Tendon-Ligament-Kartilaj - Celal Bayar Üniversitesi

Report
Tendon, Ligament ve Kıkırdak Biyomekaniği
3003040028 Hakan GÜL
3003040058 Seyhan SARAY
3003040076 Meriçcan YOLCU
TENDON
Tendon ya da veter bir kasla
kemiğe bağlanan fibröz bağ
dokunun sert şeritleridir ve
gerginliğe dayanabilecek
sağlamlıktadır. Tendonlar ve
kaslar birlikte çalışırlar.
Sanayi öncesi dönemde dayanıklı elyaf olarak yaygın
biçimde kullanılmıştır. Mızrak ve ok temrenlerinin
(başlarının) sabitlenmesi, kar ayakkabısı, kar gözlüğü,
kano, köpek kızağı, tobagan, mokasen bağlama ve dikişi
için tendon sinir kirişleri kullanılır. Eskimolar gibi
Arktika yerli halkları daha uygun lif kaynağı olmadığı
için yalnızca tendonları (özellikle de rengeyiği ve sığın)
dikme bağlama ipi olarak yaygın biçimde kullanır.
Özellikle Türk ve Moğol halkları gibi Avrasya'nın
bozkırlarındaki Orta Asya halkları yay kirişini sağlam ve
elastik olduğu için tendondan yaparlar.
Tendonun Yapısı
 İnsan vücudundaki en
sağlam tendon aşil
tendonudur.
 Aşil tendonu yaklaşık 1
ton çekme gücündeki
kuvvete dayanıklıdır.
Aşil tendonunun biyomekanik
özellikleri
Aşil tendonu’nun biyomekanik özelliklerini anlamak için öncelikle
yürümenin biyomekaniğini kısaca gözden geçirmek gerekir.
Yürüme basitçe iki safhadan oluşmaktadır: Duruş (stance) ve
sallanma (swing). Duruş safhası boyunca ayak yere tam temas
halindedir. Sallanma safhasında ise ayak yerden kalkar ve öne
doğru yaylanır. Sallanma safhası üç aşamada incelenebilir: temas
(supinasyon), orta-duruş (mid-stance) ve ileriye sürükleme
(propulsion). Temasta öncelikle topuk yere temas eder ve ayağın
geri kalanının yere değmesi ile bu aşama tamamlanır. Orta-duruş
ise ayağın tamamının yere temas etmesiyle başlar. İleriye
sürükleme aşaması da topuğun yerden kalkmasıyla
başlar ve parmakların yerden kalkmasıyla sona erer. Bu son iki
aşama özellikle ayak bileğinin esas plantar fleksörleri olan
gastrocnemius kası ve soleus kası tarafından kontrol edilmektedir.
Duruş safhasının sonunda, Aşil tendonu’ndaki kas
geriliminin vücut ağırlığının yaklaşık %250’si kadar
olduğu belirtilmektedir. Koşma sırasında bu yük, 6-8 kat
kadar daha artmaktadır. Bu, neredeyse tendonun
kaldırabileceği tüm güç kadardır.
Orta-duruş safhasında ayak dönme hareketi yapar. Bu
dönme , tibia üzerinde bir içe dönme oluşturur. Kasın
aktifleşmesi gerici bir güç oluşturur ve ayak vücuttan
uzaklaşır ve dönmeye geçer. Ayak pronasyonda ve diz
ekstansiyondayken yapılan inversiyon Aşil
tendonu’ndaki gerimi artırır ve bu gerim topuk
kemiğinde sonlandığı yere kadar yayılır.
Ligament
Ligament (Bağ), eklemin aşırı
hareketlerini engelleyen ve
eklemin stabilizasyonunu
sağlayan sert-esnek yapılardır.
İki kemiği birbirine bağlayan
köprü gibidirler ve belli bir
yükü kaldırma kapasitesine
sahiptirler. Ancak belli
pozisyonlarda ve aşırı yüke
maruz kaldıklarında zorlanır
ve bütünlüklerinde
bozulmalar olur.
