پایان نامه ی پایان نامه رشته شیمی با موضوع پلی وینیل الکلی. doc

اختصاصی از زد فایل پایان نامه ی پایان نامه رشته شیمی با موضوع پلی وینیل الکلی. doc دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: word

قابل ویرایش 150 صفحه

چکیده:

پلی وینیل الکل به شماره ثبت [9002-89-5] اولین بار از طریق افزودن آلکیل به محلول شفاف الکلی پلی وینیل استات، کشف شد. که پلی وینیل الکل به رنگ عاجی بدست آمد. پلی وینیل الکل PVA یک پلیمر پلی هیدروکسی است که بیشترین حجم تولید رزین مصنوعی، از نوع محلول در آب است که در جهان تولید می شود. PVA به صورت تجارتی از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید می‌شود. زیرا وینیل الکل منومر، نمی تواند با درجه خلوص و هیدرولیز بالا تبدیل به پلی وینیل الکل شود. پایداری شیمیایی و خواص فیزیکی بسیار خوب رزینهای PVA، کاربرد آن را در مصارف صنعتی زیر موجب شده است. عمده ترین کاربردهای PVA در آهارزنی منسوجات، چسبها، تهیه کلوئیدهای محافظ برای پلیمریزاسیون امولسیونی، تهیه الیاف و تهیه پلی وینیل بوتیرات و آهارزنی کاغذ می باشد. و همچنین مصرف عمده PVA  در تهیه افزودنیهای بتونی و اتصالات سیمانی در ساخت ساختمان ها، در ساختمان آفت کش ها علف کش ها و کودهای شیمیایی می باشد و در مقدار کمتری از موارد فوق بعنوان امولسیفایر (امولسیون ساز) در موارد آرایشی، پوششهای محافظ موقت، بالا بردن چسبندگی خاک برای جلوکیری از فرسایش خاک و در کاغذ عکاسی کاربرد فراوانی دارد.

مقدمه:

پلی وینیل الکلی اولین بار توسط (Berg, Havhnel, Hermann) در سال 1932 ساخته شد و از واکنش مبادله استر بدست آمد پس از پیشرفت غیرمنتظره ای که در سال 1938 بوسیله (Tomanasi, Yazawa, Sakurada) در تولید فیبرهای استالیزه مقاوم به آب بدست آمد. یک سرمایه گذاری اقتصادی بزرگ بویژه در ژاپن برای تولید فیبر، انجام گرفت. از آن زمان به بعدت کاربردهای بسیار فراوان نظیر آهارزنی الیاف، روکش ها، چسبها و کالاها قالبگیری شده، گسترش پیدا کرد. در حال حاضر حدوداً 000/500 تن در سال در کل جهان برای کاربردها PVA مصرف می شود.

ماده شروع کننده برای تولید پلی وینیل الکل (PVA)، منومر وینیل الکل که بصورت استالدئید توتومری وجود دارد نیست. بلکه پلی وینیل استات است که به PVA هیدرولیز می شود. واژه هیدرولیز در این مفهوم اندکی گمراه کننده است زیرا پلی وینیل استات آمادگی واکنش در حضور آب و تولید PVA را ندارد.

اگرچه PVA بصورت تجارتی از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید می شود. اما راههای متنوع دیگری در آزمایشگاهها مطالعه می‌شوند. مثل:

1)         هیدرولیز پلی وینیل استر بغیر از PVA، پلی وینیل فرمات، پلی وینیل پروپیونات، بوتیرات یا پلی وینیل بتروآت.

2)         هیدرولیز پلی وینیل اتر، پلی وینیل بنزیل اتر، پلی وینیل بوتیل یا پلی وینیل تری متیل سیلیل اتر.

3)         هیدرولیزیک پلیمر از ترکیبات دی وینیل اکسالات، دی وینیل مالونات یا دی وینیل سوکسینات.

4)         پلیمریزاسیون مستقیم استالدئید به PVA.

انواع زیادی از PVA تجارتی موجود می باشد. خواص پایه‌ای این گونه‌های PVA بستگی به درجه پلمیریزاسیون و درصد هیدرولیز آنها دارد. خواص PVA نظیر مقاومت در برابر آب، قدرت کشش مقاومت در برابر پارگی در برابر حلال با افزایش درصد هیدرولیز افزایش می یابد. اما انعطاف پذیری، خواص چسبندگی و توانایی تفرق کاهش می یابد. بالا رفتن وزن مولکولی (یا درجه پلمیریزاسیون) منجر به افزایش ویسکوزیته محلول، قدرت کشش، توانایی تفرق، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر پارگی می شود. درحالیکه درصد هیدرو.لیز به راحتی می تواند در خلال واکنش هیدرولیز کنترل شود. درجه پلیمریزاسیون PVA به میزان زیادی بستگی به شرایط پلیمریزاسیون پلی وینیل استات دارد. معمولاً درجه پلیمریزاسیون هنگام هیدرولیز PVAC به PVA کاهش می یابد. این مسئله ناشی از شکستن شاخه های فرعی بین PVA و حلقه های استر می باشد. این مسئله یعنی وجود تعداد زیادی از شاخه های فرعی در گروه استوکسی متیل PVAC  بصورت شایعی دیده می شود.

در این پایان نامه سعی نموده ایم که با معرفی خواص گوناگون پلی وینیل الکل، کاربردهای فراوان و اهمیت اقتصادی این ماده شیمیایی را مطالعه نماییم. و سپس یک طرح تولید صنعتی این ماده را ارائه نماییم. با امید به اینکه روزی این طرح جامع عمل به خود بگیرد.

1) پلیمرهای پلی وینیل الکل  VINYL ALCOHOL POLYMERS (PVA)

پلی وینیل الکل PVA یک پلیمر پلی هیدروکسی است که بیشترین حجم تولید رزین مصنوعی، از نوع محلول  در آب است که در جهان تولید می شود. PVA به صورت تجارتی از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید می شود. زیرا وینیل الکل منومر، نمی تواند با درجه خلوص و هیدرولیز بالا تبدیل به پلی وینیل الکل شود.

پلی وینیل الکل به شماره ثبت [9002-89-5] اولین بار از طریق افزودن آلکیل به محلول شفاف الکلی پلی وینیل استات، کشف شد. که پلی وینیل الکل به رنگ عاجی بدست آمد. یک روش تهیه مشابه دیگر با مطالعه بر روی تغییر شکل برگشت پذیر پلی وینیل استات از راه استری نمودن و صابونی سازی انجام شد. اولین گزارشهای علمی از پلی وینیل الکل در سال 1927 انتشار یافت. پایداری شیمیایی و خواص فیزیکی بسیار خوب رزینهای PVA، کاربرد آن را در مصارف صنعتی زیر موجب شده است. این پلیمر یک چسبنده بسیار خوب و دارای خواص حلالیت، روانسازی و مقاومت در برابر چربی می باشد که نظیر خواص آن را در تعداد کمی از پلیمرهای دیگر وجود دارد. ورقه های نازک پلی وینیل الکل (فیلم نازک پلی وینیل الکل) تحت شرایط خشک و بدون رطوبت مقاومت فوق العاده ای نسبت به پلمیرهای دیگر در برابر کشش و پادیاری خوبی در برابر سایش و توان مقاومت بالایی در برابر اکسیژن خود نشان می دهد. همچنین کشش سطحی پایین پلیمر PVA خواص کلوئیدی و امولسیون سازی بسیار خوبی را فراهم می کند.

عمده‌ترین کاربردهای PVA در آهارزنی منسوجات، چسبها، تهیه کلوئیدهای محافظ برای پلیمریزاسیون امولسیونی، تهیه  الیاف و تهیه پلی وینیل بوتیرات و آهارزنی کاغذ می باشد، و همچنین مصرف عمده PVA در تهیه افزودنیهای بتونی و اتصالات سیمانی در ساخت ساختمان‌ها، در ساختمان آفت کش ها علف‌کش ها و کودهای شیمیایی می باشد و در مقدار کمتری از موارد فوق بعنوان امولسیفایر (امولسیون ساز) در موارد آرایشی، پوششهای محافظ موقت، بالا بردن چسبندگی خاک برای جلوکیری از فرسایش خاک و در کاغذ عکاسی کاربرد فراوانی دارد.

فهرست مطالب:

چکیده

مقدمه

1) پلیمرهای پلی وینیل الکل

VINYL ALCOHOL POLYMERS (PVA)

1-1) خواص فیزیکی

Physical Properties

1-1-1) نقطه ذوب و تبلور

Grystallization and Melting Point

1-1-2) دمای شیشه ای شدن

Glass-transition Temperatures

1-1-3) قابلیت انحلال        

Solubility

1-1-4) ویسکوزیته محلول

Solution Viscosity

1-1-5) خواص مکانیکی

Mechanical Properties

1-1-6) مقاومت در برابر حلال

Solvent Resistance

1-1-7) خواص حاثل گاز

Gas-Barrier Properties

1-1-8) کشش سطحی        

Surface Tension

1-29 خواص شیمیائی

Chemical Prpperties

1-2-1) استری شدن

Esterification

1-2-2) استرهای آلی

Organic Esters

1-2-3) اتری شدن

Etherification

1-2-4) استیله کردن

Acetalization

استیله کردن بین مولکولی:

1-2-5) واکنش های دیگر

other Reactions

1-2-6) پیوندهای عرضی

Cross-Linking

1-2-7) تجزیه گرمایی

Thermal Decomposition

1-3) تولید

Manufacture

1-3-1) تولید پلی وینیل استات          

Poly (vinylacetate) Manufacturing

1-3-2) فرآیند پلیمریزاسیون تجارتی   

Commeraal Polymerization Processes

1-3-3) پلی مریزاسیون ناپیوسته و نیمه پیوسته

Batch and Semibatc Polymerization

1-3-4) شیمی تولید وینیل الکل

 Poly (Vinylalcohol) Manufacturing Chemistry

1-3-4-1) فرایند هیدرولیز تجاری

Commercial Hydrolysis Process

1-3-4-2) صابونی سازی پیوسته

Continuous Saponification

1-3-4-3) صابون سازی ناپیوسته

Batch Saponification

1-3-5) خشک و جدا کردن جامد

Drying and Solids Separation

1-3-6) بازیافت حلال

Solvent Recover

1-4) کوپلیمرها

Copolymers

1-7) روشهای آزمایش و تحلیل

Analytical and Test Methods

1-8) فاکتورهای سلامت و ایمنی

Helth and Sufety Factors

1-9) فرآیند

Processing

1-9-1) تهیه محلول و کاربرد

Solution Preparation and Handling

1-9-2) استخراج

Extraction

1-10) مصارف

Uses

1-10-1) آهار زدن منسوجات و الیاف 

Textile and Warp Sizing

1-10-2) چسبها

Adhesives

1-10-3) پلیمریزاسیون امولسیونی

Emulsion Polymerization

1-10-4) روکش کاغذی

Paper Coating

1-10-5) محصولات ساختمانی

Bulding products

1-10-6) الیاف ها (فیبرها)

