颈椎被动韧带在活体中为头部撞击提供稳定性
摘要：颈部肌肉力量和预兆共同收缩能够减少头部碰撞时的头部运动，这一观点已经存在很久了。在这里，我们使用肌肉骨骼模型和速率相关的韧带来量化颈部软组织对头部稳定性的相对角动量贡献。我们对10个放松或共收缩肌肉的受试者进行了模拟冠状扩张和侧屈轻度实验性头部冲击，并模拟了美式橄榄球冲击。我们估计了头部冲击加速和减速阶段的主动肌肉、被动肌肉和韧带的角动量。在加速阶段，实验中共收缩肌肉头部产生的阻抗角动量为冲击角动量的30\%。在橄榄球冲击中，这一比例降低至20\%以下。在减速阶段，实验中共收缩肌肉头部以冲击角动量的50\%稳定。然而，在橄榄球冲击中，被动韧带提供了更大的稳定角动量。稳定角动量的重新分配是由于韧带和肌肉对伸长速率的依赖，韧带在高伸长速率下较肌肉更加僵硬。因此，在这些冲击中，韧带相对较大地提供减速冲量，这限制了肌肉加强或预期激活的效果。
作者：Calvin Kuo, Jodie Sheffels, Michael Fanton, Ina Bianca Yu, Rosa Hamalainen, David Camarillo
论文ID：1904.03102
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2019-04-08