HARTIAN JA YLÄRAAJAN BIOMEKANIIKKAA

Esitys aiheesta: "HARTIAN JA YLÄRAAJAN BIOMEKANIIKKAA"— Esityksen transkriptio:

1 HARTIAN JA YLÄRAAJAN BIOMEKANIIKKAA
Yläraajapotilaan kuntoutuksen erikoistumisopinnot Maija-Leena Lehtelä 2008

2 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Lähdeluettelo Airaksinen ym Niska- ja yläraajavaivojen ennaltaehkäisy, hoito ja kuntoutus. VK-kustannus. Jyväskylä. Coppard, Brenda – Lohman, Helene Introduction to splinting. A critical-thinking & problem-solving Approach. Mosby. St.Louis. Kapandji.I.A Kinesiologia I-III. Medirehab. Laukaa. Neumann, Donald Kinesiology of the musculoskeletal system: foundations for physical rehabilitation. Mosby. Norkin, Cynthia – Levangie, Pamela Joint. Structure & function. FA.Davis Company. Philadelphia. Rybski, M Kinesiology for Occupational Therapy. SLACK.USA. Trew, Marion - Everett, Tony Human Movement. An Introductory text. Churchill-Livingstone. London. Tyldesley, Barbara – Grieve, June Muscles, Nerves and Movement in Human Occupation. Blackwell. Science. Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

3 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Sisältö Biomekaniikan perusteita Scapulan stabiliteetti ja toiminta Olkanivelen toiminta Kyynärnivel ja -varsi: toiminta Rannekanava. Käden ja sormien toiminta Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

4 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
BM:n luokittelua kinetiikka: analysoi liikettä ja voimaa yhdessä kinematiikka: analysoi liikettä ilman voiman vaikutusta artrokinematiikka, osteokinematiikka biostatiikka: analysoi tasapainotilaa liikkumattomassa tilassa biodynamiikka: analysoi tasapainotilaa liikkeessä Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

5 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Kineettinen ketju (bm-näkökulma): liike tietyssä nivelessä heijastuu viereisten nivelten kompensoivina liikkeinä: esim. ryhtivirheet Suljettu kineettinen ketju: jokin distaalinen fixaatio (esine, maa, pöytä) säätelee proximaalisten nivelten liikettä stabiliteetti, toimin-nallisuus ja hermos-tovaste parempi Avoin kineettinen ketju: liike tapahtuu vapaasti yhdessä nivelessä ilman distaaliosan rajoittavaa, fixoivaa tekijää Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

6 Toiminnan analysointi osiin
Esim1.: keksin vienti suuhun Liiketyyppi: avoin ketju Käsi: ote keksistä Kyynärvarsi: liikkuu vapaasti Hartiaseutu: stabiloi Esim2.:Vesilasin vienti huulille ? Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

7 Lihaksen optimaalinen toiminta
lihaksen toimintapituus: säätelee voimantuottoa, lepopituudessa paras voimantuotto aktiivinen insuffisienssi: lihas toimii niin lyhentyneenä että poikkisiltojen määrä sarkomeerissa vähenee ja voimantuotto vähenee passiivinen insuffisienssi: liikerata on lyhentynyt koska antagonistilihakset kiristävät ja estävät liikkeen Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

8 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Lihastyömuodot Dynaaminen, isotoninen konsentrinen eksentrinen Staattinen, isometrinen Isokineettinen liikenopeus on vakio Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

9 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Artrokinematiikka Nivelpintojen liikkeen ja liikesuuntien kuvaus: Rullaus = Rolling Liukuminen = Sliding Rotaatio = Spinning Liukuminen joko samaan tai vastakkaiseen suuntaan luun kanssa Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

10 Liiketasot ja -akselit1 : ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan
FRONTAALITASO: coronaaritaso, otsataso, abduktio- adduktio SAGITTAALITASO: nuolitaso, joista keskimmäinen on MEDIAANITASO SAGITTAALIAKSELI = nuoliakseli HORISONTAALI-AKSELI: vaaka-akseli, (TRANSVERSAALIAKSELI) Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