Fibers

1-10-7) کاربرهای دیگر

Other Applications

2-2) هیدرولیز پلی وینیل استات

2-3) توضیح فرآیند

2-4-1) ذخیره سازی و مواد خام و تصفیه

2-4-2) پلیمریزاسیون و هیدرولیز

2-4-3) جداسازی حلال و خشک کردن محصول

2-4-4) جمع آوری محصول

2-5)‌ طرح فرآیند

دانلود مقاله کلیاتی در خصوص عفونت HIV و ایدز

اختصاصی از زد فایل دانلود مقاله کلیاتی در خصوص عفونت HIV و ایدز دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عفونت HIV و ایدز از جمله بیماریهایی است که به لحاظ بالا بودن میزان کشندگی و هزینه مراقبتی بالا از معضلات مهم جوامع بشری است. علیرغم این که این عفونت در سالهای اولیه دهه هشتاد میلادی شناسایی شده لیکن تا پایان سال 2005 تعداد افرادی که با این آلودگی زندگی میکنند به بیش از 40 میلیون نفر رسیده است.
عامل بیماریزا
عامل بیماریزا نوعی ویروس به نام HIV است.
راههای انتقال
1- تماس جنسی
تماس جنسی شایعترین راه انتقال HIV در جهان است.
اعتیاد تزریقی دومین راه شایع انتقال HIV در جهان و اصلیترین راه انتقال در ایران در حال حاضر است.
2- خون و فرآوردههای خونی
خوشبختانه امروزه با توجه به انجام غربالگری در تمام خونهای اهدایی، انتقال از این طریق تحت کنترل است.
3- انتقال از مادر به کودک
ویروس HIV میتواند در سه مرحله بارداری، در حین زایمان و در دوران شیردهی از مادر به فرزند انتقال یابد.
4- پیوند اعضاء
مواردی از انتقال HIV از طریق پیوند اعضا در دنیا گزارش گردیده. این انتقال از طریق بافتهای فاقد عروق (قرنیه) گزارش نشده است. لذا انجام آزمایشهای تشخیصی در کلیه اهداکنندگان اعضا الزامی است.
5- سایر راههای انتقال
خون، مایع منی و ترشحات دستگاه تناسلی منابع اصلی ویروس هستند. احتمال انتقال از طریق بزاق بسیار پایین است.
همچنین گزارشی دال بر انتقال توسط نیش حشرات در دست نیست. احتمال انتقال در اثر پاشیدن مایعات آلوده به چشم وجود دارد. استفاده مشترک از وسایل تیز و نافذ و فرو رفتن وسایل برندهای مانند تیغ و سوزن آلوده به خون فرد مبتلا در پوست نیز جزو راههای انتقال هستند.
بدیهی است که این ویروس در زندگی روزمره و تماسهای معمول منتقل نمیشود.
راههای عدم انتقال:
- نیش حشرات
- خوردن و آشامیدن و استفاده از ظروف مشترک
- از راه تنفس (عطسه و سرفه)
- تماسهای معمولی مثل دست دادن و روبوسی کردن
- استخر و حمام
- استفاده از وسائل عمومی مانند تلفن و...
- اشک و بزاق
لذا فرد آلوده بدون آن که خطری برای سایرین ایجاد کند، میتواند یک زندگی اجتماعی عادی داشته باشد و هیچ گونه نیازی به جداسازی و قرنطینه وی وجود ندارد.
تشخیص آزمایشگاهی
تشخیص بیماری از طریق آزمایش خون امکانپذیر است.
پیشگیری تنها راه جلوگیری از ابتلا به بیماری پیشگیری از آن از طرق زیر است.
1- افزایش سطح آگاهی عموم مردم و گروههای هدف (به خصوص جوانان و نوجوانان، افراد در معرض خطر، افراد با رفتارهای پرخطر و...)
2- غربالگری خونهای اهدایی از نظر آلودگی به HIV
3- عدم استفاده از سرنگ و سرسوزن مشترک جهت هر نوع تزریق به خصوص در معتادین تزریقی و استفاده از سرنگ یک بار مصرف
4- پایبندی به اصول اخلاقی خانواده، خویشتنداری، کاهش شرکای جنسی متعدد و استفاده صحیح از محافظهای مکانیکی (کاندوم)
5- عدم استفاده مشترک از وسایل شخصی مثل تیغ، ناخنگیر، مسواک، خلال دندان و...
6- ارائه خدمات بهداشتی و درمانی فقط توسط افراد و مراکز قانونی و ذیصلاح بهداشتی و درمانی که از اصول احتیاطات همه جانبه پیروی میکنند.
7- استریل کردن وسایل و ابزارهایی که در هنگام ارائه خدمات پزشکی، دندان پزشکی، آزمایشگاهی و... از آنها استفاده میشود.
8- جلوگیری از باردار شدن زنان + HIV به منظور پیشگیری از انتقال ویروس به نوزاد
نقش آموزه های دینی در پیشگیری از ایدز
تاریخچه پیدایش بیماری ایدز :
بیماری ایدز اولین بار در آمریکا ( در سال 1981 ) در دو بیمار همجنس باز شناسائی گردید

ویروس های مولد ایدز از کجا پیدا می شوند ؟
با توجه به این که این بیماری طبق گزارش های واصله در آغاز در بیماران هم جنس باز ، و بیماران مبتلا به روابط نامشروع در جامعه غربی مشاهده شده است ، اما دانشمندان هرگز در تحقیق خود احتمال نمی دادند که عامل اصلی ایجاد کننده این ویروسها همان روابط جنسی نامشروع است که پیامبران الهی مردم را از آن بر حذر داشته اند . همانطور که قبلاً هم بیان شد ، معارف اصیل دینی به ما می آموزد و دلیل های عقلی و فلسفی نیز آن را تائید می کند که عامل اصلی بیماریهای جدید و بی سابقه معلول گناهان جدید و بی سابقه و گوناگون است که بشریت بی ادب و خداناشناس و بی بند و بار و عصیانگر مرتکب می شوند و با اعمال خود تخم اصلی بیماریها را به وجود می آورند. چنانکه معصومین الهی فرمودند : "هر چه مردم گناهان نو مرتکب شوند ، به بلاها و بیماریهای نو مبتلا می شوند" . دنیا می پندارد که مساله ایدز یک مساله طبی و بهداشتی است و دنیای مدعی بهداشت می خواهد ایدز را علاج و ریشه کن نمایدو حال آن که هنوز راه علاج آن را نیافته اند و عجیب اینجاست که نمی خواهند بفهمند که زنا و لواط و فحشا صدر صد یک عمل غیر بهداشتی است و چه بسیار کوته فکرهایی که مدعی روشنفکری هستند و خوداز عوامل تبلیغ و ترویج آن به شمار می روند و وجودشان لکه ننگی بر دامن دیگر دانشمندان است انبیاء بهترین طبیب های بشری بودند و آنها اعلام کردند که انسانها برای حفظ سلامت خود باید از گناهان و فحشا دوری کنند و بشر جز از طریق اجرای دستورالعمل انبیا مانند حضرت موسی ( ع ) و عیسی ( ع ) و حضرت محمد ( ص ) راه علاج پیدا نخواهد کرد .
بنابراین درمان ایدز به ترک کردن آن گناهانی است که ایدز را به وجود آورده است اگر جلوی آن گناهان و ناهنجاریها گرفته نشود به فرض این که ایدز درمان شود ، بشریت باید مطمئن باشد که آینده نه چندان دورتر از ایدز پیدا خواهد شد .به راستی آیا این جهالت نیست که کسی خود چیزی را نداند و از دانایان بزرگ تاریخ هم نگیرد ؟ و این گونه جهالت خود ، بدترین دردهاست .
حضرت علی (ع ) فرمودند : جهل بدترین دردهاست
در سخن دیگری فرمودند : با آنچه شما نمی دانید ، دشمنی و لجاجت نکنید ، زیرا بیشترین دانش در آن قسمت است که نمی دانید.
همچنین در کلام دیگری فرمودند : مردم دنیا غرق دریای فتنه و جنایت شدند ، و تازه های بی پایه را پذیرفته و روشهای روشن را رها کردند و در جهالت فرو رفتند و علم و دانش را کنار گذاشتند .

- چگونه خود را در برابر آلودگی حفاظت کنیم ؟
* تا قبل از ازدواج از روابط جنسی پرهیز کنیم
*به همسر خود وفادار بمانیم
*از کاندوم در روابط جنسی استفاده کنیم
*از مصرف مواد مخدر خصوصا به شکل تزریقی پرهیز کنیم .
*پرهیز از مواد مخدر مثل هروئین ، اکستاسی ( قرص ) شیشه ، یا الکل و مواد مشابه که قدرت تصمیم گیری فرد را برای انتخاب یک رابطه سالم مختل می کند .
*از سرنگ و سوزن مشترک برای تزریق استفاده نکنیم
*از وسایل تیز و برنده مثل تیغ اصلاح ، سوزن خالکوبی ( تاتو ) و .. به صورت مشترک استفاده نکنیم
- آیا ایدز درمان دارد ؟
خیر متاسفانه در حال حاضر درمان قطعی که ویروس را از بین ببرد وجود ندارد درمانهای موجود می توانند طول عمر بیمار را افزایش داده ، کیفیت زندگی را بهتر کنند.

- از کجا بدانیم که مبتلا شده ایم یا نه ؟
آلودگی به ویروس نقص ایمنی انسانی فقط از طریق آزمایش خون مشخص می شود .
از زمانی که فرد با ویروس تماس پیدا می کند ، تا زمان آلودگی در آزمایش خون مشاهده گردد ، ممکن است چند ماه طول بکشد ، و آزمایش هون به تنهایی ارزشی ندارد

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 13   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

پاورپوینت درس 18 اجتماعی پایه هشتم

اختصاصی از زد فایل پاورپوینت درس 18 اجتماعی پایه هشتم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پاورپوینت بسیار زیبای درس 18 اجتماعی پایه هشتم در 18 اسلاید با موضوع ویژگی های انسانی و اقتصادی آسیا

