Predstavitev - Medicinska fizika

Univerza v Ljubljani
Fakulteta za matematiko in fiziko
Oddelek za fiziko
SEMINARSKA NALOGA PRI PREDMETU MEDICINSKA FIZIKA
PODROČJE: MEDICINSKA FIZIKA
UDJE
Pripravile: Tajda Pirnat, Nina Lopič, Erika Jamnik, Ana Jerala,
3. letnik FMT
Mentorstvo: Matija Milanič, univ. dipl. fiz.
Ljubljana, 3. maj 2010
UVOD
(1) Anatomija spodnjega, zgornjega uda in
zgradba mišice
 (2) Fizikalni pogled na delovanje udov
 (3) Bolezni
 (4) Pripomočki (proteze)

2
ANATOMIJA
SPODNJEGA IN ZGORNJEGA
UDA IN ZGRADBA MIŠIC
VSEBINA:
ANATOMIJA NOGE (KOLK IN STEGNENICA, KRATEK OPIS
KOLENA IN KOSTI GLEŽNJA IN STOPALA)
ANATOMIJA ROKE
ZGRADBA MIŠIČNEGA VLAKNA
ANATOMIJA SPODNJEGA UDA
Spodnji ud razdelimo na tri osnovne predele:
kolk in stegno,
koleno in golen,
gleţenj in stopalo.
4
STEGNENICA
Stegnenica je pri človeku najdaljša in najmočnejša kost. Nanjo
delujejo velike dinamične obremenitve v vseh smereh.
5
KOLENO IN GOLEN
6
GLEŢENJ IN STOPALO
7
ANATOMIJA ZGORNJEGA UDA
8
ZGRADBA SKELETNE MIŠICE
Celica skeletne mišice se imenuje mišično vlakno. Mišična vlakna so v
primerjavi z drugimi telesnimi celicami precej velika, dolga so od 1 do 60
μm.
Mišična vlakna so obdana s tremi vrstami čvrstih
vezivnih ovojnic.
9
10
FIZIKALNI POGLED NA DELOVANJE
UDOV
-
Funkciji kosti in mišic sta nedeljivo povezani
-
Mišice
FUNKCIJI KOSTI IN MIŠIC STA NEDELJIVO
POVEZANI
mišice povlečejo tudi kosti
 mišica – kita – kost …prenašanje sile
 usklajevanje: gibalna središča v osrednjem
ţivčnem sistemu


telesni gibi -> načelo vzvoda
mišica
 breme

12
MIŠICE
motor telesa
 kemična energija
 delo mišic
kosti
 slab izkoristek;

mehanska energija
telo
okolica
delo
25% …kemična energija
 ostalo …toplota


delovanje mišic;
v moţganski skorji:
 ideja o namenu
 nastanek akcijskega potenciala
 potovanje ap po ţivčnem vlaknu do mišične celice
 sproščanje kemičnih prenašalcev v notranjost mišice
13
 kalcij se sprosti v znotrajcelično tekočino (filamenti aktina, miozina)
 krčenje progaste mišice
teorija drsečih filamentov

MIŠICE
TEORIJA DRSEČIH FILAMENTOV
[3]
14
MIŠICE
CIKLUS KRČENJA PROGASTE MIŠICE
15
[3]
BOLEZNI UDOV
OHROMELOST
ohromelost: popolna ali delna izguba občutkov ali
moči za gibanje mišic
 nastanek: zaradi bolezni ali poškodbe moţganov,
bolezni mišičja…


vrste: splošna ohromelost, paraplegija,
tetraplegija,…
17
PRIROJENE IZGUBE UDOV

Defekti udov:
-> delni (meramelija)
-> popolni (amelija)
razlike med defekti:
-> fokomelija (kosti so odsotne)
-> polidaktilija (prisotnost dodatnih prstov)
-> sindaktiliija (spojitev enega ali več prstov)

