1. Biyomekanik
Prof. Dr. İ.Hakkı NUR

2. MORFOLOJİ İLE BİYOMEKANİK ARASINDAKİ
MÜNASEBET
• Son yıllarda yapılan biyodinamik ve biyostatik
araştırmalar göstermiştir ki, insan ve
hayvanlarda destek ve lokomasyona hizmet
eden kemiklerin şekilleri, genetik tabanın
dışında kemiklerin mekanik kuvvetlere (stres)
karşı gösterecekleri reaksiyonlara, kemiğin
makro arkitektürüne ve kemiği oluşturan
trabeküler yapıya (mikroarkitektür) sıkı sıkıya
bağlıdır.

3. • Form ve fonksiyon birbiri ile sıkı sıkıya
ilişkilidir. Yani iskeleti teşkil eden kemiklerin
her birinin formu onun fonksiyonuna uygundur.
• Kısaca quantitativ mekanik
analizler, destek ve hareket
aparatını oluşturan kemiklerde
bir kontrüksiyon prensibinin
geçerli olduğunu göstermektedir.
• Bu suretle, kemiklerin
karşılaştıkları tehlikeler elastiki
komponentlerden oldukça
zayıftır.
• Kemiğin uzunluğu, substantia
spongiosa'sının trajektoriel
arkitektürü kuvvetlere karşı en
iyi reaksiyonları vermektedir.

4. Biyomekanik
• Biyomekanik değişik bilim kökenlerince şu
şekilde tanımlanmıştır:
• 1.Webster`in sözlüğüne göre biyomekanik;
“Biyolojik kas çalışması ve buna bağlı ilke ve
bağıntıların mekanik temellerini inceler.”
• 2.Dorland’ın tıp sözlüğüne göre biyomekanik;
“ Mekanik kanunların yaşayan yapıların,
özellikle insan vücudu lokomotor (hareket)
sistemine uygulanmasıdır.

5. • Ancak bizim konumuz; biyomekaniğin spor
tekniklerinin analizine uygulanması olduğu için
biyomekanik, “İnsan-hayvan vücuduna etki
eden iç ve dış kuvvetlerle, bu kuvvetlerin
yarattığı etkileri inceleyen bilim dalıdır.” diye
tanımlanabilir.

6. Biyomekanik bu adı taşımadan çok önce, eski bir
tarihe sahiptir.
• Aristotle( MÖ-384-322): kasların hareketiniincelemiş ve onların geometrik analizleriniyapmıştır.
• BergamalıGalen (129-199): Vücudun bütün organları yapısal açıdan yapmaları gereken hareketleri en iyi
şekilde yapmak üzere şekillendirilmiştir. O halde tüm vücut yapısal işlemler olarak düşünebilinir
demektedir.
• İbni-sina (980-1037).”Tıp kanunu” kitabında anatomik sorunlara bazen mekaniksel olarak bakmıştır.
• Leonardo da Vinci (1452-1519): Kasların bir yay gibi çalıştığınıileri sürmüştür.Ayakta durma,yürüme,
oturma ve atlamanın mekaniğini incelemiştir.
• GallieoGallilei ( 1564-1642): Sarkacı geliştirmişve bununla kalp atımını ölçmüştür.
• William Harwey (1596-1650): Kalbin çalışmasını, iç yakımlı bir makinenin çalışmasına benzetmiştir.Gözün
analiziniyapmıştır.
• Giovanni Alfonso Borelli (1608-1679): Kol ve bacak gibi uzuvların mekaniğini incelemiş ve kemiklerin
kaldıraç gibi çalıştığınıileri sürmüştür. “De Motu Animalum” İsimli kitabında hayvanların temelde
makinalar gibi hareket ettiğini ileri sürmüştür.
• Robert Hooke (1608-1679): Hücre yapısını gözleyen ve hücre kelimesini lk ilk defa öneren bu şahıs aynı
zamandamekaniğin temel kurallarını da geliştirmiştir.
• Stephen Hales (1677-1761): Kan basıncının ölçülmesi, kalp ve atardamarlarıngenişleme özelliklerinin
ölçümlendirilmesiüzerinde çalışmıştır.
• Leonhard Euler (1707-1783): Damarlardapuls dalgalarının analizlerinigerçekleştirmiştir.
• Thomas Young (1773-1829): İşitme ve görme teorilerinekatkı yanında elastisitenin temel kavramlarını
açıklamıştır.
• Jean poisuille(1799-1869) Kan akımında viskosite ve direnç kavramlarının geliştirilmesi ve silindirik
tüplerde kan akımının incelenmesi konularında çalışmıştır.
• Hermann Von Heimholtz (1821-1894): Konuşma, görme, ses tonu ve renk algılamateorilerine katkı
sağlamıştır.
• Otto Frank(1865-1944): Kalp mekaniğinin anlaşılmasıüzerine çalışmıştır.

7. • Mekanik, fizik bilimlerinin en eskisidir. Kaldıraçları ve
suyun kaldırma kuvvetini kapsayan tarihteki ilk yazılı
mekanik prensipler Arşimet‘ e (M.Ö. 287-M.Ö. 212) aittir.
• Makara, eğik düzlem ve somun anahtarı ile ilgili
çalışmalar da antik metinlere kaydedilmiştir.
• Kuvvetlerin tesiri altındaki bir cismi meydana getiren
tüm parçaların, birbirlerine göre izafi olarak şekil
değiştirmediği cisme “katı cisim” denir.
• Biyomekanik araştırmalarda, genellikle insan-hayvan
vücudu katı cisim olarak kabul edilir.

8. Kinematik
• Hareketi meydana getiren iç veya dış
kuvvetlerle ilgilenmez.
• Kinematik; hareketin kendisi ile ilgilenir.
• Hareketi, miktar ve kalite yönünden analiz eder.
• Harekete bağlı olarak, vücudun veya objenin ne
kadar uzağa, ne hızla veya ne düzgünlükle
hareket etmekte olduğunu inceler.

9. Kinetik
• Hareketin meydana gelmesine neden olan
faktörleri inceler. Hareketin sonuçlarından çok
nedenleri üzerinde durur.