دانلودمقاله وسواس و طریقه درمان

اختصاصی از زد فایل دانلودمقاله وسواس و طریقه درمان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 
وسواس چیست و چگونه آنرا درمان کنیم؟
وسواس یک ایده، فکر، تصور، احساس یا حرکت مکرر یا مضر که با نوعى احساس اجبار و ناچارى ذهنى و علاقه به مقاومت در
برابر آن همراه است. بیمار متوجه بیگانه بودن حادثه نسبت‏به شخصیت‏خود بوده از غیر عادى و نابهنجار بودن رفتار خودآگاه است.روانشناسان وسواس را نوعى بیمارى از سرى نوروزهاى شدید مى‏دانند که تعادل روانى و رفتارى را از بیمار سلب و او را در سازگارى با محیط دچار اشکال مى‏سازد و این عدم تعادل و اختلال داراى صورتى آشکار است.
روانکاوان نیز وسواس را نوعى غریزه واخورده و ناخودآگاه معرفى مى‏کنند و آن را حالتى مى‏دانند که در آن، فکر، میل، یا عقیده‏اى خاص، که اغلب وهم‏آمیز و اشتباه است آدمى را در بند خود مى‏گیرد، آنچنان که حتى اختیار و اراده را از او سلب کرده و بیمار را وامى‏دارد که حتى رفتارى را برخلاف میل و خواسته‏اش انجام دهد و بیمار هرچند به بیهودگى کار یا افکار خودآگاه است اما نمى‏تواند از قید آن رهایى یابد.
وسواس به صورتهاى مختلف بروز مى‏کند و در بیمار مبتلاى به آن این موارد ملاحظه مى‏شود :
اجتناب؛ تکرار و مداومت؛تردید؛شک در عبادت؛ترس؛دقت و نظم افراطى؛اجبار و الزام؛احساس بن بست؛عناد و لجاجت.
علائم دیگر:در مواردى وسواس بصورت، خود را در معرض تماشا گذاردن، دله دزدى، آتش زدن جایى، درآوردن جامه خود، بیقرارى، بهانه‏گیرى، بى‏خوابى، بدخوابى، بى‏اشتهایى،... متجلى مى‏شود آنچنانکه به اطرافیانش این احساس دست مى‏دهد که نکند دیوانه شده باشد.
انواع وسواس:وسواسهایى که تمام فکر و اندیشه افراد را تحت تاثیر قرار داده و احاطه‏شان مى‏کند معمولا بصورتهاى زیر است:
وسواس فکرى:
این وسواس بصورتهاى مختلف خود را نشان مى‏دهد که برخى از نمونه‏هاى آن بشرح زیر است:
اندیشه درباره بدن:
بدین گونه که بخشى مهم از اشتغالات ذهنى و فکرى بیمار متوجه بدن اوست. او دائما به پزشک مراجعه مى‏کند و در صدد به‏دست آوردن دارویى جدید براى سلامت‏بدن است.
رفتار حال یا گذشته:
مثلا در این رابطه مى‏اندیشد که چرا در گذشته چنین و چنان کرده؟ آیا حق داشته است فلان کار را انجام دهد یا نه؟ و یا آیا امروز که مرتکب فلان عملى مى‏شود آیا درست مى‏اندیشد یا نه؟ تصمیمات او رواست‏یا ناروا ؟
در رابطه با اعتقادات: زمانى فکر وسواسى زمینه را براى تضادها و مغایرت‏هاى اعتقادى فراهم مى‏سازد. مسایلى در زمینه حیات و ممات، خیر و شر، وجود خدا و پذیرش یا طرد مذهب ذهن او را بخود مشغول مى‏دارد.
اندیشه افراطى:
زمانى وسواس در مورد امرى بصورت افراط در قبول یا رد آن است‏با اینکه بیمار خلاف آن را در نظر دارد ولى بصورتى است که گویى اندیشه مزاحمى بر او مسلط است که او را ناگزیر به دفاع از یک اندیشه غلط مى‏سازد، از آن دفاع و یا آن را طرد مى‏کند بدون اینکه آن مساله کوچکترین ارتباطى با زندگى او داشته باشد; مثلا در رابطه با دارویى عقیده‏اى افراطى پیدا مى‏کند بگونه‏اى که طول عمر، بقاى زندگى و رشد خود را در گرو مصرف آن دارو مى‏داند، اگرچه در اثر مصرف به چنان نتیجه‏اى دست نیابد.
2- وسواس عملى:
وسواس عملى به شکلهاى گوناگون خود را بروز مى‏دهد که ما به نمونه‏ها و مواردى از آن اشاره مى‏کنیم :
شستشوى مکرر: مردم بر حسب عادت تنها همین امر را وسواس مى‏دانند و این بیمارى در نزد زنان رایجتر است.
رفتار منحرفانه:
جلوه آن در مواردى بصورت دزدى است و این امر حتى در افرادى دیده مى‏شود که هیچ‏گونه نیاز مادى ندارند.
دقت وسواسى:
نمونه‏اش را در منظم کردن دگمه لباس و... مى‏بینیم و وضعیت فرد بگونه‏اى است که گویى از این امر احساس آرامش مى‏کند.
شمردن:
شمردن و شمارش‏ها در مواردى مى‏تواند از همین قبیل بحساب آید مثل شمردن نرده‏ها با اصرار بر این که اشتباهى در این امر صورت نگیرد.
راه رفتن:
گاهى وسواس‏ها بصورت راه رفتن اجبارى است. شخص از این سو به آن سو راه مى‏رود و اصرار دارد که تعداد قدمها معین و طبق ضابطه باشد. مثلا فاصله بین دو نقطه از ده قدم تجاوز نکند و هم از آن کمتر نباشد.
3- وسواس ترس:
صورتهاى ترس وسواسى عبارت است از: ترس از آلودگى - ترس از مرگ - ترس از دفع - ترس از محیط محدود - ترس از امرى خلاف اخلاق - ترس از تحقق آرزو.
4- وسواس الزام:
در این نوع وسواس نمى‏تواند خود را از انجام عمل و یا فکرى بیرون آورد و در صورت رهایى از آن فکر و خوددارى از آن عمل موجبات تنش در او پدید خواهد آمد.
وسواس در چه کسانی بروز می کند؟
الف) در رابطه با سن
تجارب حیات عادى افراد نشان مى‏دهد که وسواس همگام با بلوغ و در غلیان شهوت در افراد پایه گرفته و تدریجا رشد مى‏کند. اگر در آن ایام شرایط براى درمان مساعد باشد بهبودهاى نسبى و دوره‏اى پدید مى‏آید وگرنه بیمارى سیر مداوم و رو به رشد خود را خواهد داشت تا جایى که خود بیمار به ستوه مى‏آید.
ب) در رابطه باهوش:
بررسیهاى علمى نشان داده‏اند که وضع هوشى آنها در سطحى متوسط و حتى بالاتر از حد متوسط است. وسواسى‏هایى که داراى هوش اندک و یا با درجه ضعیف باشند بسیار کمند بر این اساس رفتار آنها نباید حمل بر کم‏هوشى شان شود.
ج) در رابطه با اعتقاد:
د) در رابطه با شخصیت و محیط:
تجارب نشان داده‏اند آنهایى که در زندگى شخصى حساس‏ترند امکان ابتلایشان به بیمارى وسواس بیشتر است و غلبه وسواس بر آنها زیادتر است. در بین فرزندانى که والدینشان معمولا محکومشان مى‏کنند این بیمارى بیشتر دیده مى‏شود.
پاره‏اى از تحقیقات نشان داده‏اند که شخصیت والدین و حتى صفات ژنتیکى، روابط همگن خویى و محیطى در این امور مؤثرند بهمین نظر وسواس در بین دوقلوهاى یکسان بیشتر دیده مى‏شود تا در دیگران، اگر چه ریشه‏هاى اساسى و کلى این امر کاملا مشهود نیست.
مساله شخصیت را اگر با دامنه‏اى وسیعتر مورد توجه قرار دهیم خواهیم دید که این امر حتى در برگیرنده افراد و اشخاص از نظر جوامع هم خواهد بود. وسواس بر خلاف بیمارى هیسترى است که اغلب در جوامع عقب نگهداشته شده دیده مى‏شود، در جوامع بظاهر متمدن و پیشرفته و حتى در بین افراد هوشمند هم بمیزانى قابل توجه دیده مى‏شود.
ریشه‏هاى خانوادگى وسواس
در مورد ریشه و سبب این بیمارى مطالب بسیارى ذکر شده که اهم آنها عبارتند از وراثت، شخصیت زیر ساز یا الحاقى، وضع هوشى، عوامل اجتماعى، عوامل خانوادگى، عوامل اتفاقى، رقابت‏ها، منع‏ها و... که ما ذیلا به مواردى از آن اشاره مى‏کنیم.
الف) وراثت:
تحقیقات برخى از صاحبنظران نشان داده است که حدود چهل درصد وسواسیها، این بیمارى را از والدین خود به ارث برده‏اند، اگرچه گروهى دیگر از محققان جنبه ارثى بودن آن را محتمل دانسته و قایل شده‏اند، انتقال زمینه‏هاى عصبى مى‏تواند ریشه و عاملى در این راه باشد.
ب) تربیت :
در این مورد مباحثى قابل ذکرند که اهم آنها عبارتند از:
1- دوران کودکى:اعتقاد گروهى از محققان این است که پنجاه درصد وسواس‏هاى افراد در سنین جوانى و پس از آن از دوران کودکى پایه‏گذارى شده و تاریخچه زندگى آنها حاکى از دوران کودکى ویژه‏اى است که در آن کشمکش‏ها و مقاومت‏ها و سرسختى‏هاى فوق العاده وجود داشته و کودک در برابر خواسته‏هاى بزرگتران تاب مقاومت نداشته است.
2- شیوه تربیت:در پیدایش گسترش وسواس براى شیوه تربیت والدین نقش فوق العاده‏اى را باید قایل شد. بررسیها نشان مى‏دهد مادران حساس و کمال جو بصورتى ناخودآگاه زمینه را براى وسواسى شدن فرزندان فراهم مى‏کنند و مخصوصا والدینى که رفتار طفل را بر اساس ضابطه خود بصورت دقیق مى‏خواهند و انعطاف پذیرى کمترى دارند در این رابطه مقصرند. تربیت‏خشک و مقرراتى در پیدایش و گسترش این بیمارى زیاد مؤثر است. نحوه از شیر گرفتن کودک بصورت ناگهانى، گسترش آموزش مربوط به نظافت و طهارت و کنترل کودک در رفتار مربوط به نظم و تربیت و دقت او هم در این امر مؤثر است.
3- تحقیر کودک:عده‏اى از بیماران وسواسى کسانى هستند که دائما این عبارت به گوششان خورده است که: آدم بى عرضه‏اى هستى، لیاقت ندارى، در خور آدم نیستى، بدرد زندگى نمى‏خورى... و از بابت عدم لیاقت‏خود توسط والدین، مربیان، خواهران، و برادران ارشد رکوفت‏شنیده و تنبیه شده‏اند. این گونه برخوردها بعدا زمینه را براى ناراحتى عصبى و یا وسواس آنها فراهم کرده است.
4- ناامنى‏ها:پاره‏اى از تحقیقات نشان داده‏اند برخى از آنها که دوران حیات کودکى آشفته‏اى داشته و با ترس و نا امنى همساز بوده‏اند بعدها به چنین بیمارى دچار شده‏اند. آنها در مرحله کودکى وحشت از آن داشته‏اند که نکند کار و رفتارشان مورد تایید والدین و مربیان قرار نگیرد. اینان در دوران کودکى براى راضى کردن مربیان خود مى‏کوشیدند و سعى داشته‏اند که دقتى افراطى درباره کارهاى خود روا دارند و در همه مسائل، با باریک‏بینى و موشکافى وارد شوند.
5- منع‏ها:گاهى وسواس فردى بزرگسال نشات گرفته از منع‏هاى شدید دوران کودکى و حتى نوجوانى و جوانى است. مته بر خشخاش گذاردن والدین و مربیان، ایرادگیریهاى بسیار، توقعات فوق العاده از زیر دستان، اگر چه ممکن است کار را برطبق مذاق خواستاران پدید آورد معلوم نیست عاقبت‏خوش و میمونى داشته باشد.
6- خانواده افراد وسواسى: بررسیها نشان داده‏اند:
- اغلب وسواسى‏ها والدین لجوج داشته‏اند که در وظیفه خواهى از فرزندان سماجت‏بسیار نشان مى‏داده‏اند.
- ایرادگیر و عیبجو بوده‏اند اگر مختصر لغزشى از فرزندان خود مى‏دیدند، آن را به رخ فرزندان مى‏کشیدند.
- خسیس و ممسک بوده‏اند به طورى که کودک براى دستیابى به هدفى ناگزیر به شیوه‏اى اصرارآمیز بوده است و بالاخره افرادى کم گذشت، طعنه زن، ملامتگر، بوده‏اند و کودک سعى مى‏کرده خود را در حضور آنها دائما جمع و جور کند تا سرزنش نشود. (6)
درمان :
براى درمان مى‏توان از راه و رسم‏ها و وسایل و ابزارى استفاده کرد که یکى از آنها تغییر محیطى است که بیمار در آن زندگى مى‏کند.
1- تغییر آب و هوا: دور ساختن بیمار از محیط خانواده و اقامت او در یک آسایشگاه و واداشتن او به زندگى در یک منطقه خوش آب و هوا براى تخفیف اضطراب و درمان بیمار اثرى آرامش بخش دارد و این امرى است که اولیاى بیمار مى‏توانند به آن اقدام کنند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  14  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله راهها و روشهای‌ کاهش‌ درد در ستون‌ فقرات‌ و کمر بوسیله‌ کاهش‌ فشار به‌ عصب‌ و نخاع

