Tytuł projektu:

Ocena funkcjonowania układu mięśniowo-szkieletowego podczas różnych sposobów noszenia plecaków szkolnych.

Realizacja:

Projekt realizowany przez uczniów I LO w Gliwicach 

Opiekun naukowy projektu:

prof. dr hab. inż. Robert Michnik

Opiekun pomocniczy:

mgr inż. Hanna Zadoń

Cel projektu:

Celem projektu jest przeprowadzenie badań biomechanicznych pozwalających na ocenę funkcjonowania narządu ruchu przy różnych sposobach noszenia plecaków szkolnych.

Motywacja do podjęcia tematu projektu:

Podjęcie tej tematyki badań wynika z potrzeby pozyskania informacji o potencjalnie negatywnych skutkach przeciążania narządu ruchu uczniów będących wynikiem nieprawidłowego noszenia plecaków oraz ich nadmierną wagą. Dane statystyczne wskazują jednoznacznie, że odsetek młodych osób z wadami postawy ciała od kilkudziesięciu lat nieustannie wzrasta. Szacuje się, że wady postawy ciała mogą dotyczyć nawet 75% młodych osób. Tak duży odsetek wad postawy ciała uczniów jest wynikiem z jednej strony sedentarnego stylu życia, unikania aktywności fizycznej. Wady postawy ciała dodatkowo mogą się pogłębiać przez nieprawidłowe lub nadmierne obciążanie tułowia noszeniem plecaków szkolnych.

Metodyka badań:

W trakcie realizacji projektu przeprowadzone zostały zarówno badania doświadczalne jak i modelowe pozwalające na wyznaczenie sił zewnętrznych i wewnętrznych działających na narządu ruchu uczniów podczas noszenia plecaków. Program badań przewidywał przeprowadzanie badań obserwacyjnych, w ramach których zostanie sporządzona dokumentacja zdjęciowa prezentująca różne sposoby noszenia plecaków przez uczniów I LO w Gliwicach. W tym etapie badań zostały również przeprowadzone pomiary masy noszonych plecaków. Na podstawie tej fazy badań uszczegółowiono metodykę badań doświadczalnych obejmująca pomiary sił reakcji podłoża (platforma Zebris FDM-S), pomiary kinematyki oraz ułożenia poszczególnych segmentów ciała (system pomiarowy Noraxon). Badania obejmowały  zarówno pozycje statyczne (pozycja stojąca, pozycja siedząca), jak również typowe czynności dynamiczne (chód, siadanie i wstawanie z krzesła, podnoszenia przedmiotów). Program badań został uszczegółowiony o warianty różnego typu sposobów noszenia plecaków.

W kolejnym etapie opracowane zostały modele matematyczne umożliwiające identyfikację obciążeń układu szkieletowo-mięśniowego w obrębie kończyn dolnych oraz odcinka lędźwiowego kręgosłupa. Modele te zostały wykorzystane do przeprowadzenia wielowariantowych symulacji numerycznych i wyznaczenie sił mięśniowych oraz reakcji w stawach kończyn dolnych oraz kręgosłupa lędźwiowego.

Ostatni etap badań obejmował analizę wyników badań, sformułowanie wniosków końcowych oraz przygotowanie artykułu naukowego i wystąpień konferencyjnych.