11 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Liiketasot ja akselit 2 HORISONTAALITASO: vaakataso, poikkitaso = TRANSVERSAALITASO liiketaso usein järkevintä tarkastella tutkittavan kannalta tai muuten välttää ilmeisiä epäloogisuuksia VERTIKAALIAKSELI: pystyakseli LONGITUDINAALI-AKSELI: pitkittäisakseli kulkee vartalon tai raajan pituussuunnassa Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

12 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
VOIMA, FORCE, F Kinetiikkaa: tutkii voimien suhdetta liikkeeseen Voima pyrkii tuottamaan muutoksen kappaleen lepo- / liiketilaan Kun voima F vaikuttaa kappaleeseen A, se saa kiihtyvyyttä a, joka on suorassa suhteessa vaikuttavaan voimaan ja käänteisessä suhteessa kappaleen massaan (= Newtonin kiihtyvyyden laki) F = m x a; maan vetovoimasta aiheutuva KIIHTYVYYS = g = 9,81 m/s2 (vaihtelee..) painovoima G = m x g, (kgm/s2) = (N) Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

13 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Lihasvoima Lihasvoima voi vain vetää, ei työntää Se aiheuttaa kulman luiden välillä ja vetää nivelpintoja vastakkain On vektori, F suunta, suuruus, yksikkö komponentit (osavektorit) resultantti (summavektori) Lihasvoima voidaan jakaa kolmiulotteisesti komponentteihin Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

14 Lihasvoiman momentti = vääntömomentti , M (Torque, T)
= voiman kyky tuottaa rotaatiota (nivel-)akselin ympäri voiman vaikutus yhdistettynä vipuvarteen on aina riippuvainen voiman suuruudesta (F) voiman kohtisuorasta etäisyydestä nivelakselista (d) M= T = F x d Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

15 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Vipujärjestelmät Kaksivartinen vipu Kuorma (raaja, esine) ja voima (lihas) liikeakselin eri puolilla Yksivartinen vipu a. kuormalla lyhyt, voimalla pitkä vipuvarsi Yksivartinen vipu b. tavallisin elimistössä kuormalla pitkä, voimalla lyhyt vipu Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

16 Lihasvoiman momentti…2
kun kyse painovoimasta, aina horisontaalinen etäisyys !! anatominen vipuvarsi muuttuu aina liikelaajuuden (nivelkulman) eri vaiheissa: kohtisuora etäisyys muuttuu nivelen liikeakselin sijainti muuttuu sekä kuormalla että lihaksella on oma momentti !! Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

17 Scapulan stabiliteetti
sijainti 2.n ja 7.n kylkiluun välissä ainoa luinen kiinnitys thoraxiin on sterno-claviculaarinivel! scapulan taso 35 ast.frontaalitasosta anteriorisesti sagittaalinen kallistus riippuu thorakaalisesta kyfoosista fossa glenoidale suuntautuu 5 ast ylös humerus lepää osittain fossaa vasten Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

18 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Scapulan liikkeet elevaatio ja depressio (n cm) abduktio ja adduktio (pro/retractio): n. 15cm ulkorotaatio: alakulma ulos n. 60 ast liukuminen ylös, abduktioon + kierto ja sisärotaatio: alakulma sisään: Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

19 Claviculan liikkeet ja stabiliteetti
Sterno-clav.nivel: satulamainen nivelraossa discus elevaatio/depressio: ast protractio/retraktio: ast. posteriorinen rotaatio: 30-50ast. Acromio-clavic.nivel: tasainen nivel (vaihtelee?) tukemassa kapsul. ligamentit,coraco-clav.lig., deltoideus, ylätrapetsius, nivelraossa discus Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

20 Glenohumeraalinivelen stabiliteetti
Fossa glenoidaliksen tulee osoittaa hieman ylöspäin Caput humeri lepää fossan pintaa vasten gravitaatiovoiman avulla Kapsulan yläosa vetää ylöspäin Negat. nivelen sis. paine stabiloi, labrum lisää stabiliteettia Jos scapula kiertyy eteen, stabiliteetti häiriintyy Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