10. Statik
• Mekaniğin durağan ya da sabit hıza sahip
sistemlerini inceleyen dalıdır.

11. Dinamik
• Mekaniğin ivmeli hareket gerçekleştiren
sistemlerini inceleyen dalıdır.

12. Kuvvet ve Özellikleri
• Bir cismin hareket halini veya şeklini değiştiren etkiye
kuvvet denir. Kuvvet kavramı Newton’un ikinci kanunu
ile tanımlanmıştır. Bu kanun mekaniğin en temel kanunu
olduğu için burada zikredilmesi gerekir.
•
• Newton un ikinci kanunu: Bir kütle üzerine etki eden
kuvvet, söz konusu kütle ile, o kütlenin sahip olduğu
ivmenin çarpımına eşittir.
• Yani kısaca : F=m.a’dır.
• F=Kuvvet (Kg-m/sn2), m= Kütle (Kg),a= ivme(m/sn2),

13. Ağırlık merkezi
• Tamamen hayali bir noktadır.
• Simetrik objelerde geometrik merkezle aynıdır.
• Asimetriklerde ağır olan tarafa yakındır.
• Bu noktalar cisimlerin dengesi için önemlidir.
• Bazı cisimlerde cismin kütlesi dışındadır.

14. Kas kuvveti
• İnsan ve hayvanların duruşları
ile hareketlerini, kas kuvveti
sağlamaktadır.
• Kaslar, fiber ve sinirden gelen
uyarılarla büzülebilen
hücrelerden yapılmıştır.
• Kasın uyguladığı kuvvet, kesiti
ile doğru orantılıdır. 3,5-4
kg/cm2 dolayındadır.

15. Kas Kuvveti
• Kas kuvvetini dişi de yada erkekte de kasın çapı tayin
eder.
• Maksimal bir kasılmada kas, enine kesit alanının her
santimetre karesinde 3-4 kg'lık bir kuvvet oluşturur.
• Örneğin: Dünya çapında bir haltercinin quadriceps
femoris kasının çapı, yaklaşık 150 cm2 dir. Bu kasın
maksimal bir kontraksiyon da patellaya uyguladığı
kuvvet: (3.5 x150) 525 kg olur.
• Örneğin oldukça geniş çaplı bir kas olan gluteus
maksimusun (M.gluteus superficialis) 342 cm2 olduğuna
göre, ortaya çıkardığı gerim kuvveti, yaklaşık 1200 kg'dır.
• Bu özellik insan yada hayvanda değişmemektedir.

16. Sıkışma ve Gerilme
• Şekildeki blok F1=-F2 kuvvetleri tarafından
sıkıştırılmaktadır.
• Sıkışma miktarı kuvvetlerinin birisinin şiddeti
kadardır.
• Tendonların hareketine benzer.

17. Tendonların Özellikleri
• a- Bunlar gerilme durumunda bulunurlar,
sıkışma durumunda bulunmazlar.
• b-Kuvveti, boyları boyunca iletirler. Dik bir
şekilde iletemezler. Kuvvetin şiddetini
değiştirmeden, yönünü değiştirebilirler.
Tendon’lar kemikler üzerinden geçerek, kas
kuvvetinin yönünü değiştirebilirler.
• c-Sürtünmenin olmadığı durumda, tendon’un
her yerinde gerilme aynıdır.

18. Moment
• Katı bir cisme bir kuvvet uygulanırsa, cisim öteleme hareketi yapar.
Eğer cismin bir veya iki noktası sabit ise, cisim dönebilir.
•
Kuvvetin döndürme etkisinin ölçüsü moment’tir.
• Moment =F. d olarak tarif edilir.
• d, dönme eksenin kuvvete, dik uzaklığı

19. Tork
• Net moment-rotasyon-tork:Etki eden tüm tork’ların
toplamıdır.
• Güçler moment aksından geçerlerse, tork yaratamazlar.
• Dengede toplam tork=0
Biceps, en çok Tork’u 90º
Fleksiyonda oluşturur.

20. Kaslarda Boy ve Gerilme İlişkisi
• Vücuttaki uyarılmamış iskelet kası %20
oranında gerilme altında bulunur. Aşağıdaki
şekilde görüldüğü gibi; maksimum gerilme,
kasın istirahat boyunda elde edilir.
• Kas vücutta, bu boyda bulunur. Kasın boyu
daha uzarsa, gerilme azalmaktadır.

21. Ağırlık-kasılma hızı ilişkisi
• Ağırlık-kasılma hızı arasında ilişki logaritmiktir. Kasılma
maksimum olduğu zaman, kasılma hızı sıfırdır. Kas, bu
boyda izomotrik kasılma yaratır.
• Hafif cisimleri, ağır cisimlerden daha hızlı kaldırdığımızı
günlük hayattan biliriz. Ağırlık attıkça kasılma hızı
düşmektedir.

22. Kas Kuvvetinin Eklemlerde Yarattığı
Etki
• Bir kas, eklemin üzerinden geçip iki farklı
kemiğe tutunduğu zaman, iki önemli etki
yaratır:
• 1-Tutunduğu kemikleri eklem etrafında
hareket ettirir ve yerçekimi kuvvetine karşı
koyar.
• 2-Ekleme bir basınç uygular.

23. • Örn:M. biceps'in humerus ve ulna’ya uyguladığı kuvvetleri göstermektedir. Kasın
humerus ve ulna’ya uyguladığı F1 ve F2 kuvvetleri eşit ve ters yöndedir.
• Kemikleri eklemden ayıralım ve kuvvetlerin eklemin dönme noktasına etkisini
düşünelim. Şekil: b’ de humerus’a etki eden F1 kuvveti ulna’yı aynı yönde, aynı
şiddetle iter. Ulna’da, humerus’u F2 kuvvetiyle iter. Eklemin dönme noktasında
oluşan F1 ve F2 kuvvetleri eşit ve zıt yönlüdür. Kemiklere ayrı ayrı bakılırsa; bir
kemik kuvvet çiftlerinin etkisi altında kalmaktadır.
• Bu kuvvet çiftlerinin yaratacağı moment kemiği döndürür.
• Kısaca: Her iki eklemdeki hareketler bunların momentlerinden ileri gelmektedir.

