14019

14019

بررسي ميدان فشار و دما در مايع ميان غضروفي مفصل زانو در حركت هاي مختلف روزمره

كارشناسي ارشد

بيومكانيك

تيرماه 1393

تيرماه 1393

دكتر محمد حق پناهي

مكانيك

چكيده مايع ميان غضروفي (Synovial fluid) در مفاصل يك روانكار بيولوژيكي است كه در آن مواد غذايي و سايتوكاين هاي تنظيم‌ كننده قرار دارند. اين مايع غضروفي شامل مولكول‌هايي است كه سبب كاهش اصطكاك و در نتيجه كاهش ساييدگي سطوح غضروفي بين مفاصل مي‌شود. مجموعه مفاصل و مايع بين غضروفي سالم يك سيستم پيچيده با اصطكاك و ساييدگي كم را تشكيل مي‌دهند، در حالي كه در مفاصل عارضه‌دار مانند آرتروز، مفاصل صدمه‌ديده و مصنوعي، اصطكاك بين سطوح افزايش يافته و در نتيجه سبب سايش و از بين رفتن غضروف ميان غضروفي مي‌‌شود. اين افزايش اصطكاك مربوط به تغيير تركيبات مايع غضروفي است. مفصل زانو يكي از بخش‌هاي متحرك بدن انسان است كه به دليل حركت‌‌هاي نادرست بيشتر در معرض ساييدگي است و افراد زيادي از بيماري هاي آن رنج مي‌برند. در اين پايان¬نامه، پس از معرفي مفصل زانو به عنوان يكي از مهمترين اجزاي بدن و بيماري رايج در آن و هم¬چنين مايع سينويال به عنوان يك روانكار بيولوژيكي، با استفاده از نرم‌افزارهاي كامپيوتري مفصل زانوي سالم و آسيب ديده (داراي آرتروز) را شبيه‌سازي نموده و بعد از حل معادلات حاكم بر مايع سينويال،به مقايسه كانتورهاي فشار و دما در هر دو مفصل سالم و عارضه دار در طي پنج حركت دويدن، چهار زانو نشستن، شوت كردن، از پله بالا رفتن و نشستن-برخاستن پرداخته شد. در طول حركت به دليل وجود اصطكاك، با پديده‌ي افزايش دما در مايع ميان غضروفي مواجه هستيم؛ پس با حل معادله انرژي، تاثير نوع حركت بر افزايش دما و هم چنين گراديان فشار در دو مفصل سالم و آسيب ديده با يكديگر مقايسه شدند. نتايج حاصل از بررسي تاثيرگذاري پارامترهاي مختلف دخيل در كانتور فشار مايع ميان غضروفي نشان مي¬دهد كه در ابتدا نيروهاي فشاري وپس از آن سرعت دوراني و در انتها مقدار باز¬شدگي مفصل، پارامترهاي تاثيرگذارتري بوده و به ترتيب نقش مهم¬تري در افزايش فشار وارده بر مفصل زانو دارند. واژه‌هاي كليدي:مايع سينويال، مفصل زانوي سالم و آسيب ديده، كانتورهاي سرعت و فشار