Hvad er knoglenes biomekanik?
Videnskaben, der undersøger effekter bevægelse og forskellige kræfter, der udøves på kroppen, både internt og eksternt, kaldes biomekanik. Knoglenes biomekanik undersøger dynamikken og konsekvenserne eller den måde, knogler reagerer på, når de står over for ændringer. En ændring, der kan forekomme internt, kan variere fra sammentrækning af forskellige muskelgrupper, der anvender tryk mod knoglerne til ændringer i knoglestrukturen, såsom unormale bule i leddene, der er resultatet af gigt. Eksterne kræfter kan variere fra sådanne ting som at forsøge at løfte en tung genstand til variationer i overfladen, når man går.
Sammensætningen, styrken, længden, sundheden og placeringen af knoglen inde i kroppen har alle en indflydelse på bestemmelsen af knoglens biomekanik og påvirker dermed dens mekaniske funktion. Med andre ord er knoglerne i ekstremiteterne, eller arme og ben, mere modstandsdygtige og tilpasser sig hurtigt til ændringer, da de er mere vant til indre og ydre udsving end knogler, der er placeret dybere inde i kroppen, ligesom ribbenene. Knogler med mere massefylde, såsom lårben eller lårben, modstår stressfaktorer bedre end mindre, tyndere knogler, der findes i hånden eller foden, og er derfor mindre tilbøjelige til at lide en skade på grund af overdreven stress.
Benintegritet spiller også en vigtig rolle i biomekanik i knogler, der består af flere forskellige typer væv. Denne struktur inkluderer kompakt knogle, også kendt som den hærdede ydre skal, såvel som svampet væv, det blødere, lidt "luftige" væv inde i den kompakte knogle, hvor strukturer som blodkar og knoglemarv er placeret. Størstedelen af den faste knoglestruktur kaldes knoglematrixen. Skader på knoglematrixen kan opleves med visse skader, sundhedsmæssige forhold eller kan forekomme naturligt, når kroppen ældes, kan mindske knoglens samlede enhed og formindske dens evne til at reagere på konstante ændringer. Denne forringelse, ofte i form af mikrotær, eller små splittelser i knoglens overflade, kan svække dens integritet og øge chancerne for brud eller knogleskader, når der placeres stressfaktorer på det.
På den anden side afhænger knoglens biomekanik, eller dens evne til at reagere på ændringer, på knoglens evne til konstant at forny eller gengive nye celler, en mekanisme kaldet ombygning. Denne proces kan i det væsentlige hjælpe med til reparation af beskadigede knogleceller og er afhængig af en vis mængde stress i form af muskelsammentrækninger og ændring i belastningen eller kraften, der er placeret på knoglen. For eksempel, når biomekanik af knogler i benet ændres af et brud, kræver den indledende helingsproces ofte lemmet ikke at have nogen kraft påført det. Når knoglen begynder at heles, kan det være nødvendigt med en vis vægtbæring for at knoglen skal genopbygges.