Ön Çarpraz Bağ’ın Yaralanma
Mekanizmaları
 I.Derece: Lokalize hassasiyet vardır. Yaralanma birkaç
lifle sınırlıdır.
 II.Derece : Daha fazla lif yaralanır; fakat dengesizlik
oluşturmaz.
 III.Derece : Bağın bütünlüğü bozulur. Dengesizlik
vardır.
Mekanik Davranış
Örnek bir Ligamentin Biyomekanik
İncelenmesi
Cihaza yerleştirilen örneklere 5N ön yüklemenin
ardından 5-30 N arası 0,5 Hz frekans ile yükleme yapıldı
(30 yükleme/dakika; 50 yükleme). Yükleme sonrasında
örneklere 30mm/dk çekme işlemi uygulanarak hasara
uğratıldı
Hasar yüklemesini gösteren örnek yük - deplasman
grafiği
Eksenel yükleme için örnek yer değiştirme (mm) – zaman
grafiği
Eksenel yükleme içi örnek yük (mm) – zaman (sn)
grafiği
Kıkırdak
Kıkırdak veya kartilaj
hayvansal bir dokudur.
Vücutta yarı taşıyıcı bir
görev üstlenir. Kemik
dokudan daha yumuşak
ve esnek bir matrise
sahip olan kıkırdak
dokuda damar
bulunmaz, kıkırdak
hücreleri bu matristen
difüzyon yoluyla madde
alış verişi yaparlar.
 Kıkırdak eklemlerde, göğüs kafesinde, kulakta,
burunda, boğazda ve omurlararası disklerde bulunur.
Üç ana kıkırdak çeşidi mevcuttur: hiyalin, elastik ve
fibröz kıkırdak (fibrokartilaj).
Üç farklı kıkırdak tipi bulunur. Bunların hepsi bulundukları yerin ihtiyaçlarını karşılayacak
şekilde farklı özelliklere sahiptir.
Hiyalin Kıkırdak
En sık rastlanan kıkırdak tipidir. Hiyalin sözcüğü Yunanca hyalos yani "cam" sözcüğünden
türemiştir. Yarısaydam (ışığı hafif olarak geçiren) matrisi nedeniyle bu ismi almıştır.
Hareketli eklemlerde bulunur. Ayrıca kemiklerin içinde kemikleşme merkezi olarak
çalışacak şekilde bulunur. Ek olarak burun, gırtlak ve nefes borusu gibi büyük solunum
yolları duvarlarında da bulunur.Hiyalin kıkırdağa mikroskop altında bakıldığında bazı
hücrelerin birbirinden ayrılmadığı,ikili veya üçlü halde kaldığı görülür ki bunlara izogen
gruplar denir.
Elastik Kıkırdak
Elastik kıkırdak (sarı kıkırdak olarak da anılır) kulak kepçesinde ve çeşitli borularda
(örneğin: gırtlak, östaki borusu) bulunur. Bu borulardaki kıkırdak boruların sürekli olarak
açık kalmasını sağlar. Elastik kıkırdak hiyalin kıkırdağa benzerdir fakat hiyalin kıkırdaktan
farklı olarak, Tip II kolajenin yanı sıra matrise dağılmış elastik lifler içermesidir. Bu dokuyu
sert ama elastik kılar.
Fibröz Kıkırdak (Fibrokartilaj)
Fibröz Kıkırdak özel tip kıkırdaktır ve sert destek veya yüksek gerilme direnci gereken
yerlerde, omurgalar arası disklerde, kalça ve pelvis kemiklerde arasında, tendon veya
ligamentlerin kemiklere birleşme noktalarında bulunur. Fibröz kıkırdağın yoğun kıkırdak
doku ile hiyalin kıkırdak doku arasında bir karakteri vardır.
TİBİA KIKIRDAĞI ÜZERİNDEKİ YÜK
DEĞİŞİMLERİ
Amaç: Varus ve valgus pozisyonlarında tibia kıkırdağı üzerindeki yük
değişimlerinin incelenmesi.
