Cappello. Bioingegneria della postura

Sommario: INTRODUZIONE: la meccanica muscolare: dalla struttura alla funzione - paradigmi locomotori della locomozione terrestre umana e animale - il controllo del riflesso da stiramento durante la stazione eretta e la locomozione - MISURA, STIMA E SIMULAZIONE DEL MOVIMENTO DELL’APPARATO SCHELETRICO: descrizione del movimento dello scheletro umano - misura del movimento e della postura: sistemi a marcatori passivi e metodi stereofotogrammetrici - errori e artefatti in stereofotogrammetria e loro compensazione - cinematica articolare - modellazione della meccanica articolare - modelli per la simulazione del movimento: dal “punto materiale“ ai sistemi di catene articolate (3D) - MISURA E STIMA DELLE FORZE ESTERNE E INTERNE: la dinamica inversa applicata all’apparato locomotore - misura delle forze esterne - la stima di forze interne al sistema muscolo-scheletrico - CONTROLLO DELLA FORZA MUSCOLARE E DEL MOVIMENTO: Analisi di segnali EMG di superficie per lo studio del controllo motorio - paradigmi di controllo motorio - APPLICAZIONI CLINICHE: problematiche cliniche in riabilitazione - valutazione della disabilità motoria - analisi posturografica - analisi di atti locomotori - stimolazione elettrica funzionale per il recupero motorio - sistemi robotici e meccatronici per la neuroriabilitazione - medicina del lavoro: valutazioni tramite EMG di superficie - APPLICAZIONI NELLO SPORT E NELL’ESERCIZIO FISICO: bioingegneria dello sport - modelli per la caratterizzazione dell’attrezzo sportivo: esempi applicativi - approccio multidisciplinare alla progettazione della calzatura sportiva - costo energetico e fattori limitanti le massime prestazioni nel ciclismo.

Presentazione: Il movimento richiede al nostro corpo di risolvere in ogni istante un problema di equilibrio dinamico dove i sistemi nervoso, muscolare e scheletrico si integrano alla perfezione. Ogni alterazione in questi sistemi, con l'età o la patologia, porta ad una limitazione funzionale che può essere rilevata e quantificata con teniche strumentali e attraverso l'impiego di modelli matematici. Il ruolo del bioingegnere è considerato di crescente importanza in questo settore. Si stanno infatti diffondendo Laboratori di Analisi del Movimento con sempre maggiori esigenze nell'acquisizione ed elaborazione dei dati, l'interpretazione dei risultati e l'ausilio alla decisione clinica. Il libro Bioingegneria della Postura e del Movimento raccoglie i contributi dei ricercatori impegnati in Italia nello studio del movimento e della postura nell'uomo e vuole aggiornare, dopo vent'anni dall'uscita del volume Bioingegneria della Riabilitazione, il punto sulla ricerca in questo settore. Dopo un'introduzione dedicata al “motore“ muscolo ed alla meccanica della locomozione terrestre, le tre sezioni che seguono trattano di misura, stima e controllo di forze e movimenti nell'uomo. Si passa quindi alle applicazioni dell'analisi della postura e del movimento in campo clinico, sportico ed ergonomico. Ne emerge una sintesi completa e aggiornata della Bioingegneria della Postura e del Movimento che spazia da argomenti di stampo prettamente bioingegneristico ad argomenti di fisiologia e bioingegneristica classica, di riabilitazione motoria e di tecnologia sportiva. Il volume si propone come valido testo integrativo per i corsi delle lauree triennali e specialistiche in ingegneria Biomedica e Scienze Motorie nonché per i relativi corsi di dottorato. Vi si trovano stimolanti spunti ed aggiornati riferimenti bibliografici che favoriscono sia un produttivo inserimento nei campi più tradizionali sia l'avvio di nuove linee di ricerca. In un'epoca in cui l'attenzione al movimento diventa sempre maggiore e le discipline che se ne occupano sono sempre più numerose, c'è l'auspicio che questo volume possa costituire un utile strumento di lavoro per chiunque voglia dare il proprio contributo al miglioramento della qualità della vita dell'uomo.