18
POLIDAKTILIJA
SINDAKTILIJA
19
TRAVMATSKE IZGUBE UDOV
Periferna arterijska bolezen
 Akutna ishemija uda
 Omrzline in ozebline
 Zlomi
 Opekline

20
-> PERIFERNA ARTERIJSKA BOLEZEN (PAB)



nastanek: arteroskleroza (kopičenje maščob v
stenah arterij)
znaki bolezni:
~ sprva šepanje
~ napredovanje bolezni lahko zmanjša pretok v
arterijah, bolečina se pojavi ţe med mirovanjem
~ nadaljevanje bolezni lahko povzroči propad ali
odmrtje tkiva na udu
dejavniki PAB: kajenje, sladkorna bolezen,
debelost, telesna neaktivnost…
21
-> AKUTNA ISHEMIJA UDA



nastanek: nenadno zmanjšanje pretoka krvi skozi
okončino ogrozi preţivetje uda
dejavniki: embolična ali trombotična zapora arterije
uda, poškodba arterije…
stopnje ishemije:
~ prva stopnja: na udu še ni znakov izgube motorike
~ druga stopnja (razdeljena na dva podrazreda): ud je
na tej stopnji ţe neposredno ogroţen
~ tretja skupina: bolnikovo ţivljenje je potrebno
22
reševati z amputacijo uda

prva stopnja ishemije

druga B stopnja ishemije

druga A stopnja ishemije

tretja stopnja ishemije
23
-> OMRZLINE IN OZEBLINE
omrzline: poškodbe tkiva, ki nastanejo pod
temperaturo ledišča.
 ozebline: poškodbe, ki nastanejo pri
temperaturah nad lediščem.


stopnje omrzlin:
~ stopnji 1 in 2: povrhnje omrzline
~ stopnji 3 in 4: globoke omrzline
24
-> ZLOM

zlom: prekinitev kosti zaradi delovanja sile.

Ločimo med odprtimi in zaprtimi zlom
25
-> OPEKLINE


nastanek: zaradi delovanja toplotne, kemične ali
električne energije na tkivo
stopnje opeklin:
~ opekline prve stopnje (laţje opekline)
~ opekline druge stopnje (srednje teţke opekline)
~ opekline tretje stopnje (kritične opekline)
26
PRIPOMOČKI - PROTEZE
PRIPOMOČKI – PROTEZE
Protétika – je veja medicine, ki se ukvarja z
nadomeščanjem manjkajočih delov telesa in
izdelavo teh delov iz ustreznih snovi.
 Proteze so pripomočki, ki nadomestijo
amputirano okončino ali njen del.
 Materiali: nerjaveče jeklo, aluminij, usnje,
plastični materiali, ogljikova vlakna

28
PROTEZE ZA ROKE
29
RAZVOJ PROTEZ Z RAMO
Klasična proteza
3 gibi
 Pregib v ramenu in
komolcu, konča pa se s
kleščami
 Premika se jo z vzvodom

30
PROTO 1
7
gibov
 Ţivci še vedno
prenašajo sporočila iz
moţganov
 Z zapleteno operacijo
ţivce preusmerijo do
druge mišice
 V mislih premakneš
izgubljeni ud in skrči
se resnična mišica
31
 Vsak
gib ima določen signal in računalnik v
protezi prepozna vsak impulz in aktivira
ustrezen motor
 Če se nastavek malo premakne, se proteza ne
more več uporabljati
 Dlan se zapira, dokler se ne oklene česa trdega
32
MODULARNA PROTETIČNA ROKA
do 22 gibov
 Teţa 3,5 kg
 Dvigne do 27 kg
 Je gibljivejša in ima čutno zaznavo
 Blazinice na konicah prstov zaznajo pritisk,
tresljaje in temperaturo
 Blazinice so povezane z valjastimi palčkami, ki
pritiskajo na štrcelj (čutijo razliko med grobo in
gladko površino)

