AUZEF Spor Biyomekaniği ve Hareket Analizi Çıkmış Sorular

Ders, insan hareketinin mekanik ilkelerle incelenmesini anlatır: anatomik düzlemler ve hareket terimleri, temel fizik büyüklükleri, kas ve iskelet yapısı, kas modellemesi, koşu-yürüme analizi ve ölçüm yöntemleri.

Anatomik duruş, düzlemler ve hareketler

• Ortak başlangıç konumu anatomik duruştur: dik duruş, karşıya bakış, kollar yanda, avuç içleri önde.
• Frontal düzlem ön-arka, sagital düzlem sağ-sol, transvers düzlem üst-alt ayrımı yapar.
• Fleksiyon-ekstansiyon sagital düzlemde gerçekleşir.
• Gövde rotasyonu ve dış rotasyon gibi dönmeler transvers düzlemdedir.
• Abduksiyon orta hattan uzaklaşmadır; adduksiyon orta hatta yaklaşmadır.
• Duruş (postür), vücut bölümlerinin birbirine göre hizalanma düzenidir; aktif kuvveti kaslar üretir.

Temel mekanik büyüklükler ve hesaplar

• Ortalama hız yolun süreye bölünmesiyle bulunur; 100 m için 9,58 sn yaklaşık 10,44 m/s, 9,79 sn yaklaşık 10,21 m/s verir.
• Yer değiştirme başlangıç-bitiş arasındaki doğrudur; dik iki yönde Pisagor kullanılır (30-40 m için 50 m, 60-80 m için 100 m).
• Başlangıç noktasına dönüldüğünde yer değiştirme 0 olur, alınan yol ise sürer.
• Hız, ivme ile zamanın çarpımıdır: 2,2 m/s² ile 5 sn sonunda 11 m/s.
• Kuvvet, hız, pozisyon ve moment vektörel; zaman skaler bir büyüklüktür.
• Moment, kuvvet ile dik uzaklığın çarpımıdır: 1200 N için 0.05 m ile 60 Nm, 0.03 m ile 36 Nm.
• Newton'un üç hareket yasası vardır.

Kas yapısı ve kasılma

• Bağlayıcı doku sırası dıştan içe: epimizyum, perimizyum, endomizyum, sarkolemma.
• Sarkomerlerin uç uca dizilmesi miyofibrili oluşturur.
• Kasılmada aktin ve miyozin çapraz köprülerle bağlanır.
• Alfa motor nöron ve bağlı lifleri motor üniteyi oluşturur; lifler hep ya da hiç ilkesiyle kasılır.
• Yüksek frekanslı kesintisiz uyarıda kararlı tonus (kararlı tetani) oluşur.
• Kuvvet sıralaması: eksantrik en yüksek, sonra izometrik, en az konsantrik.
• Tendon kası kemiğe bağlar ve kuvveti iletir.

Kas tipleri, eklemler ve kaldıraçlar

• Fuziform kasta lifler paralel, orta kısım kalındır; pazu kası örnektir.
• Pennasyon açısı, lif yönü ile kuvvet doğrultusu arasındaki açıdır.
• Agonist hareketi yapar, antagonist ters yönde kasılarak kontrol sağlar.
• Kalça eklemi küresel mafsaldır ve üç eksende geniş hareket sağlar.
• Birinci sınıf kaldıraçta destek ortadadır; tahterevalli benzeri, vücutta boyun kasları örnektir.
• Açık kinetik zincirde uzvun uç kısmı serbesttir; benç pres örnektir.

Yürüme, koşu ve performans kavramları

• Yürümede bir ayak daima yerdedir; koşmada uçuş evresi vardır.
• Koşu döngüsü bir ayağın temasıyla başlar, aynı ayağın yeniden temasıyla biter.
• İlk değmede diz yaklaşık 0-15° fleksiyondadır.
• Koşuda ayak bileği tam ekstansiyon olan 180°'ye ulaşmaz.
• Elit sprinterlerde maksimal hızda adım uzunluğu genellikle 2 m'yi aşar.
• Femur/tibia oranı yüksek kişilerde skuat sırasında gövde daha çok öne eğilir.
• Çeviklik, hız ve yönü dengeyi bozmadan isteyerek değiştirebilme yeteneğidir.
• Kalistenik egzersizler vücut ağırlığıyla yapılır: barfiks, şınav, mekik, skuat.

