Tom 3. Biomechanika i inżynieria rehabilitacyjna

Książka poświęcona jest omówieniu aktualnego stanu wiedzy w biomechanice i inżynierii rehabilitacyjnej, nauce łączącej metody badawcze nauk ścisłych, technicznych biologicznych i medycznych z celami w obszarze zdrowia człowieka.

Biomechanikę najogólniej można zdefiniować jako mechanikę systemów biologicznych. Klasyczna biomechanika to nauka interdyscyplinarna o przyczynach i skutkach ruchu organizmów żywych.

Badania w diagnostyce, terapii i rehabilitacji, które bezpośrednio dotyczą aspejtów zdrowotnych nazwano biomechaniką medyczną i rehabilitacyjną. Ocena zdolności motorycznych, poprawa sprawności zawodników różnych dyscyplin i optymalizacja treningu to biomechanika sportu.

Przez wiele lat źródłem wiedzy o biomechanice człowieka były badania doświadczalne prowadzone z wykorzystaniem mniej lub bardziej skomplikowanych urzadzeń pomiarowych. Szczególnie postęp techniki komputerowej przyczynił się do rozwoju alternatywnych mozliwości zdobywania wiedzy w oparciu o modelowanie matematyczne.

Spis treści:

Część I. Aktualne problemy kształcenia w zakresie biomechaniki
1.1. Aktualne problemy kształcenia w zakresie biomechaniki w Polsce

Część II. Własności biomechaniczne tkanek
2.1. Nowoczesne systemy do badań wytrzymałościowych
2.2. Właściwości wytrzymałościowe tkanki chrzęstnej, więzadeł i ścięgien
2.3. Właściwości tkanek miękkich

Część III. Wybrane aspekty biomechaniki komórki
3.1. Cytoszkielet a mechanika komórki
3.2. Elastyczność komórki - metody badawcze, potencjalne możliwości wykorzystania w diagnostyce medycznej
3.3. Mechanowrażliwe kanały jonowe
3.4. Wpływ sprężystości podłoża na komórki w hodowli in vitro

Część IV. Biomechanika układu ruchu człowieka
4.1. Biomechanika kręgosłupa człowieka
4.2. Fizjologia oddychania i biomechanika klatki piersiowej
4.3. Funkcje i biomechanika kończyn górnych
4.4. Biomechanika kończyn dolnych
4.5. Właściwości biomechaniczne głowy
4.6. Biomechanika układu stomatognatycznego

Część V. Modelowanie w biomechanice
5.1. Modelowanie konstytutywne biomateriałów i tkanek
5.2. Optymalizacja w biomechanice
5.3. Modelowanie zachowania układu mięśni
5.4. Modelowanie z wykorzystaniem dynamiki układów wieloczłonowych w biomechanice
5.5. Badania modelowe z wykorzystaniem MES w biomechanice
5.6. Dobór optymalnych cech geometrycznych implantów na przykładzie stentów naczyniowych
5.7. Modelowanie wirtualne i materialne na potrzeby komputerowego wspomagania zabiegów operacyjnych
5.8. Biomechaniczne aspekty modelowania złamań kości twarzoczaszki

Część VI. Biomechanika medyczna i rehabilitacyjna
6.1. Wartości referencyjne do oceny funkcjonalnej człowieka
6.2. Badania chodu osób dorosłych w aspekcie rehabilitacji
6.3. Analiza chodu dzieci w aspekcie rehabilitacji
6.4. Chód osób starszych
6.5. Biomechaniczne podstawy powstawania osteoporozy
6.6. Nowoczesne stabilizatory w osteosyntezie zewnętrznej
6.7. Osteosynteza i rekonstrukcja kości żuchwy
6.8. Rekonstrukcji ubytków koron zębów we współczesnej stomatologii zachowawczej
6.9. Badania modelowe protez całkowitych żuchwy

Część VII. Biomechanika w implantologii
7.1. Problemy technologiczne w wytwarzaniu implantów
7.2. Implanty stomatologiczne
7.3. Implanty w chirurgii mało inwazyjnej

Część VIII. Biomechanika sportu
8.1. Matematyczny opis wybranych parametrów kinetycznych biegu przez płotki
8.2. Modelowanie i symulacja dynamiczna odwrotna skoków sportowych
8.3. Zmiany posturalnego drżenia fizjologicznego pod wpływem zmęczenia
8.4. Badania biomechaniczne w treningu kajakarzy i wioślarzy
8.5. Biomechaniczne aspekty skoku na batucie
8.6. Przewlekłe przeciążenia w obrębie struktur odcinka lędźwiowego kręgosłupa u sportowców wyczynowo uprawiających siłowo-wytrzymałościowego dyscypliny sportu
8.7. Biomechaniczne aspekty najczęściej występujących kontuzji oraz zmian w układzie ruchu tancerzy zawodowych
8.8. Wyzwania współczesnej biomechaniki sportu

Część XI. Wybrane zagadnienia aplikacji biomechaniki
9.1. Ocena obciążenia mięśniowo-szkieletowego w Biomechanice Pracy
9.2. Obciążenia dynamiczne i ryzyko obrażeń głowy i szyi osób uczestniczących w wypadkach drogowych
9.3. Manekiny jako podstawowe narzędzie do badania obciążeń dynamicznych, działających na człowieka w wypadkach drogowych
9.4. Obciążenia dynamiczne a działanie urządzeń ochrony indywidualnej podczas wypadku drogowego