330-0921/02 – Biomechanika (BM)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FRY72 prof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
POL0400 doc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 25+0
kombinovaná Zkouška 25+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se seznámí s teoretickými a aplikačními přístupy řešení úloh obecné biomechaniky (zpracování dat, tvorba modelů, numerické modelování, experimenty). Zaměření je v oblasti multidisciplinárního řešení problematiky archaeplastida a metazoa včetně lidí. Hlavní zaměření je na biomedicínského inženýrství.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět seznamuje studenty s biomechanikou (teorie, praxe, experimenty, modelování a aplikace). Aplikace jsou zaměřeny na inženýrské interdisciplinární řešení problematiky rostlin, živočichů, člověka, lékařských, sportovních, úrazových a ergonomických problémů současnosti. Získané znalosti (základy biomechaniky pohybu, zpracování lékařských a biologických požadavků a dat, analýza úspěšné/neúspěšné léčby, statistika, CT, MRI, nový design implantátů, okrajové a počáteční podmínky, zatížení, vlastnosti tkání, materiálový model atp., pevnostní analýzy) jsou potřebné pro úspěšnou vědeckou práci. Z inženýrského multidisciplinárního pohledu se jedná o vědecké aplikace biologie v mechanice nebo aplikace mechaniky v biologii. Získané znalosti jsou potřebné pro úspěšnou vědeckou práci, výzkum, vývoj a inovace ve strojírenství.

Povinná literatura:

FRYDRÝŠEK, K. Biomechanika 1, VŠB - Technická univerzita Ostrava, Ostrava, 2019, ISBN 978-80-248-4263-9, 417 s. KŘEN, J., ROSENBERG, J. a JANÍČEK, P. Biomechanika, 2.vyd., Plzeň: Západočeská univerzita, 2001, 380 s. JANURA, M. Úvod do biomechaniky pohybového systému člověka. 1.vyd., Olomouc: Univerzita Palackého Olomouc, 2003. 84 s. ŽIVČÁK, J. a kol. Základy bioniky a biomechaniky, Prešov: ManaCon, Slovensko, 2004. DANIEL, M. a MAREŠ, T. Experimentální biomechanika. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2008. PLEVA, L. Zevní fixace v traumatologii, Ostrava: Traumatologické centrum FNsP, 1992. HAMILL, J. a KNUTZEN, K. M. Biomechanical Basis of Human Movement. 2. vyd., Lippincott Williams and Wilkins, 2003, ISBN 0-7817-3405-3. BANGASH, M. Y. et al. Trauma, an Engineering Analysis. Berlin: Springer, 2007. HALL, S. Basic Biomechanics. 5. vyd., New York: McGraw-Hill, 2006, 576 s. VALENTA, J. a kol. Biomechanics. Prague: Academia, 1993.

Doporučená literatura:

JANDAČKA, D. Kinetická analýza lidského pohybu, ISBN 978-80-7464-103-9, Pedagogická fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě, Ostrava, 2011. KARAS, V., OTÁHAL, S., SUŠANKA, P. Biomechanika tělesných cvičení. Praha: SPN 1990. ŠMELKO, Š. Dendrometria, LF TU, Zvolen, 2000. PLATZER, W. Atlas topografické anatomie, Grada publishing a.s., 2010, ISBN 978-80-7169-214-0 ČADA, R., FRYDRÝŠEK, K., SEJDA, F., DEMEL, J. a PLEVA, L. Analysis of Locking Self-Taping Bone Screws for Angularly Stable Plates, J. Medical Biological Eng., 37(4), 612-625, 2017, DOI: 10.1007/s40846-017-0279-4. FRYDRÝŠEK, K., JOŘENEK, J., UČEŇ, O., KUBÍN, T., ŽILKA, L., PLEVA, L. (2012). Design of External Fixators Used in Traumatology and Orthopaedics – Treatment of Fractures of Pelvis and its Acetabulum, Procedia Engineering, vol. 48, 164-173, ISSN: 1877-7058, DOI: 10.1016/j.proeng.2012.09.501 ÖZKAYA, N, LEGER, D., GOLDSHEYDER, D., NORDIN, M. Fundamentals of Biomechanics, Equilibrium, Motion, and Defromation, Springer, ISBN 978-3-319-44737-7, 2017, pp. 1-454. CHAFFIN, D.B., ANDERSSON, G.B.J., MARTIN, B.J. Occupational Biomechanics, 4th edition, ISBN 978-0-471-72343-1, John Wiley & Sons, USA, 2006, pp. 1-360.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní zkouška

E-learning

Další požadavky na studenta

Zpracování semestrální práce na zadané téma a její prezentace před zkoušejícím.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Definice, praxe, historie, současnost a budoucnost biomechaniky (od bioniky ke genovému inženýrství a biokompatibilitě). 2. Metody lékařské a inženýrské diagnostiky (RTG, CT, MRI, statistika, experimenty). 3. Anatomie svalově kosterního systému lidí a zvířat a jeho motoriky. Laboratorní pitva ryby. 4. Rozbor materiálových vlastností biomateriálů kosterního systému lidí a zvířat včetně jejich remodelace a degradace. 5. Rozbor zatížení, okrajových a počátečních podmínek kosterního systému lidí a zvířat. 6. Biomechanika pohybu, chůze a sportovního zatížení (analýza procesu). 7. Biomechanika úrazů (analýza procesu a typu poranění a jejich příčin, dopravní nehody). 8. Experimentální měření v biomechanice. Kinematická a dynamická analýza. 9. Numerické modelování v biomechanice a tvorba modelů živých tkání. 10. Design a návrhy osteosyntetického materiálu pro traumatologii a ortopedii (zevní a vnitřní fixátory). 11. Ergonomie lidské práce, protézy, ortézy a design. 12. Rozbor materiálových vlastností biomateriálů měkkých tkání, jejich remodelace a degradace. 13. Rozbor zatížení, okrajových a počátečních podmínek měkkých tkání, jejich remodelace a degradace. 14. Experimentální měření napjatosti a deformací v biomechanice. 15. Mechanické testy dílů protéz a implantátů. 16. Numerické modelování v biomechanice a tvorba návrhu. 17. Design a návrhy pomůcek pro chirurgii, protetiku a ortotiku. 18. Klinické využití biomechanických metod v praxi. 19. Antropologie, antropometrie. 20. Dendrometrie. 21. Biomechanika zvířat. 22. Biomechanika rostlin.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2028/2029 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2028/2029 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2027/2028 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2027/2028 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2026/2027 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2026/2027 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2025/2026 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2025/2026 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku