Biomechanika Łopatki Przy Treningu Pleców, Rozpiętkach, Szrugsach - Dr. Biernat (2021. február)

biomechanikája

Rágás: Nem gondolunk rá, csak csináljuk. De a biológusok nem sokat tudnak arról, hogy a rágási viselkedés miként hagy nyomot az alapul szolgáló csontokon. A tanuláshoz Jacobs és a Buffaloi Egyetem orvosbiológiai kutatói kutatók, macskák és medvék közé tartozó húsevők ragadozók állkapcsait vizsgálják.

A múlt héten a tudósok olyan eredményeket írtak le, amelyekre nem számítottak. A PLOS ONE augusztus 24-én online közzétett cikke szerint az állcsont, amelyben a rágási tevékenység (szó szerint) forog, úgy tűnik, hogy az állat nagyobb mérete alapján alakult ki, mint amennyit evett.

Miközben a húsevőkre összpontosítanak, a kutatások adhatnak némi információt arról is, hogy az ízületek hogyan működnek általában az állkapcsban, beleértve az embereket is, és javíthatják a temporomandibularis rendellenességek (TM) megértését, amelyek fájdalmat okoznak az állkapocsban és az állkapcsot irányító izmokban.,

"Bár egyértelmű, hogy az etető állkapocs fontos az etetéshez, senki sem tudta, hogy az állcsont szerkezete a fajok között összefügg-e a mechanikus etetési követelményekkel" - magyarázza M. Aleksander Wysocki, az új számítógépes sejtbiológia első szerzője és PhD hallgatója. anatómia és patológia program a Jacobs Iskola Patológiai és Anatómiai Tudományi Tanszékén.

Wysocki és társszerző, Jack Tseng, Ph.D., a Jacobs School Patológiai és Anatómiai Tudományok Tanszékének adjunktusa sokrétű megközelítést követett. Megvizsgálták a farkasok 40 különböző rovarevő állatfaját, a mandibuláris kondilának nevezett állcsontot vizsgálva.

Állkapocs forgási pont

"A mandula kondíliája az állkapocs elfordulási pontja, hasonlóan működik, mint egy ajtópánt" - mondta Wysocki. "Tanulmányok kimutatták, hogy ezt az ízületet rágás közben erővel terhelik."

Megjegyezte, hogy a csapatot különösen érdeklik az állkapocs bonyolult, szivacsos csontszerkezetei, más néven trabekuláris csont. "Úgy gondoltuk, hogy a koponya ezen része lesz a legjobb jelölt az étel típusa és az anatómia közötti kapcsolat meghatározásához."

Például, mivel a hiénák zsákmányuk elfogyasztása során összezúzzák a csontot, feltételezhető, hogy állkapocsízületeiknek képesnek kell lenniük jelentős erő kifejtésére. "Másrészt a növényeket fogyasztó állatoknak nem szabad elvárniuk, hogy ilyen állkapocsszerkezetet igényeljenek" - mondta. "De azt tapasztaltuk, hogy az étrendnek gyengébb kapcsolata van a koponya anatómiájával, mint gondoltuk." "Leginkább az állatok mérete határozza meg az állkapocs szerkezetét és a mechanikai tulajdonságokat."

A kutatók 40 faj koponyájának adatait számolták ki az Amerikai Természettudományi Múzeumban (CT), majd háromdimenziós modelleket készítettek, amelyekből kivonták a belső csontszerkezetet. Egy 3D nyomtatóval a kutatók ezután háromdimenziós magokat nyomtattak virtuális "magminták" alapján, amelyeket az egyes állkapocsízületek mandibuláris kondíliájából vettek, majd csökkentették és szilárdságukat tesztelték.

"Tömörítési mutató segítségével megtudtuk, hogy ezek az állkapocs konstrukciók milyen merevek és mennyi erőt tudnak ellenállni" - mondta Wysocki.

Nincs szignifikáns összefüggés

A teszt nem mutatott ki szignifikáns összefüggést az ízületi állkapocs alakja vagy mechanikai teljesítménye és az egyes húsevők étrendje között.

"A mandula kondília elnyeli a nyomóerőt a rágás során, ezért feltételeztük, hogy a koponya részét befolyásolhatja az állat futása" - mondta Wysocki. "A testméret kulcsfontosságú tényező a szerkezet összetettségének és az állkapocsok szilárdságának meghatározásában."

Megjegyezte, hogy néhány korábbi kutatás kimutatta, hogy a különféle húsevők által fogyasztott étrend széles skálája ellenére a koponya általános alakját nagymértékben befolyásolják a rögzített változók.

"Mindazonáltal, tekintve a temporomandibularis törzs kritikus jelentőségét a zsákmány befogásában és elfogyasztásában, ezek az eredmények nagyon feltűnőek" - mondta. "Több mint egy évszázadon keresztül feltételezték, hogy a koponya alakja szorosan kapcsolódik ahhoz, amit az állat eszik, és most azt tapasztaltuk, hogy az állkapocs csontstruktúrája a húsevők testméretéhez kapcsolódik, nem pedig ahhoz, amit az állat eszik. "

Wysocki szerint ennek a látszólagos megszakadásnak az lehet az oka, hogy a nagyobb húsevőknek nincs szükségük ilyen erős állkapcsokra, mert ésszerűen nagyobbak, mint a zsákmányuk, vagy talán azért, mert megosztják a csoportos vadászat munkáját. Azt is elmondta, hogy más tényezők, például a csontszerkezet fejlődési korlátai, szerepet játszhatnak a tanulmányban megfigyelt trendek alakításában.

"Kutatásunk azt mutatja, hogy amikor megpróbáljuk megérteni az állkapocs funkcióit, a diétán kívül más tényezőket is figyelembe kell vennünk" - mondta Wysocki. "Az állkapocsízület funkcionális anatómiája sokkal összetettebbnek bizonyult, mint gondoltuk."

A feljegyzések azt mutatják, hogy a rágóerő-szimulációkban a legnagyobb nyomószilárdságot mutató fajok vérfarkasok voltak (Gulo gulo), majd gepárd (Acinonyx jubatus), hagyma (Fossa fossana) (Mellivora capensis) és kinkyjou (Potos flavus).