genel terİmler

YÜRÜYÜŞ BİYOMEKANİĞİ

GENEL TERİMLER

Vücut Düzlemleri

Sagittal DüzlemFrontal Düzlem

Horizontal/TransversDüzlem

Sajital (Saggitial) Düzlem: Gövdeyi sağ ve sol olarak ikiye bölen düzlemdir. Bir insana yandan baktığımızda sajital düzlemi görürüz.

Koronal veya frontal düzlem: Gövdeyi ön ve arka olarak ikiye bölen düzlemdir. Bir insana önden baktığımızda frontal düzlemi görürüz.

Transvers veya Horizontal düzlem: Gövdeyi alt ve üst olarak ikiye bölen düzlemdir. Bir insana tepeden baktığımızda transvers düzlemi görürüz.

VÜCUT EKSENLERİAnteroposterior Eksen (A-P): Vücudun önünden arkasına doğru geçen eksendir.

Mediolateral Eksen (M-L): Vücudun sağından soluna doğru geçen eksendir.

Longitudinal Eksen (L-D): Vücudun altından üstüne doğru geçen eksendir.

FleksiyonEklem açısının azalmasına neden olacak şekilde ve çoğunlukla sagittal düzlemde yapılan harekettir.

EkstansiyonEklem açısının artmasına neden olacak şekilde ve çoğunlukla sagittal düzlemde yapılan harekettir.

Abduksiyon (ABD)Vücudun merkezinden dışa doğru yapılan harekettir. Adduksiyon (ADD)Vücudun merkezine doğru yapılan harekettir.Frontal Düzlemde olur

Dorsal flexionAyak bileğini zemin yönünde fleksiyonunu ifade eder.Parmak ucunda yükselme hareketi Plantar flexionAyak bileğinin vücuttan uzaklaşacak şekilde hareket ettirilmesiTopuklar üstünde yükselme hareketi

YÜRÜYÜŞ İÇİN EKLEM NOKTALARI

KALÇA BİYOMEKANİĞİ

DİZ BİYOMEKANİĞİ

BİLEK – AYAK BİYOMEKANİĞİ

KALÇA BİYOMEKANİĞİ

KALÇA EKLEMİKalça eklemi çok yönlü hareketliliğe sahip olmakla birlikte oldukça stabil bir eklemdir. Çeşitli aktiviteler sırasında aşırı yüklenmelere rağmen stabilitesini koruyabilmesi birbiri ile uyum içinde çalışan kemikler, kaslar, ligamanlar ve kıkırdak doku varlığıyla mümkündür.

Gövdenin yükünü alt ekstremiteye aktaran kalça eklemi üç farklı eksende hareketliliğeAbdüksiyon-addüksiyonFleksiyon-ekstansiyonİç-dış rotasyon sahiptir.

HERYÖNE HAREKETLİ FLX: 120° EXT: 30 ° ABD: 45 ° ADD: 30 ° ROT: 45 °

Koronal planda kalça eklemini ilgilendiren kuvvetler ve kuvvet kolları Şekil 1’de gösterilmiştir. Yürüme döngüsünün tek ayak basma fazında kalça eklemindeki rotasyonel kuvvetlerin toplamı sıfır (0) olmalıdır:

VA×b = Abd×aBu eşitlikten yola çıkılarak abduktor adele tarafından uygulanması gereken kuvvet ve kalça eklemine etki eden kuvvetler toplamı (Eklem reaksiyon kuvveti, ERK) şu şekilde formülize edilir:

Abd = VA×b/aERK = Abd+VA

Şekil 1. Tek ayak basma fazında kalça eklemindeki yüklenmeler (VA, vücut ağırlığı; b, vücut ağırlığı moment kolu; Abd, abduktor adeleler tarafından uygulanan moment; a, abduktor moment kolu; ERK, eklem reaksiyon kuvveti).

