The meniscus: biomechanics, kinematics and function

Abstract

Menisci are essential structures for the normal function of the human knee. Most of the loads encountered during activities of daily living are transmitted by the menisci. They also increase the contact area between the femur and tibia, decrease stress concentration on articular cartilage and act as shock absorbers on impact loading. The menisci also aid in the “screw-home” mechanism, prevent synovial impingement between the articular surfaces and play a role in lubrication of the joint. The posterior horn of the medial meniscus act as a secondary stabilizer for antero-posterior translation, this effect becomes marked in the abscence of anterior cruciate ligament. The biomechanical properties of the menisci are closely related to their strurctural reinforced, porous, permeable composite structure. This composite is resistant to shear, tension and compresion forces. The removal of menisci result in osteoarthritis-like changes over the years in human knees. The severity of these changes are closely related to the amount of meniscal tissue removed and the patient’s athletic activity. Longitudinal tears in the vascular periphery of the menisci can be repaired and heal as a stucture that is biomechanically indistinguishable from normal menisci. The biomechanical properites of meniscal allografts and prostheses are not adequate for normal function of the knee and these should be considered experimental therapies.

Keywords

• -

Menisküs: işlevi, biyomekaniği ve kinematiği

Öz

Menisküsler, dilin normal işlevleri için vazgeçilmez oluşumlardır. Günlük hayat aktiviteleri sırasında di-ze gelen yüklerin önemli bir kısmını menisküsler aktarır. Femur ve tibia arasındaki temas yüzeyi alanını art-tırarak, eklem kıkırdağında stres yoğunlaşmasını engelleyen menisküsler, dize gelen ani yüklenmelerde, sok emeci işlev görürler. Bunun yanında, lubrikasyon, kapsül ve sinoviyanın diz hareketleri sırasında, eklem aralığına sıkışmasının engellenmesi ve "screw-home" mekanizmasına yardım gibi görevleri vardır. Ayrıca, me-nisküsler dizin ön-arka düzlemdeki stabilitesine ikincil olarak katkıda bulunurlar, bu etki ön çapraz bağ yetmezliğinde belirgin hale gelir. Menisküslerin biyomekanik özellikleri histokimyasal yapıdan çok, bu yapının organizasyonu ile ilgilidir. Yük-deformasyon özellikleri gerilme ve makaslama güçlendirilmiş, gözenekli, ge-çirgen bir kompozit yapıya benzer. Bu yapı, baskı, gerilme ve makaslama güçlerine dirençlidir. Menisküsle-rin çıkartılması, insan dizinde osteoartrit benzeri değişimlere yol açar. Bu değişimlerin şiddeti, çıkartılan menisküsün miktarı ve hastanın sportifaktivitesi ile doğru orantılı olarak artar. Damarlı bölgedeki, travmatik uzunlamasına menisküs yırtıkları, tamir edildiklerinde, normal menisküsten geometri ve yapısal özellik olarak ayırdedilmeyecek şekilde iyileşler ve biyomekanik olarak işlevseldirler. Bugünü bilgilerin ışığında, menisküs allogreft ve protezlerinin biyomekanik özellikleri normal fonksiyon görmek için yeterli değildir.

Anahtar Kelimeler

• -