Kaj je biomehanika kosti?

Znanost, ki raziskuje učinke gibanja in različnih sil, ki delujejo na telo, tako znotraj kot zunaj, se imenuje biomehanika. Biomehanika kosti preučuje dinamiko in posledice oziroma način, kako kosti reagirajo, ko so soočene s spremembami. Sprememba, ki se lahko pojavi znotraj, se lahko giblje od krčenja različnih mišičnih skupin, ki pritiskajo na kosti, do sprememb v strukturi kosti, kot so nenormalne izbokline v sklepih, ki so posledica artritisa. Zunanje sile se lahko gibljejo od takih stvari, kot je poskus dviganja težkega predmeta do sprememb na površini med hojo.

Sestava, moč, dolžina, zdravje in položaj kosti v telesu vplivajo na določanje biomehanike kosti in tako vplivajo na njeno mehansko delovanje. Z drugimi besedami, kosti v okončinah ali rokah in nogah so bolj odporne in se hitro prilagajajo spremembam, saj so bolj navajene na notranja in zunanja nihanja kot kosti, ki se nahajajo globlje v telesu, kot so rebra. Kosti z večjo gostoto, kot je stegnenica ali stegenska kost, se bolje uprejo stresorjem kot manjše, tanjše kosti v roki ali nogi, zato je manj verjetno, da bodo utrpele poškodbe zaradi prekomernega stresa.

Celovitost kosti igra pomembno vlogo tudi v biomehaniki kosti, ki je sestavljena iz več različnih vrst tkiva. Ta struktura vključuje kompaktno kost, sicer znano kot utrjena zunanja lupina, pa tudi gobasto tkivo, mehkejše, nekoliko “zračno” tkivo znotraj kompaktne kosti, kjer se nahajajo strukture, kot so krvne žile in kostni mozeg. Večino trdne kostne strukture imenujemo kostni matriks. Poškodbe kostnega matriksa so lahko posledica določenih poškodb, zdravstvenih stanj ali pa se pojavijo naravno, ko se telo stara, lahko zmanjša celotno enotnost kosti in zmanjša njeno sposobnost odzivanja na nenehne spremembe. Ta okvara, običajno v obliki mikroraztrganin ali drobnih razpok na površini kosti, lahko oslabi njeno celovitost in poveča možnosti zlomov ali zlomov kosti, ko so nanjo postavljeni stresorji.

Po drugi strani pa se biomehanika kosti oziroma njena sposobnost, da se odzove na spremembe, opira na sposobnost kosti, da nenehno obnavlja ali reproducira nove celice, mehanizem, imenovan preoblikovanje. Ta proces lahko v bistvu pomaga pri popravljanju poškodovanih kostnih celic in je odvisen od določene količine stresa v obliki mišičnih kontrakcij in spremembe obremenitve ali sile na kost. Na primer, ko se biomehanika kosti v nogi spremeni zaradi zloma, začetni proces celjenja običajno zahteva, da okončina nanj ne deluje nobene sile. Ko se kost začne celiti, bo morda potrebna določena obremenitev, da se kost obnovi.