Колк биомеханика

Видео: Биомеханика внатрешна бутот мускули ^ _ ^ Анатомија и 3D анализа вежби

колк има 3 степени на слобода, бидејќи тоа им овозможува на движење на колкот во насока на антеропостериорниот во насока на повлекување (нормално на првиот правец) и ротира околу вертикалната оска на ротација обезбедување на сите стапки (нозете напред и странично). Треба да се напомене дека сите овие движења се ограничени на лигаментите. На секој чекор на стапалото, која се залага за лице, ротира во однос на карлицата околу 1 радијани (57 °). Така зглобната површина на бедрената коска (главата), радиусот на што е околу 2 см, се лизга по површината на acetabulum и на патот се протега приближно еднаква на нејзиниот радиус (2 см).

Во согласност со облик на зглобот на колкот и состојбата на околните ткива, вкупната максимална амплитуда на движењето на флексија-екстензија од 140 °, аддукција-киднапирање - 75 ° ротација и - 90 °. При одење користи движења амплитудата на зглобот на колкот е многу помалку потенцијално можно: флексор и движење екстензори не надминува 50 - 60 ° со минимум активирање, повлекување и ротација. Во секојдневниот живот, максималната моторни оптоварување, која паѓа на зглобот на колкот, поврзани со ставање на чевли или чорапи, и обично бара околу 160 - 170 ° вкупно вкупната мобилност, која вклучува флексија, киднапирање и надворешна ротација.

контакт притисок во зглобот на колкот.

Биомеханика на зглобот на колкот е комплексен и варира во зависност од позицијата на лице одење, сам, под стрес. Разлика двојно-чекор фаза кога товарот се рамномерно распределени меѓу двете зглобовите, и одделно фаза, кога телесната тежина се дистрибуира на една нога. Во овој чекор, фаза, пак, ги распредели за поддршка за поддршка на пета на целата нога и да се поттикнат на стапалото (прстите). Зглобовите имаат многу голем товар, степенот на кој зависи од масата и брзината на движење. Така, додека шетаат со брзина од 1 m / s оптоварување на зглобот на колкот е 6 kN, што е многу повеќе лице тежина.

HA Janson просек литература гафови во параметрите на оптоварување (P - телесната тежина без лого ногата) на зглобот на колкот во различни услови: во тест на флексија зглобот на колкот со исправи товар коленото е 2.0 F, со коленото флексија - 1.0 P, во продолжување - 2.0 P на киднапирање - 0.6 P, во седечка положба - 0,1 P, додека се потпираат на двете нозе - 0,3 P, од страна на потпирајќи се на овој нога - 2.4 P, додека се движат во нормална брзина на рамна површина - 2.0 P, искачување и спуштање по должината на коса рамнина - 2.5 P во брзо одење - 4.3 Р.

Во товар стоечка позиција се подложува на целиот зглобната површина на зглобот на колкот acetabulum и околу 70 - 80% од феморалната глава е во контакт со glenoid празнина. Само на долната површина на феморалната глава и областа околу фовеата capituli femoris се физичко оптоварување што одговара на локацијата на круг лигамент и бедрото масти рампа во јама acetabuli. При одење за време на движење во зглобот на колкот acetabulum лак (покрив) не се соочува со постојана оптоварување, и само на предниот и задниот дел на контакт на главата поддршка со него. Користење на мерење на зглобот на колкот ендопротези, утврдивме дека контактот притисок делот caudineural acetabulum на пациентот при станување од стол беше повеќе од 18 MPa. Оваа транзиција од делумната контакт во заеднички на целосна движење на нозете на поддршка е причина за промени во товарниот зона на површината на феморалната глава во текот на одење.

Ако има diskongruentnosti при одење може да се создаде контакт област со висок притисок. Сепак, тоа не се случи, како резултат на деформација на два слоја на зглобната 'рскавица и основните субхондралната коска се зголемува како областите за контакт и сличност на површини на зглобната. Така diskongruentnost во заедничката потези фаза движење во сличност со поддршка на нозете, дозволувајќи им на зглобот на колкот да се дистрибуираат поефикасно големите сили оптоварување, но тоа создава висок притисок во зглобот на колкот при одење - повеќе од 21 MPa. Овој висок притисок добро се поднесува од страна на здрави зглобот на колкот, но присуството на дисплазија заеднички редовни преоптоварување на истиот коска дел да доведе до развој на дегенеративни промени. Исто така, постои практично важно прашање: да се обезбеди трансфер бришење полиетиленски производи "остатоци" не е овој притисок е фактор во ткиво околу нога и acetabulum, по артропластика.

