骨の生体力学とは？

身体に作用する運動とさまざまな力を、内部と外部の両方で研究する科学は、バイオメカニクスと呼ばれます。 骨の生体力学は、変化に直面したときのダイナミクスと結果、または骨の反応方法を調べます。 内部で発生する可能性のある変化は、骨に圧力をかけるさまざまな筋肉群の収縮から、関節炎に起因する関節の異常な膨らみなどの骨構造の変化に及ぶ可能性があります。 外力は、重い物体を持ち上げようとするものから、歩行中の表面の変化までさまざまです。

体内の骨の組成、強度、長さ、健康状態、および配置はすべて、骨の生体力学の決定に影響を与え、したがってその機械的機能に影響を与えます。 言い換えれば、四肢の骨、または腕と脚は、rib骨のように体内のより深い位置にある骨よりも内部および外部の変動に慣れているため、より弾力性があり、変化にすばやく適応します。 大腿骨や大腿骨などの密度の高い骨は、手や足に見られる小さくて薄い骨よりもストレッサーに抵抗するため、過度のストレスによる負傷を被る可能性が低くなります。

骨の完全性は、いくつかの異なるタイプの組織で構成される骨の生体力学でも重要な役割を果たします。 この構造には、硬骨外殻としても知られるコンパクト骨、およびスポンジ組織、血管や骨髄などの構造が位置するコンパクト骨内部の柔らかくやや「空気」の多い組織が含まれます。 固形骨構造の大部分は、骨基質と呼ばれます。 骨マトリックスの損傷は、特定の怪我、健康状態で経験するか、体が老化するにつれて自然に発生し、骨の全体的な統一性を低下させ、一定の変化に反応する能力を低下させる可能性があります。 この障害は、一般に微小涙の形、または骨の表面の小さな裂け目で、その完全性を弱め、ストレッサーが置かれたときに骨折または骨折の可能性を高める可能性があります。

一方、骨の生体力学、または変化に反応するその能力は、骨が常に新しい細胞を更新または再生する能力、つまりリモデリングと呼ばれるメカニズムに依存しています。 このプロセスは、本質的に損傷した骨細胞の修復に役立ち、筋肉収縮の形での一定量のストレスと、骨にかかる負荷または力の変化に依存しています。 たとえば、足の骨の生体力学が骨折によって変化する場合、通常、初期の治癒プロセスでは、手足に力が加わらないようにする必要があります。 骨が治癒し始めると、骨を再構築するために一定量の荷重が必要になる場合があります。