1. Úvod 17 // 1.1. Metody a cíle biomechaniky (J. Němec, V. Kafka) 17 // 1.2. Vývoj uplatnění mechaniky v živých systémech 29 // Literatura 34 // 2. Biomechanika tkání, orgánů a orgánových struktur 35 // 2.1. Úvod (J. Valenta) 35 // 2.2. Základní biomechanické problémy živé tkáně 37 // 2.3. Identifikace mechanických vlastností živých tkání 48 // 2.3.1. Nelineární teorie termodynamiky kontinua 48 // 2.3.2. Základní znaky evolučních rovnic 54 // 2.3.3. Určení konstitutivní rovnice biomateriálů pomocí nepřímé úlohy 57 // 2.3.3.1. Řešení nepřímé úlohy metodou konečného elementu 61 // 2.3.4. Stanovení makronapjatosti biomateriálů pomocí hraničních hodnot zatížení // a posuvů 65 // 2.3.5. Stochastický model odezvy biomateriálů s uvážením vnitřních stavových proměnných (V. Bina, J. Valenta) 72 // 2.3.5.1. Stanovení středních hodnot s ohledem na stochastickou závislost // experimentálních dat 81 // 2.3.6. Aplikace teorie katastrof na vývoj biosystémů (J. Valenta) 83 // 2.4. Bioelasticita vybrané skupiny měkkých a pevných tkání 88 // 2.4.1. Biomechanika srdečního svalu (myokardu) 91 // 2.4.2. Deformabilita červených krvinek 98 // 2.4.3. Biomechanická odezva trámčité kostní tkáně (spongiózní kost) 108 // 2.4.4. Piezoelektrická odezva kostní tkáně na mechanické zatížení 115 // 2.4.5. Využití teoretického modelu směsi při řešení úloh remodelace kostní tkáně 129 // 2.4.6. Poznámka k využití momentových napětí a mikropolární teorie k popisu mechanické odezvy kompaktní kostní tkáně 132 // 2.5. Biokompatibilita 133 // 2.5.1. Některé problémy kompatibility povrchu implantovaného materiálus proudem krve 134 // 2.5.2. Biokompatibilita syntetických makromolekulárních materiálů 136 //
2.5.3. Některé problémy biokompatibility umělých orgánů 140 12 // 2.5.4. Biokompatibilita materiálu pro zubní protézy 143 // 2.6. Využití metody konečných elementů při modelování mechanických vlastností živých tkání 144 // 2.6.1. Formulace metody konečných elementů pro úlohys velkými posuvy a konečnými deformacemi 145 // 2.6.2. Metody pro řešení rovnic rovnováhy 154 // 2.6.3. Využití metody konečných elementů při řešení vybraných úloh biomechaniky . 160 // 2.6.3.1. Mechanická odezva plicní tkáně, srdečního svalu a stehenní kosti 160 // 2.6.3.2. Analýza namáhání meziobratlové ploténky při osovém zatížení 164 // 2.7. Základní mechanické vlastnosti lidských tkání pohybového systému (P. Komárek) 172 // 2.7.1. Kostní tkáň 173 // 2.7.2. Chrupavková tkáň 192 // 2.7.3. Tkáň svalová a šlachy 199 // 2.7.4. Vazivo 203 // 2.7.5. Příklady 205 // 2.8. Mechanické vlastnosti lidských tkání oběhového ústrojí 222 // 2.8.1. Srdeční svalovina 223 // 2.8.2. Artérie 227 // 2.8.3. Deformabilita vén 237 // 2.9. Mechanické vlastnosti lidských tkání dýchacího a zažívacího ústrojí 243 // 2.9.1. Hrtan a průdušnice 243 // 2.9.2. Zuby 245 // 2.9.3. Jícen 247 // 2.9.4. Žaludek 249 // 