एनाटॉमी और घुटने के उपास्थि का कार्य

घुटने का जोड़ एक सिनॉल्वियल हिंग संयुक्त है जिसे फ्लेक्सियन, एक्सटेंशन और सीमित रोटेशन की अनुमति देते हुए उच्च भार का सामना करना पड़ता है। दो प्रकार के उपास्थि महत्वपूर्ण हैं: articular cartilage जो नाशपाती और बाघ के सिरों को कवर करता है, और menisci [FLT: 3]]], crescent-आकार का fibrocartilaginous संरचनाएं जो संयुक्त को गहरा करती हैं और लोड को वितरित करती हैं। आर्टिकुलर कार्टिलेज कोलेजन फाइबर से बना एक अत्यधिक व्यवस्थित ऊतक है, जो कि क्यों है, लेकिन यह एक आवश्यक गुण है।

उपास्थि आंसू गठन में प्राथमिक जैव यांत्रिक कारक

अत्यधिक और असामान्य यांत्रिक लोड हो रहा है

कार्टिलेज को एक विशिष्ट आनुवांशिक और आवृत्ति रेंज के भीतर दोहराव, शारीरिक भार को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जब भार ऊतक की सहनशीलता से अधिक हो जाता है, तो माइक्रोडैमेज जमा होता है, जिससे बीमा, delamination, या फ्रैंक आँसू होते हैं। sudden deceleration, pivoting, या प्रत्यक्ष प्रभाव ] में शामिल गतिविधियाँ चरम शक्तियां उत्पन्न करती हैं जो तीव्र आँसू का कारण बन सकती हैं, जबकि पुरानी अतिभार, जैसे एथलीटों या मैनुअल मजदूरों में देखा जाता है, धीरे-धीरे अतिरिक्त मैट्रिक्स को कमजोर कर देती हैं। में एक मील का अध्ययन [[Fints, तीन-fect]

संयुक्त संरेखण और लिम्ब ज्यामिति

वारस (bow-legged) और valgus (knock-kneed) संरेखण निचले अंगों की यांत्रिक धुरी को बदल देता है, जो मध्ययुगीन से पार्श्व डिब्बे या इसके विपरीत तक लोड को स्थानांतरित करता है। उदाहरण के लिए, एक शुक्र संरेखण औसतन तिब्बियोफेमोरल डिब्बे पर 40% तक संपीड़न बलों को बढ़ाता है, जो मध्ययुगीन मेनिस्कस और आर्टिकुलर कार्टिलेज को आंसू से रोकता है। इन malalignments को अक्सर एक स्थायी लंबे पैर रेडियोग्राफ द्वारा पहचाना जाता है और के मजबूत भविष्यवक्ता हैं।

लिगमेंट इनसफिशिएशन और माध्यमिक अस्थिरता

पूर्वकाल क्रूसिएट लिगमेंट (ACL) और पीछे की क्रूसिएट लिगमेंट (PCL) प्राथमिक स्टेबलाइजर्स हैं जो पूर्वकालिक-पोस्टियर अनुवाद और रोटेशन को प्रतिबंधित करते हैं। जब ये स्नायुबंधन टूट जाते हैं, तो घुटने के अनुभवों में पूर्वकालिक अनुवाद और घूर्णन लेक्सिटी ], जो सीधे असामान्य कतरनी बलों के लिए नरसंहार और आर्टिकुलर कार्टिलेज को उजागर करता है। ACL-deficient घुटनों में रजोनिवृत्ति के दौरान पांच गुना अधिक तीव्रता होती है, खासकर मैनसैकट के दौरान "अस्थिरता" के संक्रमण के दौरान।

स्नायु शक्ति और न्यूरोमस्कुलर नियंत्रण

quadriceps और hamstrings घुटने के गतिशील स्टेबलाइजर्स के रूप में काम करते हैं। इन मांसपेशियों में कमजोरी या असंतुलन प्रभाव और नियंत्रण रोटेशन को अवशोषित करने के लिए संयुक्त की क्षमता को कम करता है। उदाहरण के लिए, quadriceps प्रभुत्व (महिला एथलीटों में आम) एक कठोर लैंडिंग पैटर्न पैदा करता है, जो सीधे कार्टिलेज में उच्च भार को स्थानांतरित करता है। न्यूरोमस्कुलर प्रशिक्षण कार्यक्रम जो बेहतर बनाता है landing यांत्रिकी और मांसपेशियों के सह-संविदा ] को एसीएल चोट के जोखिम को कम करने और 50% या अधिक से संबंधित कार्टिलेज क्षति को कम करने के लिए दिखाया गया है।

