BM2 Antwortenteil - Zusammenfassung Biomechanik 2 PDF

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BM2 Antworten 1. Welche Aufgaben hat der passive Bewegungsapparat? - Stüztfunktion - Schutzfunktion der inneren Organe - Hebelfunktion der Muskulatur 2. Welche Beziehung sagt der Mechanostat von Frost? Mechanostat ist ein Modell, welches Knochenumbau beschreibt 3. Welche technischen Werte sind für die Ganganalyse notwendig und was macht man daraus? (Meist Methode der Inversen Dynamik) - Anatomie - Kraftmessplatten messen Kraft der Reaktion am Boden - Gegenkraft daraus ermittelbar - Erdanziehung ist bekannt - Gelenkreaktionen - Beschleunigungssensoren - Geometrie der Bewegung Verfahren: - Ermittlung der Geschwindigkeit und Länge des Muskels - Erstellung eines Muskelmodells mit den gegebenen Komponenten führt mithilfe Muskelmodells zur Muskelstärke - Verstärkung der Muskelstärke führ zur Muskelkraft

4. Welche Muskelkontraktionsarten gibt es? - Isometrische Muskelarbeit/Kontraktion ( Haltemuskulatur) = Muskellänge bleibt gleich bei zunehmender Muskelspannung - Konzentrische Muskelarbeit (Beschleunigungsmuskulatur) = Muskellänge verkürzt sich und Änderung der Muskelspannung - Exzentrische Muskelarbeit (Bremser/Absorbierer) = Muskellänge dehnt sich/verlängert sich und Änderung der Muskelspannung 5. Nennen Sie drei Abhängigkeiten für die Muskelmaximalkraft - Größe Muskelquerschnitt - Intra- und intermuskuläre Koordination - Muskellängenabhängigkeit: = Größte Kraft bei nahestem Punkt der idealen Länge, bei Überdehnung/Verkürzung sinkt aktive Kraft stark - Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsverkürzung: = Optimale Verkürzungsgeschwindigkeit liegt bei 1/3 der maximalen Verkürzungsgeschwindigkeit, bei zu hohem Anstieg der Verkürzungsgeschwindigkeit des Muskels nimmt Kraft hyperbolisch zur Isometrischen Kraft ab 6. Berechnen Sie den ISS - 6 Verschiedene Körperbereiche (Bauch/Kopf/Gesicht/Oberkörper/Extremitäten /externa (wie z.B. Verbrennungen – wo auch immer) - 3 höchsten AIS Werte werden genommen o (AIS_1 + AIS_2 +AIS_3)2 Maximalwert kann nicht über 75 liegen. Angenommen ein Körperteil hat AIS=6 dann ist ISS automatisch = 75

7. Welche Spannungshypothesen gibt es und welche Materialien können Sie zuordnen? - Normalspannungshypothesen – meist bei spröden Materialien - Vergleichsspannung??? - Schubspannungshypothese??? - Gestaltänderungshypothese???

8. Nennen Sie zwei Möglichkeiten für dynamische Berechnungen mit Formel Ermittlung Geschwindigkeit und Länge des Muskels -

Vorwärts_Dynamik: Kraft (F)  Gleichung/Gleichheit der Bewegung (F = m*a)  Dopptelte Integration (integral, integral) - Bewgung/Verschiebung( x)

-

Inverse Dynamik: Bewegung/Verschiebung (x)  doppelte Diffentierung (d2/dt2)  Gleichung/Gleichheit der Bewegung (F = m*a)  Kraft (F)

9. Erklären Sie Knochenlängenwachstum - Entsteht nur in der Wachstumsphase bzw Epiphysenfuge gegenüber der Epiphyse - Knorpelzellen teilen sich und vermehren dadurch Anzahl - Neue Knorpelzellen drücken die Alten/Größeren in Richtung Diaphyse, welche am Ende Osteozyten ersetzen

10. Erklären Sie das Hill-Modell Drei – Element Hill Modell ist Repräsentation des Muskels mechanischer Antwort. Sturktur des Muskels wird stark vereinfacht HABEN WIR ABER NIE GEMACHT??? 11. Welche Grundmaterialien gibt es im Körper? - Keratin - Elastin - Wasser - Proteoglykan - Mineralstoffe

- Hydroxyapatite - Eiweiß/Fette

- Kollagen - Kalzium

12. Keratin + mechanische Eigenschaft + wo im Körper? - In Haaren, Fingernägel - Dient als Schutzbarriere - Niedriges E-Modul 13. Definition Osteoporose - Zustand verminderter Knochenmasse und minderer Knochenstruktur/-dichte was zu Knochenbrüchen in erhöhtem Risiko führen kann. - Hervorgerufen durch Ungleichgewicht von Knochenaufbau und Knochenabbau 14. Gründe für Osteoporose - Hormonelle Veränderungen - Knochenbeschaffenheit - Medikamente

