حراج!
isi_logo_red_large

The sensitivity of muscle force predictions to changes in Physiologie cross-sectional area (حساسیت پیش بینی های نیروی عضله به تغییرات در نواحی سطح مقطعی (بین مقطعی) فیزیولوژیکی)

25,000 تومان 15,000 تومان

توضیحات محصول

The sensitivity of muscle force predictions to changes in Physiologie cross-sectional area

Abstract

The mechanical effects of a muscle are related in part to the size of the muscle and to its location relative to the joint it crosses. For more than a century, researchers have expressed muscle size by its ‘physiological cross-sectional area’ (PCSA). Researchers mathematically calculating muscle and joint forces typically use some expression of a muscle’s PCSA to constrain the solution to one which is reasonable (i.e. a solution in which small muscles may not have large forces, and large muscles have large forces when expected or when there is significant electromyographic activity). It is obvious that muscle mass (and therefore any expression of PCSA) varies significantly from person to person, even in individuals of similar weight and height. Since it is not practical to predict the PCSA of each muscle in a living subject’s limb or trunk, it is important to generally understand the sensitivity of muscle force solutions to possible variations in PCSA. We used nonlinear optimization techniques to predict 47 muscle forces and hip contact forces in a living subject. The PCSA (volume/muscle fiber length) of each of 47 lower limb muscle elements from two cadaver specimens and the 47 PCSA’s reported by pierrynowski were input into an optimization algorithm to create three solution sets. The three solutions were qualitatively similar but at times a predicted muscle force could vary as much as two to eight times. In contrast, the joint force solutions were within 11% of each other and, therefore, much less variable.

When using optimization techniques to predict muscle forces, it must be recognized that the solution is sensitive to many assumptions and variables such as PCSA. The muscle force solutions are therefore best used to determine relative values (i.e. trends) in parametric studies. On the other hand, the joint force solutions are less sensitive to such variations, and the absolute values are more reliable.

حساسیت پیش بینی های نیروی عضله به تغییرات در نواحی سطح مقطعی (بین مقطعی) فیزیولوژیکی

چکیده

اثرات مکانیکی یک عضله، تا حدی در ارتباط با اندازه عضله و مکان آن نسبت به مفصلی که از آن می گذرد، می باشد. برای بیش از یک قرن، محققان اندازه عضله را توسط ناحیه سطح مقطعی (بین مقطعی) فیزیولوژیکی (PCSA) آن بیان نمودند. محققانی که با استفاده از ریاضی نیروی های مفصل و عضله را محاسبه می نمایند، به طور نمونه از برخی حالت های PCSA عضله برای محدود کردن راه حل به یک موردی که منطقی است، استفاده می نمایند. (مثلا یک راه حلی که در آن، عضلات کوچک نمی توانند نیروهای بزرگی داشته باشند و عضلات بزرگ نیروهای بزرگی دارند زمانیکه انتظار آن می رود و یا زمانیکه فعالیت الکترومیوگرافیک قابل توجهی وجود دارد). مشهود است که جرم عضله (و بنابراین هر حالتی از PCSA) به طور قابل توجهی از شخصی به شخص دیگر حتی در افراد با وزن و قد مشابه، تغییر می نماید. با نظر باینکه پیش بینی PCSA از هر عضله در یک عضو زنده و یا تنه، عملی نمی باشد، مهم است که به طور کلی، حساسیت راه حل های نیروی عضله به تغییرات احتمالی در PCSA درک شود. ما از شیوه های بهینه سازی غیر خطی برای پیش بینی 47 نیروی عضله و نیروهای تماس کفل در یک موجود زنده استفاده نمودیم. PCSA (حجم/طول فیبر عضله) از هر کدام از 47 المان عضله اندام زیرین از دو نمونه لاشه و 47 PCSA گزارش شده توسط Pierrynowski در یک الگوریتم بهینه سازی برای ایجاد سه مجموعه راه حل قرار داده شدند. سه راه حل به طور کیفی مشابه بوده اما در زمان هایی، یک نیروی عضله پیش بینی شده می تواند به انداره دو تا هشت بار، تغییر نماید. برعکس، راه حل های نیروی مفصلی در محدوده 11 درصد از یکدیگر بوده و بنابراین تغییر پذیری کمتری دارد.

هنگام استفاده از شیوه های بهینه سازی برای پیش بینی نیروهای عضله، باید تشخیص داده شود که راه حل، حساس به بسیاری از فرضیه ها و متغیرهایی مانند PCSA می باشد. بنابراین راه حل های نیروی عضله به بهترین نحو برای تعیین مقادیر نسبی (مثلا روندها) در مطالعات پارامتری استفاده می شود. از سوی دیگر، راه حل های نیروی مفصل حساسیت کمتری به چنین تغییراتی دارند و مقادیر مطلق، قابل اعتماد ترند.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “The sensitivity of muscle force predictions to changes in Physiologie cross-sectional area (حساسیت پیش بینی های نیروی عضله به تغییرات در نواحی سطح مقطعی (بین مقطعی) فیزیولوژیکی)”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *