Российский журнал биомеханики

Исследуется изменение напряженно-деформируемого состояния внешней оболочки глаза для случая роговицы, ослабленной в ее центральной части в результате хирургической коррекции миопии. Корнеосклеральная оболочка глаза моделируется двумя сопряженными трансверсально-изотропными сферическими сегментами переменной толщины, с разными радиусами кривизны и биомеханическими свойствами. Роговица представляется многослойной оболочкой. Предполагается, что составная оболочка заполнена несжимаемой жидкостью. В программном пакете ANSYS Inc. выполняется построение трех различных математических моделей, описывающих операции лазерной коррекции зрения: удаление лентикулы через небольшой разрез ( SMILE ), лазерный кератомилез (ЛАСИК) и фоторефрактивную кератэктомию (ФРК). Диаметр и толщина лентикулы в модели операции SMILE , диаметр зоны абляции и максимальная толщина (глубина) абляции роговицы в моделях ЛАСИК и ФРК определяют область оптической хирургии и рассматриваются как сопоставимые параметры при сравнении представленных моделей. Конечно-элементное моделирование показывает, что после коррекции зрения методом ЛАСИК центральная часть роговицы имеет наибольшее смещение, а также большие напряжения в строме, чем после SMILE и ФРК. Показано влияние многослойной структуры роговицы и упругих характеристик склеры на биомеханику глаза в результате коррекции зрения.

Тяжелоатлетические упражнения являются сложнокоординационными скоростно-силовыми движениями, в которых одновременно сочетается максимальная работа мышц в разных режимах сокращения, а результат лимитируется функциональными особенностями нервно-мышечного аппарата. Согласно современным представлениям, показатели биомеханики двигательного акта и электромиографические характеристики ведущих мышц при его выполнении отражают различные стороны одного и того же процесса сокращения и могут быть использованы в качестве критерия оценки мышечных усилий и функционального состояния нервно-мышечного аппарата. Цель исследования - выявить особенности динамики параметров электрической активности мышц и силовых характеристик в разные фазы выполнения тяжелоатлетического рывка. В исследовании приняли участие 35 тяжелоатлетов мужчин, квалификации «мастер спорта» (МС). Работа проводилась на системе BTS Motion System (BTS Bioengineering, Италия). Для анализа техники тяжелоатлетического рывка была разработана программа для ЭВМ (свидетельство RU 2020660142, 28.08.2020). Исследование заключалось в регистрации и последующем анализе биомеханических (динамических, кинематических) и электромиографических показателей при выполнении спортсменами тяжелоатлетического рывка с интенсивностью 80% от максимального веса непосредственно во время тренировочного занятия. В работе выявлены особенности динамики параметров электрической активности мышц и силовых характеристик, которые значительно изменяются в разные фазы выполнения тяжелоатлетического рывка. Фазы тяги характеризуются нарастанием мышечного напряжения, работой мышц в концентрическом динамическом режиме. Фазы подрыва характеризуются максимальной силой напряжения мышц и скоростью ее динамики как по биомеханическим характеристикам, так и по электрическим процессам в мышцах: отмечается максимальное напряжение и высокая частота импульсации (ДЕ) мышц-разгибателей. Фазы подседа характеризуются снижением мышечного напряжения и скорости его изменения, работой мышц в смешанном режиме, в том числе эксцентрическом и статическом режимах. Период вставания характеризуется высокими, но не максимальными показателями силы и напряжения мышц. Выявлено, что эксцентрический режим сокращения мышц по ЭМГ-показателям проявляется в снижении как амплитудных, так и частотных характеристик. Выполненное исследование позволило представить данные, характеризующие биомеханику двигательного акта и физиологические особенности работы ведущих мышц высококвалифицированных тяжелоатлетов при выполнении соревновательного упражнения «рывок». Определены силовые и электромиографические параметры при различных режимах работы мышц в разные фазы тяжелоатлетического рывка.

Тяжелая степень атипичной пневмонии осложняется респираторной обструкцией, причиной которой является отек слизистых оболочек дыхательных путей и закупорка их слизью, гноем и густой мокротой с прожилками крови. Особенно существенное снижение воздушности происходит в периферических участках легких. Вот почему воздух, вводимый через верхние дыхательные пути, не достигает альвеол в первую очередь в периферических участках легких. В этих условиях традиционная вентиляция легких обеспечивает обратно-поступательное движение воздуха только в трахее, крупных и мелких бронхах, поскольку только эти участки дыхательных путей остаются не закупоренными слизью и гноем. Но эти участки дыхательных путей не обеспечивают эффективную оксигенацию крови пациента. В связи с этим общепринятая искусственная вентиляция легких (ИВЛ) не может нормализовать биомеханику дыхания вплоть до устранения респираторной обструкции. Поэтому при угнетении биомеханики дыхания, вызванном респираторной обструкцией, в настоящее время принято оксигенировать кровь внелегочным путем - с помощью экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО). Однако ЭКМО - это очень опасный и малодоступный метод лечения. Поэтому для сохранения жизни пациентов при тяжелой степени гипоксии предлагается срочно восстановить легочную оксигенацию крови за счет оксигенирования легких путем инъекций раствора растворителя гноя в периферические участки легких. При этом внутрилегочная инъекция щелочного пероксидного растворителя гноя обеспечивает немедленное появление газа кислорода в периферических отделах дыхательных путей, поскольку гной и прожилки крови содержат фермент каталазу, которая тут же разлагает перекись водорода на газ кислород и воду. При этом слизь, гной и мокрота с прожилками крови тут же превращаются в кислородную пену, которая легко удаляется через верхние дыхательные пути наружу.

В настоящее время одной из наиболее важных проблем медицины является восстановление функции передвижения. Эта проблема становится особенно актуальной, когда речь идет o детях, которые не могут передвигаться с самого рождения. Именно к таким детям применяется термин абилитация, что подразумевает не переобучение детей правильному навыку ходьбы, а первоначальное формирование этого навыка и его дальнейшее адекватное развитие. В настоящее время все большее количество специалистов, занимающихся абилитацией детей раннего возраста с различными заболеваниями опорно-двигательной и нервной систем, осознают необходимость инструментальной оценки функции передвижения. Это связано с тем, что в отличие от балльной системы оценок, инструментальная оценка функции передвижения является максимально конкретной и точной, а комплексное исследование биомеханической и иннервационной структуры ходьбы дает полное представление о двигательных нарушениях у ребенка. В данной статье авторы исследовали биомеханическую и иннервационную структуру ходьбы у четырех детей 2-2,5 лет. На основании этого исследования авторы выяснили, что для ходьбы детей 2 лет характерны следующие особенности: резкое снижение средней скорости передвижения, увеличение темпа наряду с укорочением длины шага, значительная трансформация временной структуры ходьбы (увеличение длительности опорной и двуопорной фаз и уменьшение продолжительности переносной фазы), сгибательная позиция нижних конечностей, сдвиг всех экстремальных значений угловых перемещений вправо по временной оси, резкое увеличение длительности максимумов активности, отсутствие второго максимума активности у ряда мышц. Полученные данные полезны прежде всего как эталонные, так как ходьбу больных двухлетних детей необходимо сопоставлять с ходьбой здоровых детей соответствующего возраста.