Lubrication mode of the human ankle joint in gait
Project goals
The human synovial joint is a unique bearing. The lubricant (synovial fluid) and the bearing material (articular cartilage) form a bearing system functioning in a nearly frictionless and wear resistant manner throughout life. A pathological situation (such as osteoarthritis) alter the composition and material properties of articular cartilage. These changes impair the ability of the tissue to bear load and probably also to maintain the lubricating film. The study of a fluid flow in a thin film gap between two porous permeable hydrated soft tissues has many formidable difficulties. This led to speculations and incomplete or sometimes wrong theories how the cartilage lubrication may be achieved. The goal of this project is to model the lubrication of thehuman ankle joint in walking. A model cylindrical joint is subject to a periodic loading and the cartilage surfaces are periodically sliding, as encountered in walking or running. Articular cartilage is a biphasic mixture (porous elastic matrix
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 10 (SGA02007GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
103/07/0043
Alternative language
Project name in Czech
Lubrikace hlezenního kloubu člověka při chůzi
Annotation in Czech
Synoviální kloub člověka funguje jako unikátní ložisko. Mazivo (synoviální kapalina) a nosný materiál (kloubní chrupavka) tvoří systém pracující bez zjevného tření a oděru po celý život. Patologický stav (jako osteoartritis) mění složení a materiálové vlastnosti chrupavky. Tyto změny narušují schopnost chrupavky nést zatížení a asi také ohrožují zachování mazného filmu. Studie proudění kapaliny v úzké mezeře mezi pórovitými hydroskopickými měkkými tkáněmi při proměnném zatížení a posunu povrchů je velmiobtížná. To vedlo často k neúplným a problematickým představám, jak může být kloubní chrupavka mazána. Cílem tohoto projektu je matematicky modelovat lubrikaci kotníku člověka při chůzi a běhu. Modelový válcový kloub je periodicky zatížen a kloubnípovrchy periodicky kloužou, jak je tomu při chůzi či běhu. Kloubní chrupavka je modelována jako dvoufázová směs (pórovitá pružná matrice a ideální intersticiální kapalina), synoviální kapalina jako dvoufázová směs kapalin (ideální a vazká). Ideální fáze
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JJ - Other materials
CEP - secondary branch
JM - Structural engineering
CEP - another secondary branch
—
20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2007
Realization period - end
Dec 31, 2009
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 22, 2009
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP10-GA0-GA-U/02:2
Data delivery date
Jan 22, 2015
Finance
Total approved costs
348 thou. CZK
Public financial support
348 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
348 CZK thou.
Public support
348 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JJ - Other materials
Solution period
01. 01. 2007 - 31. 12. 2009