednjih godina se biomehanika razvija veoma brzo. Do toga dolazi, prije svega, zbog pojave sve savrenijih istrivakih aparatura-pokretnog tepiha, filmske aparature i analizatora. U novije vrijeme se primjenjuje u biomehanikim istrivanjima kompijuterska tehnika. Danas je mogue prikazati film na televizijskom ekranu, koji je povezan sa kompijuterom i elektronskom olovkom. Na istom ekranu se mogu obiljiti take kretanja sportiste o kojima elimo da dobijemo cifarske podatke. To izvanredno ubrzava dobijanje podataka. Biomehanika je mnogo dobila razvojem elektronike, naroito za potrebe kosmikog istraivanja, kao i razvojem kompijuterizacije koja prato ova istraivanja. Zato i nije udo to posljednjih godina posebno u SAD-u dolazi do ekspanzije u razvoju biomehanike.

Medjutim, treba ipak konstantovati da ni biomehanika nije svemogua. Neki kau za istaknutog sportistu da tajna njegovog uspijeha lei u biomehanici; psiholozi na to kau tajna lei u motivaciji i psihikoj koncentraciji tog sportiste; po miljenju fiziologa najvaniji je plafon potronje kiseonikaitd. Iz toga, oigledno, proizilazi da rezultat tog spostiste moe da bude proizvod razvoja razliitih osobina i sposobnosti i da se na tu pojavu ne moe gledati jednostrano.

LITERATURA: Biomehanika sportske lokomocije: Miki,B; Bjelki,G Biomehanika sportske lokomocije: Jovovi, V Biomehanika humane lokomocije sa biomehanikom sporta:Jari Internet:www.eudict.com; www.moj rjenik.net

10