Analiz yöntemleri ve ölçüm

• Hareket analizi, insan hareketinin mekanik ilkelerle incelenmesidir; biyomekaniğin alt dalıdır.
• Muybridge koşan atı fotoğraflayarak hareket analizinin öncüsü olmuştur.
• Fotoğraflarla kinematik değişimi kaydeden yöntem kinetogramdır.
• Kinematik, nedenleri (kuvvetleri) katmadan konum, hız, ivmeyi inceler: eklem açısı, açısal hız, açısal ivme.
• Nicel analiz ölçülebilir sayısal veriye dayanır (çıkış açısı 38°); nitel analiz sayısal olmayan yorumdur.
• Örnekleme frekansı ile süre çarpılır: 140 Hz ile 8 sn için 1120 veri.
• EMG kasın elektriksel aktivitesini kaydeder; temel kinematik parametre değildir ve kas kuvveti bilgisi vermez.

Modelleme ve simülasyon

• Ters dinamikte kinematik ve dış kuvvetlerden geriye hesapla eklem kuvvetleri ve kas momentleri bulunur.
• Hill ve Huxley modelleri uzunluk-kuvvet, hız-kuvvet ilişkisini ve kas aktivasyonunu içerir.
• İskelet modellemesi kemik geometrisi, eklem türleri, hareket sınırları ve gövde bölümlerini kapsar.
• Tendon serbest uzunluğu kas-tendon modellemesine aittir.
• Simülasyon kas kuvvetlerini, eklem temas kuvvetlerini ve kas-tendon boy değişimini kestirebilir.
• BT kesitlerinden 3B model için Seg3D, Amira, Avizo, OsiriX, Mimics kullanılır; Solidworks bir CAD programıdır.

Anatomik duruş

Düzlemleri ve hareket yönlerini tarif etmek için kullanılan standart başlangıç konumu.

Abduksiyon

Bir uzvun vücut orta hattından yana doğru uzaklaşması.

Yer değiştirme

İlk ve son konumu birleştiren, vektörel büyüklük.

Moment

Kuvvetin dönme eksenine dik uzaklığıyla çarpımı.

Motor ünite

Tek bir motor nöron ile uyardığı kas liflerinin bütünü.

Kararlı tonus

Yüksek frekanslı uyarıda kasın sürekli ve sabit kuvvetle kasılı kalması.

Miyofibril

Sarkomerlerin seri dizilmesiyle oluşan ipliksi kas yapısı.

Pennasyon açısı

Kas lifi yönü ile kuvvet doğrultusu arasındaki açı.

Ters dinamik

Hareket ve dış kuvvet verilerinden eklem kuvvet ve momentlerini hesaplama yaklaşımı.

Kinematik

Hareketi nedenlerini katmadan konum, hız ve ivmeyle inceleme.

Açık kinetik zincir

Uzvun uç kısmının sabitlenmeyip serbest hareket ettiği düzen.

Kinetogram

Vücut kinematiğinin değişimini fotoğraflarla kaydedip inceleme yöntemi.

• Frontal düzlem ön-arka, sagital sağ-sol, transvers üst-alt ayırır; dönmeler transvers, fleksiyon-ekstansiyon sagital düzlemdedir.
• Yer değiştirme ile alınan yol farklıdır; geri dönüşte yer değiştirme sıfırdır.
• Kuvvet sıralaması eksantrik > izometrik > konsantrik şeklindedir.
• Yürümede ayak daima temasta, koşmada uçuş evresi vardır.
• Nicel analiz sayısal ölçüme, nitel analiz sözel yoruma dayanır; EMG temel kinematik kavram sayılmaz.