2.9.5. Mechanické vlastnosti střeva 252 // 2.10. Mechanické vlastnosti některých jiných tkání lidského těla 255 // 2.10.1. Nervová tkáň 255 // 2.10.2. Kůže 257 // 2.10.3. Deformabilita vlasové tkáně 261 // 2.11. Rychlost stárnutí tkání 262 // 2.12. Některé další aplikace biomechaniky (J. Valenta) 267 // Literatura 269 // 3. Materiály pro implantáty v kostní chirurgii 280 // 3.1. Úvod (K. Löbl) 280 // 3.2. Kovové materiály 281 // 3.2.1. Úvod 281 // 3.2.2. Kovy a jejich slitiny 282 // 3.2.3. Kovy schopné pasivace 282 // 3.2.3.1. Antikorozní ocele 283 //
3.2.3.2. Slitiny kobaltu 284 // 3.2.3.3. Slitiny titanu 286 // 3.2.3.4. Kovové materiály zpracované práškovou metalurgií 286 // 3.2.3.5. Porézní kovové vláknité struktury 287 // 3.2.3.6. Ocel pro implantáty vyráběná v ČSSR 289 // 3.2.3.7. Porovnánímechanických vlastností jednotlivých kovových materiálů 290 // 3.3. Koroze kovových materiálů a metalóza 291 // 3.3.1. Úvod 291 // 3.3.2. Bodová koroze 292 // 3.3.3. Mezikrystalová koroze 292 13 // 3.3.4. Trhlinová koroze pod napětím 292 // 3.3.5. Únavové lomy za působení koroze 293 // 3.3.6. Fretting 293 // 3.3.7. Přenos materiálu 293 // 3.3.8. Metalóza 294 // 3.3.9. Dosažené výsledky 294 // 3.4. Kostní cementy 294 // 3.4.1. Úvod 294 // 3.4.2. Vlastnosti PMMA v simulovaných podmínkách organismu 296 // 3.4.3. Lomy kostních cementů 299 // 3.4.4. Vady kostních cementů 299 // 3.4.5. Chování PMMA v kostní dutině 300 // 3.5. Plastické hmoty 302 // 3.5.1. Úvod 302 // 3.5.2. ÚHMWPE 303 // 3.5.2.1. ÚHMWPE vyztužený uhlíkovými vlákny (C-PE) 303 // 3.5.3. Kompozitní plastické hmoty pro dlahy 304 // 3.5.4. Poréznípolymerické povlaky 305 // 3.6. Keramické materiály 306 // 3.6.1. Úvod 306 // 3.6.2. Hliníková keramika 307 // 3.6.2.1. Výroba, chemické složení 307 // 3.6.2.2. Mechanické vlastnosti 307 // 3.6.2.3. Tribologickévlastnosti 309 // 3.6.2.4. Porovnání otěru protézy kyčelního kloubu pro různé kombinace // materiálů 310 // 3.6.2.5. Korozní odolnost a biokompatibilita 312 // 3.6.2.6. Příklady použití hliníkové keramiky 312 // 3.6.3. Sialonová keramika 316 // 3.6.4. Nitrid křemíku (silicon nitride) 316 // 3.6.5. Bioglass a glass-ceramics 316 // 3.6.6. Porovnáníortopedickébiokompatibility některých materiálů 317 // 3.7. Závěr 318 // Literatura 319 //
4. Reologie biologických tekutin a biomechanika srdečně-cévního systému 324 // 4.1. Úvod (A. Puzan) 324 // 4.2. Reologické vlastnosti lidské krve 326 // 4.2.1. Stručný popis krve 326 // 4.2.2. Základní pojmy a definice 329 // 4.2.3. Reologické vlastnosti krevní plazmy 333 // 4.2.4. Reologické vlastnosti normální lidské krve 335 // 4.3. Reometrieviskoelastických tekutin 337 // 4.3.1. Základní typy viskozimetrů 337 // 4.3.2. Couettůvviskozimetr 339 // 4.3.3. Viskozimetrykužel-deska 342 // 4.3.4. Kapilární viskozimetr 344 // 4.3.5. Reogoniometrie 349 // 4.4. Matematický popis tokových křivek 