ART. NIESTABILNOSC KOLANAART. NIESTABILNOSC KOLANA, AWF, AWF biomechanika
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Biomechaniczne aspekty niestabilno ś ci stawu kolanowego. Wprowadzenie Jedną z najczęściej obserwowanych dysfunkcji stawu kolanowego jest jego niestabilność, czyli zwiększenie ponad normę zakresów ruchu, szczególnie ruchów niefizjologicznych. Staw kolanowy stabilny jest to staw zdolny do zachowania anatomicznie i fizjologicznie poprawnego ustawienia kości współpracujących w stawie, pod działaniem zewnętrznego obciąŜenia statycznego, a takŜe zdolny do zachowania typowych zakresów ruchów występujących w stawie pod wpływem obciąŜeń podczas chodu. W sytuacjach statycznych, ustawienie kości współpracujących w stawie kolanowym jest ściśle określone i opisane za pomocą osi mechanicznej oraz osi kości udowej i piszczelowej. W początkowej fazie, gdy niestabilność jest niewielka, pod wpływem obciąŜenia stawu powstają dodatkowe wzajemne przemieszczenia powierzchni stawowych, pod wpływem których połoŜenie kości stawu kolanowego zmienia się na niefizjologiczne. W wyniku tego, zmienia się układ sił oddziałujących zarówno na więzadła stawu kolanowego jak i na powierzchnie stawowe. Zgodnie z prawami adaptacji funkcjonalnej, powoduje to zmiany własności mechanicznych zarówno tkanki kostnej jak i więzadeł oraz ciągłe narastanie niestabilności. Proces ten powoduje równieŜ deformację stawu i jego degradację. Opracowanie modeli stawu niestabilnego wymaga określenia zakresów przemieszczeń poszczególnych elementów poddanych obciąŜeniu. PoniewaŜ w procesie utrzymania stabilnej pozycji stawu współpracuje wiele jego elementów ( więzadła poboczne, krzyŜowe, rzepki, tylnej ścianki torebki stawowej, torebka stawowa, ukształtowanie powierzchni stawowych ), wymaga to budowy wielu modeli stawu, w których moŜliwe będzie określenie udziału tych elementów w procesie stabilizacji w określonej pozycji oraz wpływu przeciąŜenia tych elementów na moŜliwość degradacji i narastania niestabilności stawu. Materiał i metody Badania poszczególnych elementów stabilizujących staw wymagają tworzenia róŜnych modeli, w których moŜna obserwować obrazy przemieszczeń informujące o niestabilności stawu, będące wynikiem oddziaływania jednego tylko czynnika stabilizującego. Kolejne etapy będą obserwacją kombinacji przypadków podstawowych. Pomiar przemieszczeń oraz analiza stanu odkształceń w rejonie przyczepów więzadeł pobocznych pozwala na określenie, jaki obszar kości w tym rejonie jest przeciąŜony w stosunku do sytuacji fizjologicznej. Badania przemieszczeń w rejonie przyczepów więzadłowych były prowadzone metodą fotografii plamkowej. Metoda ta pozwala na jednoczesną, bezdotykową rejestrację przemieszczeń w polu pomiarowym. Jest to jedna z pierwszych prób zastosowania tej techniki w całym rejonie przyczepu więzadłowego. PoniewaŜ przy typowym dla niestabilności w płaszczyźnie czołowej zniekształceniu szpotawym lub koślawym jedno z więzadeł pobocznych jest naraŜone na znaczne zwiększenie siły rozciągającej, w trakcie badań preparat był poddany rozciąganiu osiowemu. Wyniki Rozkład składowych pionowych przemieszczeń punktów na powierzchni kości, poniŜej przyczepu więzadłowego jest nieliniowy, a przemieszczenia narastają w miarę zbliŜania się do tego przyczepu. Ze względu na moŜliwość przemieszczeń całej kości, przeprowadzono równieŜ analizę odkształceń kości w tym rejonie. Przyrosty przemieszczeń pomiędzy poszczególnymi punktami pomiarowymi zostały odniesione do odległości pomiędzy tymi punktami. Uzyskane w ten sposób wartości stanowią ekwiwalent odkształceń powierzchni kości wzdłuŜ linii pomiaru przemieszczeń. PoniewaŜ odkształcenia te nie są jedynie wynikiem sposobu przyłoŜenia siły, lecz równieŜ funkcją geometrii i własności mechanicznych całej kości, zostały one odniesione do wartości charakteryzujących przekrój kości, a zatem przy załoŜeniu, Ŝe własności mechaniczne są stałe, równieŜ jego sztywność rozciągania. Dyskusja Analizowany rozkład przemieszczeń w rejonie przyczepu więzadłowego jest sumą przemieszczeń punktów na powierzchni kości w wyniku jej odkształcania i globalnego przemieszczania całej kości w wyniku oddziaływania obciąŜenia. Charakterystyczne jest jednak zwiększanie się wartości składowych o kierunku zgodnym z kierunkiem działania siły w miarę zbliŜania się do przyczepu więzadłowego. Stosunkowo duŜe przyrosty wartości przemieszczeń wskazują, Ŝe udział deformacji powierzchni kości w globalnym obrazie przemieszczeń jest znaczący. Wzrost wartości odkształceń w kierunku działania siły w miarę zbliŜania się do przyczepu więzadłowego jest zgodny z zasadą powstawania koncentracji napręŜeń i odkształceń w rejonie wprowadzania obciąŜeń. W związku z tak znaczną zmianą wartości odkształceń w rejonie przyczepu w porównaniu z pozostałą częścią powierzchni kości, w rejonie tym, zgodnie z teorią przeobraŜeń powierzchniowych kości, będą zachodzić procesy przebudowy kształtu i wewnętrznej budowy kości, które poprzez przesunięcie połoŜenia punktu przyczepu mogą spowodować narastanie niestabilności stawu kolanowego w płaszczyźnie czołowej. Charakterystyczne jest, Ŝe pomimo znaczących zmian przekroju odkształcenia znacząco rosną w miarę zbliŜania się do przyczepu więzadłowego, mimo Ŝe sztywność kości w tym rejonie jest największa. Są więc one głównie zdeterminowane sposobem wprowadzania siły przez przyczep więzadłowy, a nie samą sztywnością rozciągania kości. Bibliografia: 1. Biology of Sport, vol.14, suppl. 7, 1997 Ścigała K. “ Biomechaniczne aspekty niestabilności stawu kolanowego “ [ Pobierz całość w formacie PDF ] |
Podobne
|