اختصاصی از زد فایل دانلود مقاله راهها و روشهای‌ کاهش‌ درد در ستون‌ فقرات‌ و کمر بوسیله‌ کاهش‌ فشار به‌ عصب‌ و نخاع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده‌
در مطالعه‌ انجام‌ شده‌ راهها و روشهای‌ کاهش‌ درد در ستون‌ فقرات‌ و کمر بوسیله‌ کاهش‌ فشار به‌ عصب‌ و نخاع‌ در جابجایی‌ها و آسیب‌ دیده‌گیهای‌ مهره‌ مورد بررسی‌ قرار گرفته‌ است‌. برای‌ رسیدن‌ به‌ این‌ مقصود البته‌ تحقیقاتی‌ درمورد آسیب‌ دیده‌گیها و بیماریهای‌ ستون‌ فقرات‌، باری‌ و همان‌های‌ وارد شونده‌ به‌ مهره‌ها، انواع‌ تثبیت‌ کننده‌های‌ ستون‌ فقرات‌ انجام‌ شده‌ و در ادامه‌ اصول‌ جایگذاری‌ کیج‌ها، انواع‌ مختلف‌ آن‌ و مزیت‌های‌ هر یک‌ به‌ تفصیل‌ مورد ارزیابی‌ قرار گرفته‌ است‌.
در گام‌ بعدی‌ به‌ مفاهیم‌ فتق‌ دیسک‌ (Degenerative) ، فیوژن‌ ستون‌ فقرات‌ و اثرات‌ پیوندهای‌ استخوانی‌ (bonegraft) در استحکام‌ استخوان‌ پرداخته‌ شده‌ و تأثیرات‌ آلیاژهای‌ سازنده‌ ایمپلنتها در چگونگی‌ عملکرد آنها مورد بررسی‌ قرار گرفته‌ است‌.
از اهداف‌ دیگر این‌ تحقیق‌ می‌توان‌ به‌ روشهای‌ بهینه‌ سازی‌ کیج‌ها از طریق‌ ایجاد مدل‌ المان‌ محدود برای‌ تعیین‌ رفتار بیومکانیکی‌ ناحیه‌ کمری‌ ستون‌ فقرات‌ اشاره‌ کرد که‌ در این‌ خصوص‌ ابتدا تحلیل‌ بر تنشهای‌ وارد بر کیج‌ LT (کیج‌ مخروطی‌) در حالتهای‌ مختلف‌ standing ، extention ، lateral bending و flextion صورت‌ گرفت‌ و در نهایت‌ در گامی‌ دیگر، مقایسه‌ای‌ نیز بین‌ تنشهای‌ وارد بر سطوح‌ تکیه‌گاهی‌ روکیج‌ LT و Jaguar انجام‌ پذیرفت‌ که‌ نتایج‌ بدست‌ آمده‌ از حالتهای‌ مختلف‌ Standing ، extention ، lateral bending و flextion بر روی‌ سطح‌ تکیه‌گاهی‌ (inferior) کیج‌ LT حاکی‌ از آن‌ بود که‌ بیشترین‌ تنش‌ Vonmrses به‌ ترتیب‌ مربوط‌ به‌ حالت‌ lateral bending ، externion ، به‌ flextion و کمترین‌ تنش‌ نیز مربوط‌ به‌ حالت‌ standing می‌باشد. بنابراین‌ افرادی‌ که‌ از این‌ نوع‌ کیج‌ استفاده‌ می‌کنند باید از حرکات‌ جانبی‌ بیش‌ از 5 درجه‌ و حرکات‌ extention (خم‌ شدن‌ به‌ پشت‌) بیش‌ از 3 درجه‌ که‌ تنشی‌ بین‌ از حالت‌ flextion ایجاد می‌کند خودداری‌ کند.
همچنین‌ مقایسه‌ای‌ که‌ بین‌ کیج‌ LT و کیج‌ Jaguar انجام‌ گرفت‌ نشان‌ داد که‌ کیج‌ Jaguar در حالت‌ Standing یعنی‌ بدون‌ همان‌ کمترین‌ تنش‌ را دارا می‌باشد. اما زمانیکه‌ حالت‌ flextion را در ستون‌ فقرات‌ داریم‌ کیج‌ مکعب‌ مستطیل‌ (Jaguar cage) بیشترین‌ نقاط‌ ضعف‌ را بدلیل‌ بالابودن‌ تنش‌ در نقاط‌ خاص‌ مانند گوشه‌ها و نقاط‌ تمرکز تنش‌ از خود نشان‌ می‌دهد. بنابراین‌ پیشنهاد می‌گردد که‌ کیج‌ Jaguar با توجه‌ به‌ قابلیت‌ بالای‌ stress shielding برای‌ افراد سالخورده‌ یا افرادی‌ که‌ به‌ دلایل‌ خاص‌ از اورتزهای‌ kinght tylor و دیگر تثبیت‌ کننده‌ها استفاده‌ می‌کنند و کیج‌ LT نیز برای‌ ورزشکاران‌ و افراد جوانتر که‌ نیاز به‌ تحرک‌ بیشتری‌ مخصوصاً در حالت‌ flextion دارند استفاده‌ گردد.
مقدمه‌
ستون‌ فقرات‌ محور تنه‌ و اسکلت‌ انسان‌ را تشکیل‌ می‌دهد و با توجه‌ به‌ بیماریهای‌ مختلف‌ این‌ بخش‌ از بدن‌ و گستردگی‌ آن‌ تعیین‌ راهها و روشهای‌ کاهش‌ درد در ستون‌ فقرات‌ و کمر یکی‌ از اهداف‌ محققان‌، مهندسان‌ و جامعه‌ پزشکی‌ می‌باشد. یکی‌ از اشکالات‌ بسیار شایع‌ در این‌ خصوص‌ مشکلات‌ بوجود آمده‌ در دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ و بیماریهای‌ فتق‌ دیسک‌ می‌باشد.
فتق‌ دیسک‌ در ستون‌ فقرات‌ عارضه‌ ایست‌ که‌ بصورت‌ گسترده‌ در جوامع‌ مختلف‌ وجود دارد. راههای‌ مختلفی‌ برای‌ درمان‌ آن‌ پیشنهاد و اجرا شده‌ است‌ که‌ این‌ روش‌ها روز به‌ روز کامل‌تر شده‌ و پیشرفت‌ خودشان‌ را در درمان‌ این‌ بیماری‌ نشان‌ می‌دهند. برای‌ درمان‌ ضایعات‌ فتق‌ دیسک‌ وسایل‌ و تجهیزات‌ خاصی‌ ابداع‌ و ساخته‌ شده‌ است‌ که‌ یکی‌ از این‌ وسایل‌ کیج‌ (Cage) می‌باشد. کیج‌ وسیله‌ایست‌ که‌ برای‌ درمان‌ فتق‌ دیسک‌ در ستون‌ فقرات‌ در نواحی‌ مختلف‌ آن‌ بکار می‌رود. به‌ طور کلی‌ کیج‌ها وسایلی‌ هستند که‌ جوش‌ خوردن‌ استخوان‌ را در ستون‌ فقرات‌ بویژه‌ در بیماریهای‌ تخریب‌ و فتق‌ دیسک‌ (Degenerative) تسریع‌ می‌بخشد.
کیج‌ها انواع‌ مختلفی‌ دارند که‌ هر روز شاهد پیشرفت‌ در نوع‌ طراحی‌، جنس‌ و نوع‌ جاگذاری‌ آن‌ هستیم‌.

مروری‌ بر آناتومی‌
ستون‌ فقرات‌ محور تنه‌ و اسکلت‌ آدمی‌ را تشکیل‌ می‌دهد. اندام‌های‌ فوقانی‌ و تحتانی‌ بترتیب‌ توسط‌ کمربند شانه‌ای‌ و کمربند لگنی‌ بر ستون‌ فقرات‌ تکیه‌ کرده‌ و به‌ آت‌ متصل‌ می‌شوند. ستون‌ فقرات‌ از استخوان‌ مجزایی‌ بنام‌ مهره‌ که‌ در یک‌ ستون‌ روی‌ هم‌ چیده‌ شده‌اند، تشکیل‌ شده‌ است‌. هر مهره‌ دارای‌ یک‌ بدنة‌ استوانه‌ای‌ است‌ که‌ در تحمل‌ وزن‌ سهیم‌ است‌ و یک‌ قوس‌ استخوانی‌ (Spinous process, lamina) که‌ نخاع‌ را حمایت‌ می‌کند و به‌ صورت‌ پوششی‌ برای‌ آن‌ است‌. قوس‌ استخوانی‌ توسط‌ دو استوانه‌ کوچک‌ (pedicle) به‌ بدنه‌ متصل‌ شده‌ است‌. کانال‌ دایره‌ای‌ بین‌ بدنه‌، قوس‌ و pedicle ها نخاع‌ را احاطه‌ می‌کند و کانال‌ ستون‌ فقرات‌ نام‌ دارد. بین‌ بدنة‌ کیج‌ها را با عمل‌های‌ جراحی‌ در بین‌ مهره‌ها قرار می‌دهند که‌ در این‌ جراحی‌ ضمن‌ نصب‌ کیج‌ عمل‌ فیوژن‌ (fusion) نیز انجام‌ می‌پذیرد. در عمل‌ فیوژن‌ یا همجوشی‌ معمولاً از استخوان‌ خود شخصی‌ برای‌ پیوند استخوان‌ استفاده‌ می‌شود.
با توجه‌ به‌ اینکه‌ امکان‌ بیرون‌ آوردن‌ کیج‌ از بدن‌ بیمار وجود دارد بنابراین‌ باید مراحل‌ در طراحی‌ و ساخت‌ آن‌ با دقت‌ فراوان‌ انجام‌ پذیرد. تاکنون‌ مطالعات‌ چندی‌ به‌ منظور بررسی‌ اثر عوامل‌ مختلف‌ بر میزان‌ تنشهای‌ وارده‌ به‌ کیج‌های‌ ستون‌ فقرات‌ انجام‌ گرفته‌ که‌ برخی‌ از آنها روی‌ بدن‌ انسان‌ در بعضی‌ روی‌ نمونه‌های‌ اجساد و برخی‌ دیگر روی‌ موشهای‌ مصنوعی‌ انجام‌ شده‌اند، با توجه‌ به‌ مشکلاتی‌ که‌ گریبان‌گیر شیوه‌های‌ تجربی‌ است‌ مدلسازی‌ المان‌ محدود نیز به‌ عنوان‌ یکی‌ از روشهای‌ مطالعه‌ مورد توجه‌ قرار گرفته‌ است‌.
در این‌ بررسی‌ قصد بر آن‌ است‌ که‌ ضمن‌ ارائه‌ تاریخچه‌ای‌ از بوجود آمدن‌ و ابداع‌ کیج‌ها و Spacer های‌ ستون‌ فقرات‌ به‌ بیان‌ چگونگی‌ نیوژن‌ ستون‌ فقران‌ و روشهای‌ جراحی‌ آن‌ پرداخته‌ شود. در این‌ خصوص‌ مقایسه‌ای‌ بین‌ و کیج‌ LT در کیج‌ مخروطی‌ وکیج‌ Jaguar مستطیلی‌ با استفاده‌ از روشهای‌ FEM و نرم‌افزار Ansys انجام‌ گرفته‌ که‌ نتایج‌ آن‌ در فصل‌ آخر بیان‌ شده‌ است‌.

آناتومی‌ ستون‌ فقرات‌
ستون‌ مهره‌ (Spine) یکی‌ از پیچیده‌ترین‌ قسمتهای‌ اسکلت‌ بدن‌ می‌باشد. این‌ ستون‌، اسکلت‌ محوری‌ بدن‌ را تشکیل‌ داده‌ و از طریق‌ آن‌ وزن‌ تنه‌، سر و گردن‌ و اندامها به‌ مفاصل‌ لگن‌ و اندامهای‌ تحتانی‌ منتقل‌ می‌شوند. ستون‌ مهره‌ از قاعدة‌ جمجمه‌ شروع‌ و تا ناحیة‌ لگن‌ ادامه‌ دارد. تعدادمهره‌ها در ستون‌ فقرات‌ 33 عدد می‌باشد ولی‌ بعلت‌ جوش‌ خوردن‌ مهره‌های‌ خاجی‌ و دنبالچه‌، در یک‌ فرد بالغ‌ ستون‌ فقرات‌ از 26 قطعه‌ تشکیل‌ می‌شود. ستون‌ فقرات‌ از نیم‌ رخ‌ دارای‌ چهار انحنا است‌ که‌ شامل‌ دو انحناء اولیه‌ و دو انحناء ثانویه‌ می‌باشد. انحناهای‌ مختلف‌ ستون‌ فقرات‌ باعث‌ توزیع‌ مناسب‌ نیرو گردیده‌ و از اعمال‌ فشار نامناسب‌ بر ستون‌ مهره‌ و لگن‌ جلوگیری‌ می‌کند. در بعضی‌ از افراد ممکن‌ است‌ به‌ دلایل‌ پاتولوژیک‌ و یا تکامل‌ غیر طبیعی‌ مهره‌ها، قوسهای‌ غیرطبیعی‌ در ستون‌ فقرات‌ ایجاد شود، که‌ در این‌ صورت‌ باید با عمل‌ جراحی‌ و با استفاده‌ از ایمپلانتهای‌ مهره‌ای‌ این‌ قوسها را تصحیح‌ نمود.

