Моделювання роботи м’язів нижньої кінцівки в умовах згинально-привідної контрактури кульшового суглоба та згинальної — колінного

Autor: Bezsmertnyi, Yurii, Branitskyi, Oleksandr, Tyazhelov, Olexiy, Karpinska, Olena
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Ортопедія, травматологія та протезування; № 1 (2023); 55-60
Ортопедия, травматология и протезирование; № 1 (2023); 55-60
ORTHOPAEDICS, TRAUMATOLOGY and PROSTHETICS; No. 1 (2023); 55-60
ISSN: 0030-5987
2518-1882
Popis: Large joint damage often leads to inability to work and disability that requires long-term treatment. The development of osteoarthritis is accompanied by changes in the muscles and special rehabilitation measures are needed to restore their strength, symmetry of the load during standing and steps during walking. Objective. To determine the most vulnerable muscles of the lower extremities in the conditions of osteoarthritis of the hip and knee joints using a mathematical model. Methods. Three mathematical models were created in the OpenSim system. Model 1 (normal): extension/flexion — 10°/0°/45°; removal/adduction — 5°/0°/12°; rotation — 3°/0°/3°, foot turning — 5°. Model 2 with flexion-adduction contracture of the hip: flexion setup — 20°,adduction setting — 10°, foot turning — 10°, shortening of the femur by 2 cm. Model 3: flexion contracture of the knee joint — 0/20°/50°. Results. With combined hip contracture, the isometric strength of the muscles decreases by almost 60 %. In the case of flexion contracture of the knee joint, the rectus femoris muscle is more stretched and requires 3.5 % more force to extend the knee. In the presence of adductor contracture of the hip joint,the thigh's thin muscle is in a contractile state, which reduces its strength by almost 90 %. In the case of knee contracture, this muscle is primarily in a stretched state, so more force is required to extend the knee — in our model, by 6 %. With changes in the lower extremity due to the development of hip contracture, the gastrocnemius muscle can lose up to 78 % of its strength, and the knee muscle — up to 5%. In conditions of knee joint contracture,the most vulnerable muscles are the pelvic stabilizer muscles (m. tensor fasciae latae) — a decrease in strength of up to 44.4 %, and the knee (m. semimembranosus) — up to 54.5 %. Conclusions. Contractures of the hip and knee joints lead to a loss of muscle strength of the lower limb, which negatively affects its functioning and recovery after arthroplasty.
Ураження великих суглобів досить часто призводить до непрацездатності й інвалідності та потребує тривалого лікування. Розвиток остеоартрозу супроводжується змінами в м’язах і необхідні спеціальні реабілітаційні заходи для відновлення їхньої сили, симетричності навантаження під час стояння та кроків — під час ходьби. Мета. За допомогою математичної моделі визначити найуразливіші групи м’язів нижніх кінцівок у разі остеоартрозу кульшового та колінного суглобів. Методи. У системі OpenSim створено 3 математичні моделі. Модель 1 (норма): розгинання/згинання — 10°/0°/45°; відведення/приведення — 5°/0°/12°; ротація — 3°/0°/3°, вигін стопи — 5°. Модель 2 із згинально-привідною контрактурою кульшового суглоба: згинальна установка — 20°, установка приведення — 10°, вигін стопи — 10°, укорочення стегнової кістки 2 см. Модель 3: згинальна контрактура колінного суглоба — 0°/20°/50°. Результати. За комбінованої контрактури кульшового суглоба ізометрична сила м’язів знижується майже на 60 %. У разі згинальної контрактури колінного суглоба прямий м’яз стегна розтягнутий дужче та для розгинання коліна використовуватиме на 3,5 % більше зусиль. За наявності привідної контрактури кульшового суглоба тонкий м’яз стегна перебуває в контрактильному стані, що зменшує її силу практично до 90 %. У випадку контрактури колінного суглоба цей м’яз первинно знаходиться в розтягнутому стані, тому необхідна більша сила для розгинання коліна — в нашій моделі на 6 %. За змін у нижній кінцівці внаслідокрозвитку контрактури кульшового суглоба кравецький м’яз може втратити до 78 % своєї сили, колінного — до 5 %. За умов контрактури колінного суглоба найбільш вразливими є м’язи-стабілізатори таза (m. tensor fasciae latae) — зменшення сили до 44,4 %, та коліна (m. semimembranosus) — до 54,5 %. Висновки. Контрактури кульшового та колінного суглобів призводять до втрати сили м’язів нижньої кінцівки, що негативно впливають на її функціонування та відновлення після ендопротезування.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: