کتاب مبانی بیومکانیک (جلد دوم) - سوزان جی هال

کتاب مبانی بیومکانیک (جلد 2) به قلم سوزان جی. هال و با ترجمه ی دکتر سیامک نجاریان، مهندس مهناز ایرانی و مهندس بهرخ عاصی در انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر به چاپ رسیده است.

بیومکانیک حرکات انسان، در علم کینزیولوژی که به تشریح حرکات بدن انسان می پردازد، کاربرد وسیعی دارد. اگر چه بعضی از متخصصین بیومکانیک به بررسی حرکت های شترمرغی، جریان خون در سرخرگ های منقبض شده و یا مشاهده کانال دندان ها در حد میکرون می پردازند، اما در این کتاب بر روی بیومکانیک حرکت انسان از دیدگاه تحلیل حرکت، بحث می گردد. این اثر، جلد دوم از ترجمه ی کتاب «Basic Biomechanics»  از «Susan j. Hall» می باشد که با بیانی ساده و روان، سعی در آشنا نمودن دانشجویان بیومکانیک با مفاهیم، اصول اولیه و کاربردهای این رشته در زندگی روزمره و صنعت پیش روی مهندسی پزشکی دارد. اگر چه این کتاب به عنوان مرجع مصوب دروس بیومکانیک عمومی 1 و 2 در مقطع کارشناسی رشته مهندسی پزشکی (گرایش بیومکانیک) از سوی وزارت علوم تعیین شده است، اما برای دانشجویان تمامی گرایش های مهندسی پزشکی، مهندسی مکانیک، تربیت بدنی، توانبخشی و ... نیز مفید و قابل استفاده می باشد. کتاب "مبانی بیومکانیک" مشتمل بر 15 فصل می باشد که ترجمه ی هشت فصل از آن (فصل های هشتم تا پانزدهم) در جلد دوم ارائه می گردد:  8-بیومکانیک اندام تحتانی 9- بیومکانیک ستون مهره ها 10- سینماتیک خطی حرکت انسان 11- سینماتیک زاویه ای حرکت انسان 12-سینماتیک خطی حرکت انسان 13- تعادل و حرکت بدن انسان 14- تعادل و حرکت بدن انسان 15- حرکت انسان در محیط سیال

فصل هشتم به بیان مباحث بیومکانیک اندام تحتانی از جمله ساختار مفصل هیپ، حرکات زانو، جراحت های شایع زانو و قوزک پا و ... می پردازد. فصل نهم، ساختار ستون مهره ها، نیروهای اعمالی بر روی آن ها و جراحت های معمول پشت و گردن را مورد تحلیل قرار می دهد. فصل دهم مخاطبان را با کمیات سینماتیک خطی، تحلیل سینماتیک حرکت پرتابه و عوامل مؤثر بر روی آن آشنا می کند. فصل یازدهم در مورد سینماتیک زاویه ای حرکت انسان بحث می کند. فصل دوازدهم قوانین نیوتن، رفتار مکانیکی اجسامِ در تماس، رابطه های کار، توان و انرژی را مطرح می سازد. فصل سیزدهم مطالب مرتبط با تعادل، مرکز گرانش و پایداری را ارائه می دهد. فصل چهاردهم به بررسیِ مقاومت در برابر شتاب زاویه ای، اندازه حرکت زاویه ای، آنالوگ های زاویه ای قوانین حرکتی نیوتن و نیروی گریز از مرکز می پردازد. فصل پانزدهم مباحث طبیعت سیالات، شناوری، نیروی پسا و لیفت و نیروی رانش در محیط سیال را توصیف می کند.