संयुक्त सतह ज्यामिति और संघन

नाभिकीय संघों और बाघों के वक्रता संपर्क क्षेत्र और तनाव वितरण को प्रभावित करती है। एक फ्लैट्टर tibial ढलान या एक डिस्कॉइड meniscus (एक जन्मजात संस्करण) बनाता है ]स्थानीयकृत तनाव सांद्रता । उदाहरण के लिए, एक असंतुलित पार्श्व meniscus सरल गतिविधियों के दौरान फाड़ने के लिए अधिक खतरा है क्योंकि इसकी असामान्य आकार और मोटाई उचित लोड संचरण को रोकती है। इसी तरह, किसी भी फोकल कार्टिलेज दोष चिकनी ग्लाइड सतहों को बदल देता है, जिससे घर्षण बढ़ जाता है और दोष मार्जिन पर आगे आंसू हो जाता है।

बायोमैकेनिकल तंत्र्स ऑफ़ टियरिंग

तनाव के रूप में प्रमुख बल

जब सेनाओं को कार्टिलेज सतह के समानांतर लागू किया जाता है तो शेर तनाव होता है। घुटने में, कतरनी को के दौरान उत्पन्न किया जाता है, जैसे कि बास्केटबॉल या फुटबॉल में पिवोटिंग। मेनिसिस विशेष रूप से कमजोर हैं क्योंकि वे पूर्वकाल और पीछे के सींगों पर लंगर डाल रहे हैं लेकिन शरीर में अपेक्षाकृत मुफ्त गतिशीलता है। एक निश्चित तिब्बा पर नारी के अचानक बाहरी रोटेशन से मध्यम मेनिस्कस को फँसा सकते हैं, जिससे एक अनुदैर्ध्य या बाल्टी-हाथ आंसू हो सकता है। आर्टिकुलर कार्टिलेज, इसकी स्तरित कोलेजन वास्तुकला के साथ, सुपरफ़िशियल जोन के तांगों के नीचे विफल हो जाता है।

संपीड़न ओवरलोड और प्रभाव

एक कूद को उतरने से या घुटने के लिए एक प्रत्यक्ष झटका से अक्षीय संपीड़न ने महिला के लिए हानिकारक संघों को बाहुबली प्लेटाऊ में मजबूर किया। सामान्य उपास्थि समान रूप से संपीड़ित होती है, लेकिन अगर भार बंद है (मादर्शिता या स्नायुबंधन की लक्ष्णता के कारण), फोकल संपीड़न तनाव 25 एमपीए से अधिक हो सकता है - महिला के उपास्थि पर नरसंचार या "चुंबन" घावों में रेडियल आँसू का कारण बन सकता है। दोहराव प्रभाव, कठिन सतहों पर चलने में, समय के साथ कोलेजन नेटवर्क की थकान विफलता को प्रेरित करता है, सतह के रूप में प्रकटन या फड़ों को प्रभावित करता है।

विघटन से तन्यता तनाव

उपास्थि पर तनाव तब होता है जब संयुक्त सतहों को अलग खींचा जाता है या जब असामान्य गति के दौरान एक मेनिस्कस को बढ़ाया जाता है। उदाहरण के लिए, एक अतिविस्तार चोट उच्च तनाव के तहत मेनिस्कस के पीछे के सींग को डाल सकती है, जिससे रेडियल विभाजन होता है। तन्यता ताकत भी cartilage flaps] में प्रमुख हैं, जहां एक आंशिक-मोटाई दोष ऊतक के माध्यम से क्षैतिज रूप से फैलता है, जो मध्य क्षेत्र में दोहरावदार तन्यता भार द्वारा संचालित होता है।

The role of Cartilage Degeneration and Aging

उपास्थि जैव रसायन में आयु से संबंधित परिवर्तन - जैसे कि कम प्रोटोग्लिक सामग्री, कोलेजन क्रॉस-लिंकिंग को कम कर दिया गया, और पानी की सामग्री में वृद्धि हुई - यांत्रिक तनाव के लिए ऊतक के प्रतिरोध को कम कर दिया गया। Degenerated कार्टिलेज में कम तन्यता मापांक होता है और एक ही भार के तहत आसानी से विफल रहता है जो स्वस्थ कार्टिलेज को नुकसान नहीं पहुंचाता। यह बताता है कि 40 से अधिक रोगियों में उपास्थि आंसू अधिक आम हैं, यहां तक कि चलने के दौरान मोड़ जैसी कम ऊर्जा तंत्र से। [FLT: 0] के बीच अंतर को कम करने और यांत्रिक अधिभार [FLT: 1] के बीच एक छोटा सा अंतर है।

