Idrottsmedicin ur ett tvärprofessionellt perspektiv Rörelseanalys och biomekanik Wim Grooten Innehåll Kvalitativ rörelseanalys Kvantitativ rörelseanalys Kinematik Kinetik Biomekanik Rörelseanalys Kvalitativ rörelseanalys Bedömning av rörelsekvalitet med ögat Kvantitativ rörelseanalys Bedömning genom att mäta
FAS 1. Hur ska rörelsen ser ut? FAS 4. Vad ska vi ändra på? FAS 2. Hur såg rörelsen ut? FAS 3. jämförelse mellan FAS 1 och 2 4 Vem kastar längst? Kvantitativ rörelseanalys Kinematiken studier av rörelser: vinkelförändring, hastighet och accelerationer Kinetiken studier av krafter --------------------------------------------------------- F = massa x acceleration
Rörelseanalys 1967 2000-talet Vanguard motion analyzer Graf-Pen sonic digitizer Electrogoniometer 1980 2000-talet Rörelseanalys i labbet Beräkning av belastning på leder och muskler genom olika biomekaniska modeller.
Kraftplattform 1938 2000-talet Posturography CoP förflyttning z x Centre of Pressure CoP is the point of application of the ground reaction force.
Base of support Centre of Mass The terms "center of mass" and "center of gravity" are used synonymously in a uniform gravity field to represent the unique point in an object or system which can be used to describe the system's response to external forces and torques. The concept of the center of mass is that of an average of the masses factored by their distances from a reference point. In one plane, that is like the balancing of a seesaw about a pivot point with respect to the torques produced. If you are making measurements from the center of mass point for a two-mass system then the center of mass condition can be expressed as where r 1 and r 2 locate the masses. The center of mass lies on the line connecting the two masses. Body segments
The line through CoM (center of mass) to the floor Stability limits CoP BoS CoP around 2-4 cm anterior to the ankle joint Human Movement page 57 Postural sway CoM CoP 2 mm 2s In standing, the body is never totally still. CoM movement creates a distance between CoM and CoP. Pressure under the feet (CoP catches CoM) and pushes CoM to the opposite direction. CoM CoP diff (Z) during one-leg standing
Gånganalys färdiga software program är nödvändiga för att kunna göra kliniska analyser FILMTIME Normal knäflexion/extension genom gångcykeln
Främre korsbandskada normal gång ENDAST STÖDFAS Främre korsbandskada jogging ENDAST STÖDFAS
BIOMEKANIK vektoranalys Angreppspunkt Riktning Storlek ADDITION UPPDELNING Free body diagram Momentarm and Torque Forces (Newton) Momentarm (Meter) Torque / Moment of force (Newtonmeter)
Equilibrium Vad händer om person 5 och 8 byter plats? Alltså, inte bara storleken av kraften, men även avståndet till rörelseaxeln har betydelse Moment arm!! Torque: M = F x d Moment of Force (Nm) = Force (N) x distance (m) Momentarmar Inte bara externa krafter har momentarmar, även interna krafter
External torque = Internal torque Härmed kan vi få en uppfattning om storleken av de interna krafterna External forces: Bowling ball: 10 kg = 100N Lower arm: 5% of Body Weight 0.05x800N = 40N Moment arms: Bowling ball: 33 cm = 0.33m Lower arm: 15 cm = 0.15m M = F x d External torque = Mball + Marm (100N x 0.33m) + (40N x 0.15m) = 33Nm + 6Nm External torque = 39Nm
External torque = Internal torque 39Nm = Muscle force x 0.04m Muscle force = 39N/0,04m = 975N Styrkemätning ISOMETRISK DYNAMISK ISOKINETISK Kincom Biodex Cybex
ISOKINETIK The reliability of isokinetic supine bench press in healthy women using the Ariel Computerized Exercise System. Grooten WJA, Puttemans V, Larsson RJM. Scand J Med Sports 2002:12; 218-212 Typical example HUR SKA MAN ANALYSERA EN KURVA? PEAK ARBETE
Dysfunction leg extension ACL Menisc Shoulder Some different types of diseases of the supraspinatus muscles Work and Power WORK Force produced during the movement (Nm) Force x displacement area under the curve Power Work produced over time (J) WORK WORK POWER = Force x velocity = Force x displacement/ time = WORK / time
Example Single-leg hop testing following fatiguing exercise: reliability and biomechanical analysis J. Augustsson, R. Thomee, C. Linde, M. Folkesson, R. Tranberg, J. Karlsson Angles Moment Power GRF Scand J Med Sci Sports 2006: 16: 111 120 Tack för uppmärksamheten! Frågor?