Was ist die Biomechanik des Knochens?
Die Wissenschaft, die die Auswirkungen von Bewegung und verschiedenen Kräften auf den Körper untersucht, wird als Biomechanik bezeichnet. Die Biomechanik des Knochens untersucht die Dynamik und die Konsequenzen oder die Art und Weise, wie Knochen reagieren, wenn sie Veränderungen ausgesetzt sind. Eine Veränderung, die intern auftreten kann, kann von einer Kontraktion verschiedener Muskelgruppen, die Druck auf die Knochen ausüben, bis hin zu Veränderungen der Knochenstruktur wie abnormalen Ausbuchtungen der Gelenke infolge von Arthritis reichen. Äußere Kräfte können von dem Versuch, einen schweren Gegenstand anzuheben, bis zu Veränderungen der Oberfläche beim Gehen reichen.
Die Zusammensetzung, Stärke, Länge, Gesundheit und Positionierung des Knochens im Körper haben Einfluss auf die Biomechanik des Knochens und beeinflussen somit dessen mechanische Funktion. Mit anderen Worten, die Knochen an den Extremitäten oder Armen und Beinen sind widerstandsfähiger und passen sich schnell an Veränderungen an, da sie an innere und äußere Schwankungen gewöhnter sind als Knochen, die sich tiefer im Körper befinden, wie die Rippen. Knochen mit höherer Dichte, wie der Oberschenkelknochen oder der Oberschenkelknochen, halten Belastungen besser stand als kleinere, dünnere Knochen in der Hand oder im Fuß und sind daher weniger anfällig für Verletzungen durch übermäßige Belastung.
Die Knochenintegrität spielt auch eine wichtige Rolle in der Biomechanik des Knochens, der sich aus mehreren verschiedenen Gewebearten zusammensetzt. Diese Struktur umfasst kompakten Knochen, auch bekannt als gehärtete Außenschale, sowie schwammiges Gewebe, das weichere, etwas "luftige" Gewebe im kompakten Knochen, in dem sich Strukturen wie Blutgefäße und Knochenmark befinden. Der Großteil der festen Knochenstruktur wird als Knochenmatrix bezeichnet. Eine Schädigung der Knochenmatrix kann bei bestimmten Verletzungen oder Gesundheitszuständen auftreten oder kann auf natürliche Weise mit zunehmendem Alter des Körpers auftreten, die allgemeine Einheit des Knochens verringern und seine Fähigkeit verringern, auf ständige Veränderungen zu reagieren. Diese Beeinträchtigung, die häufig in Form von Mikrorissen oder winzigen Rissen in der Knochenoberfläche auftritt, kann die Integrität des Knochens schwächen und die Wahrscheinlichkeit von Frakturen oder Knochenbrüchen erhöhen, wenn Stressfaktoren darauf aufgebracht werden.
Andererseits beruht die Biomechanik des Knochens oder seine Fähigkeit, auf Veränderungen zu reagieren, auf der Fähigkeit des Knochens, ständig neue Zellen zu erneuern oder zu reproduzieren, einem Mechanismus, der als Remodelling bezeichnet wird. Dieser Prozess kann im Wesentlichen die Reparatur beschädigter Knochenzellen unterstützen und ist abhängig von einer gewissen Belastung in Form von Muskelkontraktionen und einer Veränderung der Belastung oder Kraft, die auf den Knochen ausgeübt wird. Wenn zum Beispiel die Biomechanik des Knochens im Bein durch eine Fraktur verändert wird, erfordert der anfängliche Heilungsprozess üblicherweise, dass auf die Extremität keine Kraft ausgeübt wird. Wenn der Knochen zu heilen beginnt, kann eine gewisse Belastung erforderlich sein, damit sich der Knochen wieder aufbaut.