Kas ir kaulu biomehānika?

Īsā atbilde

Zinātni, kas pēta kustību ietekmi un dažādus spēkus, kas iedarbojas uz ķermeni gan iekšēji, gan ārēji, sauc par biomehāniku. Kaulu biomehānika pārbauda dinamiku un sekas vai veidu, kā kauli reaģē, saskaroties ar izmaiņām. Izmaiņas, kas var rasties iekšēji, var būt no dažādu muskuļu grupu kontrakcijas, kas rada spiedienu pret kauliem, līdz kaulu struktūras izmaiņām, piemēram, patoloģiskiem izliekumiem locītavās, ko izraisa artrīts. Ārējie spēki var būt dažādi, sākot no tādām lietām kā mēģinājums pacelt smagu priekšmetu līdz virsmas izmaiņām ejot.

Kaula sastāvs, stiprums, garums, veselība un novietojums ķermeņa iekšienē ietekmē kaula biomehānikas noteikšanu un tādējādi ietekmē tā mehānisko darbību. Citiem vārdiem sakot, kauli ekstremitātēs jeb rokas un kājas ir izturīgāki un ātri pielāgojas izmaiņām, jo tie ir vairāk pieraduši pie iekšējām un ārējām svārstībām nekā kauli, kas atrodas dziļāk ķermeņa iekšienē, piemēram, ribas. Kauli ar lielāku blīvumu, piemēram, augšstilba kauls vai augšstilba kauls, labāk pretojas stresa faktoriem nekā mazāki, plānāki kauli, kas atrodami plaukstā vai pēdā, un tāpēc tiem ir mazāka iespēja gūt traumas pārmērīga stresa dēļ.

Kaulu integritātei ir arī svarīga loma kaulu biomehānikā, kas sastāv no vairākiem dažādiem audu veidiem. Šajā struktūrā ietilpst kompaktais kauls, citādi saukts par rūdītu ārējo apvalku, kā arī sūkļveida audi, mīkstāki, nedaudz “gaisīgie” audi kompaktā kaula iekšpusē, kur atrodas tādas struktūras kā asinsvadi un kaulu smadzenes. Lielāko daļu cietās kaula struktūras sauc par kaulu matricu. Kaulu matricas bojājumus var piedzīvot ar noteiktiem ievainojumiem, veselības stāvokļiem vai var rasties dabiski, organismam novecojot, var samazināties kaula kopējā vienotība un tā spēja reaģēt uz pastāvīgām izmaiņām. Šis bojājums, kas parasti izpaužas kā mikroplīsumi vai sīkas kaula virsmas šķelšanās, var vājināt tā integritāti un palielināt lūzumu vai kaulu lūzumu iespējamību, kad tam tiek pakļauti stresa faktori.

No otras puses, kaula biomehānika vai tā spēja reaģēt uz izmaiņām ir atkarīga no kaula spējas pastāvīgi atjaunot vai reproducēt jaunas šūnas, ko sauc par remodelāciju. Šis process būtībā var palīdzēt atjaunot bojātās kaulu šūnas, un tas ir atkarīgs no noteikta slodzes, kas izpaužas kā muskuļu kontrakcijas un kaulam pieliktās slodzes vai spēka izmaiņas. Piemēram, ja lūzuma rezultātā tiek izmainīta kājas kaula biomehānika, sākotnējam dzīšanas procesam parasti ir nepieciešams, lai ekstremitātei netiktu pielietots nekāds spēks. Kad kauls sāk dziedēt, kaula atjaunošanai var būt nepieciešams zināms svars.

Īsā atbilde

Saistītie jautājumi