Yöntem: DICOM formatında alınan alt ekstremite uzunluk Bilgisayarlı
Tomografi kesitleri MIMICS® programında üç boyutlu (3D) katı model
haline getirildi. Oluşturulan 3D katı modellere sırasıyla 2.5°, 5°, 7.5°, 10°,
12.5° ve 15° varus ve valgus osteotomisi uygulandı. Tibia kıkırdağına etki
eden stres yüklerini (maksimum eşdeğer gerilmelerini (MES)) analiz
edebilmek için ANSYS Workbench kullanıldı.
Bulgular: Referans değer olan MD 0 için tibia kıkırdağında elde edilen
maksimum yüklenme olan MES 0.860 MPa
iken referans değere ardışık uygulanan varus osteotomileri sonucunda bu
değer MD 0-2.5° varus modelinde 0.935 MPa, 5°’de 1.010 MPa, 7.5°’de 1.113
MPa, 10°’de 1.247 MPa, 12.5°’de 1.388 ve 15° varus modelinde ise 1.530 MPa
olarak ölçülürken aynı modelde yapılan 2.5°, 5°, 7.5°, 10°, 12.5° ve 15° valgus
osteotomileri sonucunda bu değerler sırasıyla 0.813, 0.792, 0.769, 0.745,
0.718 ve 0.690 MPa olarak ölçüldü (p=0.028).
Sonuç: Tibia kıkırdağı üzerine varus pozsiyonunda daha fazla yük
binmekte ve bu yük valgus osteotomisi ile azalmaktadır. Valgus
osteotomisi ile elde edilen azalma varus pozisyonunda ölçülen MES’ e
kıyasla anlamlı derecede farklı ve azdır. Bu durum diz ekleminin valgusa
kıyasla varus pozisyonlarında daha fazla etkilendiğini göstermektedir.
Mekanik aks değişiklerinin tibia kıkırdağına etkisi.
Hem varus hemde valgus pozisyonlarında ortaya çıkan
MES’ler referans değer olan 0.860 Mpa’a kıyasla
anlamlı derecede farklılık göstermektedir (Tablo 1). 15°
varus ve 15° valgus pozisyonunda tibia kıkırdağında
oluşan MES’ler şekil 2’de görülmektedir. Mekanik aks
değişiklerinin tibia kıkırdağına etkisi grafik 1’de
gösterilmiş.
1- Ferdi DÖNMEZ ,Gülhane Askeri Tıp Akademisi Haydarpaşa Eğitim Hastanesi Ortopedi
ve Travmatoloji Kliniği UZMANLIK TEZİ
2-Nihal Apaydın,1 Serhan Ünlü,2 Murat Bozkurt,3 Mahmut Nedim Doral ,1Ankara
Üniversitesi Tıp Fakültesi, Anatomi Anabilim Dalı, Ankara 2Yıldırım Beyazıt Eğitim ve
Araştırma Hastanesi 3. Ortopedi ve Travmatoloji Kliniği, Ankara Etlik İhtisas Eğitim ve
Araştırma Hastanesi, Ortopedi ve Travmatoloji Kliniği, Ankara 4Hacettepe Üniversitesi Tıp
Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, Ankara
3-Dr. Fzt. Gizem İrem KINIKLI, T.C.Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü
Otojen
4- DEU, Kemik-kıkırdak Doku Biyoteknoloji Uygulama Ve Araştırma Merkezi
5-Mahmut Nedim DORAL1,2,Ö Ahmet ATAY1,Onur BİLGE3,Gürhan DÖNMEZ2,Akın
ÜZÜMCÜGİL1,Deniz OLGUN1,Mehmet AYVAZ1,Defne KAYA2, REVIEW ARTICLE
6-Dr. Sancar SERBEST, T.C.Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi Ve Travmatoloji
Anabilim Dalı
7-Halil Atmaca, Midyat Devlet Hastanesi Ortopedi Ve Travmatoloji Kliniği/Mardin
8-DR. MUSTAFA SUNGUR, T.C. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ İSTANBUL TIP FAKÜLTESİ
ORTOPEDİ VE TRAVMATOLOJİ ANABİLİM DALI

similar documents