Распределбата на силите во зглобот на колкот.

Општата идеја на распределбата на силите кои дејствуваат во зглобот на колкот може да се добие со статистичка анализа на вектори на сили кои дејствуваат на заеднички во една рамнина додека нога поддршка. Две други методи на пресметка се претпоставува директно мерење на имплантиран уреди или математичко моделирање на стрес на зглобовите во познат начин. Истражување на дистрибуцијата на товари во зглобот на колкот е важно со цел подобро да се разбере функција на нормално и заболени зглобовите, патогенезата на патолошки процес во зглобот на колкот, да работат надвор од најдобриот метод на третман во однос на изборот на најдобрите на имплантот, можноста за корективните остеотомија и изготвување на индивидуална програма за рехабилитација.

Користење на рамнински статичка анализа, распределбата на товарот во зглобот на колкот може да се претстави како едноставен систем рачката. Во стоечка позиција со поддршка на двете нозе на тежиштето на телото поминува низ Thx и Thxi возење. А нормално падна од оваа точка на хоризонтална линија за поврзување на центрите на ротација (ЦР) феморалната глава, го дели на два еднакви рамо (сл. 1). Ако телесна тежина (58,7 кг) се намалуваат со одземање на тежината на нозете на 36,8 kg, маса еднаква на 18.4 Kg, делува на секоја глава на бедрената коска.

Кога одделно позиција гравитацијата центар е префрлена до нивото на LIII-LIV, и одење менува својата позиција во согласност со чекор на фазата. Во овој случај, на главата на фемурот два основни сили (слика 2.) сили К - телесната тежина минус тежината на нозе за поддршка - вертикално дејствува преку рачка б- сила F, која е дефинирана напори мускулите кои го поддржуваат карлицата и на целото тело во рамнотежа, важи CR по главата со рачките надолу карлицата надолу и странично. На сооднос помеѓу рацете и b е 1: 3. Познавањето на вредноста на вкупниот капитал и b, може да се пресмета големината на резултантната сила R, кој делува на феморалната глава и збирот на големината на телесната тежина и мускулна сила што противтежа. Ако еден-фаза во чекор износ сили кои дејствуваат во однос ротација во центарот на главата е еднаква на нула, т.е. A = M x K x b.

Мускулната сила М е составен од акција Pelvoux-trohanternoy групи на мускули и 'рбетниот kruralnoy. Pelviotrohanternaya група вклучува mm. gluteus medius и садење, m. piriformis, m. iliopsoas. Нивната резултантната сила е во големиот трохантер и е насочена под агол од 29,3 ° надолу и кон надвор. На 'рбетниот kruralnuyu група се состои од m. тензор фасција лата, m.rectus femoris, m.sartorius, неговите резултантната сила се наоѓа во помала трохантер под агол од 5,5 °, насочена постериорно и медијално. Вкупниот резултантната сила M се протега надолу внатре кон надвор и формира агол од 21 ° со вертикална линија.

Сили M исто така може да бидат присутни во форма на две компоненти: Pm на сила е насочена вертикално надолу и сила QM - хоризонтално во латерална насока. Така, во центарот на ротација на зглобот на колкот шеф на чинот на бедрената коска следните сили: Pm и R - вертикални и опашка насока и квалификуваното мнозинство - во хоризонтална и латерална (слика 3).

Сл. 1. Дистрибуција на товарот на колковите, а потпирајќи се на двете нозе: K - масата на телото освен тежината на двата долни екстремитети, CR - центарот на ротација на феморалната глава коска. (Bombelli R., 1993).

Сл. 2. На сила која дејствува на зглобот на колкот со фаза единствена точка на теренот може да се подели во две компоненти: K - масата на телото освен тежината на конечни акти вертикално низ рака сила б- грабнувачот мускули М поддржува карлицата рамнотежа и делува на центарот на ротацијата CR со рачката. На рамнотежа карлицата K b = M x x a. (Bombelli R., 1993).

Сл. 3. Вертикална сила R, кој работи на две неговите компоненти - Pm (сила acetabulum притисок врз главата) и QM (сила насочени кон неутрализирање на феморалната глава кон надвор), избалансиран против силата на земјата backpressure R1, кои, пак, покажува вертикалната компонента Ц и хоризонталната П: Сите компоненти актерски сили се во рамнотежа само кога хоризонтална наклонот на acetabulum.

