Biomecânica
Objetivos
Nesta disciplina serão introduzidos os conceitos e os formalismos da Biomecânica enquadrados com exemplos de aplicações e aulas laboratoriais.
Pretende-se que, no final da disciplina, os alunos demonstrem possuir bases para a compreensão e aplicação dos principais modelos de Biomecânica utilizados e equações resultantes, nomeadamente no estudo de movimento e articulações, propriedades mecânicas de ossos, contracção dos músculos esqueléticos, lisos e cardíaco.
Caracterização geral
Código
11826
Créditos
3.0
Professor responsável
Valentina Borissovna Vassilenko
Horas
Semanais - 2
Totais - 39
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
É fortemente recomendado que se tenha obtido previamente classificação positiva nas disciplinas de "Análise Matemática I e II", "Física I", “Introdução à Biomateriais” e “Anatomia”
Bibliografia
1. Slides de Biomecânica - Valentina Vassilenko, FCT/UNL
2.Fung, Y. C. Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues, 2nd ed., 1993, ISBN: 978-0-387-97947-2
3.B.H.Brown, et.al. Medical Physics and Biomedical Engineering
4.Panjabi, M.M. and White A.A. “Biomechanics in the Musculoskeletal System”, 1st. ed., Churchill Levingtone , 2001
5. Seeley, T.D.Stephens, P.Tate Anatomia e Fisiologia, Lusodidacta, 2001
6. www.fct.unl.pt à Biblioteca à e-Books à The Biomedical Engineering Handbook; Vol.1, 2nd Edition,Ed.J.D.Bronzino, CRC Press LLC, 2000
7. Biomechanical Systems: Techniques & Applications, Vol. I Computer Techniques and Computational Methods in Biomechanics; Vol. III, Musculoskeletal Models & Techniques;
8. Séries de problemas de Biomecânica – Valentina Vassilenko, FCT/UNL
9. Guiões do Trabalhos Práticos - Valentina Vassilenko, FCT/UNL
Método de ensino
O ensino é composto por três componentes:
- Aulas teóricas (TEOR), onde os conceitos fundamentais da cadeira são transmitidos, exemplificados e discutidos.
- A componente prática (PRAT), que prevê realização de 2 trabalhos laboratoriais. Esta componente consiste em aprendizagem de medição de sinais fisiológicos do corpo humano por meio de equipamento Biopac, analisar e interpretar os resultados obtidos.
- O seminário (SEM) que consiste na elaboração de um trabalho escrito sobre um tema proposto por professor.
A componente prática e seminário são realizados por grupos de dois alunos.
Método de avaliação
Os elementos de avaliação são constituídos por componentes seguintes, com os pesos na nota final indicados:
- Componente Teórica (CT) - 70%
- Componente Prática (CP) - 30%
Cada um destes elementos é avaliado com notas na escala de 20 valores.
Notas:
- A nota da componente teórica (CT) é a nota do Teste ou do Exame;
- A nota da Componente Prática (CP), também chamada a Nota da Frequência, é calculada a partir das notas da atividade laboratotial (Lab) e do mini-projeto (Proj) de modo seguinte:
- CP = 33% LAB + 67% PROJ
A nota da atividade laboratotial (Lab) é a nota do segundo relatório dos dois trabalhos realizados no laboratório e entregues para avaliação;
A nota do mini-projeto (Proj) é a nota do trabalho realizado sobre um tema proposto por professor e entregue para avaliação na data acordada até ao final do semestre.
A atividade laboratotial e projecto são realizados por grupos de dois e quatro alunos, respectivamente.
A frequência obtida no ano letivo corrente será valida nos próximos anos. Não é possível melhorar a nota de frequência obtida no passado.
Aprovação e Nota final
A aprovação na cadeira é determinada pela seguinte condição:
- CT >= 9.5 e CP >= 9.5
As notas intermédias são arredondadas para valores com uma casa decimal.
A nota final é arredondada até um número inteiro
Fraude
Qualquer tipo de fraude em qualquer elemento de avaliação implica a impossibilidade de fazer a cadeira no ano lectivo corrente (mesmo que haja exames marcados). Isto aplica-se tanto a quem dá informação como a quem recebe informação.
Conteúdo
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1 – Introdução à Biomecânica Definições e Historia da Biomecânica. Métodos e medidas em Biomecânica.
2 - Cinemática e Cinética Referencial global e local Centro de gravidade Cálculos cinemáticos a partir dos dados experimentais
3 – Propriedades Mecânicas dos Tecidos Cargas mecânicas sobre corpo humano Conceitos e relações Tensão/Deformação Sólidos elásticos. Ossos. Viscoelasticidade. Modelação das propriedades viscoelásticas.
4 - Biomecânica da Contracção Muscular Tipos de músculos. Músculo esquelético; Teoria do deslizamento dos filamentos; Propriedades eléctricas dos músculos: potencial de acção; junção neuro-muscular; Unidade motora e contração muscular; Medições experimentais – Electromiografia; Tipos de contração muscular. Equação de Hill. Músculos lisos.
5 - Biomecânica do Coração Propriedades eléctricas e relação com eventos mecânicos. Equação de Hill modificada para m. cardíaco. Modelação do m.cardíaco.
6 - Biomecânica do Movimento e Articulações Classificação das articulações. Tipos de movimento. Cinemática das articulações. Biomecânica do ombro, do joelho e da anca Simulação, Modelação e próteses.
Aulas laboratoriais: atividade laboratorial consiste em realização por cada aluno em grupo de 2 dos seguintes trabalhos práticos: 1.Electromiografia |