המעבדה לביומכניקה

המעבדה לביומכניקה

ביומכניקה

מדע העוסק בחקר תנועת האדם - מדידה והערכה של הכוחות הפועלים בין האדם לסביבת הפעילות שלו; ניתוח והבנה של התנועה המתרחשת בעקבות יחסי הגומלין הללו.

מטרות

לשמש מסגרת אקדמית למידע, למידה ומחקר בתחומי הביומכניקה הרלבנטיים לחינוך גופני, ספורט ושיקום בתנועה. המעבדה משמשת לשם למידה התנסותית הן בלימודי התואר הראשון והן בלימודי התואר השני.
במעבדה מתבצעים מחקרים במסגרת לימודי הסטודנטים בתכניות לתואר שני המתקיימות במדרשה לתארים מתקדמים.

כמו כן מתן שירותים ביומכניים לקבוצות אוכלוסייה ספורטיביות לשם שיפור ביצועים ו/או שיקום לאחר פציעה המידע הביומכני משרת אנשי מקצוע העובדים עם קבוצות אוכלוסייה אלה: אורתופדים, פיזיותרפיסטים, מאמני כושר ומאמנים ענפיים.

המעבדה נותנת שירות לקהל הרחב בתחומים הבאים:

1. מבדקים ואימונים איזוקינטים: הערכת תפקוד שרירים; שיקום וחיזוק של תפקוד שרירים לפי הצורך.
2. התאמת אופניים מקצועית
3. ניתוח תנועה תלת מימדי

סגל

ראש המעבדה: ד"ר סמדר פלג

אסיסטנטים:

איתן שמי
אופיר רבינא
טל ראובן
ירין מורגנשטרן
שי שניידר

מכשור

מערכת איזוקינטית ממוחשבת להערכת תפקוד שריר – Biodex.
מערכת לניתוח תלת מימדי של תנועה – Vicon.
פלטות כוח – Kistler.
EMG 8 ערוצים טלמטרים– Delsys.
מערכת ניידת למדידת לחצים בכפות הרגליים - Pedar-x, Novel.
מדי תאוצה – Kistler.
מערכות לניתוח תלת מימדי של תנועה – APAS.
תאים פוטואלקטרים.

איזוקינטיקה:

האיזוקינטיקה היא ענף מרכזי בתחומי המחקר והטיפול בפעילות השרירים ותפקודם זה כ-40 שנה. שלא כמו צורות אחרות של עבודת כוח (איזומטרית, איזוטונית) עבודת הכוח האיזוקינטית מאפשרת מיצוי מרבי של הפוטנציאל השרירי לכל אורכו של טווח התנועה במפרק במגוון מהירויות כיווץ. השימוש במכשור איזוקינטי מאפשר ביצוע של בדיקות אבחוניות של תפקוד שרירים; שיקום תפקוד שרירים לאחר פגיעות אורתופדיות או נירולוגיות כחלק מתהליך השיקום הכולל; חיזוק תפקוד שרירים ואיזונם למטרות ספורטיביות. במרכז קיימים שלושה מכשירים איזוקינטיים רב-תכליתיים המאפשרים עבודה על קבוצות השרירים סביב כל המפרקים המרכזיים בגפיים העליונות והתחתונות.

מדדים מרכזיים בהערכה האיזוקינטית של תפקוד שרירים:

1. כוח מוחלט, כוח יחסי וסבולת של קבוצת שרירים
2. יחסי כוחות בי-לטרליים (סימטרייה) של אותן קבוצות שרירים
3. יחסי כוחות בין קבוצות שרירים אנטגוניסטיות סביב אותו מפרק
4. הערכה איכותית של עקומות המומנט לאיתור בעיות במנגנון פיתוח הכוח

ניתוח תנועה:

חקירה מעמיקה והבנה של תנועת האדם ברמה מדעית מתאפשרת באמצעים קינמאטיים - תיאור התנועה במרחב ובזמן ובאמצעים קינטיים - זיהוי הכוחות הגורמים לתנועה. הכלי המרכזי בתחום הקינמאטיקה הוא צילום וידאו מהיר (סינמטוגרפיה) שיכול להתבצע בדו-ממד או בתלת-ממד. כלי מרכזי בתחום הקינטיקה הוא פלטת הכוח המודדת את כוחות התגובה מהקרקע בעת מגע האדם אתה. המרכז מצויד במערכת צילום מהיר במעגל סגור הכוללת שש מצלמות בעלות תדר צילום עד 400Hz, ובמצלמות מהירות ניידות לצילום בשטח. במרכז קיימות שלוש פלטות כוח, המאפשרות מדידה של כוחות תגובה בשלושת צירי התנועה המרכזיים.

1. שימושים עיקריים באמצעי ניתוח התנועה:
2. איתור גורמי סיכון תנועתיים לפציעות
3. ניתוח טכניקות ספורטיביות לצורך השוואה למודל ושיפור הביצועים
4. ניתוח סימטרייה תנועתית
5. מבדקי יכולת אתלטית: ניתור, מהירות תגובה, יציאה מהמקום וכדומה
6. בדיקות שיווי משקל - דינמי וסטטי.

מדידת פעילות חשמלית של שרירים - אלקטרומיוגרפיה:

תנועת השלד נסמכת על שרירים הנמצאים מתחת לעור ופעילותם אינה נגלית לעין. האלקטרומיוגרפיה (EMG) היא האמצעי הזמין והנוח ביותר לחקירה והבנה של הבסיס השרירי שמאחורי תנועה מסוימת. במרכז קיימת מערכת EMG ניידת מתקדמת ובה אלקטרודות שטח (על פני העור), שיכולה לדגום שמונה שרירים בו-זמנית.

שימושים עיקריים במדידת פעילות חשמלית של שרירים:

1. אפיון דפוס הפעילות השרירית - תזמון שרירים פעילים
2. הערכת מאמץ שרירי ותרומה יחסית של שריר לביצוע תנועה
3. הערכת עייפות שרירים במאמץ ממושך.

פילוג לחצים דינמי בכפות הרגליים:

המגע עם הקרקע בעת תנועת האדם מתבצע ברובו המכריע באמצעות כפות הרגליים בתיווך נעליים. כוחות התגובה החוזרים מהקרקע עוברים דרך הנעליים אל כפות הרגליים ומשם נבלמים במעלה מערכת השלד-שריר. פילוג הלחצים בכפות הרגליים יכול להצביע על תקינותה או אי-תקינותה של האינטראקצייה בין כף הרגל לנעל. במרכז קיימת מערכת ניידת מתקדמת של פילוג לחצים דינמי, הכוללת זוגות מדרסי לחץ במגוון מידות.

שימושים עיקריים בפילוג לחצים דינמי בכפות הרגליים:

1. איתור אזורי לחץ גבוה בכף הרגל, שהם גורם סיכון לפציעות בכף הרגל עצמה או במקומות אחרים בגפיים התחתונות
2. אפיון דפוסי הלחץ בכפות הרגליים במיומנויות תנועתיות שונות (ספורטיביות ויום-יומיות) - השוואה לנורמות ולמודלים.