24. Kemiklerdeki Bükülme Momentleri
• Kas kuvvetinin tutunduğu kemiğe dik bileşeninin
momenti, hareketi sağlamasının yanı sıra, kemiği
bükmeye çalışır. Buna "bükülme momenti" denir.
Ulna’nın bükülme momenti’ni incelemek için, ulna
ile humerus arasındaki açıyı 90° ve ulna’nın
ağırlığını 2 kg alalım.
• Ulna’nın uzunluğunu 1 cm olsun. Ulna’yı 10 eşit
parçaya bölelim,böylelikle her cm’de ki kuvveti
bulmuş oluruz.
• Her bir parçanın ağırlığı 0.2 kg’dır.

25. Bölmeler Mb
0 (0.2 x 0 ) 0.0
1 (0.2 x 1) + (0.2 x 0.5) 0.3
2 (0.2 x 2) + (0.4 x 1.0) 0.8
3 (0.2 x3) + (0.6 x 1.5) 1.5
4 (0.2 x4) + (0.8 x 2.0) -(1.6 x 0 2.4*
5 (0.2 x5) + (1.0 x 2.5) -(1.6 x 1) 1.9
6 (0.2 x6) + (1.2 x 3.0 )- (1.6 x 2)-(0.6x0) 1.6
7 (0.2 x7) + (1.4 x3.5) - (1.6x 3)-(0.6x1) 0.9
8 (0.2 x8) + (1.6 x 4.0) -(1.6 x 4)-(0.6x2) 0.4
9 (0.2 x9) + (1.8 x 4.5) - (1.6 x 5)- (0.6x3) 0.1
10 (0.5 x10)+ (2.0 x 5.0) –(1.6 x 6)- (0.6x4) 0.0
• Yandaki tabloda görüleceği
üzere 4. bölmede bükülme
momenti 2.4’ dür.
• Demek ki, kemik bu noktada
kırılacaktır.

26. Ağırlık Merkezi
• İnsanda ağırlık merkezi vücudun duruş şekline sık sıkıya bağlıdır.
Yapılan çalışmalar, yerçekimi merkezinin ikinci sakral vertebranın
(S2) 2-2,5 cm önüne isabet ettiğini ve buradan geçen yerçekimi
hattının, üst servikal vertebralar dışında, vertebral kolonu
kesmediğini göstermektedir.
• Dik durulduğu zaman, ağırlık merkezi, navicular arasında, topuk ve
matatarsal’ın temas noktalarının ortasında bulunmaktadır.

27. • Normal bir ayak, ağırlığın yere aktarılma işini üç kanal vasıtasıyla
yapmaktadır. Şekil’de görüldüğü gibi bu kanallar:
• 1.Kanal posteriore
• 2. ve 3. kanallar anteriore doğrudur. 2.Kanal, I, II, ve III parmaklardan,
• 3.Kanal ise IV ve V parmaklardan geçmektedir. Bu kanalların her birisine
düşen ağırlıklar önemlidir. Çünkü, ayakların normal ve anormal
fonksiyonları, bu kanalların yere uyguladığı basınca göre bulunmaktadır.
Görülüyor ki; denge ekseni, topuk ve II ve III'ün
arasından geçmektedir.

28. • Vücudun toplam ağırlığı 24 birim olarak kabul
edilir. Dik duruşlarda her bir ayak 12 birimini
taşır. Bu 12 birimin 6 birimini topuklar, diğer 6
birimini de parmaklar taşır.
• Parmaklarda ise 2,1,1,1,1 şeklinde bir dağılım
vardır.
• Örnek: 100 kg ağırlığındaki bir adamın her
ayağı 50 kg taşır Bunun 25 kg topuk, I.Mt 10
kg, II, III, IV ve V. metatarsalar 5 kg. yük
taşırlar.

29. Dört Ayaklı Hayvanlarda Ağırlık Merkezi
• İnsanlarda olduğu gibi, hayvanlarda da bacakların taşıdığı
yükler, ağırlık merkezinin yerine bağlıdır. Aşağıdaki şekil a’da
bir hayvanın yere uyguladığı kuvvetler ve onların tepkisi
gösterilmektedir, a ve b karşılıklı olarak, a ağırlık merkezinin
omuz ve kalça eklemine olan uzaklığıdır.

30. • Bacakların taşıdığı yükler, ağırlık merkezinin kalça
ve omuz eklemlerine olan uzaklığına bağlıdır.
• İnsandan farklı olarak, bacaklar eşit yük
taşımamaktadır.
• Ağırlık merkezinin yeri bacakların gövdeye destek
olması açısından, çok önemlidir.

31. • A,B,C ve D harfleri ayakların yere temas ettiği
noktaları göstermektedir.
• Ağırlık merkezi; ABC üçgeni içindeyse; hayvan
arka ayaklarından birisini kaldırabilir. Gövde,
ABC veya ABD bacaklarıyla dengede tutulur.
• Ağırlık merkezi CDE üçgeni içindeyse, ön
ayaklarından birisini kaldırabilir. Bu durumda
gövdeyi dengede tutan bacaklar, CDA veya
CDB’dir.
• Hayvanlar yürüme sırasında, sürekli olarak
ağırlık merkezlerini öne ve arkaya doğru
kaydırmaktadırlar. Yürüme sırasında sırtlarında
bir dalga hareketi gözlenir.

32. Gövdenin Arkitektürü
• Vertebra'lı hayvanlarda vücudun axis'i kemik,
cartilago, bağ dokudan oluşur.
• Yüksek vertebra'lılarda (hem karada hem de suda
yaşayan) mekanik durum farklıdır. Bunlarda
vücudun axis'i, vücudun ağırlığını taşır.
• Aynı zamanda axis arka bacakların lokomotif
kuvvetini de, nakletmek mecburiyetindedir.
• Çünkü hayvanlarda yer çekim istikameti ile, itici
kuvvet arasında bir dengeleme mevcuttur.

33. • Yapılan araştırmalarda köpeklerde vücudun
ağırlık merkezinin; proc.xiphoideus’tan
geçirilen yere paralel düzlemde gövde
uzunluğunun yaklaşık % 43.72 ‘si ön kola
daha yakın yerde yada 9. İntercostal aralık
seviyesinde olduğunu ortaya koymaktadır.