21 Olkanivelen toimintaa 1
Ulkorotaatio mahdollistaa tub. minorin liukumisen acromionin alle ja siten olkanivelen abduktion yli 90 ast Jos humerus liukuu ylöspäin ja tub. major hakautuu acromionia vasten - impingement- vain 22ast. abduktio mahdollista ! Abduktio scapulan tasossa (35 ast front.tasosta eteen) mahdollista ilman ulkorotaatiota –fysiologisin liiketaso Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

22 Olkanivelen toimintaa 2
Ulkorotaatio: teres minor, infraspinatus, post. deltoideus Sisärotaatio: subscapularis, pect. major, lat.dorsi, teres major Supraspinatus: kontrolloi humeruksen liukumista ylöspäin yhd. painovoiman kanssa, kompressio fossaa vasten Infraspinatus, teres minor, subscapularis: kontrolloivat liukumista alaspäin Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

23 Olkanivelen toimintaa3
Olkanivelen abduktio rotaation keskiasennossa n ast., ulkoro-taatiossa ast. Flexio n. 120 ast. Artrokinemaattisesti liukuminen liikkeen vastaiseen suuntaan välttämätöntä Sisärotaattorit 2-3 x vahvemmat kuin ulkorotaattorit Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

24 Scapulohumeraalinen rytmi
Totaaliabduktio 180 ast, josta Scapulan liike 60 ast, GH-nivelen liike 120 ast, suhdeluku 1:2 Ensimmäiset 70 ast tapahtuu pääasiallisesti GH-nivelessä (vaihtelee Ensin ns. setting-vaihe 0-30 ast. jonka jälkeen scapulan liike paremmin nähtävissä Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

25 Lihastoiminta scapulan stabiloinnissa
Voimapareja: serratus anter - trapets. keskiosa pect. minor - trapets. alaosa teres major - rhomboideukset lev. scapul - serr. anterior lev.scapul - trap. alaosa latiss. dorsi, pect.minor ja major vetävät hartiaa alas Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

26 Kyynärnivelen toiminta
Ulnan trochlea epäsymmetrinen - aiheuttaa extensiossa frontaalitason kulman: norm. alle 20 ast Syntyy myös trauman vaikutuksesta Helpoin asento n. 80 asteessa; nivelen sisäinen paine alhaisin - kontraktuura! Toiminnallinen alue ast. Veto-kyynärpää -syndrooma; dislokaatio prox.radio-uln.nivelessä Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

27 Kyynärvarren toiminta
Totaaliliike: pronaatio 75 ast - supinaatio 85 ast Toiminnallinen alue: 50 ast pronaatiota - 50 ast supinaatiota Vaatii sekä prox. että dist. radio-uln.nivelen hyvän liikkeen Olkanivelen UR ja kyynärvarren supinaatio liittyvät toisiinsa mutta toimivat myös päin vastoin Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

28 Kyynärnivelen lihastoiminta 1
Dominantin puolen koukistajien voima vahvempi, ojentajissa ei puolieroja Koukistajat: flexoivat kyynärvartta olkavarteen nähden tai päinvastoin Biceps br: supinaattori Brachialis: vahva sekä sup että pron:ssa Brachioradialis: keskiasenn. täysi flexio Pronator teres Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

29 Kyynärnivelen lihastoiminta 2
Esim. C6-tason halvaus: ky-extensori-toiminta pois; mahdollista ojentaa ky-nivel pect.majorilla ja anter. deltoideuksella lukittu ky-nivel stabiili ilman ojentajatoimintaa Supinaattorit isometrisesti 25% vahvemmat kuin pronaattorit Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

30 Kyynärvarren lihastoiminta
Parsimonyn laki: Pieni voima: m.supinator/ pron.quadratus Suuri voima: biceps/pron.teres kahden nivelen yli-neutraloijat mukaan Pron. teres myös flexori, tarvitaan m. triceps neutraloimaan N. medianus kulkee pron.tereksen mol.päiden välistä! Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

