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Influenza della forza di gravità su postura e movimento. Aspetti fondamentali di cinetica e cinematica. Verona 13 DICembre 2013. Forza di gravità. Inserzioni muscolari. Fattori Contestuali. Circuito Sensori Motorio. DOMINIO DELLE FORZE ESTERNE. DOMINIO DELLE FORZE INTERNE. Interazione.
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Influenza della forza di gravità su postura e movimento.Aspetti fondamentali di cinetica e cinematica Verona 13 DICembre 2013
Forza di gravità Inserzioni muscolari Fattori Contestuali Circuito Sensori Motorio DOMINIO DELLE FORZE ESTERNE DOMINIO DELLE FORZE INTERNE Interazione Reazione statica del terreno Attivazione dei sinergisti
Dominio delle interazioni ambientali Perturbazioni Modulazione dinamica Accoppiamento sensori-motorio Sistema Nervoso Generatore di gruppi neuronali sottostanti Azioni
La Biomeccanica è la scienza che studia le forze interne ed esterne che agiscono sul corpo e gli effetti da esse prodotti.
Cinematica: studia il movimento di un corpo descrivendo i vari tipi di moti,senza considerare i fenomeni che li provocanoStatica: sioccupadell’equilibriodeicorpiedelleforzecheintervengono per mantenere tale statoDinamica: èquella parte dellameccanicachestudiailmovimento, tenendo in considerazione le forzeche lo producono.
FORZA Qualsiasi azione che causa la modificazione nella posizione o altera la direzione e la velocità del movimento
Momento articolare Il potenziale di rotazione delle forze che agiscono su un’articolazione
Leggi della dinamica Legge I – legge di inerzia di Galilei Ciascun corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, salvo che sia costretto a mutare quello stato da forze esterne
Leggi della dinamica Legge II – Legge di Newton l’accelerazione di un corpo è: - direttamente proporzionale alla forza che agisce su di esso - inversamente proporzionale alla sua massa - si esprime nella stessa direzione della forza che agisce su di esso
Leggi delle dinamica Legge III – Principio di azione e reazione Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria
Meccanocettori Recettori tattili •di tipo raffinato •di tipo grossolano RECETTORI ARTICOLARI Terminazioni di RuffiniIn connessione con le capsule articolari Corpuscoli del Pacini Nel connettivo periarticolare
I corpuscoli di Ruffinilocalizzati negli strati più profondi della cute, tra le papille dermiche e lo strato sottocutaneo,concentrati a livello delle articolazioni e in prossimità delle unghie • Sono implicati nella recezione dei segnali di stiramento della cute e piegamento delle unghie. • Sono particolarmente e sono caratterizzati da un lento adattamento e da campi recettivi di grosse dimensioni, quindi implicati nella percezione tattile grossolana. • In qualità di recettori articolari (meccanorecettori di stiramento) segnalano direzione e velocità di movimento nonchè la posizione dell'articolazione insieme ai meccanorecettori a rapido adattamento, sensibili all'accelerazione. Insieme ai recettori interstiziali inibiscono l'attività del sistema nervoso simpatico aumentando il tono vagale (sistema nervoso parasimpatico)
I corpuscoli di Pacinisono recettori sensoriali responsabili del rilevamento di stimoli vibratori e pressori. • Sono localizzati nella porzione più profonda della cute, hanno dimensioni maggiori degli altri recettori. • Sono i più sensibili tra i recettori tattili, in grado di rilevare una pressione della cute nell'ordine di un micron alla frequenza compresa tra i 250 e i 300 Hz. • Rispondono ad una stimolazione proporzionale non all'intensità ma alla frequenza dello stimolo; l'intensità o ampiezza dello stimolo dipende dal numero di recettori attivati).
Fusi Neuromuscolari I fusi neuromuscolari sono recettori di stiramento localizzati all'interno della muscolatura striata-volontaria; con la loro attività sono in grado di captare lo stato di allungamento dei muscoli e di inviare le informazioni raccolte al midollo spinale e all'encefalo. L'attività dei fusi neuromuscolari è quindi importantissima sia per prevenireinfortuni legati ad un eccessivo allungamento, sia per mantenere il normale tono muscolare, sia per eseguire movimenti fluidi in maniera armonica e controllata.
Fusi Neuromuscolari – Maggiormente presenti nei mm. estensori e mm. implicati in movimento fine – Localizzati IN PARALLELO tra le fibre muscolari – Controllo dei cambiamenti di lunghezza e della loro velocità.
AFFERENZE Terminazioni primarie Anulospirali Risposta dinamica, generata soprattutto dalle fibre a sacchetto nucleare. Informazione sulla velocità di cambiamento della lunghezza muscolare
AFFERENZE Terminazioni secondarie A fiorame Risposta statica, generata dalle fibre a catena nucleare Informazione sulla lunghezza muscolare
EFFERENZE Motoneuroni gamma 25-30% fibre nelle radici ventrali La loro eccitazione incrementa la tensione del fuso neuromuscolare e questo aumenta la sensibilità allo stiramento muscolare globale. Frequenza di scarica regolata da attività discendenti, che regolano la soglia dei riflessi da stiramento e di conseguenza del tono posturale
Recettori tonici e fasici • Un allungamento al fuso produce una scarica di potenziali d’azione che insorgono dall’encoder delle terminazioni primarie e secondarie. Queste terminazioni sono infatti canali ionici meccano- dipendenti. •Dapprima si ha una scarica di potenziali ad alta frequenza che dura circa 1 sec: SCARICA FASICA. Questa si continua con una TONICA, finché dura l’allungamento …CHE NON SI ADATTANO MAI ALLO STIMOLO
RIFLESSO MIOTATICO Monosinaptico: molto rapido • Consente di: • Contrarre i muscoli se stirati troppo (riflesso da stiramento) • Correggere errori durante l’esecuzione del movimento • Mantenere il tono adeguato (reclutamento con cui si oppongono allo stiramento) • Opporsi alla forza di gravità (mantenere la postura) TENDE AD ANNULLARE VARIAZIONI DI LUNGHEZZA DEL MUSCOLO DETERMINATE DA VARIAZIONI DI CARICO
RIFLESSO MIOTATICO • Caratteristiche: • Di tipo riflesso: propriocettivo • Origine: fusi neuromuscolari • Evocato da: stiramento del muscolo • Risposta riflessa: • Contrazione dei muscoli omonimi e sinergici • Rilassamento dei muscoli antagonisti
Organi tendinei del golgi •Giunzione tra muscolo e tendine, in SERIE con le fibre muscolari, circa 20 per ogni organo del G., di unità motorie diverse •Strutture cilindriche, capsula connettivale allungata, 1 x 0,1 mm. •Numerose ramificazioni terminali di fibra amielinica Ib o Aβ, tra fibre collagene ondulate •Controllano l’intensità della contrazione.