34. • Atlarda omuz ekleminin ön ucundan başlayan
ve tuber ishii’nin arka ucunda sonlanan hat
üzerinde vücut ağırlığının yaklaşık %42.86’ nın
omuz eklemi arkasına düştüğü yada bir başka
ifade ile omuz ekleminden 38 cm geride
dirsek ekleminin üstünde 14.intercostal
aralıkta olduğu görülmektedir.
• Bu seviye yer çekimine karşı vücudun hem
baskı yaptığı, hem de dengede olduğu
noktadır.

36. Atlarda Vücut kütle merkezi
• Ayaktaki bir atın kütle merkezi omuz eklem
ile tuber ischii arasında çekilen hat
üzerindedir. Ve yaklaşık 14. intercosta
seviyesindedir.

37. • Buradan; ön bacaklarda taşınan yükün, arka bacaklardan daha
yüksek olduğu (yaklaşık %55-60) gerçeği ortaya çıkmaktadır.
• Kısaca, atlar vücut ağırlığının 1/7 ‘ini, ön bacaklarla taşır.
• Köpeklerde ise, bu ortalama olarak vücut ağırlığının 2/3’üne denk
gelmektedir.
• Hayvanlarda ağırlık merkezinin belirlenmesinde baş ve boynun
ağırlığını hatırlamak gerekir.
• Bu nedenle köpeklerde gövdenin ön ve arkası arasındaki oran
60:40’dır. Ortalama atlarda ise, bu oran 55:45 ile 60 : 40 arasında.

38. • Vücudun göğüs kısmı kaburgalar sternum karın kısmında
vücut ağırlığının; ortalama %57’sini,
• ön bacakların her ikisi %14 ünü,
• arka bacaklar ise, %18-20’sine karşılık gelir.

39. Başın ağırlık merkezine etkisi

40. Yüke göre ağırlık merkezinin yer
değiştirmesi

41. • Baş ve boyun hareketi, vücut kütle merkezinin
yerini değiştirmede etkilidir.
• Çünkü baş, vücut kütlesinin %4’üne, boyun ise
%6’sına karşılık gelmektedir.
• Ön bacaklar, arka bacaklardan daha fazla yük
taşırlar.
• Hareket sırasında ön bacaklardaki ağırlık: hayvan
boynunu ileri uzattığında ön bacaklarda % 5
olarak artmakta , boynunu kaldırdığında ise
%2.5-3 oranında azalmaktadır.

42. Ağırlığın dağılımı-Denge
• Denge; tüm atlı disiplinlerin
temelidir. Bu amaçla ön bacaklar
üzerinde daha hassas durulur. Bu
çerçeveden hareketle denge için
özellikle bacaklarda ki suspansor
ligamentlerden, topuk, diz, kalça
sayesinde daha az streste
kalmasının sağlanmasıdır.
• Atın dengede olması demek;
humerus ve scapula ile femur
kısaca pelvis ekleminde ki açının
45º olmasıdır.
• Bu sayede
metacarpus/metatarsus’ların
yere dik olarak bir iz düşüm
gösterdiği görülür.

43. • Eğer; scapulohumeral açı ile femur açısı 45 º
den az yada 90º den fazla olduğunda ön ve
arka mt/mc kemiklerinin yere iz düşümü dik
olmayacaktır.
• Bu da önde carpal ve arkada topuk eklemine
daha fazla yük binmesi ve daha fazla streste
kalması demektir. Bunun sonucu olarak çeşitli
topallıklar ve laminitis vakaları görülecektir.

44. Sacrumun en tepe noktası ile en kısa sacral omur arasındaki açı 24 °
den az yada fazla olması coxofemoral açıyı etkilemekte (ve) Mt ların yere
olan dik iz düşümünü etkilemektedir.

45. • Boynun hareketi kısaca baş ve boyun vücut
ağırlığının %10’(una) karşılık gelmekte ve
denge merkezinin yer değiştirmesine neden
olmaktadır.
• Örn: At başını ileri 10 cm uzattığında, ağırlık
merkezinin 1 cm ileri taşınmasına bacaklara
dağılan yükün değişimine neden olmaktadır.

46. Omurganın yapısı
• Biyomekanik olarak omurganın yapısına baktığımızda,
atlar diğer kedi ve köpeklere göre daha sınırlı bir hareket
kabiliyetine sahiptir.
• Equideler de omurga iki önemli fonksiyon yapar:
• 1-Vücut kütlesini taşır,
• 2- Arka bacaklardan gelen itme gücünü, ileri doğru
yönlendirir.

47. • Buna, başın gövdeye bağlanışı ve boynun elastik
özelliği neden olmaktadır. Elastik Başa karşılık,
columna vertebralis’in ve pelvisi’in ihtiva ettiği
kaslar, omurgayı katı pozisyonda tutarlar.
• Aynı şekilde karın kasları sternum’u da gergin
vaziyette tutar.
• Baş ve gövdedeki bu gergin yapıya kaburgalar,
karnın oblik kasları ve m.transversus abdominus da
asma köprü ipleri gibi bağlantılarıyla katılır.

48. • Boynun hareketi, sistemin taşınmasına etki
eder.
• Karın kaslarından m.rectus abdominus’un
kasılması boynunda gerilmesine neden olur.
Aynı şekilde, arka bacakların itici gücü yada ön
bacakların çekici gücü indirect olarak bu olaya
katkı sağlar.

49. • Hareket sırasında katı yani az elastikiyete sahip
olan sırt ve bel bölgesinde hareketliliğin 17th
ile ilk 3 L omur seviyesinde en yüksek hatta
eşit olduğu,
• Dönme hareketi sırasında ise, 10.Th omurda en
yüksek, L1 de ise en düşük olduğu görülür.

50. • Rotasyon ve lateral’e doğru bükülme esnasında, Columna vertebralis’in
thoracal ve lumbal bölgesindeki farklı mekaniksel davranışları.

51. • Tırıs sırasında en yüksek gerilme m.rectus
abdominus’da olmaktadır. Çünkü, bu kas
Agonist olarak kasılmaktadır.
• Oysa bu kasın antagonisti bilindiği gibi,
m.longissimus dorsi’dir.

