BIOMECHANIKA KRGOSŁUPA cz 2.

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "BIOMECHANIKA KRGOSŁUPA cz 2."

Paulina Krawczyk
8 lat temu
Przeglądów:

1 BIOMECHANIKA KRGOSŁUPA cz 2.

2 ODDZIAŁYWANIE JAMY BRZUSZNEJ I KLATKI PIERSIOWEJ NA ZMNIEJSZENIE OBCIEN KR GOSŁUPA [ Kapandji I.A.] Wg. Morris a J.M. minie tułowia + cinienie wystpuj ce w jamie brzusznej to Odci enie krgosłupa w czci piersiowej ok. 50% w czci ld wiowej ok. 30%

3 MECHANIZM OBCI E KR GOSŁUPA Przez przecienie [wg. Cofty H.] rozumie si taki stan, w którym pod wpływem działania sił na krgosłup w procesie przenoszenia obci e zostaje przekroczona wytrzymało fizyczna tkanek, zdolno adaptacyjna oraz wydolno czynno ciowa mi ni, wizadeł, stawów oraz ko ci u człowieka i z tego powodu dochodzi do zachwiania równowagi statyczno - dynamicznej

4 OBECNIE STOSOWANE METODY BADAWCZE MECHANICZNYCH WŁACIWOCI KR GOSŁUPA - Radiografia - Elektromiografia - Pomiary geometrii i pozycji ciała - Badania tensometryczne odkształce kr gów - Badania wytrzymało ci mechanicznej - Eksperymenty na modelach fizycznych kr gosłupa - Modelowanie matematyczne

5 GŁÓWNE OBCIENIE KR GOSŁUPA KREK MI DZYKR GOWY (PIER CIE WŁÓKNISTY) [wg. Hirsch a i Nachemson a] CAŁKOWITA SIŁA CISKAJCA KREK PODCZAS PROSTOWANIA TUŁOWIA, GDY MASA CIAŁA CZŁOWIEKA =70kg, CI AR PODNOSZONY = 50 KG, F = 5kN [wg. Troup a] WYROSTKI STAWOWE OK. 20% OBCIE, GDY SIŁY > 2000 N [wg. Hirsch a i Nachemson a] 33% CI ARU CIAŁA [wg. White a] 16% siły ciskaj cej w pozycji stoj cej, w pozycji siedz cej ulega zanikowi [wg. Adams a i Hutton a]

6 TRZON KRGOWY - SIŁA CISKAJ CA POWODUJE ZŁAMANIA TRZONU I WYROSTKA KOLCZYSTEGO [wg. Jaremko] - WYTRZYMUJE NACISK OSIOWY DO OK. 10kN; [wg. Bartelnika] - WYTRZYMAŁO NA CISKANIE DLA KRGU L 3 6 MPa - ok. 30 lat 3 MPa ok. 60 lat ; przy S= m 2 F niszcz ce 9.6 kn i 4.8 kn [wg. Bartelniaka] - F niszcz ce DLA MŁODYCH M OSOBNIKÓW W W ZAKRESIE kn [wg. Hutona] - F niszcz ce DLA MŁODYCH M OSOBNIKÓW W W ZAKRESIE kn [wg. Eie a] - F niszcz ca=5 kn DLA KRGU L 5 W POZYCJI PRZODO- POCHYLENIA α =80 0, PODCZAS DD WIGANIA CI ARU Q=0.4 kn, RÓWNIER WNIE PENETRACJA JJ DRA [wg. Kurowskiego]

7 PRZEBIEG ZMIAN SKRÓCENIA PREPARATÓW KRGOSŁUPA W FUNKCJI PRZYŁO ONEJ SIŁY [wg.widerskiego G., B dzi skiego R.]

8 WARTOCI SIŁ NISZCZ CYCH SEGMENT RUCHOWY KR GOSŁUPA W ZALE NOCI OD POZIOMU [wg. White A.A., Panjabi M.]

9 WŁACIWOCI MATERIAŁOWE POSZCZEGÓLNYCH ELEMENTÓW KR GOSŁUPA CZ MODUŁ YOUNGA [N/mm 2 ] WSPÓŁCZ.POISSON a PIMIENNICTWO KO KOROWA E XX =13010 E YY =11300 E ZZ = ν xy = ν xz = ν zz = [16] [6] [19] [16] [5],[29] [5],[29] [5],[29] KO G CZASTA E XX =140 E YY =140 E ZZ = ν xy = ν xz = ν zz = [10] [20] [21] [7] [27] [23],[24] [11] [13] [17],[25] [17],[25] [17],[25] TRZON KR GOWY W CAŁO CI [7] [3] [5] WI ZADŁO PODŁ. TYLNE for λ to for λ over [27] [10] [10] WI ZADŁO PODŁ. PRZEDNIE 40 for λ to for λ over 0.25 [10] [10] WYROSTEK KOLCZYSTY I POPRZECZNY [28] WI ZADŁA MI DZYKOLCOWE (for ages between 79 and 13 years old) [3] PŁYTKA KRA COWA [28] [20] [19] [25] [70]

10 Zmiany cinienia w l d wiowym kr ku mi dzykr gowym L 3 L 4 w zale noci od pozycji ciała in vivo [wg. Nachemson a A.]

11 Porównanie cinienia w kr ku mi dzykr gowym L 3 L 4 in vivo dla ró nych pozycji kr gosłupa [wg. Nachemson a A.]

12 Wpływ zmian pochylenia i wysoko ci podnoszenia pleców podczas siedzenia na zmiany ci nienia w kr ku mi dzykr gowym [wg. Nachemson a A.]