मान्यता और नैदानिक प्रभाव

क्लिनिक इतिहास, भौतिक परीक्षा (जैसे संयुक्त लाइन निविदा, मैकमरे परीक्षण, स्नायुबंधन लक्ष्मी परीक्षण) के माध्यम से जैव-यांत्रिक जोखिम कारकों का आकलन करता है, और इमेजिंग (एमआरआई कार्टिलेज घावों के लिए सोने का मानक है)। ] एक आंसू के विशिष्ट जैव-यांत्रिक कारण को समझना गाइड उपचार: एक स्थिर घुटने में एक परिधीय नरसंहार आंसू मरम्मत के साथ ठीक हो सकता है, लेकिन एक malaligned में एक ही आंसू, एसीएल-deficient घुटने की संभावना दोनों मानसिक निर्धारण और एक सही प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। इसी तरह, आर्टिकुलर कार्टिलेज घाव जो उच्च-अवधि में क्षतिग्रस्त हो सकता है।

रोकथाम रणनीति

  • ]Neuromuscular प्रशिक्षण - प्लेमेट्रिक्स, बैलेंस एक्सरसाइज और ताकत प्रशिक्षण सहित कार्यक्रम गतिशील स्थिरता और लैंडिंग मैकेनिक्स में सुधार करके घुटने की चोट जोखिम को कम करते हैं।
  • Load प्रबंधन - उच्च प्रभाव गतिविधियों और उचित जूते की अवधिकरण दोहराव अधिभार को कम कर सकते हैं।
  • Alignment correct - महत्वपूर्ण malalignment के लिए ब्रेसिंग या ऑर्थोटिक्स, अपमानजनक समझौता डिब्बों को रोक सकता है।
  • ]Ligament संरक्षण - प्रारंभिक ACL पुनर्निर्माण स्थिरता को बहाल करता है और बाद में मानसिक और उपास्थि आंसू के जोखिम को कम करता है।

उपचार विचार

बायोमैकेनिकल सिद्धांत शल्य चिकित्सा निर्णय लेने में समान रूप से महत्वपूर्ण हैं। मेनिस्कल मरम्मत का उद्देश्य मस्तिष्क के संवहनी "लाल क्षेत्र" में सबसे सफल है, जहां उपचार क्षमता अधिक है। आर्टिकुलर कार्टिलेज दोषों के लिए, सूक्ष्म फ्रैक्चर, ऑस्टियोकॉन्डल ऑटोग्राफ्ट ट्रांसफर, या पाड़ आधारित मरम्मत का उद्देश्य भौतिक भार को संभालने में सक्षम चिकनी सतह को बहाल करना है। पोस्ट-ऑपरेटिव पुनर्वास को ऊतक उपचार का सम्मान करना चाहिए जबकि धीरे-धीरे फिर से आंसू या भ्रष्टाचार की विफलता को रोकने के लिए लोड को फिर से शुरू करना चाहिए। उन्नत ब्रेसिंग प्रारंभिक उपचार चरण के दौरान मरम्मत की रक्षा कर सकती है। [FLT: 0]

निष्कर्ष

घुटने में उपास्थि आंसू यांत्रिक भार, संयुक्त संरेखण, स्नायु अखंडता, मांसपेशी समारोह और ऊतक की गुणवत्ता के बीच जटिल बातचीत का परिणाम है। इन जैव यांत्रिक कारकों की पहचान और संशोधित करके, चिकित्सक चोटों को बेहतर ढंग से रोक सकते हैं, सही ढंग से एक आंसू के मूल कारण का निदान कर सकते हैं, और सामान्य संयुक्त गतिशीलता को बहाल करने के लिए दर्जी उपचार। कार्टिलेज बायोमैकेनिक्स और सामग्री गुणों में निरंतर शोध इन रणनीतियों को और परिष्कृत करेगा, सभी उम्र के सक्रिय व्यक्तियों के लिए दीर्घकालिक संयुक्त स्वास्थ्य में सुधार होगा।