تقسیم‌بندی‌ منطقه‌ای‌ ستون‌ مهره‌ها:
1- مهره‌های‌ گردنی‌ (Cervical Vertebral) به‌ تعداد 7 مهر
2- مهره‌های‌ سینه‌ای‌ (Thoracic Vertebral) به‌ تعداد 12 مهره‌
3- مهره‌های‌ کمری‌ (Lumbar Vertebral) به‌ تعداد 5 مهره‌
4- مهره‌های‌ ساکروم‌ یا خاجی‌ (Sacral Vertebral) به‌ تعداد 5 عدد که‌ بهم‌ جوش‌ خورده‌ و در بالغین‌ یک‌ عدد است‌.
5- مهره‌ دنبالچه‌ (Coccyx) : یک‌ عدد بوده‌ که‌ از جوش‌ خوردن‌ چهار مهره‌ ابتدایی‌ و تکامل‌ نیافته‌ ایجاد می‌شود.

ساختمان‌ مهره‌های‌ ستون‌ فقرات‌
هر مهره‌ از دو بخش‌ اصلی‌ تشکیل‌ می‌شود:
1- تنه‌ مهره‌
2- قوس‌ مهره‌
- تنة‌ مهره‌ به‌ شکل‌ استوانه‌ای‌ است‌ که‌ دارای‌ شش‌ سطح‌ می‌باشد. سطح‌ فوقانی‌ و تحتانی‌ هر مهره‌ از طریق‌ دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ با مهره‌های‌ مجاور مفصل‌ می‌شود (مفصل‌ کاذب‌ غضروفی‌). در ضخامت‌ جسم‌ مهره‌ها بافت‌ اسفنجی‌ وجود دارد. هندسه‌ تنه‌ مهره‌ها در تحمل‌ وزن‌ اهمیت‌ دارد.
- قوس‌ مهره‌ای‌، از زوائدی‌ تشکیل‌ می‌شود که‌ نقش‌ اصلی‌ آنها محافظت‌ از نخاع‌ و حرکت‌ در ستون‌ مهره‌ می‌باشد.

ویژگیهای‌ قوس‌ مهره‌ای‌:
هر قوس‌ مهره‌ در ایام‌ جنینی‌ از دو نیم‌ قوس‌ راست‌ و چپ‌ تشکیل‌ شده‌ که‌ هر نیم‌ قوس‌ شامل‌ 1- لامینا (Lamian) 2- پدیکول‌ می‌باشد.
از بهم‌ رسیدن‌ لامیناهای‌ راست‌ و چپ‌ در عقب‌، زائدة‌ خلفی‌ بنام‌ زائده‌ خاری‌ ایجاد می‌شود.
از محل‌ تلاقی‌ زائده‌ لامینا و زائده‌ پدیکول‌ سه‌ زائده‌ خارج‌ می‌شوند که‌ عبارتند از:
1- زائده‌ عرضی‌ که‌ در جهت‌ عرضی‌ امتداد داشته‌ و این‌ زائده‌ زوج‌ می‌باشد.
2- زائده‌ مفصلی‌ فوقانی‌ دو زائده‌ است‌ که‌ به‌ سمت‌ بالا امتداد دارد.
جهت‌ رویة‌ مفصلی‌ آن‌ به‌ عقب‌ است‌. در زمان‌ حیات‌ رویه‌ مفصلی‌ با غضروف‌ پوشیده‌ شده‌ است‌.
3- زائدة‌ مفصلی‌ تحتانی‌: 2 زائده‌ است‌ و رو به‌ پایین‌ امتداد دارد. جهت‌ رویة‌ مفصلی‌ آن‌ به‌ جلو است‌.
- بریدگی‌ مهره‌ تحتانی‌ در بالای‌ هر پدیکول‌ این‌ بریدگی‌ کم‌ عمق‌ وجود دارد.
سوراخ‌ بین‌ مهره‌ای‌ بریدگی‌های‌ فوِ در هر طرف‌ وقتی‌ که‌ مهره‌ها به‌ واسطة‌ دیسکهای‌ بین‌ مهره‌ای‌ روی‌ هم‌ قرار می‌گیرند تشکیل‌ سوراخ‌ بین‌ مهره‌ای‌ را می‌دهند از این‌ سوراخها طناب‌ نخاعی‌ عبور می‌کند.

انحنای‌ ستون‌ فقرات‌
ستون‌ مهره‌ها شامل‌ 4 انحناء است‌:
1- انحنای‌ ناحیة‌ گردنی‌
این‌ انحناء دارای‌ تحدب‌ قدامی‌ است‌ که‌ تا دومین‌ مهرة‌ سینه‌ای‌ ادامه‌ دارد.
2- انحنای‌ ناحیة‌ سینه‌ای‌
این‌ انحناء دارای‌ تقعر قدامی‌ است‌.
3- انحنای‌ ناحیة‌ کمری‌
این‌ انحناء دارای‌ تحدب‌ قدامی‌ است‌ که‌ از دوازدهمین‌ مهرة‌ سینه‌ای‌ شروع‌ می‌شود این‌ انحنای‌ ثانوی‌ در اواخر سال‌ اول‌ که‌ بچه‌ از حالت‌ نشستن‌ وارد حالت‌ ایستادن‌ و راه‌ رفتن‌ می‌شود، در مهره‌های‌ کمری‌ پدید می‌آید انحنای‌ کمری‌ در وضعیت‌ قائم‌ تشدید می‌شود و تنه‌ مهره‌ها را به‌ جدار قدامی‌ شکم‌ نزدیک‌ می‌کند.
4- انحنای‌ خاجی‌
این‌ انحناء دارای‌ تقعر قدامی‌ است‌ و برای‌ جا دادن‌ احشای‌ لگنی‌ می‌باشد.

خصوصیات‌ مهره‌های‌ کمری‌
1- فاقد رویه‌ مفصلی‌ برای‌ دنده‌ها هستند.
2- فاقد سوراخ‌ عرضی‌ هستند.
3- تنه‌ مهره‌ درشت‌تر از سایر مهره‌ها است‌. ارتفاع‌ تنه‌ پنجمین‌ مهرة‌ کمری‌ (5 L ) در طرف‌ جلو بیشتر از طرف‌ عقب‌ است‌. تنه‌ چهارمین‌ مهره‌ کمری‌ با بلندترین‌ نقطه‌ ستیغ‌ خاصره‌ همسطح‌ است‌.
4- سوراخ‌ مهره‌ سه‌ گوش‌ است‌. از سوراخ‌ مهره‌های‌ سینه‌ای‌ بزرگتر و از سوراخ‌ مهره‌های‌ گردنی‌ کوچکتر است‌.
5- زائدة‌ خاری‌ افقی‌، چهارگوش‌ و ضخیم‌ است‌.
6- روائد عرضی‌ باریک‌ و طویل‌ است‌. زائدة‌ فرعی‌ برجستگی‌ است‌ که‌ در قسمت‌ خلفی‌ ریشة‌ آنها دیده‌ می‌شود. زائده‌های‌ عرضی‌ مهرة‌ پنجم‌ کمری‌ حجیم‌ است‌ و به‌ آن‌ رباط‌ خاصره‌ای‌ کمری‌ اتصال‌ می‌یابد.
7- زوائد مفصلی‌: رویة‌ مفصلی‌ زوائد فوقانی‌ ناودانی‌ و عمودی‌ است‌ در کنار خلفی‌ آنها زائدة‌ پستانی‌ وجود دارد. رویة‌ مفصلی‌ زائده‌های‌ تحتانی‌ محدب‌ و استوانه‌ای‌ است‌ و باعث‌ فلکسیون‌ (Flexion) و اندکی‌ اکتانسیون‌ (Extension) می‌شود و حرکت‌ چرخشی‌ را شدیداً محدود می‌کند. زائده‌ مفصلی‌ تحتانی‌ مهرة‌ پنجم‌ کمری‌ تخت‌ است‌ و با زائدة‌ مفصلی‌ فوقانی‌ اولین‌ مهرة‌ ساکروم‌ جفت‌ می‌گردد.
دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ (Intervertebral Disc) :
دیسکهای‌ بین‌ مهره‌ای‌ بیست‌ تا سی‌ درصد کل‌ ارتفاع‌ ستون‌ فقرات‌ را تشکیل‌ می‌دهد. دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ از سه‌ قسمت‌ مجزا تشکیل‌ شده‌ است‌:
1- هستة‌ نرم‌ قسمت‌ یا هستة‌ مرکزی‌
2- حلقة‌ محیطی‌ یا حلقة‌ فیبری‌
3- صفحات‌ انتهائی‌ غضروفی‌
هستة‌ نرم‌ یک‌ ناحیة‌ مرکزی‌ است‌ که‌ شامل‌ یک‌ شبکه‌ ژلاتینی‌ و نیم‌ شفاف‌ از رشته‌های‌ فیبری‌ نرم‌ است‌. هستة‌ محتوی‌ 7% تا 9% آب‌ می‌باشد که‌ در دوران‌ خردسالی‌ بیشترین‌ مقدار را دارد و با سن‌ کاهش‌ می‌یابد. هسته‌های‌ کمری‌ 30% تا 50% کل‌ سطح‌ مقطع‌ دیسک‌ را تشکیل‌ می‌دهند. اندازة‌ هسته‌ و همچنین‌ ظرفیت‌ تورم‌ در نواحی‌ گردنی‌ و کمری‌ بیشتر است‌.
- حلقة‌ فیبری‌ یک‌ بخش‌ از دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ است‌ که‌ بتدریج‌ از مرکز به‌ بیرون‌ می‌توان‌ آن‌ را بطور مجزا تشخیص‌ داد. حلقة‌ فیبری‌ مرز خارجی‌ دیسک‌ را تشکیل‌ می‌دهد این‌ ساختار شامل‌ بافت‌ فیبری‌ در باندهای‌ تیغه‌ای‌ متمرکز می‌باشد. فایبرها در یک‌ وضعیت‌ مارپیچ‌ (حلزونی‌) قرار دارند. پیچش‌ این‌ فایبرها در یک‌ باند هم‌ جهت‌ است‌ اما در هر دو باند مجاور جهت‌ آنها مخالف‌ یکدیگر است‌.
فایبرها در وضعیت‌ ْ30 نسبت‌ به‌ صفحة‌ دیسک‌ قرار دارند. بنابراین‌ زاویة‌ بین‌ آنها در دو باند مجاور ْ160 می‌باشد.
- فایبرهای‌ حلقه‌ محیطی‌ در نواحی‌ داخلی‌، به‌ صفحات‌ انتهایی‌ غضروفی‌ متصل‌ می‌شوند درحالیکه‌ در نواحی‌ بیرونی‌تر، آنها مستقیماً به‌ بافت‌ استخوانی‌ بدنة‌ مهره‌ متصل‌ می‌شوند و به‌ آنها فایبرهای‌ Sharpey گفته‌ می‌شود.
این‌ اتصال‌ به‌ مهره‌ قویتر از دیگر اتصالات‌ مرکزی‌ است‌ که‌ یک‌ مشخصة‌ مفید در ارزیابی‌ کلینیکی‌ صدمات‌ ستون‌ فقرات‌، پایداری‌ کلینیکی‌ و ساختارهای‌ جراحی‌ می‌باشد.