KALÇA KASLARI

DİZ BİYOMEKANİĞİ

Diz eklemi, vücuttaki sinoviyal eklemlerin en büyüğüdür.1 Fleksiyon ve ekstensiyona izin veren menteşe tipi eklem olmasına rağmen, hareket yapılırken rotator eklem fonksiyonu gösterir. Eklem, femur ve tibia kondilleri ile patella arasında oluşur. Fibula bu ekleme katılmaz.

Diz ekleminin konveks yüzü femur kondillerine, konkav yüzü tibianın üst ucuna aittir. Her iki femur kondillinin önünde ve arasındaki troklear oluğa patella oturarak eklemin yapısına katılır

KEMİK YAPILAR FEMUR TİBİA PATELLA

KEMİK OLMAYAN YAPILAR

SİNOVİYAL MEMBRANLAR VE BURSALAR

MENİSKÜSLER ÇAPRAZ BAĞLAR LİGAMENTLER

FEMUR TİBİA & FİBULA PATELLA

SİNOVİYAL MEMBRANLAR

VE BURSALAR

MENİSKÜSLERÇAPRAZ BAĞLAR

Q açısı; spina iliaca anterior superior’dan patella ortasına çizilen çizgi ile patella ortasından tuberositas tibia’ya çizilen çizgi arasında kalan açıdır. Kadınlarda ortalama 15,7º erkeklerde ortalama 13,3º dir. Bu açı nedeniyle kuadriseps kası kasıldığı zaman patellayı dışa doğru kaymaya zorlar.

BİLEK VE AYAK BİYOMEKANİĞİ

İnsan anatomisinde, ayak bileği eklemi, ayak ile bacağın birleştiği yerde oluşmuştur. Ayak bileği, veya talocrural eklem, tibia ve fibulanın iki distal ucunu bağlayan sinoviyal menteşe tipi bir eklemdir. Tibia ve talus arasındaki eklem, daha küçük olan fibula ve talus arasındaki eklemden daha fazla ağırlık taşır.Ayak bileği eklemi, ayağın dorsofleksiyon (ayak parmaklarını yukarı kaldırıp sadece ökçenin üzerinde duruş) ve plantar fleksiyon (ayak parmaklarını aşağı doğru hareket ettirip sadece parmaklar üzerinde duruş) hareketlerinden sorumludur. Ayaktaki eklemlerin azami hareketlerini yapmasını sağlar. Kendi ekseni etrafında dönmez.Plantar fleksiyonda, eklemin anterior ligamentleri uzarken posterior ligamentleri kısalır. Tersi de dorsofleksiyon için doğrudur.

İnsan iskeletinin en önemli ve en karmaşık bölümü olan ayak, 28 adet kemikten meydana gelmiş bir yapıdır.Ayağın iki önemli görevi vardır. Bunlardan ilki vücut ağırlığını taşımak, ikincisi de yürüme ve koşma esnasında bir kaldıraç kolu gibi görev yaparak vücudu ön tarafa doğru itmektir. Ayağın tasarımında her bir detayın çok önemli bir amaca hizmet ettiği görülebilir. Örneğin eğer ayak birçok kemik yerine tek parça bir kemikten oluşsaydı, sadece vücut ağırlığını taşıyan ve vücudu ön tarafa iten bir kaldıraç görevi yapardı. Fakat elastik olamayacağı için engebeli yerlerin sekline uyum sağlayamaz ve dolayısıyla vücudun dengesini koruyamazdı. İşte ayakta bulunan 33 adet eklem, ayağa elastikiyet kazandırarak onun bahsettiğimiz bu uyum özelliğine sahip olmasını sağlamaktadır.

Yürüme, sürekli kendini tekrar eden hareketlerden oluşur. Bu hareketler topluluğu, bir yürüyüş döngüsü (gait cycle) olarak tanımlanır. Yürüme döngüsü iki fazdan oluşur. Bunlar duruş ve salınım fazlarıdır.

YÜRÜYÜŞ BİYOMEKANİĞİ

[ Basma fazı ][ Salınım fazı ]

Basma fazı1- İlk değme (initial contact)2- Yüklenme (loading response)3- Basma ortası (midstance)4- Basma sonu (terminal stance)5- Salınım öncesi (preswing)

Salınım fazı6- Erken salınım (initial swing), 7- Salınım ortası (mid-swing)8- Salınım sonu (terminal swing)

Sağlıklı bir insanda rahat yürüme hızında yürüme siklusu süresi bir saniyenin biraz üstünde olup %62'si basma, %38'i salınım fazından oluşur. Her iki ayağın yerde olduğu döneme çift destek (double support) fazı denir. Bu dönemde gövde ağırlığı bir ekstremiteden diğerine aktarılır. Tek ayağın yerde olduğu döneme ise tek destek (single support) fazı denir. Basma fazındaki bacak gövde ağırlığını yüklenir ve ayak eklemleri üzerinden öne doğru aktarır. Bu esnada havadaki bacak ilerler ve yere basmaya hazırlanır.

YER TEPKİMESİ KUVVETİNewton'un üçüncü kanununa göre ayakta duran insanın yerde oluşturduğu ağırlık kuvvet vektörüne, yer de büyüklüğü aynı, yönü ters bir kuvvet vektörü ile karşılık verir. Buna yer tepkimesi kuvveti vektörü (YTKV) denir. Yürürken YTKV vücut ağırlığı ve hareketi sağlayan kas kuvvetlerinin bileşkesine karşı oluşur ve yürüme sırasında yönü ve büyüklüğü sürekli değişir.

Vücudun İlerletilmesinde Basma Fazındaki Ayağın Hareketleri (Rockers)

Topukta dönme (Heel rocker)

Ayak yere değdiğinde vücut topuk üzerinden öne doğru dönmeye başlar. Bu dönemde topuk bir kaldıracın dayanak noktası gibi çalışır. Topuktaki dönme (heel rocker) basan ekstremitenin tümünü ilerletir.

Ayak Bileğinde Dönme (Ankle rocker)

Ayağın tamamı yere değdiğinde topukta dönme biter, ayak bileğinden dönme başlar. Ayak yerde sabit durur.

Ön Ayakta Dönme (Forefoot rocker)

YTKV ön ayağa ulaştığında topuk yerden kalkar, ayak bileğindeki dönme biter, ön ayakta dönme başlar. VAM destek alanı merkezinin önüne düşmeye başladığında ilerleme hızlanır. Burada artık gövde kütlesi uzun bir kaldıraç kolunun ucundaki pasif bir ağırlık gibidir ve diğer ayak yere basana kadar düşmesini önleyecek hiçbir kuvvet yoktur.

Vücut Ağırlık Merkezinin Hareketi

Hareket eden bir cismin ağırlık merkezi de hareket yönünde ilerler. Vücut öne doğru ilerlerken yukarı-aşağı hareketinde en yüksek noktaya basma ortası fazında ulaşır, en alçak noktası ise çift destek fazı esnasındadır. Ortalama yukarı-aşağı hareket 5 cm kadardır. Yana doğru hareket her tek basma fazında basan tarafa doğru 2,5 cm olacak şekilde toplam 5 cm’dir.

Potansiyel - Kinetik Enerji Değişimi

Kinetik enerji bir cismi harekete geçirmek veya hareketini sürdürmek için gereken enerjidir. Potansiyel enerji ise yer düzeyinden yükseltilmiş cisimlerde oluşan saklı enerjidir. Yürümede gerek kinetik gerekse de potansiyel enerji en tasarruflu şekilde kullanılır. Basma ortası fazında en yüksek noktaya ulaşan vücut ağırlık merkezinin (VAM) potansiyel enerjisi maksimumdadır. Çift destek fazında VAM en alçak noktaya inerken bu potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür ve vücudu hızlandırır. Yürümede VAM yükselip alçalırken aralıksız kinetik enerji - potansiyel enerji dönüşümü yapılır ve en az enerji harcaması ile ilerleme sağlanır.