Biomechanika ramenního kloubu

Abstract

Práce se zabývá určením stability a zatížení ramenního kloubu pomocí matematického svalově-kosterního modelu. Porovnání s experimentálními daty se ukazuje, pro pomalý pohyb lze modelovat sval jako ideální generátor síly. V rámci práce je vytvořen původní algoritmus na obtáčení svalů, který ukazuje, že dosavadní modely podhodnocují efektivní ramena momentů sil povrchových svalů. Práce také posuzuje vliv kinematiky, geometrie kloubu a rozložení svalových sil na stabilitu ramenního kloubu. Práce ale zároveň přináší zjištění, že scapulo-humerální rytmus nezlepšuje stabilitu ve frontální rovině, nýbrž v rovině transverzální a ani nesnižuje zatížení ramenního kloubu. Práce se dále věnuje analýze spasticity a atrofie svalů a ukazuje, že spasticita na rozdíl od atrofie zásadním způsobem ovlivňuje stabilitu a zatížení kloubu.

The study deals with determining the stability and loading of the shoulder joint using a mathematical musculoskeletal model. On the basis of verification with experimental data, it is shown that for slow movement the muscle can be modeled as an ideal force generator. As part of the study, an original algorithm for wrapping muscles is created, which shows that existing models underestimate the effective moment arms of surface muscle forces. The study also assesses the influence of kinematics, joint geometry and the distribution of muscle forces on the stability of the shoulder joint. At the same time, the study brings the finding that the scapulo-humeral rhythm does not improve stability in the frontal plane, but in the transverse plane and does not even reduce the load on the shoulder joint. The study deals with the analysis of spasticity and muscle atrophy and shows that, unlike atrophy, spasticity significantly affects joint stability and load.