Procesy trybologiczne w stawach człowieka Nitoń Przemysław M44 Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Cel prezentacji Celem prezentacji jest: przedstawienie procesów tribologicznych zachodzących podczas pracy stawów człowieka przybliżenie technik ich badania Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Plan prezentacji 1. Definicja 2. Budowa stawu człowieka 3. Rodzaje tarcia w stawach człowieka 3.1. Schemat blokowy 3.2. Tarcie wewnętrzne 3.3. Tarcie zewnętrzne 3.3.1. Statyczne 3.3.2. Dynamiczne Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Plan prezentacji c.d. 4. Wady i zalety występowania oporów tarcia podczas pracy stawów 5. Sposoby zmniejszania tarcia w stawie człowieka 6. Stawy najbardziej narażone na uszkodzenia 7. Kierunki badań biotrybologicznych 8. Bariera dla rozwoju sztucznych stawów 9. Aparatura pomiarowa 10. Wykaz źródeł Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Definicja Trybologia jest to nauka o tarciu oraz o procesach fizycznych: mechanicznych, elektrycznych, magnetycznych, chemicznych, biologicznych i innych zachodzących w obszarach tarcia. Trybologia jest powiązana z wieloma dziedzinami nauki m. in. z biotechnologią Procesy trybologiczne 2006

Budowa stawu człowieka Rysunek przedstawia budowę stawu biodrowego Procesy trybologiczne 2006

Rodzaje tarcia w stawach człowieka Tarcie Tarcie zewnętrzne Tarcie wewnętrzne Statyczne Dynamiczne Spoczynkowe Kinematyczne Toczne Poślizgowe Wiertne Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Tarcie wewnętrzne Tarcie wewnętrzne – występuje w warstwach cieczy lub gazu, poruszających się względem siebie. Jest to zjawisko powstawania sił stycznych przeciwdziałających wzajemnemu ruchowi. Wiąże się z przekształcaniem energii mechanicznej na ciepło Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Tarcie zewnętrzne Tarcie zewnętrzne – występuje w płaszczyźnie zetknięcia się dwóch ciał stałych, ze względu na wzajemny ruch tych ciał względem siebie dzieli się na statyczne i dynamiczne Procesy trybologiczne 2006

Tarcie zewnętrzne statyczne Tarcie statyczne – występuje gdy powierzchnie ciał nie przesuwają się względem siebie i na jedno z ciał działa siła niezerowa niezrównoważona. Ten rodzaj tarcia zapobiega wzajemnym przemieszczeniom się powierzchni trących Procesy trybologiczne 2006

Tarcie zewnętrzne dynamiczne Tarcie dynamiczne – występuje gdy powierzchnie ciała stałego poruszają się względem siebie lub jedna powierzchnia porusza się względem drugiej. Tarcie dynamiczne dzieli się na tarcie spoczynkowe i kinematyczne. Procesy trybologiczne 2006

Tarcie zewnętrzne dynamiczne Tarcie spoczynkowe Występuje pomiędzy dwoma wzajemnie nieruchomymi ciałami, do poruszenia których należy zadziałać siłą tarcia statycznego, która jest najmniejszą wartością siły potrzebnej do poruszenia z miejsca jednego z ciał. Procesy trybologiczne 2006

Tarcie zewnętrzne dynamiczne Tarcie kinematyczne Występuje pomiędzy ciałami będącymi już w ruchu a siłą tarcia kinematycznego, jaką należy przyłożyć do układu, aby pozostał on w ruchu. Ze względu na charakter powierzchni stykających się ciał tarcie kinematyczne dzieli się na: toczne, poślizgowe, wiertne. Procesy trybologiczne 2006

Wady i zalety występowania oporów tarcia podczas pracy stawów Możliwość poruszania się Wady Zużywanie powierzchni biorących udział w procesie tarcia Procesy trybologiczne 2006

Sposoby zmniejszania tarcia w stawie człowieka Płyn stawowy jest wzorową substancją zmniejszającą opory tarcia Obecność płynu stawowego w połączeniach międzykostnych powoduje powoduje zamianę tarcia suchego w tarcia płynne, w optymalnych warunkach w tarcie hydrostatyczne Procesy trybologiczne 2006

Sposoby zmniejszania tarcia w stawie człowieka Współczynniki tarcia Procesy trybologiczne 2006

Stawy najbardziej narażone na uszkodzenie Ze względu na dużą powierzchnię styku kości w połączeniu największe siły tarcia występują w: A - Stawie barkowym B - Stawie łokciowym C - Stawie biodrowym D - Stawie kolanowym Procesy trybologiczne 2006

Kierunki badań biotrybologicznych Analiza geometrii strefy współpracy biołożysk w aspekcie tribologii i choroby zwyrodnieniowej stawów Procesy trybologiczne 2006

Kierunki badań biotrybologicznych opracowanie teoretycznych podstaw do konstrukcji endoprotez Procesy trybologiczne 2006

Bariera dla rozwoju sztucznych stawów Mała trwałość spowodowana występowaniem sił tarcia Agresja immunologiczna Wysoka cena Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Aparatura pomiarowa Modele z tworzywa i aparatura komputerowa służą do wykonywania pomiarów sił i badań wytrzymałościowch Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Aparatura pomiarowa Tester trybologiczny Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Aparatura pomiarowa Procesy trybologiczne 2006

Procesy trybologiczne 2006 Wykaz żródeł 1. www.przeglad-techniczny.pl 2. Strona internetowa instytutu PIB Politechniki Krakowskiej 3. Strona internetowa Akademii Górniczo – Hutniczej AGH 4. http://dydaktyka.polsl.pl/kwmimkm/nmub.aspx Procesy trybologiczne 2006

Dziękuję za poświęconą uwagę Procesy trybologiczne 2006