Biomeccanica e Traumatologia dell’attività motoria (L22-04A)

Biomeccanica

1. Basi matematiche: Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Operazioni tra vettori. Teorema di Pitagora. Trigonometria e risoluzione dei triangoli rettangoli.
2. Misura e stima di grandezze fisiche: Misura e stima. Sistema Internazionale delle unità di misura (SI). Grandezze fondamentali del SI e grandezze derivate. Errori e tipologie di errori di misura e stima. Valutazione dell’errore. Caratteristiche di uno strumento di misura
3. Centro di Massa del corpo umano: Definizione e proprietà del Centro di Massa di un corpo. Determinazione della massa e del Centro di Massa di un segmento corporeo umano e dell’intero corpo umano
4. Cinematica del punto (lineare e angolare): Vettori posizione, velocità e accelerazione (lineari e angolari) Moto rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto balistico. Moto circolare uniforme.
5. Dinamica lineare del punto: Definizione di dinamica e di problema diretto e inverso della dinamica. Definizione di forza, massa e inerzia. Primo, secondo e terzo principio della dinamica (leggi di Newton). Il principio di sovrapposizione degli effetti. Forze rilevanti in ambito biomeccanico: forza peso e forza di reazione vincolare Impulso di una forza. Quantità di moto. Conservazione della quantità di moto e applicazioni.
6. Dinamica angolare del corpo rigido: Definizione di momento di una forza e di momento di inerzia Leggi del moto. Momento angolare. Conservazione del momento angolare.
7. Ergometria: Definizione di energia, lavoro meccanico e potenza meccanica. Lavoro come variazione di energia. Definizione di energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Definizione di energia potenziale gravitazionale e di energia potenziale elastica. Energia meccanica totale. Lavoro delle forze non conservative (forze di attrito e forze muscolari).

Traumatologia

1. Processi biologici dell’infiammazione
2. Osso. Tipi di microstrutture. Modellamento e rimodellamento. Proprietà meccaniche. Adattamento funzionale.
3. Cartilagine Struttura. Proprietà meccaniche
4. Legamenti: Struttura.
5. Proprietà meccaniche
6. Patologia legamentosa arto inferiore e principi riabilitativi:
7. Instabilità femorotibiale
8. Instabilità femororotulea
9. Instabilità collo piede
10. Patologia legamentosa arto superiore e principi riabilitativi
11. Instabilità scapolo-omerale
12. Instabilità gomito
13. Tendine
14. Proprietà meccaniche
15. Patologia tendinea arto inferiore (over-use, rottura) e principi riabilitativi
16. Tendinite e rottura tendine rotuleo
17. Tendinite e rottura tendine achilleo
18. Patologia tendinea arto superiore (over-use, rottura) e principi riabilitativi
19. Sindrome da impingement spalla
20. Patologia cuffia rotatori
21. Tendinopatia gomito
22. Muscolo: Proprietà del muscolo e della contrazione muscolare Isocinetica: applicazione clinica. Patologia della contrazione muscolare: classificazione e trattamento. Analisi del movimento in clinica. Valutazione quantitativa della prestazione motoria e della capacità motoria.

Programma Esteso

• Settimana 1: Introduzione al corso e presentazione degli obiettivi del corso con esplicito riferimento del syllabus
• Settimana 2: Ripasso delle basi matematiche necessarie per affrontare il corso ed esercizi volti al ripasso di tali basi
• Settimana 3: Misura e stima di grandezze fisiche, errori di misura e caratteristiche di uno strumento di misura. Introduzione al concetto di Centro di Massa
• Settimana 4: Centro di Massa del corpo umano: teoria ed esercizi
• Settimana 5: Cinematica lineare del punto: teoria ed esercizi
• Settimana 6: Cinematica lineare e angolare del punto: teoria ed esercizi
• Settimana 7: Dinamica lineare del punto: forza, impulso di una forza, quantità di moto. Esempi sulla conservazione della quantità di moto.
• Settimana 8: Dinamica angolare: momento di una forza e stima delle forze muscolari. Esercizi sulla stima delle forze muscolari.
• Settimana 9: Ergometria: lavoro, energia e potenza.
• Settimana 10: Ergometria: esercizi. Video analisi: come effettuare una video analisi.
• Settimana 11: Energetica della locomozione e di compiti motori sportivi
• Settimana 12: Svolgimento di temi d’esame e preparazione all’esame
• Settimana 13: Introduzione al corso. Tendini, muscoli e legamenti. Le principali dinamiche biomeccaniche nelle distorsioni, nelle lussazioni e nelle fratture.
• Settimana 14: Il ginocchio: anatomia e biomeccanica
• Settimana 15: Lesioni dei legamenti crociati (LCA, LCP)
• Settimana 16: Lesioni meniscali e patologie patello-femorali
• Settimana 17: La spalla: anatomia e biomeccanica. Rottura della cuffia dei rotatori Settimana 18: Instabilità della spalla. Lussazione acromionclavicolari
• Settimana 19: Il gomito: anatomia e biomeccanica
• Settimana 20: L’ anca: anatomia e biomeccanica
• Settimana 21: Patologie dell’anca nell’ atleta
• Settimana 22: La caviglia: anatomia e biomeccanica
• Settimana 23: Distorsioni di caviglia
• Settimana 24: La colonna: anatomia e biomeccanica. I disordini della colonna nello sport medicine

Metodi didattici
Le attività didattiche si serviranno di lezioni frontali, sondaggi in tempo reale, conversazione in classe, lettura di articoli scientifici, lavori individuali a distanza finalizzati a mettere in pratica i concetti discussi durante le lezioni.

Modalità di verifica dell’apprendimento
Prova scritta strutturata e semi-strutturata.

Testi di riferimento

• Biomeccanica
  • “Biomeccanica dello sport. Le basi – Come ottimizzare la prestazione” Anthony Blazevich – Calzetti e Mariucci Editori
• Traumatologia
  • “Joint Structure and Function: A Comprehensive Analysis”, di Levangie P.K. e Norkin, F. A. Davis Company, marzo 2011, quinta edizione.
  • Orthopedic Sport Medicine- Principles and Practice. F. Margheritini, R. Rossi. -Springer.