生体システムの力学的適応利御機能に関する研究

生物系统机械自适应控制功能研究

• 批准号: 06855014
• 负责人: 山本 憲隆
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855014/
• 关键词: バイオメカニクス; 力学的適応制御; 生体軟組織; 膝蓋腱; 家兎; 繰り返し負荷; 力学的性質; 引張試験

ウサギの膝蓋骨にステンレス鋼製のピンあるいは高剛性の高分子繊維を取り付け,これを油圧サーボアクチュエータに接続し,麻酔下で1日に1回,2週間,所定の繰り返し負荷を体外から強制的に膝蓋腱に作用させた.最大荷重は100N,150N,200N,最小荷重は10N,繰り返し周波数は4Hz,繰り返し数は3000である.所定の繰り返し負荷を作用させた後,ウサギを屠殺し,膝関節から膝蓋骨-膝蓋腱-脛骨複合体を取り出し,膝蓋骨と脛骨をアルミニウム製のカップの中にレジンで固定し,引張試験機に取り付けた.試験では37℃の生理食塩水中で,引張速度20mm/minで行った.ひずみは膝蓋腱の表面に染料(ニグロシン)で描いたマーカー間の距離をVideo dimension analyzerで計測することにより求めた.最大負荷100N,150Nの繰り返し負荷により,膝蓋腱の引張強度は減少したが,断面積が増大したので,腱全体の強度(最大荷重)に有意な変化は現れなかった.一方,最大荷重200Nの繰り返し負荷でも,引張強度は減少し、断面積は増大したが,引張強度の減少が著しいため,最大荷重は有意に減少した.通常の運動中に膝蓋腱に生体内で作用する張力のピーク値は約83Nである.このことから,膝蓋腱は通常作用する負荷の2倍以下の過負荷に対しては正常に適応できることが明らかになった.

The knee joint is made of steel and high rigidity polymer. The knee joint is connected with the oil pressure and the knee joint is connected with the oil pressure. The knee joint is connected with the oil pressure and the knee joint. Maximum load is 100N,150N,200N, minimum load is 10N, cycle frequency is 4Hz, cycle frequency is 3000 Hz. After the load is applied to the knee joint, the knee joint is removed from the kneecap-patella tendon-tibia complex, and the kneecap and tibia are removed from the kneecap. The experiment was carried out in physiological water at 37℃, and the stretching speed was 20mm/min. The distance between the knee tendon and the knee tendon is measured by a Video dimension analyzer. Maximum load 100N,150N and return load, tension strength of knee tendon decreases, fracture area increases, strength of tendon (maximum load) changes intentionally. On the one hand, the maximum load is 200N, the tensile strength decreases, the fracture area increases, the tensile strength decreases, and the maximum load decreases intentionally. The tension in knee tendons during exercise is usually about 83N. The knee tendon is not normally loaded and not more than twice the normal load.