Ievads Biomehnisko faktoru iedarbbas nozme cilvka ikdienas fizisko
Ievads Biomehānisko faktoru iedarbības nozīme cilvēka ikdienas fizisko aktivitāšu laikā Dr. habil. biomeh. I. Adamoviča
DIENAS LAIKĀ cilvēks veic no 2 līdz tūkst. soļu. 6 GADĀ no 800 tūkst. līdz 2 mljn. soļu. Pat pēdas protēze pie tādas ekspluatācijas kalpo ne ilgāk par 3 gadiem. Pēdai jākalpo mums visa mūža garumā.
Pēdas piezemēšanas ātrums • ātri ejot – 5 m/sek. vai 18 km/st; • skrejot – 20 m/sek. vai 70 km/st; • sadursmes (trieciena) spēks piezemēšanās brīdī - 120 -250 % no ķermeņa svara.
Pēda kā amortizators • Pareizi un labi sabalansēta pēdas daļas un potītes locītavas sistēma kalpo par balsta reakciju amortizātoru. • Pēc mehāniskā rakstura šo sistēmu var salīdzināt ar tērauda atsperi. • Ja potītes locītavu aizvietot ar tērauda atsperi, tai jābūt: - ar 7 vītnem; - ar diametru 60 mm; - stieplei jābūt ar diametru 15. 8 mm. Tik spēcīgu amortizātoru var likt vieglājā automašīnā.
Apakšējās ekstremitātes biomehāniskā ass • Biomehāniskā ass ir līnija kura savieno lielo locītavu centrus. • Klīniski - biomehāniskā ass ir orientieris, kurš norāda kā noslogotas locītavas; • Normā – visu locītavu centri atrodas uz vienas līnijas. Biomehāniskā ass un slīpuma leņķis α pret atbalsta plakni.
Balsta reakcijas Stāvot balsta reakcijas spēks (Z komponente) vienāds ar ķermeņa svaru. Bet ejot balsta reakcijas spēks summējas ar inerces spēku un muskuļu spēku. Balsta reakcijas.
Balsta reakcijas Pirmais maksimums atbilst priekšējam atspērienam (atbalsts uz papēdi). Otrais maksimums – aizmugurējam atspērienam (atbalsts uz pirkstgaliem). Abi maksimumi atrodas virs ķermeņa svara līmeņa un sastāda: brīvais temps - 120%; ātrais temps – 150% no ķermeņa svara. Balsta reakcijas vertikālā komponente.
Aparatūra gaitas rādītāju reģistrācijai dinamikā un statikā
Pozas aktivitātes reģistrācija stāvot un ejot Pēdas salīdzināšana ar arku uz trim balstiem ļauj labi redzēt pēdas jutīgumu pret asimitriskām slodzēm. Jebkura spēka pielikšanas punkta novirze no normas ved pie slodzes pārdales atbalsta punktos. Pēdas balansa shēma.
Spriegumu sadalījums locītavā Balsta reakcijas rezultējošais spēks pielikts locītavas centrā (normā); P sadalās pa virsmas laukumu un rodas spriegums σ; σ vienmērīgi sadalīts pa locītavas virsmām un neizraisa skrimšļa pārslodzi. Spriegumi locītavā.
Spriegumu sadalījums locītavā Slogošanas veids – spiede. Sprieguma lielums σ = 8 kgs/cm 2 (pie svara 70 kg). Skrimšļa spiedes sprieguma kritiskā vērtība σ* = 167 kgs/cm 2 Stiprības nosacījums: σ<σ*; Spriegumi locītavā. Drošības koeficients: 20, 9
Gaitas parametru novirze no normas - Nesimetrisks hronisks muskuļu sasprindzinājums; - Slikti apavi (augstie papēži); - Traumas; - Iedzimtie un iegūtie gūžas un ceļa locītavu anatomiskie defekti; - No bērnības nepareizi izstrādājies iešanas steriotips. - Pārslodzes sportojot; - Nevienmērīgs noslogojums darbā un sadzīvē u. c.
Biomehānisko parametru novirzes Pēdas asimitriskais noslogojums samazina pēdas nestspēju, samazinās pēdas pretestība, samazinās dempfēšanas īpašības, kauliem jāiztur lielāku dinamisko un triecienslodzi. Samazinās balansēšanas iespējas. Normā Varus stāvoklī Valgus stāvoklī Biomehāniskā ass pie pataloģijas.
Nesimitrisks slogojums un lokālas pārslodzes Deformāciju veidošanās. Spēka pielikšanas punkts nesakrīt ar locītavas centru. Papildus rodas: - lieces un rotācijas momenti; - spiedes spriegums sadalās nevienmērīgi; parādās bīdes, vērpes un stiepes spriegumi. Locītavā veidojas anatomisko attiecību izmaiņas vai locītavu virsmu inkongruence. Rezultatā rodas kontaktspriegumi un skrimšļa lokālās pārslodzes.
Skrimšļa mehāniskas īpašības Skrimšļa spriegumu kritiskās vērtības kad sakās materiāla sabrukšana: Spiedes σ* = 157 Bīdes σ* = 35 Vērpes σ* = 24 Stiepes σ* = 17 kgs/cm². Spriegumi normā un 1. 2. 3. pakāpes inkongurences potītes locītavā. Kad lokālie bīdes un vērpes spriegumi sasniedz kritisko robežu, skrimslī sakās mikrosabrukumi kas talāk var veicināt OA attīstību.
Pārmērīgas slodzes piemēri
Īķšķa pārslodzes veidošana Atbalsta laukuma lokalizācija. Pēc attēla redzams, ka atspēriena fāzē atbalsts pārnests uz īķšķi.
Pēdas locītavu osteoartrīts Raksturīgs visu locītavas struktūru bojājums, īpaši locītavas skrimšļa sadrupšana un jaunu kaula veidojumu (osteofītu) veidošanās, kas izraisa strukturālas un funkcionālas izmaiņas. Visbiežāk slimo cilvēki, kas strādā fizisku darbu ar atkārtojošām kustībām, profesionāli sportisti, cilvēki ar lieko svaru.
Podomētrijas attēls un slodzes sadalījums pēdas kontakta vietās stāvot uz abām kājam. Paciente, 60 gadi ar labas pēdas īkšķā osteoartrītu. Dobja pēda, pārslodze papēdi un labajā īkšķī. Simetrisks slodzes sadalijums normā
Osteoartrīta attistība Ceļa locītava normā Ceļa locītavas artrīts Gūžas locītava normā Gūžas locītavas artrīts
Endoprotezēšana
Paldies par uzmanību!
- Slides: 22