33
Glej:
34
http://www.metacafe.com/watch/2335842/dean_kamens_robotic_luke_arm/
REŠITEV ZA TETRAPLEGIKE
Imajo še vse ude, a jih ne morejo uporabljati
 ima še vedno prstne mišice in ţivce vendar je pot
sporočil iz moţganov prekinjena v vratu
 Elektrode prsi povezujejo s prstnimi mišicami
 mišični signal -> računalnik -> sprejemnik ->
dlan -> prsti se premaknejo

35
PROTEZE ZA NOGE
36
PROTEZE ZA NOGE
37

Cheetah (gepard) - njihova
oblika je podobna zadnjim
okončinam te hitre zveri.
Narejene so iz karbona.
Uporabljajo jih največ
športniki.

Razvijajo umetne noge
na električni pogon.
Motorizirane vzmeti v
gleţnju ki za delovanje
potrebuje električno
energijo, se pri odrivu
obnašajo kot prava noga –
varčujejo z energijo in čim
manj obremenjujejo sklep.
38
ELEKTROSTIMULATORJI
Dovajajo točno določene električne impulze na
izbrani del telesa
 Impulzi do elektrod, ki so nameščene na
akupunkturnih točkah
 Bistveno izboljšanje športnih sposobnosti
 Povečanje vzdrţljivosti
 Pridobitev moči in hitrosti
 Hitrejša regeneracija po športni aktivnosti
 Sprostitev po naporih
 Bistveno krajša in uspešnejša rehabilitacija po
poškodbah
 Povrnitev oz. pridobitev mišične mase
 Lajšanje, odprava bolečin

39
40
ZAKLJUČEK



Skelet in mišičje je potrebno za delovanje človeškega
telesa, njuno podrobnejše poznavanje pa ima
pomembno vlogo v medicini.
Mišice so motor telesa. Skupaj s kostmi omogočajo
gibanje človeka. Za krčenje in raztezanje mišic sta
pomembna molekularna motorja aktin in miozin.
Kljub velikim naporom, delovanje protez ni popolno.
To so orodja, ki ne morejo nadomestiti naravnega uda.
Ampak nekateri amputiranci pa se s tem ne strinjajo.
S svojimi protezami so več kot zadovoljni in jih ne bi
več zamenjali za prave roke in noge. Nekatere proteze
so res zmogljivejše in kdo ve, mogoče bomo pravim
udom kdaj dodajali umetni oklep.
41
VIRI

(1)


(2)






[1] Druţinska enciklopedija Guinness
[2] Mojca Vilfan: Manipulacija molekularnih motorjev z optično pinceto, PACS:
87.16.Nn, 87.80.Cc
[3] http://webset.fe.uni-lj.si/biologija/bio_poglavje9.html (3. maj 2010)
[4] Marjan Pocajt, Anton Širca: Anatomija in fiziologija
[5] Agamemnon Despopoulos, Stefan Silbernagl: Color Atlas of Physiology
(3)






Glej seminarsko nalogo.
[1] http://www.ezdravje.com/si/srce/noge/
[2] http://www.medicinski-mesecnik.com/strokovni_abstract/ak_ishemija_udov.htm
[3] http://www.nasa-lekarna.si/sl/clanki/clanek/ozebline-in-omrzline/
[4] Druţinski zdravstveni vodnik – mladinska knjiga 1998
[5] http://www.student-info.net/sismapa/skupina_doc/mf/knjiznica_datoteke/1232378931_65_sklet_misice_koza.pdf
(4)





[1] National Geographic Slovenija, januar 2010, št.1
[2] http://elektrostimulator.si/
[3] http://www.gore-ljudje.net/novosti/39747/
[4] http://studenti.zf.uni-lj.si/tasner/home.html
[5] http://www.youtube.com/watch?v=R0_mLumx-6Y&feature=player_embedded
42
Hvala za pozornost =).
43