Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

AZ INAK ÉS SZALAGOK BIOMECHANIKÁJA Az ín szerkezete.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "AZ INAK ÉS SZALAGOK BIOMECHANIKÁJA Az ín szerkezete."— Előadás másolata:

1

2 AZ INAK ÉS SZALAGOK BIOMECHANIKÁJA

3 Az ín szerkezete

4 A kollagének mikrostruktúrája Az inak és szalagok I típusú kollagénekből állnak. Ez a molekula három polipeptide láncból (  lánc) formálódik, mindegyik helixé tekeredve. A kollagén molekulák lépcsőzetesen eltolt kötegekké szerveződnek. Keresztösszeköttetés is található a kollagén molekulák között, amelyek lényeges szereppel bírnak a molekulák fibrulomokká alakításában. A keresztösszekötetés növeli a kollagén fibrillumok erőkifejtését a nyújtó erővel szemben.

5 INAKSZALAGOK

6 LIGAMENTUM FLAVUM ELASZTIN : KOLLAGÉN = 2 : 1 Az inak és szalagok mechanikai tulajdonságai az elasztin és a kollagén tartalom arányától is függ. ELASZTIN : KOLLAGÉN = 1 : 2(3)

7

8 NYÚJTÁSI ERŐ MEGNYÚLÁS STRESS - STRAIN STIFFNESS - COMPLIENCE ELASZTIKUS/ YOUNG MODULUS NYÚJTÁSI ERŐ MEGNYÚLÁS NYÚJTÁSI ENERGIA HISZTERÉZIS

9 Erő-elmozdulás összefüggés ACL

10 Noyes and Grood, 1976 Noyes et al dL = 15 mm F = 1500 N ERŐ – MEGNYÚLÁS GÖRBE

11 Relaxált Megnyújtott

12 Ahmed et al A patella ín hossz-feszülés jellemzőinek mérése kadaver modellen Noyes et al PT ACL

13 NYÚJTÁSI ERŐ MEGNYÚLÁS STRESS - STRAIN STIFFNESS - COMPLIENCE ELASTIKUS/ YOUNG MODULUS NYÚJTÁSI ENERGIA HISZTERÉZIS

14 ERŐ – MEGNYÚLÁS KAPCSOLAT Stiffness = dF dl N m -1 dF dl Noyes et al N m N m -1

15 Az ín hosszúság és keresztmetszet hatása a stiffness-re STIFFNESS = dF / dL COMPLIENCE = dL / dF

16 NYÚJTÁSI ERŐ MEGNYÚLÁS STRESS - STRAIN STIFFNESS - COMPLIENCE ELASTIKUS/ YOUNG MODULUS NYÚJTÁSI ENERGIA HISZTERÉZIS

17 STRESS (  ) Hogyan számítjuk ? Erő / keresztmetszeti terület N / m 2, Pa

18 STRAIN (  ) Az ín (szalag) százalékban kifejezett megnyúlása (dl / L) · 100

19 ELASTIKUS (YOUNG) MODULUS E = Δσ Δε -1 Δσ Δε 0,1 – 2,0 GPa

20 AZ ÍNAK BIZTONSÁGI FAKTORA Maximális feszülés (erő) A munkavégzés alatt meghatározott maximális erő 2.0 – 15.0

21 Nyújtási energia W = dF · dl = E

22 HISZTERÉZIS Hiszterézis = A/ A+B · %

23 intact IMMOB (8 hét) REHAB (5 hónap) REHAB (12 hónap) intact IMMOB (8 hét) REHAB (5 hónap) REHAB (12 hónap) % Force energy

24 AZ IZÜLETI PORCOK BIOMECHANIKÁJA

25

26 AZ IZÜLETI PORCOK ÖSSZETÉTELE ÉS SZERKEZETE 1. KOLLAGEN (rostos ultrastruktura, prokollagen polypeptid) % 2. PROTEOGLYCAN ( PG ) nagy feherje polisacharid molekulák (monomérek adalékanyag), % 3. VÍZ, %

