Клініко-біомеханічне обґрунтування і побудова моделі роботи м’язів, що забезпечують горизонтальну рівновагу таза

Abstract

Актуальність. Тривало існуючий патологічний процес в тазостегновому суглобі призводить до порушення його нормальної біомеханіки. При цьому страждають м’язи тазового пояса. Ендопротез кульшового суглоба, відновлюючи опор-ність і рух в оперованому суглобі, не відновлює роботу м’язів, у зв’язку з чим порушення опорно-кінематичної функції тазо- стегнового суглоба зберігається тривалий час. З огляду на складність вивчення функції м’язів метою даного дослідження є створення універсальної математичної моделі роботи м’язів тазового пояса для дослідження особливостей їх функціонування в процесі забезпечення горизонтальної рівноваги таза. Матеріали та методи. На основі натурного скелета людини була побудована фізична модель «поперековий відділ хребта — таз — стегно» з позначенням напрямів діяльності м’язів і кутів їх прикріплення і складена розрахункова схема з урахуванням напрямку і сили дії м’язів. Модель побудована з розрахунку ваги пацієнта 70 кг, показники абсолютної величини сил, що розвиваються кожним м’язом, кути прикріплення м’язів і величини плеча сили кожного м’яза взяті з літературних джерел. Були складені рівняння рівноваги моментів сили гравітації і сумарного м’язового моменту сил. Результати. Для перевірки валідності розробленої моделі досліджували її роботу на прикладі ендопротезування кульшового суглоба. Як розрахункові умови роботи моделі взяли ситуацію, при якій досліджуваний стоїть на одній нозі, зберігаючи горизонтальну рівновагу таза. Проведені розрахунки показують, що розроблена нами модель роботи м’язів тазового пояса по забезпеченню горизонтальної рівноваги таза працює з більш ніж триразовим запасом міцності, отримані результати відповідають літературним даним, отже, модель валідна і може застосовуватися для відповідних розрахунків. Висновки. Створена універсальна математична модель роботи м’язів тазового пояса дозволяє вивчати і аналізувати вплив різних зовнішніх факторів на можливість сталого одноопорного стояння.