لیگامنت‌ها (Ligaments) :
لیگامنتها باندهای‌ فیبروزی‌ هستند که‌ موجب‌ افزایش‌ قدرت‌ مفاصل‌ مهره‌ای‌ شده‌ و از بین‌ هر مهره‌ در امتداد ستون‌ فقرات‌ عبور کرده‌ و وظیفة‌ آن‌ محدود کردن‌ حرکات‌ اضافی‌ مفصل‌ می‌باشد.
لیگامنتهای‌ ستون‌ فقرات‌ عبارتند از:
1- لیگامنت‌ طولی‌ قدامی‌ (Anterior Longitudinal Ligament)
2- لیگامنت‌ طولی‌ خلفی‌ (Posterior Longitudinal Ligament)
3- لیگامنت‌ کپسولی‌ (Capsular Ligament)
4- لیگامنت‌ عرضی‌ (Transverse Ligament)
5- لیگامنت‌ فلاوم‌ (Flvum Ligament)
6- لیگامنت‌ بین‌ زائدة‌ خاری‌ (Interspinous Ligament)
7- لیگامنت‌ روی‌ زائده‌ خاری‌ (Supraspinous Ligament)
لیگامنتهای‌ طولی‌ قدامی‌ و خلفی‌ ودیسک‌ بین‌ آنها المانهای‌ قدامی‌ و بقیة‌ لیگامنتها المانهای‌ خلفی‌ نامیده‌ می‌شود. قوی‌ترین‌ لیگامنتها، لیگامنت‌ طولی‌ قدامی‌ و لیگامنت‌ کپسولی‌ هستند ولی‌ لیگامنت‌ طولی‌ خلفی‌ به‌ علت‌ نزدیکی‌ به‌ نخاع‌ از اهمیت‌ بیشتری‌ برخوردار است‌ واگر به‌ سمت‌ خلف‌ مهره‌ حرکت‌ کند و باعث‌ شود که‌ خون‌ به‌ سیستم‌ عصبی‌ نرسد، بعد از شش‌ ساعت‌ سیستم‌ عصبی‌ از کار می‌افتد.
بیومکانیک‌ مهره‌ Biomechanics of Vertebral
ستون‌ فقرات‌ دارای‌ یک‌ ساختار مکانیکی‌ است‌. مهره‌ها به‌ صورت‌ یک‌ حالت‌ کنترل‌ شده‌ و متعادل‌ در یک‌ سیستم‌ پیچیده‌ از مفاصل‌، لیگامنتها و زائده‌ به‌ یکدیگر متصل‌ می‌باشند. این‌ ساختار بلند، استوانه‌ای‌ شکل‌، لیگامنتی‌ و استخوانی‌ بوسیلة‌ قفسة‌ سینه‌ بطور قابل‌ ملاحظه‌ای‌ محکم‌ شده‌ است‌. گرچه‌ ستون‌ فقرات‌ دارای‌ پایداری‌ ذاتی‌ لیگامنتی‌ می‌باشد اما بخش‌ عمدة‌ پایداری‌ مکانیکی‌ آن‌ بدلیل‌ ساختارهای‌ دینامیکی‌ خیلی‌ وسیع‌ عصبی‌ - عضلانی‌ و یک‌ سیستم‌ کنترلی‌ است‌. ساختار ستون‌ فقرات‌ بگونه‌ای‌ طراحی‌ شده‌ است‌ که‌ از نخاع‌ که‌ در مرکزش‌ قرار دارد به‌ خوبی‌ حمایت‌ می‌کند.
ستون‌ فقرات‌ دارای‌ حداقل‌ سه‌ عملکرد بیومکانیکی‌ زیر می‌باشد:
1- انتقال‌ وزن‌ و ممانهای‌ خمشی‌ سر و تنه‌ به‌ لگن‌
2- اجازة‌ حرکت‌ فیزیولوژیکی‌ بین‌ این‌ سه‌ بخش‌ بدن‌
3- حمایت‌ از نخاع‌ ظریف‌ و حساس‌ در برابر نیروهای‌ مخرب‌ پتانسیلی‌ یا حرکات‌ تولید شده‌ در اثر ضربه‌، که‌ این‌ مهمترین‌ عملکرد می‌باشد. طول‌ ستون‌ مهره‌ بطور متوسط‌ در مردان‌ 70 سانتیمتر و در زنان‌ 60 سانتیمتر می‌باشد. در حال‌ ایستاده‌ بعلت‌ انحناهای‌ ستون‌ فقرات‌ حدود 2 سانتیمتر از طول‌ آن‌ کم‌ می‌شود. در افراد مسن‌ از طول‌ ستون‌ فقرات‌ به‌ علل‌ کم‌ شدن‌ ارتفاع‌ دیسک‌های‌ بین‌ مهره‌ای‌ و تشدید انحناهای‌ ستون‌ فقرات‌، ارتفاع‌ ستون‌ مهره‌ به‌ میزان‌ بیشتری‌ کمتر می‌شود. حداکثر وزنی‌ که‌ یک‌ ستون‌ مهره‌ می‌تواند بدون‌ خرد شدن‌ تحمل‌ کند، 355 کیلوگرم‌ و حداکثر کششی‌ که‌ می‌تواند تحمل‌ کند بدون‌ آنکه‌ مهره‌ها از هم‌ جدا شوند 152 کیلوگرم‌ می‌باشد.
ضعیف‌ترین‌ قسمت‌ یک‌ ستون‌ مهره‌ ناحیه‌ گردن‌ است‌ که‌ کمترین‌ وزن‌ بدن‌ را تحمل‌ می‌کند. صدمات‌، بیشتر بر روی‌ ستون‌ مهره‌ در نقاطی‌ اتفاِ می‌افتد که‌:
1- یک‌ قسمت‌ نسبتاً ثابت‌ ناحیه‌ ستون‌ مهره‌ای‌ به‌ یک‌ قسمت‌ نسبتاً متحرک‌ می‌پیوندد مانند نحیة‌ سینه‌ای‌ - کمری‌.
2- جایی‌ که‌ نیرو به‌ طریقة‌ اهرمی‌ اثر می‌گذارد، مانند زائدة‌ Dens و دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌
3- جائیکه‌ نیرو بطور مستقیم‌ اثر کند، مانند دنبالچه‌.

مکانیزم‌ انتقال‌ بار در مهره‌های‌ ستون‌ فقرات‌
گرچه‌ رویه‌های‌ مفصلی‌ مقداری‌ از بار فشاری‌ را انتقال‌ می‌دهند، اما تنة‌ مهره‌ سهم‌ عمده‌ای‌ را در انتقال‌ بار بعهده‌ دارد. این‌ بار از طریق‌ صفحات‌ انتهائی‌ تحتانی‌ از دو طریق‌ منتقل‌ می‌شود:
1- پوستة‌ کورتیکال‌
2- هستة‌ اسفنجی‌
سهم‌ نسبی‌ این‌ دو بخش‌ در انتقال‌ بار متفاوت‌ بوده‌ و در نتایج‌ تحقیقات‌ محققان‌ بطور متفاوت‌ ارائه‌ گردیده‌اند. نتایج‌ یکی‌ از مطالعات‌ بیانگر اینست‌ که‌ سهم‌ انتقال‌ بار پوستة‌ کورتیکال‌ بیشتر از استخوان‌ اسفنجی‌ می‌باشد و در تحقیقات‌ دیگر عنوان‌ گردیده‌ که‌ دیوارة‌ جارجی‌ یک‌ مهره‌ با توجه‌ به‌ ضخامت‌ اندک‌ آن‌ تنها سهم‌ کمی‌ در انتقال‌ بار دارد.

نیروهای‌ وارد بر ایمپلنتهای‌ ستون‌ فقرات‌
به‌ طور کلی‌ ایمپلنتهای‌ مورد مصرف‌ در درمان‌ نارسائی‌ها و جراحات‌ ستون‌ فقرات‌، در دوره‌ درمان‌ بارگذاری‌های‌ زیر را متحمل‌ می‌شوند:
الف‌) بارهای‌ استاتیکی‌ (Static Loads) : ناشی‌ از وزن‌ ساختار ستون‌ فقرات‌ و اندام‌ فوقانی‌ و Trunk .
ب‌) بارهای‌ کاری‌ (Working Loads) : در اثر حرکت‌ فرد و بار برداری‌ احتمالی‌ در وضعیتهای‌ مختلف‌.
ج‌) بارهای‌ ارتعاشی‌ (Vibratory Loads) : با فرکانس‌ و دامنه‌ کم‌ در اثر عمل‌ تنفس‌.
د) بارهای‌ اتفاقی‌ (Accidental Loads)B اعمال‌ نیروهای‌ اتفاقی‌ و شوکی‌
اعمال‌ بارهای‌ تکراری‌ و بعبارتی‌ سیکلی‌ و تنشهای‌ سیکلی‌ می‌تواند در این‌ ایمپلنتها به‌ ایجاد عیوب‌ ریز ساختار منجر شود. این‌ عیوب‌ با ادامه‌ سیکلهای‌ بارگذاری‌ جمع‌ شده‌ و می‌تواند در حد ترک‌ و یا دیگر عیوب‌ گسترش‌ یابند که‌ نهایتاً به‌ گسیختگی‌ و یا شکست‌ خستگی‌ ایمپلنت‌ موردنظر می‌انجامد.
از طرفی‌ در ستون‌ فقرات‌ اینسترومنته‌ شده‌، با گذشت‌ زمان‌ مهره‌ معیوب‌ التیام‌ یافته‌ (و یا در صورت‌ اعمال‌ گرافت‌ استخوانی‌ همجوشی‌ رخ‌ داده‌) و استخوان‌ رو به‌ بهبودی‌ رفته‌ و میزان‌ بار حمل‌ شده‌ از سوی‌ ستون‌ فقرات‌ افزایش‌ می‌یابد و به‌ همین‌ نسبت‌ بار کمتری‌ به‌ ایمپلنت‌ وارد می‌شود. در حقیقت‌ با گذشت‌ زمان‌ مسابقه‌ای‌ میان‌ خستگی‌ ایمپلنت‌ و همجوشی‌ استخوان‌ (Bone Fusion) وجود دارد.
امروزه‌ پس‌ از طراحی‌ و ساخت‌ یک‌ ثابت‌ کننده‌ ستون‌ مهره‌ای‌ از نوع‌ داخلی‌ (Internal) ، توان‌ بیومکانیکی‌ وسیله‌ در برقراری‌ پایداری‌ ستون‌ مهره‌ آسیب‌ دیده‌ مطالعه‌ می‌گردد. ارزیابی‌ توان‌ بیومکانیکی‌ یک‌ وسیله‌ در شرایط‌ واقعی‌ فیزیولوژیکی‌ (In - Vivo) تحت‌ شرایط‌ بارگذاری‌ بسیار نزدیک‌ به‌ شرایط‌ واقعی‌ بدن‌ و حرکات‌ بدن‌ مستلزم‌ مطالعات‌ طولانی‌ و صرف‌ هزینه‌های‌ فراوان‌ می‌باشد. بدین‌ لحاظ‌ امروزه‌ محققین‌ بمنظور ارزیابی‌ توان‌ بیومکانیکی‌ وسائل‌ تثبیت‌ کننده‌ از روشهای‌ شبیه‌ سازی‌ استفاده‌ می‌کنند.
تعیین‌ الگوهای‌ شکست‌ در اثر اعمال‌ بار
بطور کلی‌ سه‌ نوع‌ الگوی‌ شکست‌ برای‌ صفحات‌ انتهایی‌ بوسیلة‌ Perry ارائه‌ شده‌ است‌.
1- مرکزی‌ (Central)
2- محیطی‌ (Peripheral)
3- کل‌ صفحة‌ انتهائی‌ (Entire End Plate)

