450-4080/02 – Biomechanika člověka (BiMe)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je systémové pojetí biomechaniky člověka v bioinženýrských oborech. Biomechanika člověka seznamuje studenty se základními pojmy z oblasti mechaniky do aplikace biologie člověka. Studenti se naučí pochopit vztažné a systémové provázání pohybových aparátů člověka a jeho vliv na koordinaci a fyziologii pohybu. Současně jsou studenti seznámeni se základy náhrad a biokompatibilních materiálů používaných v biomechanice.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět biomechanika člověka se zabývá řešením biomechanických problémů pohybové soustavy, kde jsou studenti seznamováni s řešením problémů kosterního a svalového aparátu. V potřebné míře je probírána patologie uvedených typů systémů, zejména z pohledu degradačních procesů. V části vyhrazené bio materiálovému inženýrství se předmět zaměřuje především na konstitutivní a pevnostní vlastnosti základních biomechanických materiálů a na vlastnosti umělých materiálů, které jsou součástí implantátů. Systémově je pojednáno o patologii a jejích projevech v biomechanice.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Student obdrží zápočet po dosažení min. 25 bodů (max.40) za zpracování semestrálního projektu.
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
Cvičení budou probíhat v učebně, kde se budou probírat jednotlivá témata z přednášek. Na praktických aplikacích budou vysvětlována a objasňována jednotlivá témata přednášek.
Písemná zkouška
E-learning
Další požadavky na studenta
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Osnova:
1. Vymezení pojmů biomechaniky, vznik, struktura a hierarchie biomechaniky člověka.
2. Členění pohybového aparátu, kinematické uspořádání kosterního skeletu lidského těla.
3. Členění a blokové uspořádání řídícího aparátu člověka.
4. Popis funkčních bloků a jejich vazbové vztahy.
5. Kosterní systém člověka.
6. Svalový a šlachový systém člověka.
7. Strukturální rozbor pohyblivých častí těla.
8. Strukturální rozbor spojných segmentů, kůže, klouby.
9. Kompartmentový syndrom a jeho projevy.
10. Materiálové inženýrství, vlastnosti a charakteristiky technických materiálů v biomechanice.
11. Bio materiálové inženýrství a jejich charakteristiky z pohledu biologických a technických materiálů.
12. Biokompatibilita a implantáty.
13. Řešení biomechanických problémů modelováním.
14. Provázanost biomechaniky k činnosti lidského organismu.
Laboratoře a cvičení:
1. Základní pojmy a klasifikace biomechaniky. Vzorové příklady teorie a aplikace biomechaniky.
2. Vzorové příklady na výpočet síly, tahu, momentu.
3. Pojem těžiště a silové krouticí momenty, rovnovážný a nerovnovážný stav.
4. Mechanické zákonitosti a výpočet tlaku, smyku, torzní systém a ohyb.
5. Ergonomické zákonitosti člověka, způsob, zatěžovací systém.
6. Výpočty momentů a energetických bilancí pohybu člověka.
7. Vliv smyslových a pohybových orgánů na pohybový aparát člověka, kinetika a kineziologie, zlomeniny a traumata.
8. Biomechanika kůže, pevnost, pružnost, spojování.
9. Mechanické zkoušky na zatíženi v tlaku a ohybu, a tahu.
10. Simulace a měření kompartment syndromu a jeho projevů.
11. Implantační biomechanika.
12. Nano a mikrobiomechanika.
13. Biokompatibilita a používané materiály.
14. Příklady řešení biomechanických problémů a klinické biomechaniky.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.