450-4080/01 – Biomechanika člověka (BiMe)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuIng. Milada Hlaváčková, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Milada Hlaváčková, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
GRE196 Ing. Jan Grepl, Ph.D.
HLA55 Ing. Milada Hlaváčková, Ph.D.
HOF0043 Ing. Jana Hofmanová
PEN72 prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+16

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:

VALENTA, Jaroslav a Svatava KONVIČKOVÁ. Biomechanika člověka. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1996. ISBN 80-01-01452-5. ŽIVČÁK, Jozef. Biomechanika človeka. Prešov: ManaCon, 2007. ISBN 978-80-89040-30-8. https://www.fs.vsb.cz/330/cs/Statika/ https://www.fs.vsb.cz/330/cs/Dynamika-I/index.html

Doporučená literatura:

JANURA, Miroslav a Eva JANUROVÁ. Biomechanika I. Ostrava: Ostravská univerzita v Ostravě, 2011. ISBN 978-80-7464-099-5. JANURA, Miroslav. Biomechanika II. Ostrava: Ostravská univerzita v Ostravě, 2011. ISBN 978-80-7464-044-5. KONVIČKOVÁ, Svatava, Jaroslav VALENTA a Tomáš MAREŠ. Biomechanika svalstva člověka. Praha: Nakladatelství ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03911-3. KONVIČKOVÁ, Svatava a Jaroslav VALENTA. Biomechanika srdečně cévního systému člověka. Vyd. 2. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 1997. ISBN 80-01-03425-9. ŽIVČÁK, Jozef. Biomechanika človeka: kolenný kĺb. Prešov: ManaCon, 2004. ISBN 80-89040-24-1. VALENTA, Jaroslav, David VALERIAN a Svatava KONVIČKOVÁ. Biomechanika kosterního a hladkého svalstva člověka. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1998. ISBN 80-01-01734-6. MOLČÁNYI, Theodoz, Jozef ŽIVČÁK a Angela MOLČÁNYIOVÁ. Prejavy kompartment syndrómu. Prešov: Manerton, 2011. ISBN 978-80-89040-37-7. Živčák J.,Hudák R.: Biomechanizmy, Prešov 2001. ISBN 80-890-400-63 Živčák J.: Termodynamický systém, Košice 2003

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

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  25
        Zkouška Zkouška 60  31
Rozsah povinné účasti: Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N0788A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0788A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku