Nuriddinov Qudratjonning "Bioinformatika va biomexanika"

Qattiqligicha- bu deformatsiya ta'sirida shakli o'zgarishiga qarshiligini aks etadigan tananing xarakteristikasi (VB Korenberg, 2004). Tana qanchalik murakkab bo'lsa, u kuch ta'sirida qancha oz bo'lsa ham buziladi. Tananing qattiqligi qattiqlik koeffitsienti bilan tavsiflanadi ( k). Lineer elastik tizimning qattiqligi, masalan, bir buloq, deformatsiya qismida doimiy bo'ladi.
Buloqdan farqli o'laroq, mushaklar noaniq xususiyatlarga ega bo'lgan tizimdir. Bu mushaklar strukturasi juda murakkabligi bilan bog'liq. Mushaklardagi elastik kuch bo'shliqqa mos emas. Avvaliga mushak osongina cho'zilib ketadi va hatto kichikroq cho'zish uchun ham ko'proq kuch qo'llash kerak. Shuning uchun tez-tez mushaklar trikotaj ro'mol bilan taqqoslanadi, bu avvalo osonlikcha cho'zilib ketadi va keyinchalik deyarli uzaytirilmaydi. Boshqacha aytganda, mushakning qattiqligi uning uzayishi bilan ortadi. Shundan kelib chiqadigan narsa, mushakning o'zgaruvchan qat'iyligi bo'lgan tizimdir. Faol holatda mushakning qattiqligi passiv holatdagi qattiqlikdan 4-5 marta kattaroq bo'lganligi aniqlandi. Mushaklarning qattiqligining koeffitsienti 2000 dan 3000 N / m gacha o'zgarib turadi.
Viskozlik
Qattiqlikdan tashqari, mushak yana bir muhim xususiyatga ega - viskozite. Viskozlik suyuqliklar, gazlar va "plastik" jismlarning bir qismini boshqasiga nisbatan harakatsiz qarshiligini ta'minlovchi xususiyatdir (qo'shni qatlamlarning joylashishi). Shu bilan birga, mexanik energiyaning bir qismi boshqa turlarga o'tadi, asosan issiqlik. Bu mushaklarning kontraktil apparati xususiyati mushaklar qisqarishidagi energiya yo'qolishiga olib keladi, bu esa yopishqoq ishqalanishni bartaraf etadi. Mushakning qisqarishi bilan aktin va miyozin iplari o'rtasida ishqalanish paydo bo'lishi taxmin qilinadi. Bundan tashqari, ishqalanish, chunki aralash mushak tolasi kolajen tolasidan borligi xursand va unexcited mushak tolalari (mushak tolalari turi mozaik mushak ajratilgan) o'rtasida paydo. Shuning uchun, barcha mushak tolalari qo'zg'alsa, ishqalanish kamayishi kerak. Mushak kuchli ta'sirga uchraganida uning viskozitesini keskin kamayib borishi ko'rsatilgan (GV Vasyukov, 1967).
B.ga ega mushak uqattiq qotishqoqlik qanchalik yuqori bo'lsa, bu xarakterli bo'ladi u"Histerizis ko'chadan" maydoni. Bilasizmi, mashqlar paytida muskullar harorati ko'tariladi. mushak va mushak qisqarish ishqalanish energiya yo'qolishi bilan bog'liq oshdi mushak harorat viskoelastik xususiyatlari. Mushaklar isishi (isinish) mushaklarning viskozitesinin kamayib ketishiga olib keladi.
Kuch-quvvat
Mushakning yakuniy quvvati u ketadigan kuchlanish kuchining qiymati bilan baholanadi. Myofibrillyalar uchun yakuniy quvvat 16-25 KPa, mushak - 0.2-0.4 MPa, fascia - 14 MPa bo'lganligi aniqlandi. Uzoq vaqt mobaynida (EK Jukov, 1969, VM Zatsiorskiy, 1979), mushaklarning uzunligi o'zgarmasligi izometrik rejim  ammo tendonslarning qisqarishi bilan bog'liq. Vain (1990), tendonlarning mustahkamligi (tendonlar qisqarish kuchi 40-60 MPa) mushak tolasining kuchini sezilarli darajada oshirganini ta'kidladi. Shuning uchun, latentlik davri davomida tendon mushaklari uzunligi deyarli o'zgarib ketmaydi, shuning uchun mushak tolalari uzunligi va qat'iy ravishda biriktirib qo'yilgan miyofibrillalar o'zgarmagan holda qoladi. Bu miyofibrillalarning ayrim zaif elementlari (sarkomerlar) cho'zilsa, boshqalari kuchliroq bo'lgan hollarda qisqarishi mumkin.
Yengillik
Mushaklar bo'shashishi  - mushakning mustahkamligi doimiy uzunligi bilan vaqtni qisqartirishda namoyon bo'ladi.
Yengillikni o'lchash uchun eksponatdan foydalaning - gevşeme davomiyligi (t), ya'ni mushaklarning kuchi kamayib boradigan vaqt oralig'i e  dastlabki qiymatdan Ko'pgina tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, erdan yuqoridan sakrash balandligi burilish va titroq o'rtasida pauzaning davomiyligiga bog'liq. Bu pauza qanchalik uzoq davom etsa, ya'ni izometrik rejimdagi mushaklar davomiyligi qanchalik uzoq bo'lsa, undagi kuch va shuning oqibatida o'tishning balandligi past bo'ladi.