52. Tırnağın biyomekaniği
• Tırnağın biyomekanik zorluğunu anlamak
oldukça güçtür. Çünkü gerek iskelet yapı,
gerekse yerden gelen tepkimelere karşı analiz
yapmak hiç kolay değildir.
• Yerden gelen tepkimeler, adımların uzunluğunu
etkilemektedir.

53. • Tırnağın ilk yere temas ettiği 30 milisaniyelik
zamanda darbenin sönmesi çok önemlidir.
Çünkü vücut ağırlığı bu safhada çok düşüktür
hatta yok denecek kadar azdır.
Dururken( a) Yürüyüş (b) Tırıs © Eşkin
(rahvan)
gidişte (d)
Eşkin fakat
tempolu değil.
Ön bacak 0.3 0.6-0.7 1-1.1 0.9 1.2
Arka bacak 0.2 0.4 0.8-0.9 - -
Yukarıdaki tablo Vücut ağırlığının farklı adımlarda yerle teması sırasında ön ve arka
bacaklarda ne kadar arttırdığının tablosudur.
a(Kainer 2002, p 22)
b(Hodson et al. 2000)
c(McLaughlin et al. 1996)
d(McGuigan and Wilson 2003)
e(Hodson et al. 2001)
E Q U I N E H O O F B I OM E C H A N I C S
Ör:400 kg lık bir atın ön bacağı dururken : 400x 03=120 kg

54. Tırnağın dönme mekanizması
• Tırnağın yer ile olan teması üzerine tırnağın
yapısında meydana gelen özelliklere baktığımız
da:
• Tırnak %1-2 oranında dönme özelliği gösterir.
• Bu dönmeye” tırnağın dönme mekanizması”
denir.
• Bu dönme; tırnağın abaxial yönünde, hem
corium coronairum’da, hem de distal kenarda
genişleme şeklinde olur.

55. • Bu eylem tırnak duvarında caudoventral
yönde şekillenirken,
• Solea’nın merkezi kısmı ventrale yayılma
tarzında kendini gösterir.
• Topuğun esnemesi 2-4 mm arasında değişen
bir yayılma şeklindedir.

56. Solea’nın davranış özelliği
• Solea’nın yürüyüş sırasındaki davranışına
baktığımızda, yumuşak zeminde yürüyüşlerde
solea’nın yayıldığını, sert zeminlerde ise konkav
bir yapıya büründüğü görülür.
• Soleanın bu davranışına; linea alba üzerine
gelen vücut ağırlığının 3. Phlanx’a , 3.
phalanx’ında üzerinde corium soleare üzerine
yaptığı basınç neden olur.

57. • Deneysel çalışmalar göstermiştir ki, tırıs
yürüyüşlerde zeminden gelen darbenin %67
oranında azaltılmasında, tırnağın genişleme
kabiliyeti neden olabilmektedir.
• Bunun yanında tırnağın palmar kısmının orta
bölümü yerden gelen enerjiyi absorbe eder.
• Topuğun asıl fonksiyonu, tırnak yere dik
bastığında genişleme ve yerden gelen
darbeyi absorbe etmektir.

58. Parmakların ekseni
• Yandaki resimde uygun bir
toynak açısı görülmektedir.
Tırnak ve phalanx pirima
uyum içindedir.
• Parmakların I.phalanx’ın
ekseninden geçirilen hayali
bir çizgi, tırnak ön duvarına
paralel olarak aşağı
inmelidir.

59. Düzgün basış
• Ayağın yere düzgün basıp basmadığının
tespitinin yapılmasında, Equipometry
olarak tanımlanan iskelet noktalarının
konformasyonu(ölçümlerini) almak önem
taşır.
• Noktalar kemiklerin segment uzunlukları
ve kritik açıların sınırlarını ölçmek için
kullanılır.
• Segment uzunlukları ve açıları yolu ile
hareket aralığını, alt ekstremitelerdeki bir
asimetri veya sapma, düzensiz
hareketleri, birçok Osteolojik hastalık ve
/ veya topallıkların tespitinde önemli bir
ayraçtır.

60. Tırnak balansındaki sapma
• Yandaki şekilde
görüleceği üzere
collateral yada lateral
hareket olarak
tanımlanan durumda
parmakların axis
yönündeki
hareketinde kasların
etkisi yoktur. P3, P2 yi,
P2 de P1 etkisi altına
almaya çalışmaktadır.

61. Kalça ekleminin yüksekliği
• Hızlı ve yavaş yürüme arasındaki fark, kalça ekleminin seviyesinden
kaynaklanmaktadır. Aşağıda ki şekilde görüleceği üzere; kalça eklemi
(KE) yukarıda ise, adım kısa(yavaş yürüme),
• (KE) aşağıda ise, büyük adım (hızlı yürüme) gerçekleşir. Hızlı yürüme
esnasında, femur’un başı yere yakın olduğu için, salınım yapan bacak,
yavaş yürümeye nazaran daha çok kısalır. Bu nedenle, hızlı yürüme
daha çok kas hareketleri gerektirir.

62. Hareket (Locomotion) Esnasında Ayaklardaki
Ağırlık dağılımı
• Yürüme, vücut ağırlık merkezinin öne doğru dengesini kaybetmesiyle başlar,
• Şekil a’da yerçekimi etkisi altında bulunan ağırlık merkezi vücudu öne
doğru ivmelendirir.
• Şekil b’de, yerçekimi tarafından vücut öne doğru çekilirken, topuk ve ayak
bileğini yukarı doğru kaldırılmaktadır. Böylece, ağırlık merkezi eski
seviyesine çıkartılmakta ve düz bir seviyede tutulmaktadır.
• Şekil c’de ise; bu hareketler boyunca, yerçekimi dengesini kaybetmiş vücudu
öne doğru çekerken, kas kuvveti düzeltmeye çalışmaktadır.
• Yavaş bir hareket için kas kuvveti çok azdır. Ancak, koşarken, merdiven
tırmanırken, dağa çıkarken kas kuvveti yerçekimine göre daha çok kuvvet
harcamak durumundadır.