351 // 4.4.1. Model Prandtlův-Eyringův a Eyringův-Powellův 351 14 // 4.4.2. Mocninovýmodel 352 // 4.4.3. Model Herschelův-Bulkleyův 353 // 4.4.4. Model Gassonův 353 // 4.5. Vliv fyzikálních a biologických vlastností krve na její viskozitu 355 // 4.5.1. Vliv teploty 355 // 4.5.2. Vlivosmotickéhotlaku 356 // 4.5.3. Vliv ohebnosti červených krvinek 356 // 4.5.4. Vliv smykové rychlosti 357 // 4’.5.5. Vlivhematokritu 359 // 4.5.6. Vliv dalších složek krve 361 // 4.5.7. Vliv antikoagulačních látek a dextranu 362 // 4.6. Meze platnosti kontinuálního popisu krve 363 // 4.7. Reologické vlastnosti synoviálních tekutin 365 // 4.7.1. Definice a funkce synoviálních tekutin 365 // 4.7.2. Modelový popis reologických vlastností synoviálních tekutin 365 // 4.7.3. Význam reologických vlastností synoviálních tekutin 367 // 4.8. Některé současné poznatky a směry hydrodynamického výzkumu srdečně cévního systému (F. Klimeš) 367 // 4.9. Základní rovnice pohybu vazkých tekutin 373 // 4.10 Fyzikálně-matematické modely pulsačního proudění krve v cévách 376 // 4.11. Základní poznatky teoretické analýzy oscilačního a pulsačního proudění kapalin v trubicích 384 //
4.12. Flarmonická analýza některých hydrodynamických veličin cévní cirkulace 397 // 4.13. Hydrodynamické aspekty vzniku artériosklerózy 400 // 4.14. Experimentální vyšetřování objemových a délkových změn segmentu cévní trubice v závislosti na tlaku 403 // 4.15. Simulace některých jevů v cévní trubici pomocí hydraulického modelu 403 // 4.16. Experimentální výzkum a testování umělých srdečních chlopní a totální srdeční náhrady 414 // Literatura 422 // 5. Pohybový aparát člověka 427 // 5.1. Složení pohybového aparátu (V. Karas, S. Otáhal) 427 // 5.2. Prvky a vazby pohybového aparátu 428 // 5.3. Systém kosterních svalů 430 // 5.3.1. Struktura svalu 431 // 5.3.2. Základní reologické vlastnosti živého neaktivního svalu 440 // 5.3.3. Svalová kontrakce 444 // 5.3.4. Termomechanické aspekty svalové kontrakce 461 // 5.3.5. Mechanické vlastnosti aktivního kosterního svalu 473 // 5.3.6. Některé problémy při studiu chování lidského svalu v přirozených podmínkách 482 // 5.4. Skelet - základ segmentární struktury těla 484 // 5.4.1. Kloubní spojení 488 // 5.4.2. Zajištění aktivního pohybu v kloubu 492 // 5.4.3. Poznámky k reologii kloubního spojení 494 // 5.4.4. Problém identifikace silového působení na prvky skeletu 499 // Literatura 502 // 6. Kriminalistická biomechanika 509 // 6.1. Biomechanickýobsahstopy při bipedálnílokomoci (V. Porada) 510 15 // 6.2. Vznik trasologické stopy 511 // 6.3. Trasologie bosé a obuté nohy ve vztahu k tělesné výšce člověka 512 // 6.4. Rozbor reakce podložky 515 // 6.5. Výpočet celkového stlačení pomocí součinitele stlačitelnostiC 518 // 6.6. Silová a energetická charakteristika lokomoce 519 // 6.7. Náměty na další program výzkumu 528 // Literatura 529 // Rejstřík 531