- Alter -Aktivität/Bewegungsmangel - Mangelhafte Versorgung von Kalzium und Vitamin D - Nervenfunktion - Drogenmissbrauch

15. Erklären Sie das Lombard’sche Paradoxon(WICHTIGE ÄNDERUNG!!) - Agonist und Antagonist Muskeln arbeiten gleichzeitig - Gesäßmuskeln stützen Oberkörper Wichtiger Teil: - Die Muskelpartie an Oberschenkel-Rückseite besitzt eine Streckfunktion des Kniegelenks wenn man z.B. aufsteht, wobei ALLGEMEIN die Aufgabe dieses Muskels die Beugung des Kniegelenks ist. Für’s Strecken ist normal vordere Oberschenkelmuskulatur zuständig 16. Erklären Sie die Neutrale Zone - Bei Bandscheiben, Bereich wo wenig Belastung zur Verformung führt - Neutrale Zone ist Teil des Bewegungsausmaß des Körpers beginnend von neutraler Position bis zum Punkt wo das Gelenk etwas Widerstand leistet. - Messeinheit ist Meter bei Translation, Radius bei Rotation (Elastische Zone: Teil des Bewegungsausmaßes, angefangen vom Moment wo etwas Widerstand geleistet wird, bis zum Ende des Bewegungsausmaßes) 17. Welche Folgen gibt es bei einer degenerierten Bandscheibe - Bandscheiben sind abgenutzt -> Stützfunktion nicht 100% - Veränderungen der Wirbelsäulenstatik - Druck auf Nerven und Rückenmark -> Schmerzen - (bis zu starken) Bewegungseinschränkungen 18. Was ist Redundanz? - Mehrfach wiederholte Informationen einer Nachricht, bzw. informative Überbestimmtheit einer Nachricht - Bei musculoskeletanen Simulationen (wahrscheinlich) die Überbestimmtheit des Muskelsystems 19. Was ist p bei der Gleichung?

G ( f (M) ) = ∑ ( f )

p

N

P beschreibt bei der Klammer (f/N)hoch_p

dabei die Anzahl der mitwirkenden Muskeln????

20. Anisotropie im Alter? Spongiosa-Dichte wird weniger Trabekulär-Knochen nimmt auch ab??? 21. Welche Heilungsprozesse von Knochen gibt es und wie unterscheiden sie sich ? - Primäre Knochenheilung  Umstrukturierter Knochen - Sekundäre Knochenheilung  Optimierter Knoche Primäre Knochenheilung: Kein äußerer Kallus, Anlagerung von neugebildeten Knochen, nur bei Bruch, Knochengewebe Sekundäre Knochenheilung: bei größeren Knochendefekten  Bluterguss  Aktivierung Entzündungskaskade  Bildung Faserknorpel Remodelling: Prozess des Knochenumbaus; Reparatur von Mikroschädigungen

22. Erklären sie Knochenwachstum und Umbau - Modelling: = Bildung neues Knochens/ neues Knochensegments  Enchondreale Knochenossifikation: o Bildung eines Knorpelvormodells o Bildung Knochenmanschette o Bildung einer Markhöhle in deren Inneren sich Blutgefäße ansammeln o Abbau des Knorpels im Bereich der Epiphyse, Knorpel verbleibt nur noch an den Knochenoberfächen -

Remodelling: = Ersatz eines bestehenden Knochens o Reparatur von Mikroschäden o Umbau an die bindenden Umständen

-

Adaption: = Umbau des Knochens aufgrund der (belastenden oder nicht belastenden) Einflüsse die auf ihn einwirken

23. Clavicula (= Schlüsselbein) ist gebrochen – Welche Bewegungseinschränkungen gibt es? - Bewegungseinschränkung im Bereich des Arms und des Brustkorbs. Massive Schmerzen 24. Was bringt MSC?

25. Was passiert wenn höchstbeanspruchter Muskel verletzt wird mit Reaktionskräfte ????? Muskel spannt über Gelenk

26. BMU – Welche Zellen sind enthalten? Basic multicellular Units: Osteozyten, Osteoblasten, Osteoklasten 27. Welche Vorteile hat ein Winkelstabiles System? (Im Falle eines Wirbelkörpers) Wenn der Wirbelkörper Winkelstabil steht =0° steht kann er fast mehr als doppelt soviel Last aufnehmen als wenn er schon z.B. 22° gedreht ist 0°  2MPa 22°  0,75 MPa Man muss allerdings, ganz wichtig, die Häufigkeit der Zyklen mit Einbeziehen.

28. Wie gehen sie bei der Berechnung der Kraft auf die Lendenwirbelsäule vor? (Überschlagung/Überschlagungsrechnung) - Ausgangspunkt feststellen - Hebelarm und Kraft des Hebelarms feststellen - Momentengleichung aufstellen (Kraft in y-Richtung nützt in der Weise nicht so viel) - Momentengleichung berechnen...