The contact stress values found in this study were a
lower than those reported in other studies dealing with
joint contact stress in the talocrural joint. Bertsch et al.
(2001) reported maximal pressures of 2.3 MPa when loading
the joint with 740 N. Calhoun et al. (1994) reported
about 3.5 MPa in the same joint at 686 N axial loading.
Those two studies used pressure-sensitive films to determine
joint contact stress. The specimens tested in Calhoun’s
study were clearly younger (38.5 yrs mean) than in
the present study. Individual differences in morphologies
and material properties of the biological structures as well
as methodological differences might explain the variations
in results.
The results of the present study indicate that the congruence
of the talocrural joint surface is not particularly influenced
by additionally applied axial lower leg loading: The
axial load influenced the contact stress magnitude in the
talocrural joint, but to a lesser extent its distribution. This
is in accordance with results the of Calhoun et al. (1994)
who found only small variations in the contact area of
the talocrural joint with increasing axial load (490–980 N)
while the principal contact pattern stayed unchanged.
In the present study the application of a 200 N force
through the triceps surae maintained the principle pattern
of a pronounced anterior stress. The application of forces
through smaller foot muscles have a greater effect on the
joint contact stress distribution even though the applied
force was smaller compared to the triceps surae load. As
expected, increasing force transmitted by the eversion muscles
(peroneus longus, peroneus brevis) stressed the lateral
joint aspects more and the inverters (tibialis posterior,
flexor hallucis longus, flexor digitorum longus) stressed
the medial aspects more. Consequently co-actuating of synergists
had a bigger effect on changing the contact stress
distribution than single muscles. However the small eversion
and inversion angles (<1.5 ) between talus and tibia
cannot explain the changes in stress distribution.
Some of the investigated muscles (peroneus longus, peroneus
brevis, tibialis anterior, flexor digitorum longus, tibialis
posterior) have an eccentric line of action with a
relatively small lever arm about the ankle joint centre. They
appear to act like a tensile bracing about the talocrural
joint and therefore had a large effect on the joint contact
stress. The fact that the tibialis posterior is the strongest
inverter muscle and that it’s tendon crosses the talo-calcaneo-
navicular joint and the sustentaculum tali may explain
its effect on the medial shift of the joint stress. Since the tendon
of the flexor hallucis longus crosses the talocrural joint
centrally, force application by the flexor hallucis longus led
to a similar stress increase in all areas. Calhoun et al. (1994)
found shifts of the pressure centroids to the lateral joint
areas when the feet were axially loaded and 5 everted
and medial shifts at the same axial load with 10 inversion.
However these shifts were not quantified. Similarly, to that
Tochigi et al. (2006) found medial increases in contact
stress when applying 0.15 Nm and 0.3 Nm external inversion
torques and lateral increases with the same magnitudes
of eversion torques. Once again, the changes in
contact stress were not quantified.
The results of this study highlight the role of the flexor
hallucis longus on the joint contact stress and stress distribution.
It can be assumed that a reduced muscular capacity,
or even the surgical removal of the flexor hallucis
longus would have a significant impact on the integrity of
the foot and on stress in the talocrural joint. Although
the effect of torn ligaments on contact stress was
small, the role of the flexor hallucis longus on joint contact
stress changed remarkably when the ligaments were cut.
