29 января 2018

Детальные анатомические исследования костно-мышечной системы человека проводились уже со времен Леонардо да Винчи. Но впервые группа ученых, под руководством Даниэля Бассета из школы инженерии и прикладных наук в университете Пенсильвании, смогли перевести все модели мышц и костей тела в комплексную математическая модель. Результаты исследования созданной сети были опубликованы в онлайн журнале «PLOS Biology».

Сетевая наука изучает, как действия отдельных частей системы влияют на поведение системы в целом. Некоторые общепринятые сети включают компоненты компьютерных чипов или изучают пользователей социальных сетей. Но инженеры из Университета Пенсильвании решили использовать сетевую науку для анализа гораздо более старой системы: человеческого тела.

И хотя сетевая модель, созданная инженерами, упрощает анатомические составные частей тела, рассматривая кости как «шарики» и мышцы как «пружины», тем не менее, эта модель может дать более четкое представление о том, как травма в одной части тела может привести к увеличению нагрузки на другую.

Авторы утверждают, что по мере того, как модель становится более реалистичной и ориентированной на конкретных людей, она сможет помочь врачам предсказать компенсационные травмы и определить методы их устранения.

Доктор Бассет сказал: «Люди, которые изучают биомеханику движений человека, как правило, изучают отдельные части - плечо, запястье или колено. Но в связи с тем, что этот анализ слишком локален, то у них нет возможности сопоставить полученные данные с остальным телом или прогнозировать компенсационные травмы в отдаленных участках тела.

Для создания математической модели ученым пришлось тщательно детализировать анатомические особенности тела для того, чтобы определить, как кости соединяются с мышцами, как происходит распределение векторов нагрузки на определенную часть тела и как они передаются по всей опорно-двигательной системе.

Ученые назвали свою сеть «гомункулус моторикум». В дальнейшем планируется создать более реалистичные модели, с учетом массы костей и эластичности отдельных мышц, а также планируется улучшить моделирование сухожилий и мышц, которые имеют более сложный механизм сокращений.

АКЦИИ и СКИДКИ в ФЕВРАЛЕ

Подробнее

Запись на прием

Записаться на прием в режиме реального времени

Вопрос-ответ

На вопросы отвечают наши ведущие специалисты

Энциклопедия

Вся информация о заболеваниях позвоночника