Badania własności ruchowych zdegenerowanych stawów synowialnych

• Autorzy: Koziarski C. , Trzaskacz T. , Ferenc Z.

Warianty tytułu

EN

Tribological properties of degenerate synovial joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ludzkim organizmie chrząstka stawowa jest jednym z tych elementów, które są najbardziej narażone na zmiany przeciążeniowo-zwyrodnieniowe. W pracy przedstawiono wyniki badań, które mają na celu określenie własności tribologicznych zdegenerowanych chrząstek stawowych człowieka, a co się z tym wiąże stopnia zużycia biologicznego węzła ciernego. Badania przeprowadzono na drodze doświadczalnej, z wykorzystaniem modeli fizycznych. W badaniach próbka i przeciwpróbka wykonują ruch ślizgowo-toczny, co odpowiada możliwie wiernie ruchowi wzajemnemu powierzchni ciernych w stawie. Pomiary momentu tarcia realizowano dla ruchu wahadłowego, przy zachowaniu warunków płynnego tarcia toczno-ślizgowego. Badania realizowano przy sile nacisku Fn = 0÷105[N] i prędkości poślizgu vs = {0, 3, 6, 9}[mm/s] przy prędkości obrotowej w punkcie pomiarowym ω = 0,33[s-1] Materiał badawczy klasyfikowano pod względem uszkodzeń powierzchni chrząstki stawowej. Pozwoliło to na porównanie kolejnych stadiów degeneracji chrząstki i odniesienie ich do zmian parametrów tribologicznych w postaci momentu tarcia i współczynnika tarcia na badanych powierzchniach.

EN

Joint cartilage in the human body is one of those elements that is most vulnerable to overload and degenerative changes. These changes are influenced by factors such as traffic accidents, lack of physical activates or metabolic disturbances. In this paper, the results of research aimed at the determination of the degeneration rate of the cartilage of a human joint on its tribological properties are presented. This experimental research was carried out using physical models. To carry out this research, a test stand modelling a fundamental scheme of loading and motion for the knee joint had been constructed. The measurements of the friction moment were realised for the fluctuate motion, with the proceeding of the time of rolling- sliding fluid friction. The research was realised for load force Fn = 0÷105[N]. (Sliding velocity vs = {0, 3, 6, 9}[mm/s], and the speed of rotation in measuring point ω = 0.33[s-1]) The specimen and counter specimen used in the testing are in sliding/rolling contact, which reflects, to a maximum degree possible, the relative motion of frictional surfaces in a joint. The results of this research were used for the evaluation of the influence of degenerative changes on tribological changes in the joint cartilage.

Słowa kluczowe

PL

biotribologia; tarcie toczno-ślizgowe; chrząstka stawowa

EN

biotribology; rolling-sliding friction; articular cartilage

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 5
• Strony: 55--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Koziarski C.

• Wydział Zarządzania i Informatyki Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Legnicy, ul. Sejmowa 5A, 59-220 Legnica

autor

Trzaskacz T.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład PKMiT, ul. I. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław

autor

Ferenc Z.

• Politechnika Wrocławska Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Zakład UŚ, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27

Bibliografia

• 1. Będziński R.: Biomechanika inżynierska, zagadnienia wybrane. Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 1997.
• 2. Hurwitz D., Sumner D., Andriacchi P., Sugar D.: Dynamic knee loads during gait predicts proximal tibial bone distribution. Journal of biomechanics Vol. 31/1998, 423-430.
• 3. Czyrny Z., Badanie obrazowe w diagnostyce chrząstki stawowej. Acta Clinica, tom 1, nr 1, marzec 2001.
• 4. Trzaskacz T.: Wpływ zmian zwyrodnieniowych stawów synowialnych na ich właściwości tribologiczne. Rozprawa doktorska. Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Wrocław 2006.
• 5. Koziarski C., Trzaskacz T., Ferenc Z.: Właściwości tribologiczne zwyrodniałych stawów synowialnych. Tribologia. 2010, R. 41, nr 4, s. 211-222.
• 6. Gierzyńska-Dolna M., Biotribologia. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2002.