Skelet mushaklari tanamizning asosiy harakatlantiruvchisi. Ularning soni 600 dan oshadi. Biyomekanik nuqtai nazardan, ularning inson tanasidagi faoliyatining asosiy ko'rsatkichlari itarish kuchi va uzunlik o'zgarishi tezligidir. Shuni ta'kidlash kerakki, mushak faqat tortishi mumkin, u itarolmaydi.Shuning uchun bo’g’inlardagi harakatlarni u yoki bu darajadagi erkinlikka nisbatan boshqarish uchun kamida ikkita antagonist mushak talab qilinadi.
Biomekanikaning ikkita muhim printsipi:
1.Mushaklar juftlikda ishlaydi. Mushaklar faqat qisqarishi mumkin, shuning uchun har bir bo'g'in uchun uni bitta yo'nalishda harakatlantirish uchun bitta mushak (yoki mushak guruhi) va teskari yo'nalishda harakat qilish uchun mos keladigan mushak (yoki mushak guruhi) bo'lishi kerak.
Yurak muskuli tuzilishi va vazifasiga koʻra koʻndalangtargil hamda sillits M.dan farq qiladi. Unda boshqa muskullarda boʻlmaydigan xususiyat — maʼlum ritm va kuchga ega boʻlgan qisqarishlar avtomatizmi bor. Yurak muskuli umr boʻyi ritm bilan toʻxtamasdan ishlaydi, uning faoliyatini nerv sistemasi boshqaradi.
2. Muskullar juft mushaklari bo'shashish muvozanatida bo'lganida eng samarali tarzda qisqaradi. Mushak engashgan bo'g'in harakati oralig'ida bo'lganida eng samarali ishlaydi. Bu ikki sababga ko'ra sodir bo'ladi: Birinchidan, agar qisqargan mushak qisqarsa, u cho'zilgan qarama-qarshi mushak bo'ylab cho'ziladi. Ikkinchisi cho'zilganligi sababli, qisqaruvchi mushakni engib o'tishi kerak bo'lgan elastik qarama-qarshi kuch paydo bo'ladi. 3-Rasm: da mushakning kuchi mushak uzunligiga qarab o'zgarib turishi ko'rsatilgan. Ikkinchidan, agar mushak qo'shma harakatning o'rtasida qisqarmasa, u mexanik jihatdan noqulay holatda harakat qiladi.

