Kaip juda žmogaus kūnas? Ar tikrai širdį galima palyginti su automobilio varikliu? Kaip susijusi medicina ir mechanika? Į visus šiuos ir dar daugiau sudėtingesnių klausimų atsakys mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė“ paskaita „Žmogaus kūno biomechanika“ ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Biomechanikos katedros vedėjas Julius Griškevičius.
„Žmogaus kūnas yra tarsi automobilis. Sąnarių keitimas, lūžių gydymas primena automobilių remontą. Tam naudojami net panašūs įrankiai – pjūklai, frezos, grąžtai, vinys“, – sako VGTU mokslininkas, paskutiniuoju metu pastebintis įdomią tendenciją – medicinos individualizavimą, prie kurio vis labiau prisideda įvairių sričių inžinieriai. Šiuo metu jis aktyviai dirba su grupe tyrėjų, nagrinėjančių širdies kraujotakos modeliavimą. Čia sujungiamos mechanikos, elektronikos, fundamentinių mokslų ir medicinos žinios bei patirtis.
Santariškių klinikų gydytojai jau laukia šių tyrimų rezultatų: sukurtas širdies elgsenos modelis padėtų gydytojams nustatyti objektyvius faktorius, leisiančius prognozuoti, kaip keisis paciento sveikata po chirurginio ar medicininio įsikišimo. Tačiau kraujas, kaip matematinis modelis, pasaulyje vis dar nėra lengvai aprašomas, tad mokslininkų laukia dar daug darbo.
Dirbtinę širdį taip pat galima laikyti inžinierių ir medikų bendro darbo rezultatu. Ilgamečio VGTU Biomechanikos katedros profesoriaus Mečislovo Mariūno idėja – dirbtinė širdis, veikianti bėgančios bangos principu, – po truputį pradedama diegti medicinoje. Tokios širdies pagrindas – ciklinis siurblys, kuriuo kraujas įsiurbiamas ir išsiurbiamas pulso ritmu. Žmogaus širdis per metus susitraukia daugiau nei 30 milijonų kartų. Dėl šios priežasties naujos kartos mechanikos įrenginiui buvo keliami labai aukšti reikalavimai. Tiesa, kol kas tokia dirbtinė širdis yra tik laikina išeitis, kol pacientas laukia donoro.
Medicina kantriai laukia ir daugiau biomechanikų kuriamų inovacijų. Pavyzdžiui, implanto įtvirtinimo žmogaus kaule medžiagos, vadinamojo kaulų cemento. „Implantų pardavėjai tikina, kad jei sukursime kaulų cementą, kurio savybės atitiks natūralaus žmogaus kaulą, Nobelio premija mums garantuota. Beje, kaulinį audinį bandoma išgauti ir 3D spausdintuvais“, – pasakoja doc. J. Griškevičius.
VGTU laboratorijose tiriamas ir kaulinis audinys. Jaunieji mokslininkai dirba su Lietuvos osteoporozės centru ir kuria modelį, leisiantį prognozuoti kaulų lūžį, kurį lemia kaulo audinio savybės.
Biomechanikos doktorantai taip pat domisi viršutinių galūnių funkcijos įvertinimu reabilitacijos metu. Jie siekia, kad pacientų reabilitacija būtų kuo efektyvesnė. Kuriami individualūs biomechaniniai modeliai, kuriuose matematiniais metodais įvertinama žmogaus motorika.
Agnė Daugintytė
Paskaita „Žmogaus kūno biomechanika“ vyks rugsėjo 12 dieną 14, 14.45, 15.30 ir 16.15 val. VGTU Saulėtekio rūmuose (Saulėtekio al. 11). Paskaitoje sužinosite, kaip juda kūnas ar atskiros jo dalys. Galėsite paeksperimentuoti su specialiais prietaisais, kuriais judesius ir jų parametrus tiria ne tik mokslininkai, bet ir kino pramonės atstovai, perkeldami aktorius į virtualų pasaulį.