13 KREK MI DZYKR GOWY CZ MODUŁ YOUNGA [N/mm 2 ] WSPÓŁCZ. POISSON PIMIENN. JADRO MIADYSTE [20] [28] [21] [2] PIER CI WŁÓKNISTY SOLID TYPE ELEMENTS 0, , [20] [28] [21] [2] [26] [10] LINK TENSION ONLY 330 for λ up to for λ over 0.06 [18] LINK COMPRESSION ONLY 200 for λ up to for λ over 0.06 [18]

14 STABILNO KR GOSŁUPA WEWN TRZNA - CINIENIE WEWN TRZ KR KÓW ZEWN TRZNA - MI NIE MI DZYKR GOWYCH I WI ZADŁA

15 MODELE OBCIENIOWE KR GOSŁUPA [wg. Stotte a, Orengrena, White a] Q t - ci ar głowy i karku oraz tułowia P p - siła wywierana przez ci nienie ródbrzusze przyło one w rodku pasma p Q l - ci ar ramion działaj cych przez staw ramienny, P x - siła prostowników grzbietu P m - składowa siły wzdłu nej mi ni brzucha P s, P c - składowe siły w kr ku mi dzykr gowym (styczna, kompresji) [wg. Stotte a] P x d x + P p d p = Q l d l ± Q t d t +P m d m P c =(Q l + Q t )cosα + P x P p +P m P s =(Q l + Q t )sinα

16 OBCIENIA KRKA MI DZYKR GOWEGO L 5 S 1 POZYCJI SKŁON DO PRZODU [wg. Adams a M.A., Hutton a W.C.] DLA Q t - ci ar głowy i karku oraz tułowia na poziomie L 5 = 45,2%, L 4 =42% wagi ciała, d t =24 cm, 22.5 cm Q l - ci ar ramion działaj cych przez staw ramienny 9.8%, wagi ciała d l = 55cm, 52cm Ci nienie jamy brzusznej 70 mmhg (9.35kN/m 2 ) działa na czynnej powierzchni S = m 2 wywołuje sił P p = 326 N, d p =10 cm, 9cm P m - składowa siły wzdłu nej mi ni brzucha =75 N [wg. Moris a], d m =10 cm, 9 cm P x - siła prostowników grzbietu, d x = 4.8cm P s,p c -składowe siły w kr ku mi dzykr gowym P x5, x4 = (Q( l d l + Q t d t + P m d m - P p d p )/ d x, x4 P x5 P x4 = 336 N

17 [wg. Adams a M.A., Hutton a W.C.] DLA MCZYZNY O MASIE CIAŁA 76 KG W ZGICIU WYZNACZONO α= = 71 0 P x4 = 1662 N d x = 48 mm P x5 = 1998 N Q t =337 N P c = 1882 N d t = 240 mm P S = 134 N Q l = 73 N M mp =16,1 Nm d l = 550 mm P p = 326 N, d p =100mm, P m = 75 N

18 MINIE DOLNEJ CZCI KRGOSŁUPA LD WIOWEGO wg. Etematiego F ~ S, WSPÓŁCZYNNIK Q/L ~ S, F MINI MISIE CIAR DŁUGO WSPÓŁCZYNNIK RAMI SIŁY Q [g] L[cm] SIŁY Q/L [cm] WIELODZELNY BIODROWO- EBROWY WIELODZIELNY NAJDŁUSZY

19 MODEL OBCIENIOWY GÓRNEJ CZ CI TUŁOWIA [wg.schultza Schultza] F x = 0 F Y = 0 F Z = Q+W h +W l +W r +W t M x = d yq Q+ W h d yh + W l d yl + W t d yt M y = W r d xr W l d xl M z =0 SKURCZ MI NI, NAPI CIE ODPOWIEDNICH TKANEK, CI NIENIE W JAMIE BRZUSZNEJ, REAKCJE ODDZIAŁYWANIA KR GU SIŁY Y WEWN TRZNE TUŁOWIA

20 MODEL OBCIENIOWY L D WIOWEGO ODCINKA KR GOSŁUPA [wg. Schultza] Równowa niki mi niowe: F mr - prosty brzucha F kr oraz F ir - wewn trzne i zewn trzne sko ne brzucha F l - prostownik kr gosłupa F xr - grzbietowy szerszy F c F r F s reakcje składowe obci e kr gu

21 SKŁADOWE REAKCJI RÓWNOWACYCH OBCIENIE GÓRNEJ CZ CI CIAŁA [wg. Schultza] F x = (F( lr - F ll )sinγ + F r F y = (F( ir - F il )sinβ - (F kr + F kl )sinδ + F s F z = -F c - F p +(F mr F ml )+(F xr F xl )+(F lr +F ll )cosγ +(F ir F il )cosβ + (F kr F kl )cosδ M x = d yp F p - d ym (F mr F ml ) +d yx (F xr F xl )+d yl (F lr + F ll ) M y = d xm (F mr F ml ) +d xx (F xr F xl ) +d xl (F lr F ll )cosγ +x o (F kr F kl )cosδ + x o (F ir F il )cosβ M z = d yl (F ll F lr )sinγ +x o (F kr F kl )sinδ +x o (F il F ir )cosβ

22 [Wg. Suwito W.]

23 [Wg. Suwito W.]

Podobne dokumenty

Uszkodzenia i urazy kręgosłupa bez porażeń

Uszkodzenia i urazy kręgosłupa bez porażeń Najczęstsze odcinki Uraz zależy od Towarzyszące urazom - Szyjny - przejście Th L - Piersiowy - Lędźwiowy - siły - kierunku siły - miejsca działania - uszkodzenie