A 回答 (3件)
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- 回答順に表示
No.2
- 回答日時:
google翻訳の結果ですから。
-----------------------------------------
接触応力は、この研究で見いだされた値が
これらの他の研究で扱う報告よりも低い
距腿関節の関節接触応力。 Bertschら。
(2001年)2.3 MPaの最大圧力の読み込み時に報告
関節が740 nをカルフーンら。 (1994年)報告
同じ関節では3.5MPa 686ム軸読み込んで約。
これらの2つの研究の圧力に敏感映画を決定するために使用
関節接触応力。標本カルフーンのでテスト
て、明らかに若い(38.5歳平均調査)に比べて
現在の研究。形態の個人差
と生物学的な構造物の材料特性と同様
としての方法論の違いのバリエーションを説明する可能性があります
結果です。
現在の研究の結果を示すには、合同
距腿関節の表面は、特に影響を受けて
加えて適用される軸下肢ロードすることによって:
アキシアル荷重の接触応力の大きさの影響
距腿関節が低い範囲では、配布する。この
に基づき、結果とされているカルフーンら。 (1994年)
人の接触面積のわずかな変動が見つかりました
(490~980 N)をアキシアル荷重の増加とともに距腿関節
一方、主要な接触パターン変更に宿泊された。
本研究では、200 Nの力をアプリケーション
上腕三頭筋を介しての原則のパターンを維持下腿
発音前のストレス。軍のアプリケーション
小さな足の筋肉を介してに大きな効果がある
関節接触応力分布にもかかわらず、適用される
強制的に下腿三頭筋の負荷に比べて小さいものでした。 ~のように
予想通り、増加強制的に外転筋で送信
(長腓骨筋、短腓骨筋)の側面を強調
関節面よりインバータ(脛骨、
長母趾屈筋、長指屈筋)を強調
内側の側面より。したがって共同共力の作動
接触応力の変化に大きな影響を与えた
単一の筋肉より配布。しかし、小型外転
と反転角度("1.5)距骨と脛骨の間に
応力分布の変化を説明することはできません。
いくつかの調査の筋肉(腓骨筋、長腓骨の
筋、前脛骨筋、長指屈筋、後脛骨
後)とアクションの風変わりな行がある
足首については比較的小さなレバー腕の関節部。彼らの
引張距腿についての支柱のように振る舞うように見える
共同ため、合弁先に大きな影響を与えた
を強調する。事実は、後脛骨最強だ
インバータの筋肉とそれの腱talo - calcaneo横切る-
舟状骨の載距突起関節を説明することがあります
共同でのストレスの内側の変化に及ぼす影響。腱以来、
屈筋長母趾屈交差距腿関節
長母趾屈の中心部に、強制的にアプリケーションを主導筋
すべての地域で同様のストレスを増大する。カルフーンら。 (1994年)
に圧力を重心のシフトが外側関節
地域に足を軸にロードされたと5めくれ上がった
10反転と同じ軸負荷時に内側にシフトします。
ただし、これらのシフト量化されていない。同様に、それに
栃木ら。 (2006)にお問い合わせの内側の増加が見つかりました
ストレスが0.15 nmと0.3 nmの外部の反転を適用する
トルクと同じ大きさで外側が増加
外転トルクの。またしても、変化に
接触応力を定量化されていない。
この研究の結果は、屈筋の役割を強調
関節接触応力やストレスで母趾屈筋の配布。
と想定することができますが減少筋肉の容量、
長母趾屈の、あるいは外科的切除
筋の整合性に重大な影響を与えるだろう
距腿関節の足へのストレス。 ~だけれども
連絡先に引き裂かれた靭帯の効果を強調された
小さな指屈筋の役割を共同で接触筋趾屈
ストレスを格段に靭帯を切断された変更されました。
No.3
- 回答日時:
この研究で示された接触応力は、距腿関節における接触応力を扱った他の研究のそれの場合に比べると小さい。
Bertsch 他の研究(2001)によると、関節に 740N(ニュートン) の負荷を負わせた時の最高血圧は 2.3MPa(メガ・パスカル)であった。また、Calhoun 他の研究では、同じ関節に 686Nの軸負荷を負わせた場合の最高血圧は 3.5MPa であった。
それら2つの研究においては、関節接触応力を測定するのに感圧フィルムが用いられた。
Calhoun による研究で用いられた検体は、今日用いられるそれに比べるとかなり若い(平均年齢38.5歳)。
測定方法の違いもさることながら、個々の検体の生物学的構造における形態や材料特性の違いが、結果の数値の違いの原因であるかもしれない。
***
あまりに大量、あまりに長文であるので息切れがしました。
とりあえずこれくらいにしておきます。
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