Biomechanika Łopatki Przy Treningu Pleców, Rozpiętkach, Szrugsach - д-р Biernat (февруари 2021)

зависи

Дъвчене: Не мислим за това, а просто го правим. Но биолозите не знаят много за това как поведението на дъвчене оставя следи върху подлежащите кости. За да научат, Джейкъбс и учени по биомедицински науки от Университета в Бъфало изучават челюстните стави на месоядни животни - голям ред бозайници, който включва кучета, котки и мечки.

Миналата седмица учените описаха резултати, които не очакваха. В статия, публикувана онлайн на 24 август от PLOS ONE, се посочва, че челюстната кост, в която дъвчащата дейност (буквално) се върти, изглежда се е развила въз основа на по-големия размер на животното от това, което е яло.

Докато се фокусира върху месоядните животни, изследванията могат също да предоставят известна информация за това как ставите работят в челюстта като цяло, включително хората, и биха могли да подобрят разбирането на темпоромандибуларните нарушения (ТМ), които причиняват болка в челюстта и мускулите, които контролират челюстта.,

„Въпреки че е ясно, че челюстта за хранене е важна за храненето, никой не знае дали структурата на челюстната кост между видовете е свързана с изискванията за механично хранене“, обяснява М. Александър Висоцки, първи автор и докторант по нова компютърна клетъчна биология, анатомия и патология.програма в Катедрата по патология и анатомични науки в училище Джейкъбс.

Wysocki и съавторът д-р Джак Ценг, асистент в Катедрата по патология и анатомични науки в училище Jacobs, са възприели многостранен подход. Те изследваха 40 различни вида месоядни животни за вълци, гледайки челюстната кост, наречена долночелюстен кондил.

Точка на въртене на челюстта

"Бадемовият кондил е точката на въртене на челюстта, той работи подобно на това, което прави пантата на вратата", каза Висоцки. "Проучванията показват, че тази става е натоварена със сила по време на дъвчене."

Той отбеляза, че екипът се интересува особено от сложните гъбести костни структури в челюстта, известни също като трабекуларната кост. "Смятахме, че тази част от черепа ще бъде най-добрият кандидат за определяне на връзката между вида на храната и анатомията."

Например, тъй като хиените смачкват костите, когато консумират плячката си, може да се приеме, че челюстните им стави ще трябва да упражняват значителна сила. "От друга страна, животните, които ядат растения, не трябва да очакват да имат нужда от такава структура на челюстта", каза той. "Но установихме, че диетата има по-слаба връзка с анатомията на черепа, отколкото предполагахме." "Най-вече размерът на животните определя структурата на челюстите и механичните свойства."

Изследователите изчисляват данни за черепи от 40 вида в Американския природонаучен музей (CT) и след това създават триизмерни модели, от които извличат вътрешната костна структура. След това с помощта на 3D принтер изследователите отпечатваха триизмерни ядра, базирани на виртуални „ядрени проби“, които бяха взети от мандибуларния кондил на всяка челюстна става, които след това бяха намалени и тествани за здравина.

„Използвайки индикатор за компресия, разбрахме колко твърди са тези челюстни конструкции и колко сила могат да издържат“, каза Висоцки.

Няма значителна корелация

Тестването не разкри значителни корелации между формата или механичните характеристики на челюстните стави и диетата на отделните месоядни животни.

"Бадемовият кондил абсорбира компресивна сила по време на дъвчене, затова предположихме, че е част от черепа, която може да бъде засегната от това, което животното работи", каза Висоцки. "Размерът на тялото се оказва ключов фактор за определяне на сложността на структурата и здравината на челюстите."

Той отбеляза, че някои предишни изследвания показват, че въпреки широкия набор от диети, консумирани от различни месоядни животни, общата форма на черепа е силно повлияна от фиксирани променливи.

"Въпреки това, като се има предвид колко критичен е темпоромандибуларният щам при улавянето и консумирането на плячка, тези резултати са много поразителни", каза той. „Повече от век се предполага, че формата на черепа е тясно свързана с това, което яде животното, и сега установихме, че костната структура на челюстите е свързана с размера на тялото на месоядните животни, а не с това, което животното яде. "

Висоцки каза, че причината за това очевидно разединяване може да е, че по-големите месоядни животни не се нуждаят от толкова силни челюсти, защото са сравнително по-големи от плячката си или може би защото споделят работата по групов лов. Той също така каза, че други фактори, като ограниченията на развитието на костната структура, могат да играят роля при формирането на тенденциите, наблюдавани в проучването.

"Нашите изследвания показват, че когато се опитваме да разберем функциите на челюстите, трябва да вземем предвид други фактори, освен диетата", каза Висоцки. "Функционалната анатомия на челюстната става се оказа много по-сложна, отколкото предполагахме."

Записите показват, че видовете, които са показали най-високата максимална якост на натиск при симулациите на дъвкателна сила, са върколаци (Gulo gulo), последвани от гепарди (Acinonyx jubatus), лук (Fossa fossana) (Mellivora capensis) и кинки (Potos flavus).