63. a
bb
c c
0.36
0.05
0.24
450
450
450
450
a
b
b
c
d
0.08
0.28
450
450
450
450
450
O O
XX
800
0.02
0.39
Femurun sağrı ile
olan açısal değeri,
femur dik konuma
geldiğinde ,yükseklik
olarak 0.02000 m
daha artar.
Total yükseklik 1.39224 m Total yükseklik 1.36434 m

64. Ön ve arka bacakların yerden vertical uzunlukları
Scapula (a) 0.28991m.
Humerus (b) 0.21920 m.
Radius 0.36000 m.
Carpus 0.05000 m.
Metacarpus 0.24000 m.
Phalanges (c) 0.11313 m
Eklemlerin uzaması,
tırnak, topul vs
0.12000 m.
Total yükseklik 1.39224 m
ilium (a) 0.28384 m.
Femur(b) 0.27575 m.
Tibia (c) 0.25455 m.
Tarsus 0.08000 m.
Metatarsus 0.28000 m
Phalanges 0.12020 m.
Sağrı ile Tuber
ischii arası
0.02000 m
interarticular
menisci, cartilages,
skin, tırnak vs için
0.05000 m.
Total yükseklik 1.36434 m

65. a
bb
c c
0.36
0.05
0.24
550
600
1450
350
800
a
b b
c
d
0.08
0.28
650
600
700
O O
XX
0.14
150°
d
800
0.02
0.39
Femurun sağrı ile
olan acısal değeri,
femur dik konuma
geldiğinde yükseklik
olarak 0.02000 m
daha artar.
Total miktar 1.52623 m. -1.39224 m=
0.13399m fark çıkar
Total miktar 1.45554 m. –1.3643 m=
0.0912m fark çıkar

66. Öne arka bacakta hareket sırasında kazanılan açılara göre elde edilen
yükseklik.
Scapula (a) 0.55507 m.
Humerus(b) 0.25394 m.
Radius 0.36000 m.
Carpus 0.05000 m.
Metacarpus 0.24000 m.
Phalangs (c) 0.14722 m.
Kıkırdak, tırnak vs 0.12000 m.
Total miktar 1.52623 m.
Total miktar (ilk)----
-
1.39224 / 0.13399
m fark var
a = 0.26 m. sin. 35° = 0.14912 m.
b = 0.39 m. sin. 80° = 0.38407 m.
c = 0.36 m. sin. 70° = 0.33828 m.
d = 0.17 m. sin. 65° = 0.15407 m.
a = 0.41 m. sin. 60° = 0.35507 m.
6 = 0.31 m. sin. 55° = 0.25394 m.
c = 0.17 m. sin. 60° = 0.14722 m.
Ilium (a) 0.14912 m.
Femur(b) 0.38407 m.
Tibia(c) 0.33828 m.
Tarsus. 0.08000 m
Metatarsus 0.28000 m
Phalangs(d) 0.15407 m.
Sağrı ile Tuber ischii arası 0.02000 m.
interarticularmenisci, cartilages, skin,
tırnak vs için
0.05000 m.
Total miktar------------------------
Total miktar (ilk)------------------
-
1.45554 m.
1.36434/0.0912m

67. • Bazı özel yetiştirilen süratli atlarda sağrı
cidago’dan daha yüksektedir .
• Bu daha çok avcıların; steplerde ve yokuşlarda
koşturulacak hayvanlar için tercih ettiği bir
özellik olarak aranılır.
• Ancak unutulmamalıdır ki, arka bacaklar daha
uzun ve güçlü olmasına rağmen, ön bacaklar
ağırlığı kompoze edebilecek niteliktedir.

68. Yere dokunma safhası
• Tırnak yere değdiğinde vücut ağırlığının tırnak üzerine herhangi bir etkisi
olmaz, ancak daha sonra yerle temas tam (olarak) sağlandığında; ayak
kemikleri zincirleme etki yaparak birbirine çarpar. Tırnak yere ilk değdiği
anda öne ve aşağıya doğru bir frenleme etkisi yaratır.
• Yere tırnak bastığında yerden gelen darbeler; tırnak, kemik ve eklemler
üzerinde güçlü bir vibrasyon etkisi yaratır.

69. • Vibrasyon tırnak üzerinden tüm bacak boyunca
iletilir. Tırnak yerde ileri doğru itildiğinde yer ile
arasında bir çekiş gücü şekillenir. Bu aşamada,
tırnak ve bacağın alt kısımlarında sakatlık riski
yüksektir.
• Çünkü tırnak yere sürtündüğünde, kuvvetli bir
fren etkisi yaratılacaktır.

70. • Yere tam bastığı safha (full contact):
• Tırnak frenleme ile durduğunda destek aşaması
başlar. Vücut tam ağırlığını tırnak ve bacak üzerine
yükler.
• Topuk eklemi aşağıya doğru eğildikçe, suspensor
aparatlarda ve flexor tendonlar da gerilmede başlar.
• Yerden gelen şoklara karşı bacağın esnemesi sayesinde,
at yorulmadan koşma yeteneğine sahip olur.

71. • Kalkış safhası :Destek aşamasının sonunda tırnak yere karşı
bacağı ileri doğru itebilmek için askıya alır.
• (Bu durum) yüzeyle olan temas, sürtünme gücü ve yere
karşı parmaklarda olan tepki kuvvetine karşılık, tırnağın
yerle olan temasının kesilmesi bakımından önemlidir.
• Bu son aşamaya ZEMİN ÖTELEME’de denir.
• Topuğun kaldırılması ile tırnağın bükülmesine ise
“TIRNAGIN YUVARLANMASI“ adı verilir.

72. • Kalkış safhasında yük;ligamentlere, tırnağın
duvarına ve tırnak ucuna yük biner.
• M.flexor dig. superficial tendon iyice kısalır.
Bu şekilde tırnak ve bacak yarı otomatik bir
şekilde salıncak gibi sallanma pozisyonuna
gelir.