مقاومت‌ فشاری‌ مهره‌ها
تعیین‌ مقاومت‌ فشاری‌ مهره‌ها از اوایل‌ پیدایش‌ علم‌ بیومکانیکی‌ موضوع‌ تحقیقات‌ دانشمندان‌ این‌ رشته‌ بوده‌ است‌. موضوع‌ پرتاب‌ خلبان‌ (Piolt - Ejection) یکی‌ از مواردی‌ است‌ که‌ لازمة‌ آن‌ تعیین‌ مقاومت‌ فشاری‌ مهره‌ می‌باشد. به‌ طور کلی‌ مسئله‌ پرتاب‌ خلبان‌ از هواپیمایی‌ با سرعت‌ بالا به‌ کمک‌ یک‌ راکت‌ متصل‌ به‌ صندلی‌ موضوعی‌ است‌ که‌ برای‌ مینیمم‌ کردن‌ میزان‌ صدمه‌ به‌ ستون‌ فقرات‌ در زمان‌ پرتاب‌ لازم‌ است‌ که‌ از یک‌ شتاب‌ پرتاب‌ ایمن‌ استفاده‌ شود و این‌ احتیاج‌ به‌ یک‌ دانش‌ دقیق‌ از مقاومت‌ آستانة‌ مهره‌ها دارد.
به‌ طور کلی‌ مقاومت‌ مهره‌ها با افزایش‌ سن‌ بویژه‌ بعد از سن‌ 40 سالگی‌ کاهش‌ می‌یابد.
Bell و همکارانش‌ نشان‌ دادند که‌ یک‌ ارتباط‌ معین‌ بین‌ مقاومت‌ (تنش‌ شکست‌) و میزان‌ بافت‌ استخوانی‌ مهره‌ها وجود دارد.
نقطه‌ نظر مهم‌ دیگری‌ که‌ بوسیله‌ بل‌ و همکارانش‌ گزارش‌ شد این‌ بود که‌ یک‌ فرسایش‌ اندک‌ در بافت‌ استخوانی‌ موجب‌ کاهش‌ قابل‌ ملاحظه‌ای‌ در مقاومت‌ مهره‌ می‌گردد.

نیروهای‌ وارد بر دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ (inter retebrol Disc)
دیسک‌ بزرگترین‌ ساختار بدن‌ انسان‌ است‌ که‌ بدون‌ رگهای‌ خونی‌ (Avascular) می‌باشد و به‌ عنوان‌ یک‌ سیستم‌ قابل‌ انعطاف‌ باعث‌ ایجاد فاصله‌ بین‌ مهره‌های‌ مجاور می‌گردد و نیروهای‌ ماهیچه‌ای‌ و گرانشی‌ که‌ بارهای‌ فشاری‌ از آنها حاصل‌ می‌شوند را منتقل‌ می‌کند.
دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌ که‌ اعمال‌ زیادی‌ را انجام‌ می‌دهد در معرض‌ انواع‌ نیروها و ممانها قرار می‌گیرد. هنگامی‌ که‌ یک‌ شخص‌ در وضعیت‌ آناتومیکی‌ ایستاده‌ است‌ نیروهای‌ وارد به‌ یک‌ دیسک‌ بیشتر از وزن‌ تنة‌ بالای‌ دیسک‌ است‌.
Nachemsone و همکارانش‌ نشان‌ دادند که‌ نیروی‌ وارد به‌ یک‌ دیسک‌ کمری‌ در یک‌ موقعیت‌ نشسته‌ سه‌ برابر بیشتر از وزن‌ تنة‌ بالای‌ آن‌ می‌باشد بعلاوه‌ با هر فعالیتی‌ که‌ بارهای‌ دینامیکی‌ هم‌ درگیر می‌شوند (مانند پریدن‌ و ضربه‌) بارهای‌ واقعی‌ بر روی‌ دیسک‌ خیلی‌ بیشتر و شاید تا دو برابر موقعیتهای‌ استاتیک‌ برسد. این‌ بارها به‌ طور کلی‌ فشاری‌ می‌باشند و تنش‌های‌ فشاری‌ در دیسک‌ ایجاد می‌کنند.
دیک‌ همچنین‌ در معرض‌ انواع‌ بارها وتنشهای‌ دیگر نیز قرار می‌گیرد. تنشهای‌ کششی‌ در بخشهای‌ معینی‌ از دیسک‌ در طی‌ حرکات‌ فلکسشن‌ و اکستنشن‌ و خمش‌ جانبی‌ (Lateral Bending) به‌ وجود می‌آیند.
چرخش‌ محوری‌ تنه‌ نسبت‌ به‌ لگن‌ باعث‌ به‌ وجود آمدن‌ بارهای‌ پیچشی‌ و در نتیجة‌ تنشهای‌ برشی‌ در دیسک‌ می‌گردد. چرخش‌ و خمش‌ در دیسک‌ باعث‌ ایجاد تنشهای‌ کششی‌ و فشاری‌ و برشی‌ خواهد شد.

تست‌ مقاومت‌ فشاری‌ دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌
تست‌ فشار عمومی‌ترین‌ تست‌ مکانیکی‌ برای‌ مطالعة‌ دیسک‌ می‌باشد چرا که‌ دیسک‌ جز اصلی‌ انتقال‌ فشار ستون‌ فقرات‌ است‌. آزمایش‌های‌ زیادی‌ برای‌ تعیین‌ خواص‌ فشاری‌ دیسک‌ انجام‌ شده‌ است‌. یک‌ نمونه‌ آزمایش‌ با یک‌ ساختار شامل‌ یک‌ دیسک‌ کمری‌ با لیگامنتهای‌ طولی‌ قدامی‌ و خلفی‌ سالم‌ یک‌ ضخامت‌ نازک‌ استخوان‌ در هر طرف‌ آن‌ می‌باشد. نمونه‌ در یک‌ دستگاه‌ تست‌ فشار قرار داده‌ می‌شود. این‌ دستگاه‌ قادر است‌ که‌ بار فشاری‌ کنترل‌ شده‌ای‌ را اعمال‌ نماید. بار اعمال‌ شده‌ به‌ نمونه‌ و تغییر شکل‌ بوجود آمده‌ در آن‌ به‌ طور پیوسته‌ ثبت‌ می‌شود.
منحنی‌ بار - جابجایی‌ از نوع‌ سیگموئید است‌ که‌ در ابتدا دارای‌ تقعری‌ به‌ طرف‌ محور بار دارد و سپس‌ درفاز نهایی‌ درست‌ قبل‌ از شکست‌ بوسیلة‌ یک‌ خط‌ مستقیم‌ و یک‌ تحدب‌ به‌ طور محور بار دنبال‌ می‌شود. چنین‌ نموداری‌ بر این‌ دلالت‌ دارد که‌ دیسک‌ در بارگذاریهای‌ پایین‌ مقاومت‌ خیلی‌ کمی‌ را مهیا می‌کند اما وقتی‌ بارگذاری‌ افزایش‌ می‌یابد دیسک‌ سفت‌تر می‌شود. بنابراین‌ دیسک‌ در بارگذاریهای‌ پایین‌ انعطاف‌پذیری‌ و در بارگذاریهای‌ بالا پایداری‌ را از خود بروز می‌دهد.

خصوصیات‌ کششی‌ دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌
به‌ دلیل‌ چرخش‌ حول‌ محورهای‌ آنی‌، برخی‌ از قسمتهای‌ دیسک‌ همیشه‌ در معرض‌ تنشهای‌ کششی‌ - محوری‌ در طی‌ این‌ فعالیتها قرار می‌گیرند. چرخش‌ محوری‌ ستون‌ فقرات‌ همچنین‌ تنش‌ کششی‌ تولید می‌کند که‌ زاویه‌ 45 درجه‌ نسبت‌ به‌ محور ستون‌ فقرات‌ ایجاد می‌شود. بارگذاری‌ فشاری‌ نیز تنش‌های‌ کششی‌ تولید می‌کند.
نتایج‌ آزمایش‌های‌ سختی‌ و همچنین‌ مقاومت‌ به‌ طور واضح‌ نشان‌ می‌دهد که‌ دیسک‌ یک‌ ساختار کاملاً غیر همسانگرد (Anisotropic) است‌. این‌ ساختار به‌ خصوص‌، برای‌ مقاومت‌ در برابر انواع‌ معین‌ از بارگذاری‌ها، با حداکثر کارآیی‌، بهینه‌ شده‌ است‌.
در مطالعاتی‌ که‌ بر روی‌ خواص‌ کششی‌ دیسک‌ بعنوان‌ یک‌ ساختار، بوسیلة‌ مارکف‌ انجام‌ شد، آنها دریافتند که‌ دیسک‌ در کشش‌ نسبت‌ به‌ فشار ضعیف‌تر است‌.

بارهای‌ خمشی‌ وارد بر دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌
بارهای‌ خمشی‌ و پیچشی‌ به‌ دلیل‌ اینکه‌ بیشترین‌ تخریب‌ دیسک‌ را باعث‌ می‌شوند، توجه‌ بیشتری‌ را به‌ خود معطوف‌ کرده‌اند. خمش‌ 6 الی‌ 8 درجه‌ در صفحات‌ ساجیتال‌، فرونتال‌ و دیگر صفحات‌ عمودی‌، منجحر به‌ شکست‌ دیسک‌ کمری‌ نمی‌شود.
دیگر یافتة‌ مهم‌ مربوط‌ به‌ تورم‌ دیسک‌ در طی‌ حرکات‌ فیزیولوژیک‌ طبیعی‌ یم‌ باشد. دیسک‌ در طی‌ فلکسشن‌ بطورقدامی‌ و در طی‌ اکستنشن‌ بطور خلفی‌ متورم‌ می‌گردد.
همچنین‌ زمانیکه‌ دیسک‌ پاره‌ می‌شود مادة‌ ژله‌ای‌ آبکی‌ آن‌ از مرکز دیسک‌ به‌ بیرون‌ نشت‌ می‌کند این‌ نشتی‌ اثر ضربه‌ را کاهش‌ داده‌ و بعضی‌ اوقات‌ عصب‌ را تحت‌ فشار قرار می‌دهد و باعث‌ درد در پا می‌شود.
آزمایشات‌ پیچشی‌ دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌
در آزمایش‌ پیچش‌ ساختار مهره‌ - دیسک‌ - مهره‌ تحت‌ بارگذاری‌ پیچشی‌ حول‌ یک‌ محور ثابت‌ گذرانده‌ از قسمت‌ خلفی‌ دیسک‌ قرار می‌گیرد. گشتاور اعمال‌ می‌شود و زاویة‌ تغییر شکل‌ بطور پیوسته‌ اندازه‌گیری‌ می‌گردد تا زمانیکه‌ شکست‌ روی‌ می‌دهد.
Farfan و همکارانش‌ دریافتند که‌ متوسط‌ گشتارو شکست‌ برای‌ دیسکهای‌ طبیعی‌ 60% بیشتر از دیسکهای‌ غیرطبیعی‌ می‌باشد و متوسط‌ زاویة‌ شکست‌ برای‌ دیسکهای‌ طبیعی‌ 16 درجه‌ و برای‌ دیسکهای‌ غیرطبیعی‌ 5/14 درجه‌ می‌باشد.

مشاهدات‌ سفتی‌ برشی‌ دیسک‌ بین‌ مهره‌ای‌
گرچه‌ دیسک‌ در معرض‌ تنش‌های‌ برشی‌ در طی‌ بارگذاری‌ پیچشی‌ قرار می‌گیرد اما این‌ توزیع‌ تنش‌ یکنواخت‌ نبوده‌ و در امتداد محیطی‌ زیاد و در مرکز کم‌ می‌باشد.
مشاهده‌ شد که‌ سختی‌ برشی‌ در صفحه‌ افقی‌ در جهت‌ (قدامی‌، خلفی‌ و جانبی‌) حدود N/mm 260 می‌باشد. این‌ مقدار بالاست‌ و از نظر کلینیکی‌ با اهمیت‌ می‌باشد و نشان‌ می‌دهد که‌ یک‌ نیروی‌ نسبتاً زیاد برای‌ جابجایی‌ افقی‌ یک‌ دیسک‌ طبیعی‌ لازم‌ می‌شود و این‌ بدان‌ معناست‌ که‌ نسبتاً بندرت‌ شکست‌ آنولوس‌ به‌ دلیل‌ بارهای‌ برشی‌ خالص‌ اتفاِ می‌افتد. مشاهدات‌ کلینیکی‌ گسیختگی‌های‌ آنولوس‌ دلالت‌ بر این‌ دارد که‌ دیسک‌ به‌ دلیل‌ ترکیباتی‌ از بارهای‌ خمشی‌، پیچشی‌ و کششی‌ شکست‌ می‌یابد.