Elektromiyografiya (EMG) - bu mushaklarning bioelektrik faolligini va asab-mushaklarning uzatilishini o'rganish usuli. EMG — elektromiografiya mushaklar elektr faolligini qayd qiluvchi
usul hisoblanadi. Qayd qilish usullari: — lokal;
— global.
Lokal qayd qilish usulida mushaklarga ignasimon elektrodlar kiritilib yozib olinadi.
Global usulda yuza elektrodlar joylashtirilib, mushaklar faolligi yozib olinadi.
Mushaklar faolligi tinch holatda va qisqargan holatda yozib olinadi. Miogrammaning turlicha variantlari kuzatiladi:
1-tur elektromiogramma potensiallarining amplitudasi 100 Gts va undan yuqori, davomiyligi 10 ms gacha.
2-tur elektromiogramma ikkita kichik guruhga bo‘linadi:
— birinchi kichik guruh: chastota 6 — 20 Gts, amplitudasi 4000 mkv. Bu orqa miyaning oldingi shoxlari jarohatida kuzatiladi.
— ikkinchi kichik guruh: chastotasi 30 — 35 Gts gacha bo‘lgan potensiallar kiradi. Bu periferik akson jarohatida kuzatiladi.
3-tur elektromiogramma chastotasi 4 — 10 Gts bo‘lgan zarbli potensiallar qayd qilinadi. Bu gi perkinezlarda kuzatiladi.
4-tur elektromiogrammada to‘liq biologik jimlik kuzatiladi. Bu falajlangan anatomik mushaklarda kuzatiladi.
Miastenik reaksiya — turli kuchdagi tok bilan ta’sirlaganda mushak qisqarishlarining yo‘qolib borishi va qisqa vaqt dam olishdan so‘ng qo‘zg‘aluvchanlik tiklanishi xarakterli.
Ko‘rsatma: mushakkasalliklari, falajlanish, atoniya, giperkinezlar.
Qarshi ko‘rsatma: bemor ahvoli og‘ir bo‘lganda, shok, koma, agonal holatlar.
EMG paytida olingan individual mushak tolalari va ularning guruhlari faoliyati to'g'risidagi ma'lumotlar ushbu mushak tolalarini innervatsiya qiladigan asabning funktsional holatini baholash va periferik asab tizimining shikastlanish darajasini aniqlashga imkon beradi. Elektromiyografik tekshiruv ikkita texnikani o'z ichiga oladi:
1. Stimulyatsion elektromiyografiya - bu teri osti elektrodlari yordamida invaziv bo'lmagan usul bo'lib, u impulsning periferik nervlar bo'ylab o'tkazuvchanligini juda past elektr toki bilan stimulyatsiyasiga javoban baholashga imkon beradi.
Kapsam - vosita nervlarining o'tkazuvchan funktsiyasini o'rganish.
Usul quyidagilar uchun ishlatiladi:
1) periferik asab kasalliklari diagnostikasi,
2) asab ziyonining og'irligi va turini baholash (aksonal yoki demiyelinlovchi tip);
3) orqa miya motor neyronlari kasalliklarini tashxislashda;
4) sezgirlik buzilishini ob'ektiv ravishda aniqlash;
5) sezgirlikning buzilishi (markaziy yoki periferik) darajasini baholash.
Diagnostikada vosita nervlarining o'tkazuvchanlik funktsiyasini o'rganish qo'llaniladigan kasalliklar: periferik nervlarning kasalliklari: mononeuropatiya va polinevropatiya
Periferik asab kasalliklari bilan differentsial diagnostika qilish uchun o'murtqa vosita motorli neyronlari (o'murtqa amiotrofiyalar, amiotrofik lateral skleroz) va miopatiyalar (progressiv mushak distrofiyalari, miopatiyalar) kasalliklarini tashxislashda.
EMGni stimulyatsiya qilish uchun kontrendikatsiyalar: maxsus kontrendikatsiyalar mavjud emas. Implantatlar, yurak stimulyatorlari, epilepsiya mavjudligi tadqiqotga qarshi ko'rsatma emas.
2. Igna elektromiografiyasi - mushaklarning tinchlanish va taranglik holatidagi elektr faolligini, ularga eng nozik elektrodni kiritish orqali o'rganish usuli.
Igna EMG diametri 1 mm dan kam bo'lgan steril igna elektrodlari yordamida amalga oshiriladi. Tadqiqot davomida elektrodni mushak ichiga yuborish paytida oddiy igna teshigiga o'xshash ozgina og'riq paydo bo'ladi. Kelajakda og'riqli hislar paydo bo'lmaydi, qoida tariqasida.
Elektromiografiya signalining tabiati va parametrlari:
Elektromiyografiya (EMG, ENMG, miografiya, elektrononeuromiyografiya) - (myo - muskullar va ... grapho - yozaman), mushak tolalari hayajonlanganda odam va hayvonlar skelet mushaklarida paydo bo'ladigan bioelektrik potentsiallarini o'rganish usuli; mushaklarning elektr faolligini ro'yxatdan o'tkazish.
Elektromiyogramma (EMG) - bu fotografiya plyonkasida siyoh yozuvchi osiloskop yordamida yoki magnit muhitda qog'ozga tushirilgan egri chiziq. Mushak potensialining tebranish amplitudasi, qoida tariqasida, bir necha millivoltdan oshmaydi va ularning davomiyligi 20-25 ms ni tashkil qiladi.

Mushak aktivlashtirishni ko'rsatigan bir EMG signal ( MA-300 bilan qayd etilgan.)
Elektromiyogramma (EMG) - bu mushaklarning elektr signalidir (ES), bu har xil turdagi elektrodlar tomonidan yoziladi: mushak ichiga ,sirt elektrodlari, bitta yoki bipolyar.

mushak qisqarishlari va jismoniy harakatlar o'rtasida bog'liqlik
Elektromiyografiya (EMG) signallari klinik / biomedikal dasturlar, Evolvable Hardware Chip (EHW) ishlab chiqish va zamonaviy kompyuter bilan o'zaro aloqalar uchun ishlatilishi mumkin. Mushaklardan olingan EMG signallari aniqlash, parchalash, qayta ishlash va tasniflash uchun ilg'or usullarni talab qiladi. Bundan tashqari, biz EMG yordamida ba'zi bir amaliy dasturlarni protezlash bilan qo'llarni boshqarish, tushunishni aniqlash va insonning kompyuter bilan o'zaro aloqasi bilan bog'liq dasturlarga e'tibor qaratamiz.


Foydalanilgan internet saytlari:


Biomechanics of human movement and its clinical applications - Lu - 2012 - The Kaohsiung Journal of Medical Sciences - Wiley Online Library
Biomechanics of human movement and its clinical applications - PubMed (nih.gov)
Biomechanics and Motor Control of Human Movement | Wiley Online Books