E3 Structure Os

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Les os constituent la structure rigide du système musculo-squelettique. En biomécanique du sport, ils sont modélisés comme des poutres soumises à des charges de compression, de traction, de flexion, de torsion et des combinaisons de celles-ci. L'os cortical a un module d'Young E 17-20 GPa et une résistance à la compression d'environ 170 MPa. L'os trabéculaire est plus poreux et mou (E 0,15 GPa). Sous charge sportive cyclique, les os s'adaptent par remodelage (loi de Wolff) : la structure osseuse s'oriente selon les lignes de tension principales. Les fractures de fatigue se produisent lorsque la charge cyclique dépasse la capacité de réparation microscopique. Le deuxième moment d'aire (I) de la section transversale de l'os détermine sa résistance à la flexion et sa rigidité en torsion. La longueur de los définit les bras de levier des forces musculaires. Le modèle de poutre d'Euler-Bernoulli décrit la flèche et la répartition des contraintes sous chargement transversal ; La théorie de Saint-Venant décrit la torsion. Lors des impacts sportifs, l'onde de stress se propage à des vitesses d'environ 3 000 m/s dans l'os cortical.

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