Gli organi tendinei del Golgi sono attivati dall’aumento di tensione del tendine
Organi tendinei del golgi • Impedisce l’eccessiva tensione muscolare • Regolazione riflessa del tono • Corretta esecuzione dei movimenti e programmazione della forza di contrazione da parte dei centri motori Segnala ai centri superiori la tensione media sviluppata da un selezionato gruppo di unità motorie. La frequenza di scarica aumenta con il progressivo aumento del reclutamento delle unità motorie.
Coattivazione alfa – gamma Il motoneurone α innesca il movimento Motoneurone γ pre-stira il fuso Contrazione del muscolo INFERIORE rispetto al carico (resistenza) Muscolo passivamente stirato + stiramento attivo -> Circuito fuso-motoneurone α -> EQUILIBRIO Contrazione del muscolo SUPERIORE rispetto al carico (resistenza) Attivazione dell’organi muscolotendineo del Golgi -> rilassamento poi... Muscolo passivamente stirato+ stiramento attivo -> contrazione finalizzata al movimento FLUIDITA’, PRECISIONE E GRADUALITA’ DEL MOVIMENTO
Durante l’esecuzione di un qualsiasi movimento, è fondamentale avere informazioni sullo stato del muscolo: • LUNGHEZZA DELLE FIBRE MUSCOLARI • TENSIONE (FORZA) SVILUPPATA • La capacità di acquisire informazioni che riguardano lo stato dei muscoli e quindi su come il nostro corpo è posto e si muove nello spazio è detta PROPRIOCEZIONE • Alcuni riflessi consentono di controllare continuamente la lunghezza o la tensione: • RIFLESSO MIOTATICO • RIFLESSO MIOTATICO INVERSO
Due recettori principali per propriocezione: • FUSO NEUROMUSCOLARE • LUNGHEZZA MUSCOLO • RIFLESSO MIOTATICO⏎ • ORGANO TENDINEO DEL GOLGI • TENSIONE • RIFLESSO MIOTATICO INVERSO⏎
BARICENTRO o CENTRO DI GRAVITA’ di UN CORPO Nel corpo umano, con una forma molto irregolare e con una massa distribuita in modo asimmetrico, il baricentro è assai difficile da stabilire. CONVENZIONALMENTE viene collocato a livello del nucleo polposo fra D9 e D10 – SINFISI PUBICA (a c.a il 53 - 55% dell’altezza totale dell’individuo). Se dalla POSTURA ERETTA se si prolunga una linea verticale, dal centro di gravità fino alla base di appoggio, essa si va a cadere nel mezzo della base di appoggio, che è definita da un POLIGONO (di forma quasi trapezoidale), costituito dal profilo laterale dei piedi e dalle due linee immaginarie che uniscono rispettivamente la parte anteriore e quella posteriore dei piedi).
BARICENTRO o CENTRO DI GRAVITA’ di UN CORPO LINEA GRAVITARIA BARICENTRO Sinfisi pubica D9 – D10
BARICENTRO o CENTRO DI GRAVITA’ di UN CORPO LINEA GRAVITARIA: risultante delle diverse forze che operano per mantenere il corpo in equilibrio. NON E’ UNA LINEA IMMOBILE! BARICENTRO Per avere uno stato di equilibrio è necessario che la forza o la risultante delle forze applicate al corpo cadano all’interno del poligono di appoggio.
BARICENTRO Lo spostamento del c.o.m. avviene NEL CORPO in funzione dello spostamento di ogni singolo segmento, sulla direzione risultante della massa spostata __________________ Lo spostamento del c.o.m.NELLO SPAZIO è la misura assoluta rispetto ai piani di riferimento alto/basso avanti/dietro destra/sinistra
Nel corpo si sposta in alto - in avanti - verso sinistra Nello spazio si sposta in basso - in avanti - verso sinistra
CATENA CINETICA APERTA - CHIUSA – SEMICHIUSA Per stabilire il tipo di catena cinetica in esame è necessario definire: 1 Gli estremi 2 I segmenti che la compongono 3 Il/i piani sui quali avviene il movimento
La catena è aperta quando almeno uno degli estremi è libero di muoversi Piede dx gamba dx coscia dx bacino coscia sn gamba sn piede sn Piede dx gamba dx coscia dx bacino tronco arto sup dx Piede dx gamba dx coscia dx bacino tronco arto sup sn Piede dx gamba dx coscia dx bacino tronco testa
CATENA CINETICA CHIUSA La catena è chiusa solo quando i due estremi sono vincolati e fermi nello spazio e tra di loro, -eventualità rara- (es. spostamento laterale del bacino in appoggio bipodalico)