09454 - BIOINGEGNERIA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente: - conosce le basi della meccanica del corpo rigido, i fondamenti della biomeccanica del movimento umano, i principali protocolli impiegati nell'analisi del movimento e soluzioni tecnologiche disponibili per la riabilitazione motoria; - è in grado di calcolare le forze in un sistema in equilibrio statico, e di riconoscere le potenzialità applicative ed i limiti dei principali strumenti per le misure cinematiche e dinamiche.

Contenuti

Teoria

Introduzione: Obiettivi della Biomeccanica: miglioramento della prestazione (tecnica, equipaggiamento, allenamento) e prevenzione infortunio. Metodo Scientifico. Modello: del punto materiale e del corpo rigido. Ripasso di Matematica: Trigonometria, Vettori, Derivata e Integrale. Nozioni di Base: Cinematica. Lineare e Angolare (posizione, velocità, accelerazione). Cinematica del corpo umano: terminologia.Statica e Dinamica: leggi di Newton, diagramma del corpo libero, forze concentrate e ripartite, centro di massa. Centro di massa del corpo umano, tabelle antropometriche, centro di pressione, momento di una forza, momento d'inerzia. Interpretazione angolare delle leggi di Newton, assiomi della statica, reazioni vincolari, vincoli. Esercitazioni di Biomeccanica: applicazioni a spalla, gomito e anca.

Strumenti

Stereofotogrammetria: acquisizione, calibrazione, ricostruzione. Dall'acquisizione alla ricostruzione della cinematica dei segmenti corporei. Errori strumentali, mislocazione dei punti di repere anatomici, artefatti dei tessuti molli. Protocolli sperimentali in stereofotogrammetria: saflo, cast, pig . Elettromiografia: Origine del segnale, natura del segnale, fattori che influenzano il segnale EMG, linee guida generali, tipi di analisi. Pedana di forza: funzionamento, calibrazione, variabili analizzate (centro di pressione, forza, momenti articolari esterni, e potenza articolare). Fluoroscopia e Radiostereometria: funzionamento, calibrazione e utilizzo. Sensori inerziali indossabili: funzionamento, calibrazione e utilizzo. Confronto fra le prestazioni e le condizioni di utilizzo fra i diversi strumenti.

Esercitazione Laboratorio di Biomeccanica: stereofotogrammetria, pedana di forza e elettromiografia (acquisizione di un soggetto durante il cammino).

Testi/Bibliografia

AA.VV., “Bioingegneria della Postura e del Movimento”, Collana del Gruppo Nazionale di Bioingegneria, vol. 22, Patron ed., 2003

Peter M. McGinnis, "Biomechanics of Exercise and Sport", 2nd Edition, Human Kinetics, 2004

Metodi didattici

Lezioni frontali e visita ad un laboratorio di analisi del movimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame Scritto con Orale facoltativo allo scopo di verificare l'apprendimento. Lo scritto è suddiviso in tre parti: la prima parte verte sulla teoria di base ed è costituita da domande chiuse a risposta multipla (5 punti), la seconda parte è un esercizio di statica (12 punti), infine la terza parte è una domanda aperta sulla strumentazione (13 punti).

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, videoproiettore, visita in laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Silvia Fantozzi