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 Az inak és szalagok összetétele és szerkezete Sejtes anyag 20 %, Sejtközötti állomány 80% A sejtközötti állomány 70 % vizet, 30 % szilárd anyagot tartalmaz

5 Kollagének (75 %) Elasztin ( 2-5 %) Alapanyagok (gélszerű anyagok, PGs) 20-23 % SZILÁRD ANYAGOK A végtagi inak akár 99 % kollagént is tartalmazhatnak

6 A kollagén molekulák a fibroplaszt által szintetizálódnak a sejten belül mint nagyobb prokollagének, amelyek aztán kiválasztódnak és széthasadnak kollagénekké.

7 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.

8 MICRO STRUCTURE OF COLLAGENE

9 INAKSZALAGOK

10 ELASZTIKUS ROSTOK ÉS ELASZTIN 2%-az inak szárazanyag tartalmának nem kollagén fehérje, hanem elastin. Az egészséges emberi inak 10 %-ban elasztikus rostokból épülnek fel. A rostos porc és az ásványi anyag tartalmú rostos porc csont-ín összeköttetésnél elasztikus rostokból állnak.

11 LIGAMENTUM FLAVUM ELASZTIN : KOLLAGÉN = 2 : 1

12 IZOM ÍNCSONT midsubstance Ín-izom átmenet Ín-izom átmenet Ín-csont átmenet Ín-csont átmenet ÍN-IZOM, ÍN-CSONT ÁTMENET

13 ín izom Ujjszerű befűződések: 1-8  m Az átkapcsolódási 30-40 %-al nagyobb a II típusú izomrostok esetében

14 Ín-csont átmenet Rostos porc (gyerekek 1-2 mm, felnőttek 150-400  m)

15 Vérellátás Az Achilles inban 2-6 cm-es zónában nem találhatók kapillárisok az ín-izom átmenetnél.

16

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

18 Erő-elmozdulás összefüggés ACL Length: 25.7-26.9-12.3 area: 57.5-44.4-12.7

19 Noyes and Grood, 1976 Noyes et al. 1984 dL = 15 mm F = 1500 N ERŐ – MEGNYÚLÁS GÖRBE

20 Tiszta kollagén megnyúlás Elnyuló szakasz: 1-4 % Líneáris szakasz: 2-5 %

21

22 Relaxált Megnyújtott

23 Ahmed et al. 1987 A patella ín hossz-feszülés jellemzőinek mérése kadaver modellen Noyes et al. 1984 PT ACL

24 Kadaver inak megnyúlása Ahmed et al. 1987 Noyes et al. 1984 dL = 10 mm F = 3000 N Huberti et al. 1984 F = 2800-6000 N

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

26 ERŐ – MEGNYÚLÁS KAPCSOLAT Stiffness = dF dl -1 769.2 N m -1 dF dl Noyes et al. 1984 335 N m -1

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

28 STIFFNESS Első interosseus izom ina a mutatóujjon 140.8 N/mm Cook and McDnogh, 1996 In vivo Tibialis anterior ín 161 N/mm Maganaris and Paul, 1999 ACL Ember (50 yr) Ember (22 yr) Rheusus majom 129 N/mm 182 N/mm 194 N/mm Noyes et al.1976 Patella ín 756 N/mm Tihanyi et al., 2000

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

30 STRESS - STRAIN Hogyan számítjuk ? Erő / keresztmetszeti terület N / m 2, Pa

31 ÁLLAT MODELL Megnyúlás: Stress : Sertés digital extensor és flexor ín Shadwick (1990) 7-9 % 16 MPa Újszülött Felnött 17%, 40-90 MPa

32 HUMAN MODELL Strain (%): Stress (MPa): In vivo ACL IdősFiatalRheosus majom 21.9 25.538.0 13.337.8 66.1 Strain (%): Stress (MPa): Tibialis anteriorPatella ín 2.517.9 2539.3

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

34 E =  /  E = (F/A) / dl/L ELASTIKUS/ YOUNG MODULUS

35 ELASTIKUS (YOUNG) MODULUS E = Δσ Δε -1 Δσ Δε

36 RUGÓ TÍPUSÚ AZ ÍN ? A QF A PT > 30

37 A QUADRICEPS FEMORIS TRANSVERZÁLIS METSZETEI Keresztmetszeti területek Anatómiai: 110,8 cm 2 Élettani: 126,8  13,2 cm 2 1,1  0,2 cm 2 110 -115

38 HUMAN MODELL E (MPa): In vivo ACL IdősFiatalRheosus majom 65.3 111186 Tibialis anterior 1200 Patella ín 260 E (MPa): Számítások: 1200 - 2900 MPa

39 Nyújtási energia W = dF · dl =

40 AZ ÍNAK BIZTONSÁGI FAKTORA Maximális feszülés (erő) A sporttevékenység alatt meghatározott maximális erő 2.0 – 5.0

41 Leugrási magasság: 40 cm Mélybeugrás Erőplató: Kistler FP 9287A

42 L = 0.049 m Forgatónyomaték a térdnél Patella ínra ható erő Biztonsági faktor 3.0

43 Biztonsági faktor  1.4

44 M = 580 Nm F = 13 000 N Biztonsági faktor  0.8-1.0 ?

45 HISZTERÉZIS Hiszterézis = A/ A+B · 100 5.1 %

46 MATURÁCIÓ ÉS ÉLETKOR A keresztösszeköttetések száma 20 éves korig nővekszik, majd csökken. Az inak mechanikai tulajdonságai a keresztösszeköttetések számától függ.

47 Nyújtási energia ( J/kg) E:E: digital extensor és flexor ín 1400 - 4500 Újszülött Felnött 900 Human patella ín E:E: 5744 5744

48 A FIZIKAI TERHELÉS HATÁSA Növekszik a maximális nyújtóerő elasztikus energiatárolás a sérülésekkel szembeni ellenállóképesség

49 A bemelegítés hatása a nyújtási erő, A megnyúlás mértéke elasztikus energia tároló képesség Növekszik A stiffness nem változik

50 IMMOBILIZÁCIÓ - REHABILITACIÓ

51 100 61 79 91 100 69 78 92 intact IMMOB (8 hét) REHAB (5 hónap) REHAB (12 hónap) intact IMMOB (8 hét) REHAB (5 hónap) REHAB (12 hónap) 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 % Force energy

52 A GYÓGYSZEREK HATÁSA

53 NEM SZTEROIDOK (aspirin, indometacin stb.) Mechanikai hatás : Megnövekedett ellenállás a nyújtással szemben Szöveti hatás: a kollagén tartalom megnövekszik a keresztösszeköttetés száma megnövekszik

54 Corticosteroid (katabolikus hatás) gyengíti a kötőszövetet atrofia Anabolikus steroid csökkenő ellenállás a megnyújtó erővel szemben izom-ín erő arány növekszik

55

56 A sérülés bekövetkezése (%) az ínhossz függvényében


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

Hasonló előadás


Google Hirdetések