73. Lig.Nucha’nın özelliği
• Lig.nuchae, esnek bir yapıya sahiptir.
Ancak hayvanın başını otlama
sırasında yere uzatacak kadar esnek
değildir. Geleneksel anatomiye göre
üst boyun kaslarına destek olmaktır
şeklinde tanımlanır.
• Yürüyüş sırasında ligamentin enerji
depolaması özelliği nedeniyle baş ve
boynun taşınması için gerekli olan
enerjinin %55’i,
• Tırıs ve dört nalda ise %31-33’ünü
karşılar.
• Dolayısı ile kaslar üzerindeki baskıyı
azaltır.

74. Omurlarda Hareketin biyomekaniği
• 1- Lumbosacral alan en fazla hareket kabiliyetine sahip
olan alandır. TL bölgedeki dorsoventral yer değişikliği
sternum ile pubis arasındaki gerilimle artar.
• 2-Baş ventrale doğru büküldüğünde, lig.nucha gerilir.
Lig.nucha da thoracolumbal spinosus’ lara bağlandığı
için, bu omurları kendine doğru çekerek onlara flexion
yaptırır.

75. • 3-Pubis ve sternum arasındaki gerilme
M.rectus abdominus’taki gerilme aynı
zamanda lumbar omurlara flexion yaptırır.
• Bu flexion’un asıl amacı; lumbosacral flexiona
destek vermektir.

76. • Her bir intervertebral eklem, hemen
yakınındaki corpus vertebrayı etkiler.
• Flexion sırasında her bir corpus vertebra biraz
daha içe doğru kayar.
• Ekstensiyon da ise tersine bir hareket, yer
değiştirme söz konusudur.

77. • Eklem yüzlerinin özellikle disk’in, biyomekanik
olarak etkisi çok önemlidir.

78. • Thoracolumbal omurların proc.spinousus’larında lateral
flextion’da axial rotasyonla bağlaşık tepkimeleri.
• Functional kinematics of the equine back. P. René van Weeren
• Yürüyüş sırasında flexion
extensiyon hareketlerine
baktığımız da:
• Th10 da (7º), lateral
bükülme
• Pelvic segmentinde ( 5-6º),
• Thoracolumbal bölgede ise
Th17-L5 arasında yaklaşık
(<4º) lik bükülme söz
konusudur.
• Tırs gibi süratli koşularda
tüm vertebralarda sapma
2.8-4.9º,
• axial sapma ise 1.9-3.6º ı
aşmamaktadır.

79. • Büyük vücut ağırlıklı hayvanlarda
örneğin; gergedan ve fillerde
eklemlerdeki açı yüksektir.
• Bacaklar özellikler fillerde sütun gibi
diktir. Bu sayede büyük miktarda
güç üretebilmektedirler .
• Ayrıca; omurgaları fleksibildir.
Koşarlarken her adım atışlarında
omurlar fleksiyon ve extensiyon
yaparlar. Bu nedenle bu tür
hayvanlara: KALDIRAÇ BACAKLILAR
denir.

80. • Atlar da; ön bacaklar fillerdeki gibi düzdür, arka bacaklar ise
kediler gibi açılıdır.
• Atlar; eğitim, disiplin (ve) yapacağı işi düzgün yapabilmesi de
dahil bir çok hareketlerde arka bacaklarını da kullanır.
• Atlar da ön bacaklarla arka bacaklar aynı işlemi yapamazlar.
• Artistik olarak ön bacaklarını kaldırıp bileklerini bükebilirken, arka
bacaklar bunu yapamazlar.
• Atlar, ön bacakların pozisyonlarını kontrol ederler.
• Atlar da; ön bacakların asıl önemli işlevi, atın hızlanması ve
dönüşünü kontrol etmesidir.

81. • Fizik kuralı olarak denge demek, etki ve tepkinin
eşit olması demektir.
• Atın tırnağı yere temas ettiği zaman, yerden de
ona zıt bir kuvvet verilir.
• Ancak yerin vermiş olduğu tepki kuvveti, daha
yüksektir. Temel olarak arka bacakların yarattığı
itme gücü, ön bacakların yere temasıyla biter.
Atın dengesi tamamen ön bacaklar üzerinden
sağlanır .
•
• Böylelikle zeminden gelen kuvvetin yönü ve
şiddeti, atın hızını ve yönünü belirleyen güç
olur.

82. • Hareket halindeki atın dengesi, 4’lü karşıtla
sisteminin karşılıklı çalışmasıdır.
• Arka bacaklar iterken, ön bacaklar yerden
gelen tepkimelere karşı koyan olarak karşımıza
çıkar.
• Arka bacağın; hem daha uzun, hem daha sert,
hem de zemin üzerindeki sürtünme gücüne
rağmen vücudu daha güçlü itebilmesi
sayesinde at, ön bacakları üzerinde dönebilir.

83. • Atlar, koşmaya uygun hayvanlardır.
• Hızlı koşmak demek;
• Bu türlerde bacağın alt kısımlarında hafif
tendon yapısına sahip olması, buna karşılık
uzun bacaklı olanlarda ise tırnağın geniş
olması karakteristiktir.

84. ÖN BACAĞIN BİYOMEKANİK ÖZELLİĞİ
• Ön bacakların en önemli rolünün; vücut
ağırlığının büyük bir kısmını taşıdığını ve omuz
kemerinin iskelet yapısının da yükü hafifletici
bir rol oynadığını bilmemizdir.
• Bu eylem sadece scapula tarafından değil, aynı
zamanda bazı türlerde clavicula’nın varlığı da
etkin olmaktadır.
• Bilindiği gibi scapula vücuda kaslar aracılığı ile
synsarcosis tarzında bağlanır.

85. Pasif Duruş Aparatları
• Minimal kas eforuyla ayakta dinlenebilmektedir.
• Gerek ön, gerekse arka bacaktaki topuk eklemindeki
aşırı gerilmeyi engeller.
• Suspensor aparatlar bir askı şekillendirerek topuktaki
gerilemeye karşı koyar.
• Superficial ve profund tendonların accesory (check)
ligamentleri (ön bacak), pasif destek veren gergi bantları
gibi fonksiyon üstlenir.
• Suspensor aparat, S.Ligamentin bir parçasıdır. Proximal
susam kemikleri üzerinde bir baskı yaratır.
• Aynı zamanda m.ext.dig.com. tendosu ile de birleşir (ve)
parmakların dorsal yüzünü stabilize eder.

