Esame gennaio 2024 di Bioingegneria del sistema motorio

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Noti i seguenti dati relativi ad una piattaforma di forza, si scrivano le equazioni di equilibrio utili alla determinazione delle coordinate x e y del Centro di Pressione (CoP) (punto P in figura), descrivendo in modo sintetico la procedura e si riportino i risultati numerici.

• Per conoscere le coordinate del centro di pressione bisogna in primis fare il prodotto vettoriale tra le posizioni delle celle di carico e i vettori di forza R e in seguito realizzare una matrice che ha per righe rispettivamente: i j k; x y z; Fx Fy Fz. In seguito (trascurando Fx e Fy rispetto a Fz) si impostano le equazioni di equilibrio attorno all'asse x per trovare y e l'equilibrio attorno all'asse y per trovare x. In particolare si avrà: MR1x + MR2x+MR3x+MR4x + MFx=0. dove MFx = Fz Y. Quindi ricaviamo Y = - (MR1x+MR2x+MR3x+MR4x)/Fz= 0,019. La seconda eq. sarà MR1y+MR2y+MR3y+MR4y+MFy= 0, dove MFy = -FxZ da cui X= (MR1y+MR2y+MR3y+MR4y)/Fz= -0.07.

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Si descriva e si commenti la seguente figura:

Considerando un soggetto normotipico in caso di esercizio sottomassimale (per valori inferiori a 200calnette/kg/min) e in caso di regime, ossia quando il mecc an. alattacido si annulla, il quantitativo di energia prodotto è direttamente proporzionale all’ossigeno consumato, dunque E = MVo2. Una volta superato il valore di 200calnette/kg/min l’esercizio diventa sovramassimale, e ciò comporta la produzione di acido lattico, dunque l’energia spesa dipenderà sia dal contributo aerobico sia da quella anaerobico lattacido E = MVo2+ NLA dove N= 230kcal/g e LA è il quantitativo di acido lattico prodotto. A seconda della preparazione fisica del soggetto le curve variano, o meglio varia il limite di Energia sopra la quale interviene anche il mecc. an. lattacido. Nel caso di anossia infatti al di sotto di 180kcal/kg/min entra in gioco solo il mecc aerobico invece nel caso di soggetto atletico la soglia è di 280kcal/kg/min.

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Nella ‘macchina automotrice’, il sistema motore e il sistema di trasmissione meccanica sono rispettivamente:

• i muscoli, i tendini e sistemi di leve.
• i muscoli, gli arti inferiori.
• i muscoli, le afferenze sensoriali.
• il sistema nervoso, i muscoli.

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Utilizzando il metodo detto del ‘quick release’ come rappresentato in figura, il momento d’inerzia del braccio J(a) è dato dalla relazione:

J(a)=(f d)/ϑ°

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Considerando i parametri dinamici nella risposta del fuso all'allungamento, l'indice dinamico è:

• la frequenza in condizioni stazionarie (iniziale/finale).
• il rapporto tra le variazioni di frequenza prima e dopo l'allungamento e l'allungamento stesso.
• la differenza tra la frequenza di sparo al termine della rampa e quella a cui si assesta a regime.
• il rapporto tra la polarizzazione e la velocità di allungamento.

Verrà rivisto

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Il ruolo del sistema efferente gamma nei meccanismi di controllo motorio è quello di

• produrre la contrazione del muscolo anche senza intervento di un comando motorio discendente sui motoneuroni alfa
• produrre la contrazione muscolare in risposta ad un accorciamento
• adattare la lunghezza del fuso neuromuscolare alla lunghezza del muscolo quando il muscolo si allunga per effetto di un comando di contrazione
• nessuna delle precedenti

Verrà rivisto

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Il controllo retroazionato a feed-forward

• utilizza l'informazione sensoriale prima dell'esecuzione del movimento. È più veloce del feedback e non richiede apprendimento per essere efficace.
• utilizza l'informazione sensoriale prima dell'esecuzione del movimento. È più veloce del feedback ma richiede apprendimento per essere efficace: bisogna valutare le informazioni sensoriali a disposizione.
• utilizza l'informazione sensoriale prima dell'esecuzione del movimento. È più lento del feedback e richiede apprendimento per essere efficace: bisogna valutare le informazioni sensoriali a disposizione.
• non utilizza l'informazione sensoriale prima dell'esecuzione del movimento. È più veloce del feedback ma richiede apprendimento per essere efficace: bisogna valutare le informazioni sensoriali a disposizione.