Журнал эргономики
Открытый доступ
ISSN: 2165-7556
ISSN: 2165-7556
Такума Инай, Муцуаки Эдама, Томоя Такабаяши и Масаёси Кубо
Механическое напряжение суставного хряща и длительные позы стоя являются факторами риска прогрессирования остеоартрита тазобедренного сустава. Целью данного исследования является изучение взаимосвязи между контрактурой сгибания тазобедренного сустава и силой контакта тазобедренного сустава в позах стоя с использованием компьютерного моделирования. Была создана скелетно-мышечная модель, состоящая из семи сегментов (голова, руки и туловище (HAT) и бедра, голени и две ступни). Были созданы различные позы стоя (708 вариаций) и установлены пять условий контрактуры сгибания тазобедренного сустава: нулевая контрактура и сгибания 0°, 10°, 20° и 30°. Поза стоя, удовлетворяющая условию контрактуры сгибания тазобедренного сустава с минимальной суммой мышечных активаций, была получена в качестве оптимальной позы стоя, и была рассчитана сила контакта тазобедренного сустава в оптимальной позе стоя. Анализ чувствительности проводился путем варьирования четырех параметров (целевая функция, физиологическая площадь поперечного сечения, соотношение силы и длины и длина плеча мышечного момента). Сила контакта тазобедренного сустава и силы мышц-разгибателей бедра (то есть ягодичной, полусухожильной, полуперепончатой и длинной головки двуглавой мышцы бедра) во время стояния увеличивались с развитием контрактуры сгибания бедра. Сила контакта тазобедренного сустава для позы стоя с контрактурой сгибания бедра на 30° была почти в два раза больше, чем для состояния без контрактуры (8,7 и 3,7 Н/кг соответственно). Анализ чувствительности показал, что изменение четырех параметров не повлияло на наш основной вывод. Основной вывод этого исследования заключается в том, что сила контакта тазобедренного сустава во время стояния увеличивается с развитием контрактуры сгибания бедра. Результаты этого исследования могут помочь предотвратить прогрессирование остеоартроза тазобедренного сустава.