Паралелно оперативен сила Pm и k се додаде, што резултира во резултантните сила R, која е насочена под агол од 15,4 ° во однос на вертикалната линија. Оваа сила е во спротивност со еднакви и спротивно насочени сила на R1, која турка главата во acetabulum. За возврат, на косо режија сила R1 може да биде претставен од страна на две сили: силата на повлекување на главата во acetabulum (QM) и сила на компресија на главата (F). Секој од овие сили се противат еквивалент, но спротивно насочени сила компоненти на резултантната сила Р. Тоа е важно да се види разликата помеѓу R резултантните сили и R1. Сили R насочени кон центарот на главата и не е зависен од позицијата и наклон на acetabular празнина на зглобот на колкот. Се спротивставува на сила R1 - ова backpressure принуди на феморалната глава и acetabulum, и тоа работи директно преку покривот на acetabulum: П притискање на сила насочена паралелно на површината на 'рскавицата, а од силата F - нормално на површината. Нивната големина и насока зависи од наклонот на acetabulum. Само кога телото на acetabulum е хоризонтална, сите четири сили се во рамнотежа. Ако е поставено acetabulum има kraniolateralnuyu наклон (со дисплазија acetabulum), моќ П се намалува, а од силата преовладува QM, со цел да се префрлат на феморалната глава од acetabulum. Со намалување на сила Q случува компензаторно зголемување на силата на компресија на главата Р.

Тоа е оваа нерамнотежа на моќ доведува до прогресивна сублуксација на феморалната глава со формирање на остеофити на пониски внатрешната површина на феморалната глава. Кога kraniomedialnoy наклон на acetabulum (ефектите дното acetabular фрактура, или ревматоиден артритис), ја зголемува силата Q, со цел да се префрлат на главата внатре, и силата P се намалува (Сл. 4, 5).

Важен фактор во оценувањето на биомеханички предуслови за развој на многу патолошки процеси на зглобот на колкот е анализа на формулата на еднаквост на вртежен момент. Како што растојанието меѓу големиот трохантер и центарот на феморалната ротација на главата (ова е забележан во coxa Valga, хип скратување поради траума или претходната болест Legg-Calvé-Perthes et al.) Е намалена рамо и што доведува до пропорционално зголемување на мускулната сила M, а вкупниот сили R и R1, делувајќи на зглобот на колкот (во согласност со формулата R = R x б / a).

Кога растојанието помеѓу големиот трохантер и центарот на ротација на феморалната глава (coxa Vara) се зголеми лост произлегуваат мускулната сила, а со тоа се намалува големината на резултантната сила на мускулите М.

Флексија водечки заеднички контрактура со надворешна инсталација на нозе, најчеста во coxarthrosis, предизвикува значително зголемување на товарот на зглобот на колкот. Во исто време, постои неусогласеност карлицата, што резултира во потпирајќи се на повредени нога во поголемо поместување на центарот на гравитација во не-повикување страна на долните екстремитети. Ова ја зголемува рамо на гравитација на рачката на пациентот, а со тоа и во моментот на сила K x б. Во согласност со заеднички да се балансираат потребата поголема мускулна сила М, која на крајот ја зголемува вкупната оптоварување на зглобовите.

Овие принципи и пресметки на товарот на случаи на колкот насловната страница на имплантација на вештачки зглоб (протеза). Интересни резултати се добиени со триаксијален телеметрија по целосна замена на колк. Во позиција да се потпира на две нозе, измерените оптоварување на зглобовите е еднаква на тежината на телото. Одделно оптоварување нога 2 кореспондира со 1 товар тежина врвови забележано во текот на одење и еднаква на од 2 до 6, 2, 8 тежина TEDA. Телеметриска мерења покажаа појавата на големите сили за пресврт во главата и вратот на протеза со ротациони движења - нивната вредност е повеќе од 22 N x m.

Сл. 4. Кога коси уредување на acetabulum рамнотежата на моќта е скршен. Кога kraniolateralnoy наклон (а) е доминирана од страна на силите насочени кон неутрализирање на феморалната глава од acetabulum vpadiny- kraniomedialnom локација на зглобната површина на acetabulum (в) ја зголемува силата G, што доведува до прекумерен притисок главата во средните насока во споредба со здрава заеднички (б) . (Р. Bombelli, 1983).

Сл. 5. кош и skiagraph пациентот S. со издаденост coxarthrosis. Развојот на дегенеративни промени придонесоа за преоптоварување на заедничката поради склоноста kraniomedialnoy acetabulum по ред accrete фрактура на дното неа.

РМ Tikhilov, В.М. Shapovalov
RNIITO нив. RR Vreden, Санкт Петербург

Сподели на социјални мрежи:

Слични