برشی از متن کتاب

جراحت های شایع استخوان هیپ شکستگی ها اگرچه استخوان های فمور و هیپ استخوان های بزرگ و محکمی هستند، ولی استخوان هیپ نیز به طور مداوم و در حین حرکت نیرویی معادل چهار تا هفت برابر وزن بدن را تحمل می کند [39]. شکستگی های گردن استخوان فمور در فاز ساپورت راه رفتن و در افراد پیری که دچار پوکی استخوان (کاهش استحکام و مواد معدنی) هستند بسیار شایع است (فصل 4). این نوع شکستگی ها معمولا منجر به کاهش تعادل و زمین خوردن اشخاص می شوند. این یک تصور نادرست است که بیشتر مواقع، افتادن است که سبب شکستگی می شوند و عکس آن اتفاق نمی افتد. زمانی که استخوان هیپ سالم و غنی از مواد معدنی باشد، قادر است نیروهای زیادی را تحمل کند مانند آنچه بسیاری از مواقع در وزنه برداری ها دیده اید. تحقیقات نشان می دهد که انجام فعالیت های ورزشی مستمر باعث ایجاد تأثیر مثبتی می شوند که خطر شکستگی در هیپ را کاهش می دهد [36]. کوفتگی ها ماهیچه هایی که در قسمت قدامی فمور هستند، اولین عوامل تحمل نیرو در زمان انجام فعالیت های ورزشی هستند که در بعضی موارد منجر به خونریزی داخلی و به وجود آمدن کبودی های مختلف از درجات کم تا بسیار شدید می شوند. کشیدگی ها به دلیل آنکه بسیاری از فعالیت های روزانه نیاز به فلکشن هیپ و اکستنشن زانو به طور هم زمان ندارند، ماهیچه های همسترینگ به ندرت و آن هم فقط در زمانی که تمرین های ورزشی خاصی روی آن انجام شود، دچار اکستنشن بیش از حد می شوند. کاهش میزان قابلیت افزایش طول در ماهیچه های همسترینگ باعث می شود که این ماهیچه ها مستعد کشیدگی باشند. کشیدگی در این ماهیچه ها در زمان دو سرعت به ویژه زمانی که فرد خسته بوده و هماهنگی در سیستم ماهیچه ای - عصبی او آسیب دیده شده باشد، بسیار شایع است. محققان توضیحات مختلفی درباره مکانیزم وقوع کشیدگی در ماهیچه های همسترینگ ارائه داده اند. بر اساس یک فرضیه کشیدگی ماهیچه های همسترینگ در اثر کشیدگی بیش از حد گروهی از ماهیچه ها مانند زمانی که فرد با گام های بلند راه می رود اتفاق می افتد. تصور دیگر این است که این اکستنشن زمانی ایجاد می شود که کشش بیش از حدی در ماهیچه هایی که کاملاً کشیده شده و اکستنشن یافته اند، ایجاد شود. اکستنشن در ناحیه کشاله فمور نیز در بین ورزشکاران بسیار شایع است به این طریق که حرکت بسیار قوی ادداکشن می تواند باعث اکتنشن شدید ماهیچه های ادداکتور شود. مطالعه انجام شده بر روی ورزشکاران اسکی روی یخ نشان داده که اگر میزان نیروی ادداکتور کمتر از 80٪ نیروی ابداکشن باشد، احتمال پیچ خوردگی ادداکشن 17 برابر افزایش می یابد. این مسئله مؤکدا پیشنهاد می کند که قوی کردن ادداکتورهای استخوان هیپ می تواند احتمال پیچ خوردگی ادداکتورها را کاهش دهد. ساختار زانو ساختار زانو به گونه ای است که همانطور که به خوبی قادر است فشار زیاد را تحمل کند، قادر است بسیاری کارهای حرکتی را نیز انجام دهد. زانو یک مفصل زلالی بزرگ است که خود شامل سه سطح مفصلی است. دو سطح مفصلی کندیلار مفصل تیبیوفمورال که برای تحمل وزن به کار می روند و سطح دیگر مفصل پاتیوفمورال است. اگرچه قسمت ابتدایی مفصل تیبیو - فمورال که به بافت های نرم متصل است جزء زانو به حساب نمی آید ولی به طور مختصری در حرکات آن نقش دارد. ...

فهرست

فصل 8: بیومکانیک اندام تحتانی ساختار مفصل هیپ حرکات هیپ نیروهای وارد بر استخوان هیپ جراحت های شایع استخوان هیپ ساختار زانو حرکات زانو بارهای اعمالی روی زانو فصل 9: بیومکانیک ستون مهره ها ساختار ستون مهره ها حرکت ستون مهره ها عضلات ستون مهره ها نیروهای اعمالی بر ستون مهره ها جراحت های معمول پشت و گردن خلاصه مراجع فصل 10: سینماتیک خطی حرکت انسان سینماتیک حرکت پر تابه عوامل تأثیرگذار بر روی حرکت پرتابه تحلیل حرکت پرتابی خلاصه مراجع فصل 11: سینماتیک زاویه ای حرکت انسان بررسی سینماتیک زاویه ای حرکت بدن اندازه گیری زوایا روابط سینماتیک زاویه ای ارتباط بین حرکت خطی و زاویه ای خلاصه مراجع فصل 12: سینماتیک خطی حرکت انسان قوانین نیوتن رفتار مکانیکی اجسام در تماس رابطه های کار، توان و انرژی خلاصه مراجع فصل 13: تعادل و حرکت بدن انسان تعادل مرکز گرانش پایداری و تعادل خلاصه مراجع فصل 14: تعادل و حرکت بدن انسان مقاومت در برابر شتاب زاویه ای اندازه حرکت زاویه ای آنالوگ های زاویه ای قوانین حرکتی نیوتن قانون اول نیوتن قانون دوم نیوتن نیروی گریز از مرکز خلاصه مراجع فصل 15: حرکت انسان در محیط سیال طبیعت سیالات شناوری نیروی پسا (درگ) | نیروی لیفت نیروی رانش در محیط سیال خلاصه مراجع واژه نامه انگلیسی – فارسی فارسی - انگلیسی        

• مولف: سوزان جی. هال
• مترجمان: دکتر سیامک نجاریان - مهندس مهناز ایرانی - مهندس بهرخ عاصی
• انتشارات: دانشگاه صنعتی امیرکبیر