31 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Käden tehtävät esineiden käsittely (tarttuminen, irrotus), tunnustelu, koskettelu, stabilointi, suojaaminen, itsensä ilmaisu, kommunikointi peukalo tärkein, oppositio (= flexio, adduktio, rotaatio) olennainen, stabiloi ulnan puoli kämmentä stabiloi ja tuottaa voimaa radiuksen puoli osallistuu tarkkuutta vaativiin tehtäviin Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

32 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Kämmen ja ranneluut Radius ja ulna, caput ulnae Prox: Scaphoideum, lunatum, triquetrum ja pisiforme Dist: Trapetzium, trapetzoideum, capitatum ja hamatum Metacarpaaliluut I - V Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

33 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Carpaalikanava Dist. ligamentti trapetziumin tuberkulumista hamatumin koukkuun Prox.ligamentti scaphoideumin tuberkulumista os pisiformeen Prox ja dist. ranneluurivi Kanavassa med. ja rad.hermo, arteria ja sormien flexorit Testit: koputus (Tinell) ja komprimointi vol.flexiossa tai venytys dors.flexiossa Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

34 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Ranteen liikkeet ADL-toiminnat vaatii: 10 ast vol.flex ja 35 ast. dors.flex, 15 ast uln.dev. ja 10 ast rad.dev. Jäykistys: ast dors.flexio ja 10 ast uln.deviaatio Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

35 Ranteen artrokinematiikkaa
Dorsaaliflexiossa proximaalinen rivi liukuu ventraalisesti ja volaari-flexiossa dorsaalisesti Radiaalideviaatiossa proximaalinen rivi liukuu ulnaarisesti ja päinvastoin Peukalon satulamainen CMC-nivel mahdollistaa laajan liikkeen, mm. opposition Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

36 Toiminnall. ja lepoasento
Toiminnallinen asento Ranne n. 20 ast. dorsaaliflexiossa, ast. uln. deviaatios-sa, peukalo oppositios-sa etusormea vasten, MC-nivelet ast. flexiossa, samoin falangit, hypothenar liev. opponoituneena Lepoasento: Kyynärvarsi hieman pronaatiossa, ranne hieman volaariflexiossa, sormet flexiossa, eniten metakarpo- ja interfal. nivelet, etusormi eniten ojentuneena ja ulnaarideviaatiossa, peukalo hieman add. ja oppositiossa Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

37 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Käden lihastoiminta Sormien flexorit koukistavat myös rannetta - ranteen extensorit neutraloivat ranteen koukistuksen ranteessa säilyy optimaalinen asento ja flexoreissa optimaalinen toimintapituus (vältetään aktiivinen insuffisienssi) Maksim. puristusvoima n. 30 ast extensiossa Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

38 Kämmenholvit (-kaaret)
tehtävä lisätä kämmenen liikkuvuutta 1. Poikittaiset holvit karpaaliluissa metakarpaaliluissa 2. Pitkittäiset holvit metakarpaaliluut ja vastaavat falangit 3. Vino holvi hypothenarista toiseen metakarpaaliluuhun Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

39 Intrinsic-lihasten toiminta
lumbricalis-lihakset (4), lähtevät syvän koukistajan jänteestä koukistavat MP-niveliä, ojentavat PIP- ja DIP-niveliä, kuin myös: palmaariset interosseukset (4), jotka addusoivat ja stabiloivat MP-niveliä ja dorsaaliset interosseukset (4), jotka abdusoivat ja stabiloivat MP-niveliä Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

40 Flexori-extensori-tenodeesi
Ranteen flexiossa sormet ojentuu ja extensiossa sormet koukistuu C6-tason halvauksessa sormien passiivinen flexio tehdään ranteen aktiivisella extensiolla puristuksen voimaa kontrolloidaan aktiivisen extension kulmalla Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä

41 Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä
Otteet erilaisia luokituksia, mm.: 1. Voimakas tarttumisote 2. Tarkka ote, variaatioita 3. Pinsettiote, sormenpääote 3. Koukkuote 4. Avainote 5. Saksiote Biomekaniikka.käsiterapia. mllehtelä