27 A KOLLAGÉN ROSTOK ELHELYEZKEDÉSE

28 NYOMÓERŐ

29 A PORC, MINT VISZKOELASZIKUS TEST Viszkoelasztikusnak mondjuk az anyagot, ha állandó terhelésnek (idõtõl független) vagy állandó deformációnak van kitéve és a válasza erre változik (idõ függõ) Két alapvető válasz 1. KÉTFÁZISÚ LASSÚ ALAKVÁLTOZÁS 2. KÉTFÁZISÚ FESZÜLÉS RELAXÁCIÓ

30 1. KÉTFÁZISÚ LASSÚ ALAKVÁLTOZÁS

31 LASSÚ ALAKVÁLTOZÁS ALAKVÁLTOZÁSI EGYENSÚLY 2-4 mm human és bovin izületi porc vastagság esetén az egyensúly óra alatt jön létre nyúlban 1 mm > 1 óra 1 Mpa nyomás alatt > a teljes folyadék 50 %-a préselõdik ki.

32 állandó deformációra kezdetben nagy feszülés növekedés jellemzõ, amely fokozatosan csökken az egyensúlyi állapotig 2. KÉTFÁZISÚ FESZÜLÉS RELAXÁCIÓ akkor következik be, amikor a viszkoelasztikus test állandó deformációnak van kitéve

33

34 TENGELY IRÁNYÚ FESZÜLÉS (NYÚJTÁS)

35 ELASZTIKUS MODULUS

36

37 LUBRIKÁCIÓ (KENÉS) H HATÁRVONAL LUBRIKÁCIÓ F FOLYADÉKFILM LUBRIKÁCIÓ

38 FELÜLETI (HATÁRVONAL) LUBRIKÁCIÓ Független a kenõanyag (viszkozitás) vagy a porc (keménység) fizikai tulajdonságaitól. glycoprotein, lubricin lubricin az izületi felszinek által adszorbeált nagy molekulájú egyrétegû anyag Ugyanakkor teljes mértékben függ a kenõanyag kémiai tulajdonságaitól

39 FELÜLETI (HATÁRVONAL) LUBRIKÁCIÓ

40 FOLYADÉKFILM LUBRIKÁCIÓ 20  m hidrodinamikus kipréselt film lubrikáció:

41

42 A CSONTOK BIOMECHANIKÁJA

43 A csontmátrix szerves, szervetlen anyagokat és folyadékot tartalmaz Szerves – 39%, 95 % kollagén, 5% proteoglyken Szervetlen – 49%, ásványi anyag (kálcium hydroxiapetite kristályok) Folyadék – 12%

44 Ásványi anyag tartalom – keménység Kollagén – erő A csont mechanikai tulajdonságai a kollagén és ásványi anyag tartalom közötti egyensúlyt fejezik ki. A csont ásványi anyag tartalom jelentősége: a testnek merev támaszt ad, a test ásványi anyag tartalmának homeosztázisát tartja fenn

45 A CSONTOK TÍPUSAI Porozitás: 5-30 % Porozitás: % TömörSzivacsos Formái:lemezessodronyszerű Kemény Rugalmas Stress Deformáció 2% 75%

46

47

48 A csontokra ható erők Húzó Nyomó Hajlító Nyíró Csavaró

49 nyújtó (húzó)

50 torziós összenyomó és torziós

51 FÉM ÜVEG CSONT Erő Deformáció

52 FESZÜLÉS (STRESS) – MEGNYÚLÁS (STRAIN)

53 Tömör csont 2%-os nyújtásnál szakadás, törés Szivacsos csont 75 %-os nyújtás után törik Nagy elasztikus energia tároló kapacitás stress - strain tulajdonságok Kérgi vagy tömör csont feszültsége (stiffness-e) nagyobb, mint a szivacsos csontoké. A tömör csont nagyobb stress hatásnak áll ellent, mint a nyújtó hatásnak

54 A nyújtás irányának hatása a stress-strain görbékre

55 Stress strain görbe különböző irányú nyújtás hatására

56 NYOMÓHÚZÓNYÍRÓ Stress (MPa) A csontok ellenállása különböző erőknek

57 három pontos hajlítás

58 NÉGY pontos hajlítás

59 10 N M= 10x 0.4 = 4 Nm M 1 =10x0.15= 1.5M 2 =10x0.15= 1.5 M 1 + M 2 = 3 Nm


Letölteni ppt "AZ INAK ÉS SZALAGOK BIOMECHANIKÁJA Az ín szerkezete."

Hasonló előadás


Google Hirdetések