Biomechanika Łopatki Przy Treningu Pleców, Rozpiętkach, Szrugsach - Dr Biernat (februarie 2021)

depinde

Mestec: Nu ne gândim la asta, ci doar o facem. Dar biologii nu știu prea multe despre modul în care comportamentul de mestecat lasă urme pe oasele subiacente. Pentru a învăța, oamenii de știință Jacobs și Științe biomedicale de la Universitatea din Buffalo studiază articulațiile maxilarului carnivorelor, o mare ordine de mamifere care include câini, pisici și urși.

Săptămâna trecută, oamenii de știință au descris rezultate la care nu se așteptau. Un articol publicat online pe 24 august de PLOS ONE afirmă că osul maxilarului, în care activitatea de mestecare (literalmente) se rotește, pare să fi evoluat de la dimensiunea animalului decât ceea ce mânca.

În timp ce se concentrează asupra carnivorelor, cercetările pot oferi, de asemenea, unele informații despre modul în care funcționează articulațiile maxilarului în general, inclusiv oamenii, și ar putea îmbunătăți înțelegerea tulburărilor temporomandibulare (TM), care provoacă durere la nivelul maxilarului și a mușchilor care controlează maxilarul.,

„Deși este clar că maxilarul de hrănire este important pentru hrănire, nimeni nu știa dacă structura maxilarului dintre specii era legată de cerințele de hrănire mecanică”, explică M. Aleksander Wysocki, primul autor și doctorand al noii biologii celulare computerizate, anatomie și patologie.program la Departamentul de patologie și științe anatomice de la școala Jacobs.

Wysocki și co-autorul Jack Tseng, Ph.D., profesor asistent la Departamentul de Patologie și Științe Anatomice de la Școala Jacobs, au adoptat o abordare multifacetică. Au examinat 40 de specii diferite de carnivore bobcat pentru lupi, uitându-se la maxilarul numit condil mandibular.

Punctul de pivotare a maxilarului

"Condilul de migdale este punctul de pivot al maxilarului, funcționează similar cu ceea ce face o balama de ușă", a spus Wysocki. "Studiile au arătat că această articulație este încărcată cu forță în timpul mestecării."

El a menționat că echipa era interesată în special de structurile osoase complexe, spongioase din interiorul maxilarului, cunoscut și sub denumirea de os trabecular. "Am crezut că această parte a craniului va fi cel mai bun candidat pentru a determina relația dintre tipul de hrană și anatomie."

De exemplu, deoarece hienele zdrobesc osul atunci când își consumă prada, se poate presupune că articulațiile maxilarului vor trebui să poată exercita o rezistență considerabilă. "Pe de altă parte, un animal care mănâncă plante nu ar trebui să se aștepte să necesite o astfel de structură maxilară", a spus el. "Dar am constatat că dieta avea o relație mai slabă cu anatomia craniului decât credeam." "În general, dimensiunea animalelor determină structura fălcilor și proprietățile mecanice."

Cercetătorii au calculat date despre cranii de la 40 de specii la Muzeul American de Istorie Naturală (CT) și apoi au creat modele tridimensionale din care au extras structura osoasă internă. Folosind o imprimantă 3D, cercetătorii au tipărit apoi nuclee tridimensionale pe baza „probelor de bază” virtuale, care au fost preluate din condilul mandibular al fiecărei articulații maxilare, care au fost apoi reduse și testate pentru rezistență.

"Folosind un indicator de compresie, am aflat cât de rigide erau aceste construcții maxilare și câtă forță puteau rezista", a spus Wysocki.

Nicio corelație semnificativă

Testarea nu a relevat nicio corelație semnificativă între forma sau performanța mecanică a articulațiilor maxilarului și dieta carnivorelor individuale.

"Condilul de migdale absoarbe forța de compresie în timpul mestecării, așa că am presupus că este o parte a craniului care ar putea fi afectată de ceea ce rulează animalul", a spus Wysocki. "Dimensiunea corpului se dovedește a fi un factor cheie în determinarea complexității structurii și a rezistenței maxilarelor."

El a menționat că unele cercetări anterioare au arătat că, în ciuda gamei largi de diete consumate de diferiți carnivori, forma generală a craniului este foarte afectată de variabilele fixe.

"Cu toate acestea, având în vedere cât de critică este tulpina temporomandibulară în capturarea și consumarea prăzii, aceste rezultate sunt foarte izbitoare", a spus el. „S-a presupus de mai bine de un secol că forma craniului este strâns legată de ceea ce mănâncă animalul și acum am constatat că structura osoasă a maxilarelor este legată de dimensiunea corpului carnivorilor, nu de ceea ce animalul Mănâncă."

Wysocki a spus că motivul acestei aparente deconectări poate fi faptul că carnivorele mai mari nu au nevoie de maxilare atât de puternice, deoarece sunt în mod rezonabil mai mari decât prada lor, sau poate pentru că împărtășesc munca de vânătoare de grup. El a mai spus că alți factori, cum ar fi limitările de dezvoltare ale structurii osoase, pot juca un rol în conturarea tendințelor observate în studiu.

„Cercetările noastre arată că atunci când încercăm să înțelegem funcțiile maxilarelor, trebuie să ținem cont de alți factori decât dieta”, a spus Wysocki. „Anatomia funcțională a articulației maxilarului s-a dovedit a fi mult mai complexă decât am crezut”.

Înregistrările arată că speciile care au prezentat cea mai mare rezistență maximă la compresiune în simulările forței de mestecat au fost vârcolaci (Gulo gulo), urmate de ghepard (Acinonyx jubatus), ceapă (Fossa fossana) (Mellivora capensis) și kinkyjou (Potos flavus).