Biomécanique et réadapation

0. Introduction Mécanique : Isaac Newton Galilée Discipline de la physique Isaac Newton Galilée

0. Introduction Mécanique étudie les lois qui régissent: L’équilibre Le mouvement des objets

0. Introduction On se concentre sur la biomécanique du corps humain. La biomécanique applique les lois de la mécanique aux organismes vivants. On se concentre sur la biomécanique du corps humain.

0. Introduction Gardons à l’esprit que les gens ont pris des siècles à trouver ces principes. Nous avons quelques heures pour assimiler le tout.

1. La notion de mouvement Le mouvement: Changement de position avec le temps Changement d’orientation avec le temps.

1. La notion de mouvement En biomécanique, on doit utiliser un repère pour caractériser les mouvements Où doit-on mettre l’origine ?

1. La notion de mouvement En biomécanique, on utilise deux sortes de repères: Sol ou tout ce qui est bien ancré (poteau, mur,…) Image de gauche : Le sol est le repère Image de droite : le mur vertical est le plancher forment le repère

1. La notion de mouvement Partie du corps Image du haut : le fémur est le repère Image du bas : le système tête-cou-tronc sert de repère

1. La notion de mouvement Analyse du corps humain : modèle physique Modèle du corps humain: (considérations) Formé de morceaux rigides Liés par des articulations. Faux car les muscles et les os se déplacent à l’intérieur du corps, mais négligeable (demander pourquoi le faux à Yohann ou Karine)

1. La notion de mouvement Segment: morceau rigide délimité par une ou plusieurs articulations Image de gauche : la tige noire représente le segment pied fixé à l’articulation de la cheville Image de droite : Trois segment qui représentent : bas ; jambe; milieu : cuisse; haut : tronc On voit bien le repère qui est fixé sur la cheville attaché au pied (qui ne bouge pas ici)

1. La notion de mouvement

1. La notion de mouvement Analyse du mouvement d’une personne qui se lève d’une chaise. 8 segments 6 articulations Segments : pied, jambe, cuisse, tronc, tête-cou, bras, avant-bras, main (le bras est confondu avec le tronc sur l’image) Le point de repère permet de mesurer la position en x et y de chaque articulation ou segment

1. La notion de mouvement Analyse du mouvement : Personne qui se lève d’une chaise

1. La notion de mouvement Se lever d’une chaise : deux façons d’analyser le mouvement Mesures successives des coordonnées en x et y Mouvement de translation ou mouvement linéaire d’un point Mesures successives des orientations θ de segments Mouvement de rotation ou mouvement angulaire d’un segment. Illustrer au tableau un mouvement de translation et un mouvement de rotation Image de droite : rappel pour le repère Image de gauche : angles intéressants à mesurer Image du centre: animation qui montre que marcher est une combinaison de rotation et de translation

1. La notion de mouvement Se lever d’une chaise : tranlastion Faire le lien sur la tableau entre le graphique de droite et l’image superposée des segments

1. La notion de mouvement Se lever d’une chaise : rotation Faire le lien sur la tableau entre le graphique de droite et l’image superposée des segments

2. Plan et de centre de rotation (axe) Translation et rotation dans la vraie vie : Se produisent dans l’espace (3 dimensions) Relativement compliqué!!! Modèle simplifé: Nous allons travailler en 2 dimensions

2. Plan et de centre de rotation (axe) En 2D: on travaille dans un plan de notre système 3D. Ex: Une photo (ou un film) est une représentation 2D d’un objet 3D Faire le lien entre les points sur la personne vue de côté (qui est 3D) et les point sur l’écran (qui est 2D)

2. Plan et de centre de rotation (axe) Trois plans de références. Latin : sagitta (flèche) L’image de droite fait référence à la constellation du Sagittaire Comme si la personne nous tirait une flèche…

2. Plan et de centre de rotation (axe) Selon Newton: Une force agissant dans un plan n’a aucune influence sur un mouvement perpendiculaire à ce plan. Orthogonalité des vecteurs. Sera vu plus tard à la section ?!? Un vecteur est toujours dans un plan Le vecteur agit donc que dans ce plan À revoir plus tard…

2. Plan et de centre de rotation (axe) Plan sagittal Illustrer sur la figure l’accélération en y par le déplacement qui augmente d’une image à l’autre. Illustrer sur la figure l’accélération nulle en x par le déplacement qui reste constant d’une image à l’autre Poids vers le bas : accélération vers le bas Vitesse constante vers l’avant Perpendiculaire au poids, donc pas d’influence

2. Plan et de centre de rotation (axe) Plan frontal Illustrer sur la figure l’accélération en y par le déplacement qui augmente d’une image à l’autre. Poids vers le bas : accélération vers le bas

2. Plan et de centre de rotation (axe) Plan horizontal Demander aux étudiants ou est le bas dans l’image. Poids vers le bas : accélération vers le bas Impossible à voir avec ce plan Vitesse constante vers l’avant Perpendiculaire au poids, donc pas d’influence

2. Plan et de centre de rotation (axe) Dans le plan sagittal, une rotation est : Flexion: Les segments se rapprochent de part et d’autre d’une articulation Extension: Les segments s’éloignent de part et d’autre d’une articulation Définition de mouvement de rotation

2. Plan et de centre de rotation (axe) Flexion-extension Position de la ligne autour de laquelle les segments tournent. Ex. Charnière de porte Le centre de rotation (CR) est un concept défini pour un objet plat rigide dont le mouvement est limité à un plan. Faire une démonstration avec la porte pour situation l’axe de rotation.

2. Plan et de centre de rotation (axe) Flexion-extension Corps humain : axe pas toujours fixe ni perpendiculaire au plan sagittal Image de droite : faire remarquer l’orientation de l’axe de la cheville par rapport au plan sagittal Image de gauche : montrer le déplacement de l’axe de rotation du genou

2. Plan et de centre de rotation (axe) Flexion-extension Localisation de l’axe de rotation (centre de rotation) Chaque partie de l’objet décrit un arc de cercle centré sur ce point. Faire le lien entre l’axe et la rotation du genou et la figure de gauche

2. Plan et de centre de rotation (axe) Comment trouver le centre de rotation: 1. Relier par une droite deux positions successives d’un même objet. 2. Tracer la droite perpendiculaire à cette première droite à partir de son centre. 3. Refaire les étapes 1 et 2. 4. L’axe de rotation se trouve là où les droites perpendiculaires se croisent.

2. Plan et de centre de rotation (axe) Nous parlons d’un membre «polycentrique» lorsque le centre de rotation se déplace. Le centre de rotation a changé de place lorsqu’on compare deux images à la fois

2. Plan et de centre de rotation (axe) Exemple (voir notes de cours)

2. Plan et de centre de rotation (axe) Exemple: comment trouver le CR pour une flexion dorsale de la cheville. En utilisant le tibia comme repère, on obtient

Devoir #1