خصوصیات‌ بیومکانیکی‌ لیگامنت‌های‌ ستون‌ فقرات‌
لیگامنتها نقش‌ مکانیکی‌ غیرفعال‌ (Passive) در پایداری‌ مفاصل‌ و هدایت‌ حرکت‌ مفصل‌ دارند. رفتار مکانیکی‌ لیگامنتها شبیه‌ سایر بافتهای‌ نرم‌، ویسکوالاستیک‌ غیرخطی‌ است‌. ولی‌ دارای‌ خصوصیات‌ دیگری‌ می‌باشد که‌ به‌ مفصل‌ اجازة‌ انعطاف‌ پذیری‌ می‌دهد. درحالیکه‌ پایداری‌ آنرا نیز حفظ‌ می‌نماید. لیگامنت‌های‌ ستون‌ فقرات‌ با مقدار اندکی‌ پیش‌ کشش‌، جسم‌ مهره‌ها را به‌ یکدیگر متصل‌ می‌کند. میزان‌ این‌ پیش‌ کش‌ برحسب‌ سن‌ متغیر است‌.
چازا و همکارانش‌ رفتان‌ تنش‌ - کرنش‌ لیگامنتهای‌ ستون‌ فقرات‌ را به‌ تفصیل‌ گزارش‌ کرده‌اند. منحنی‌های‌ بار - تغییر شکل‌ عموماً دارای‌ یک‌ شکل‌ S مانند هستند.
حین‌ سیکلهای‌ بارگذاری‌ - باربرداری‌، لیگامنت‌ها از خود خواص‌ الاستیک‌ به‌ همراه‌ مقداری‌ اتلاف‌ انرژی‌ در اثر Hysteresis بروز می‌دهند. این‌ مسأله‌ برای‌ Ligamentum Flavum نسبتاً آشکارا است‌. لیگامنتهای‌ طولی‌ قدامی‌ و خلفی‌ و لیگامنت‌ فلاوم‌ محکم‌ترین‌ لیگامنتهای‌ تست‌ شده‌ بودند.

بیماریها و ناهنجاری‌های‌ ستون‌ فقرات‌
بیشترین‌ صدمات‌ و عوارض‌ ستون‌ فقرات‌ را می‌توان‌ در:
1- انواع‌ شکستهای‌ مهره‌ای‌ ستون‌ فقرات‌
2- لغزش‌ قدامی‌ جسم‌ مهره‌ای‌ (Spondylolisthesis)
3- تغییر شکلهای‌ ستون‌ فقرات‌ مانند اسکولیوسیس‌ (Scoliosis) و کیفوسیس‌ (Kiphosis)
4- عوارض‌ دژنراتیو ستون‌ فقرات‌
دسته‌بندی‌ نمود.

شکستهای‌ مهره‌ای‌ ستون‌ فقرات‌
آناتومی‌ پیچیدة‌ ستون‌ فقرات‌ و خواص‌ بیومکانیکی‌ آن‌ اجازة‌ تحمل‌ نیروها و بارهای‌ بزرگی‌ را به‌ آن‌ می‌دهد. وقتیکه‌ این‌ نیروها و بارها از حد معینی‌ تجاوز کنند، خواه‌ این‌ نیروها از نوع‌ محوری‌، فلکسشن‌، اکستنشن‌، چرخشی‌ و برشی‌ باشند باعث‌ بروز جراحات‌ و شکستگی‌ در ستون‌ فقرات‌ می‌گردند.
شکست‌ها بر دو نوعند:
شکست‌های‌ ظریف‌
شکست‌های‌ اساسی‌
شکست‌های‌ ظریف‌
در این‌ شکست‌ها اجزای‌ مهره‌ شکسته‌ و جدا می‌شوند اما باعث‌ ایجاد ناپایداری‌ در ستون‌ فقرات‌ نمی‌گردند و شامل‌:
- شکست‌های‌ زوائد آرتیکولار و زوائد عرضی‌
- شکست‌های‌ زوائد خاری‌ - شوکی‌

شکست‌های‌ اساسی‌
این‌ شکست‌ها به‌ چهار نوع‌ دسته‌بندی‌ می‌شوند:
- شکست‌های‌ فشاری‌
- شکست‌های‌ تلاشی‌
- شکست‌ Seat Belt
- شکست‌ - نابجایی‌

شکست‌های‌ فشاری‌
این‌ شکستها بر اثر اعمال‌ فشار بر بخش‌ قدامی‌ مهره‌ ایجاد می‌شوند. بخش‌های‌ میانی‌ و خلفی‌ مهره‌ سالم‌ می‌مانند. مشاهدات‌ پرو اشعة‌ X حاکی‌ از روی‌ دادن‌ موارد ذیل‌ است‌:
- کاهش‌ ارتفاع‌ جسم‌ مهره‌
- سالم‌ ماندن‌ بخش‌ خلفی‌ جسم‌ مهره‌
- افزایش‌ فاصلة‌ بین‌ زوائد خاری‌
مشاهدات‌ سی‌تی‌اسکن‌ بیانگر موارد ذیل‌ می‌باشد:
- هیچ‌ آسیبی‌ به‌ کانال‌ نخاعی‌ وارد نمی‌شود.
- دیوارة‌ خلفی‌ جسم‌ مهره‌ای‌ سالم‌ می‌ماند.

شکست‌های‌ تلاشی‌
در این‌ نوع‌ شکستها، علت‌ متلاشی‌ شدن‌ جسم‌ مهره‌، بر اثر اعمال‌ فشار محوری‌ می‌باشد و بخش‌های‌ میانی‌ و قدامی‌ مهره‌ نیز درگیر می‌شوند. مشاهدات‌ پرتو اشعة‌ X حاکی‌ از روی‌ دادن‌ موارد ذیل‌ است‌:
- کاهش‌ ارتفاع‌ جسم‌ مهره‌
- راهیابی‌ تکه‌های‌ شکست‌ شدة‌ مهره‌ به‌ سبب‌ متلاشی‌ شدن‌ قشر خلفی‌ جسم‌ مهره‌ای‌ به‌ درون‌ کانال‌ نخاعی‌
- شکست‌ پدیکول‌ها با افزایش‌ فاصله‌ بین‌ آنها
- گسیختگی‌ لیگامنتهای‌ خلفی‌
مشاهدات‌ سی‌تی‌اسکن‌ بیانگر موارد ذیل‌ است‌:
- شکست‌ بخش‌های‌ میانی‌ و قدامی‌
- پخش‌ شدن‌ تکه‌های‌ استخوان‌ شکسته‌ شده‌ به‌ داخل‌ کانال‌ نخاعی‌

شکست‌های‌ Seat - Belt
مشاهدات‌ پرتو اشعة‌ X در این‌ شکستحاکی‌ از موارد ذیل‌ است‌:
- افزایش‌ فاصله‌ بین‌ زوائد خاری‌
- شکست‌ افقی‌ پدیکول‌ها
- افزایش‌ ارتفاع‌ بخش‌ خلفی‌ جسم‌ مهره‌ و امکان‌ باز شدن‌ فضای‌ دیسک‌
- شکست‌های‌ مرکب‌ جسم‌ مهره‌ ستون‌ فقرات‌ که‌ به‌ شکست‌ Chance موسوم‌ است‌.

شکست‌ - نابجایی‌ مهره‌ها
در این‌ نوع‌ از شکست‌ سه‌ بخش‌ قدامی‌ - میانی‌ - خلفی‌ مهره‌ درگیر می‌شوند. این‌ درگیری‌ شامل‌، فشار و چرخش‌ بخش‌های‌ میانی‌ و قدامی‌ و اعمال‌ نیروی‌ چرخش‌ بر روی‌ بخش‌ خلفی‌ می‌باشد اینها مجموعاً باعث‌ جابجایی‌ مهره‌ می‌شوند.
مشاهدات‌ پرتو اشعة‌ X نشان‌ می‌دهد:
- افزایش‌ فاصله‌ بین‌ زوائد خاری‌
- جاجایی‌ مهره‌ از دید جانبی‌

لغزش‌ قدامی‌ جسم‌ مهره‌ (Spondylolisthesis)
کانال‌ نخاعی‌ منطقه‌ کمری‌ - خاجی‌ یکی‌ از نقاط‌ ضعیف‌ سازه‌ ستون‌ فقرات‌ است‌. این‌ ضعف‌ به‌ دلیل‌ انحنای‌ ناحیة‌ کمری‌ - خاجی‌ می‌باشد. در قسمتهای‌ فوقانی‌ منطقة‌ کمری‌ وقتی‌ که‌ فشار اعمال‌ می‌شود به‌ دلیل‌ انحنای‌ کم‌، نیرو به‌ جسم‌ مهره‌ای‌ اعمال‌ می‌گردد اما هرچه‌ پایین‌تر می‌آییم‌ در قسمت‌ کمری‌ - خاجی‌ 1 -S 5 L به‌ دلیل‌ انحنای‌ شدید، بردار نیرو دیگر به‌ جسم‌ مهره‌ای‌ اعمال‌ نمی‌گردد بلکه‌ بر روی‌ زوائد آرتیکولار اعمال‌ می‌شود که‌ اگر این‌ نیروی‌ فشاری‌ زیاد باشد باعث‌ از هم‌ گسیختگی‌ زوائد و انتقال‌ مهره‌ به‌ سمت‌ جلو می‌شود، به‌ این‌ حالت‌ بوجود آمده‌ Spondyloysis می‌گویند.

تغییر شکلهای‌ ستون‌ فقرات‌
1- اسکولیوسیس‌
2- کیفوسیس‌
1- تغییر شکل‌ اسکولیوسیس‌: اسکولیوسیس‌ یک‌ بیماری‌ نیست‌ بلکه‌ بیشتر یک‌ سمپتوم‌ است‌ که‌ شامل‌ انحراف‌ ستون‌ مهره‌ به‌ طرفین‌ (انحراف‌ جانبی‌) می‌باشد. اسکولیوسیس‌ می‌تواند دارای‌ علل‌ جداگانه‌ای‌ باشد. یا در اثر برخی‌ از بیماریهای‌ عصبی‌ و یا در اثر ناهنجاریهای‌ اسکلت‌ عضلانی‌ ایجاد شود.
انواع‌ متفاوت‌ اسکولیوسیس‌ عبارتند از:
- اسکولیوسیس‌ منطقة‌ سینه‌ای‌
- اسکولیوسیس‌ منطقة‌ کمری‌
- اسکولیوسیس‌ منطقة‌ کمری‌ - سینه‌ای‌
- اسکولیوسیس‌ گسترده‌ منطقة‌ کمری‌ و سینه‌ای‌

ثابت‌ کننده‌های‌ ستون‌ فقرات‌
انواع‌ ثابت‌ کننده‌های‌ ستون‌ فقرات‌
در شرایطی‌ چون‌ شکست‌های‌ فشاری‌ و تلاشی‌، حرکت‌ دیسک‌ مهره‌ای‌ به‌ سمت‌ نخاع‌ بعلت‌ تحمل‌ وزن‌ زیاد، کرنش‌های‌ بیش‌ از حد و جراحتهای‌ لیگامنتی‌، تومورها و همچنین‌ عوارضی‌ مانند انواع‌ تغییر شکلهای‌ ستون‌ فقرات‌ مانند اسکولیوسیس‌، کیفوسیس‌، بیمار تحت&zwn