86. • M. serratus ventralis; iki scapula arasında
beşik gibi bir hareketliliğe ve bu sayede
gövdenin hareketinden doğan aşırı
gerilmeden omuzları korumuş olur.
• Bu şu demektir. Gövdenin ağırlığı bacaklara
dik olarak aktarılırken, vücut ağırlığının yapmış
olduğu baskılar sonucunda bacaklarda
herhangi bir sapma meydana gelmeksizin
omuzun biri yukarı kalkarken, diğerinin
düşmesi olayıdır.

87. • M.serratus ventralis’in thoracal parçası özellikleri
bakımından, kuvvetli tendinöz bir yapıya sahiptir.
• Dolayısıyla; kas efor sırasında minimal seviyede enerji
harcayarak, ağırlığın daha rahat taşımasına neden
olmaktadır.
• Bu dinlenme olayına baktığımızda; vücut ağırlığı
m.serratus ventralis insertion yolu ile omuzun
flexion hareketine yardım eder. Bu düzenlemeyle
omuz öne doğru flexion hareketiyle çıkarken, buna
m.biceps brachii vem.supraspinosus’un izometrik
olarak kasılması destek verir.

88. Check ligamentler(destek aparatı)
• Locomation sırasında iki check ligamentler ile
carpal eklem sınırlandırılır. Bu ligamentler;
• Radius’un distal ucu ile m.flexor
dig.superficilais arasındaki, proximal check
ligament,
• Carpus ile m.flex.dig. profundus tendosu
arasındaki, distal check ligament(’dir.)

89. • ÖN BACAKTA:
• M.serratus ventralis thoracis’in scapulaya
bağlantısının kirişsel özelliği ve scapulohumeral
eklemi biraz flexion’da tutar. Bu da biceps kasını,
tansiyonda tutması anlamına gelir.
• Lacertus fibrosus, m.ext.carpi radialis üzerinden
carpal eklemi pasif olarak extension’da tutar.
• M.triceps de olecranon üzerinden dirsek
eklemini extensiyon da tutar.

91. • Arka bacakta:
• Minimal musculer efor
ile Patellar kilit sistemi
mekanizması sayesinde
dizin extension
pozisyonunda tutulması.
• Minimal kas eforu
derken m. gudariceps ile
m.tensor fascia lata’nın
patella’yı mediale doğru
çekmesi kast edilir.

92. ARKA BACAĞIN BİYOMEKANİK YAPISI
• 1-Sacroiliac eklem arka bacakların yükünü,
süspanse eder. Bu yapı, gövde ağırlığının arka
bacaklar üzerinden (itilmesini) aktarılmasını
sağlayan bir etki yapar.
• 2- Arka bacak kasları, vücudu ileri doğru hızla
sagittal (ok istikameti) yönünde iter.
• 3-Patellar kilit mekanizması; hem diz eklemini,
hem de topuk eklemini immobilize eden kilit
sistemidir.

93. • Karşıtlar sistemde (reciprocal
sistem):
• Cranialde: M. fıbularis tertius
• Caudalde: m. flexor digitalis
superficialis ve
m.gastrocnemius kası yer alır.

94. • Her iki kas grubu, art. genu ve
art. tarsi'de hareketleri
koordine ederler.
• Bu kaslarda muskuler doku
az olduğundan, kasların
hareketleri statik olarak
kabul edilir.
• M.fibularis tertius’un
bağlantısı nedeniyle, normal
olarak diz eklemini extention
halinde tutmaya çalışırken,
topuk ekleminde fleksiyona
neden olur.

95. Arka bacakta biyomekanik yapı kısaca:
• 1) Diz eklemindeki çökmeye karşı, patellar kilit sistemi
• 2) Topuk ekleminin çökmesine yani fleksiyonuna karşı,
karşıtlar sisteminin devreye girmesi. Bu sistemde topuk ve
diz eklemi syncronize çalışır. Diz eklemi patellar kilit sistemi
ile fikse edildiğinde, topuk eklemi de fikse edilmiş olur.
• 3) Topuk eklemi ve parmaklar arasında aşırı gerilme; ön
bacaktakine benzer olarak sesamoid ligametler, suspensory
ligament (m.interosseus medius’un kirişleri), superficial ve
profund flexor kasların tendoları ile Profund tendonun
accesory(tarsal-cehck) ligament ile sağlanır.
• Arka bacakta, superficial check ligament yoktur.

96. SIĞIRLARDA ESNEK AYGITLAR
• Sığırlarda ayağın esnek organları bulunmaz.
• Bu nedenle de, basış anında vücut ağırlığının
uygun bir biçimde tırnaklara dağılabilmesi ve
esnek organlar bulunmaksızın vücut ağırlığının
taşınabilmesi, tırnağın mihanikiyetine bağlıdır.
• Bu olay şöyle gelişir: Hayvan ayağını yere bastığı
zaman, tırnağın arka yarımı ile yumuşak ökçeler
geriye ve yana doğru genişleyerek yayılırlar.
Tırnağın ön kısmının üst tarafı daralır, alt tarafta
ise küçük bir bölüm hareketsiz olarak kalır.

97. Tırnak baskı altında
.
*

98. Tırnak baskı altında

99. Tırnak baskı altında

100. Tırnak baskı altında

101. Tırnak baskı altında

102. Tırnak baskı altında

103. Tırnak baskı altında

104. Tırnak baskı altında

105. Tırnak baskı altında
.Suspensor ligament’deki gerilmeye dikkat

106. 3. ph. ‘da mineral kaybına bağlı olarak balansın
değişmesine örnek

107. 107
Kemik zamanla erimeye (aşınmaya) başlıyor. medial taraf

108. 108

109. 109

110. 110
lateral tarafta şişkinliğin yayılması

111. 111

112. 112

113. 113

114. 114

115. Tırnağın yere düzgün balansla basması sonucu,
altındaki yumuşak dokuda görülen tablo

116. 116

117. 117

118. 118

119. 119

120. 120

121. 121

122. 122

123. 123

124. Ayak eklemlerindeki eğilme

125. Suspensor ligament’teki gerilme