Contribution of muscle short-range stiffness to initial changes in joint kinetics and kinematics during perturbations to standing balance: A simulation study

شبیه سازی دینامیک اسکلتی عضلانی واقع گرایانه برای درک عصبی کنترل فعالیت عضلانی ناشی از پاسخ های بازخورد حسگر حرکتی است که تاخیر های انتقال عصبی ذاتی را درک می کنند. بنابراین، واکنش مکانیکی اولیه ماهیچه ها به اختلالات در غیاب هر گونه تغییر در فعالیت عضلانی تعیین می کند که پاسخ های اصلاح کننده عصبی برای ایجاد ثبات در بدن لازم است. استحکام کوتاه مدت ماهیچه، یک ویژگی وابسته به تاریخ عضله ای است که سبب افزایش سریع و موقت نیروی عضلانی بر روی کشش می شود، احتمالا دینامیک اسکلتی عضلانی را در واکنش مکانیکی اولیه به اختلالات تاثیر می گذارد. در اینجا ما سهم سختی کوتاه مدت را به گشتاور مشترک و زوایای واکنش مکانیکی اولیه برای حمایت از ترجمه های سطحی با استفاده از شبیه سازی دینامیکی شناسایی کردیم. ما یک مدل دینامیکی از سختی کوتاه مدت عضله برای تکمیل مدل عضلانی هیل را توسعه دادیم. شبیه سازی های ما نشان می دهد که سختی کوتاه مدت می تواند ثبات در برابر وقفه های خارجی را در طول تاخیر پاسخ نرومکتانیکی فراهم کند. با در نظر گرفتن فعال شدن عضلات ثابت در طول واکنش مکانیکی اولیه، از جمله سختی کوتاه مدت عضله برای تشخیص افزایش سریع گشتاور های مفصل مفصل زانو و هیپه ای آزمایشگاهی ساجیتال که به طور همزمان با تغییرات بسیار کوچک در زاویه مفصل و نیز کاهش خطای میانگین مربعات میان شبیه سازی شده و گشتاور تجربی به ترتیب 56٪ و 47٪ است. علاوه بر این، شبیه سازی های رو به جلو بدون کمبود سختی کم باعث ایجاد زاویه مشترک غیرمعمول زیادی در طول پاسخ اولیه می شود. با استفاده از مدلهای عضلانی که برای سختی کوتاه مدت همراه با جنبه های دیگر دینامیک عضلانی وابسته به تاریخ وابسته هستند ممکن است برای ارتقاء توانایی ما برای شبیه سازی جنبش های ذاتی انسانی بر اساس اصول کنترل عصبی و بیومکانیک، مهم باشد.