Információ

Mennyire korrelálnak az inak hossza az emberi test különböző részein?

Mennyire korrelálnak az inak hossza az emberi test különböző részein?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mennyire korrelálnak az inak hossza az emberi test különböző részein?

Például, ha a két embert, A-t és B-t tekintjük. Az A embernek 2 cm hosszú, B embernek 1 cm hosszú a patella ina, azaz kétszer rövidebb. Arra kell számítanunk, hogy az A ember összes ina körülbelül kétszer nagyobb, mint a B emberben?


Nem találtam olyan tanulmányt, amely elég egyértelműen elemezte volna az inak méretét, de néhány forrás azt mutatja, hogy valószínűleg korrelálnak egymással:

  • Egy tanulmány összefüggést talált az Achilles-ín és más bokainak méretei között (lásd a 2. táblázatot).
  • Egy másik tanulmány összefüggést talált egyes inak magassága és méretei között (lásd a 2. táblázatot).

Mindenesetre, mivel a korreláció nem túl erős, kétlem, hogy a talált hatás csak az összes testrész dimenziójának nyilvánvaló összefüggése a test általános dimenziójával - vagyis a nagyobb emberek általában nagyobb inak, nagyobb csontok, nagyobb máj, és aztán. Érdekes lenne elvégezni az inak méreteinek regressziós elemzését, figyelembe véve a testméreteket és az inak egyéb méreteit. Így láthatjuk, hogy a nagyobb inakkal rendelkező embereknek (az azonos testméretű emberekhez képest) általában nagyobbak-e az inak.


Az emberi Achilles-ín rugalmas tulajdonságai összefüggésben állnak az izomerővel

Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy megvizsgálja, hogy az Achilles-ín mechanikai tulajdonságai összefüggésben állnak-e az emberek tricepsz surae izomerejével. Huszonnégy férfi és 12 nő fejtett ki maximális önkéntes izometrikus talphajlítási (MVIP) forgatónyomatékot. Az Achilles-ín (ε), melynek proximális része a gastrocnemius ín és a soleus aponeurosis összetétele, MVIP-nél az Achilles-ín (ε) megnyúlását (ΔX) és nyúlását (ε) a medialis gastrocnemius distalis myotendinosus junctiójának elmozdulásából határoztuk meg ultrahang segítségével. . Az MVIP (F) Achilles-ín erőt az MVIP nyomatékából és az Achilles-ín nyomatékkarjából számítottuk ki. Nem volt szignifikáns különbség sem az F-ΔX, sem az F-ε kapcsolatokban a férfiak és a nők között. ΔX és ε 9,8 ± 2,6 mm, illetve 5,3 ± 1,6% volt, és pozitívan korreláltak az F-vel (r = 0.39, P < 0,05 r = 0.39, P < 0,05), ami azt jelentette, hogy a nagyobb izomerővel rendelkező személyek több rugalmas energiát tudtak tárolni az inakban. A regresszió y-metszetek az F-ΔX (P < 0,01) és F-ε (P < 0,05) kapcsolat szignifikánsan pozitív volt. Ezek az eredmények arra utalhatnak, hogy az Achilles-ín merevebb volt a nagyobb izomerővel rendelkező személyeknél, ami szerepet játszhat az ínhúzódási sérülések valószínűségének csökkentésében. Azt javasolták, hogy a nagyobb izomerővel rendelkező alanyok Achilles-ínja nem rontja az inak rugalmas energia tárolásának lehetőségét, és hatékonyabban képes leadni az erősebb izomból származó nagyobb erőt. Ezenkívül az Achilles-ín mechanikai tulajdonságainak különbsége a férfiak és a nők között inkább az izomerő különbségével, mint a nemekkel van összefüggésben.

az achilles-ín rugalmassága fontos mechanizmust biztosít: nevezetesen a rugalmas feszültségi energia tárolását és felszabadítását, ami javítja a mozgás gazdaságosságát és teljesítményét (1, 2, 6, 25). A kisebb ínmerevség nagyobb ínnyúlást és nagyobb rugalmas feszültségi energiatárolást eredményez adott mértékű izomerő mellett. Bobbert (2) egy szimulációs vizsgálatban kimutatta, hogy a maximális ugrási magasság nőtt, ha a triceps surae ín feszültsége 1 és 15% közötti feszültségtartományban nőtt. Az ín túlzott megnyúlása azonban részleges vagy teljes ínszakadáshoz vezet (4), és az Achilles-ín az egyik leggyakrabban sérült inak az emberi testben (11). Az ín merevsége ezért az izomerő növekedésével nőhet, és így csökkentheti az ínhúzódási sérülések valószínűségét. Scott és Loeb (27) egy in vitro állatkísérletről számoltak be, amelyben az ínszövetek (aponeurosisok) merevsége pozitívan korrelált az izomerővel. Itt meg kell jegyezni, hogy a túlzott ínmerevség csökkenti az inak megnyúlását az izomösszehúzódás során, és rontja az inak rugalmas feszültségi energia tárolását és felszabadulását. Scott és Loeb arról számolt be, hogy a nagyobb izomerővel rendelkező izmok kevésbé nyúltak meg maximális összehúzódáskor, ami hátrányos volt az inak rugalmas feszültségi energiájának tárolása szempontjából (3). Eddig keveset tudunk az Achilles-ín mechanikai tulajdonságai és az emberi izomerő közötti összefüggésről.

Ennek a tanulmánynak tehát az volt a célja, hogy megvizsgálja, hogy az Achilles-ín mechanikai tulajdonságai összefüggésben állnak-e az emberek tricepszében lévő izomerővel. Feltételeztük 1), hogy a nagyobb izomerővel rendelkező alanyok inaik merevebbek voltak, és ezért ugyanolyan vagy kisebb megnyúlást és feszültséget tapasztaltak a maximális akaratlagos összehúzódásnál, és 2), hogy nem volt különbség ezekben a kapcsolatokban, mert Kubo et al. (16) kimutatták, hogy mind a medialis gastrocnemius (MG) ínszöveteinek merevsége, mind az izomerő alacsonyabb volt a nőknél, mint a férfiaknál.


Flex and Extend: Emberi kéz modellezése

Shana McAlexander
Termékfejlesztő

Vezesse a tanulókat egy lebilincselő és kreatív projektben, amelyben olyan modellt építenek, amely bemutatja az emberi kéz hajlító működését. A tanulók kézműves anyagokat használnak, és az alábbi eljárást követve összeállítják a kézmodellt. Miközben a tanulók megismerik saját kezük inait és izmait, fel vannak készülve egy beszélgetésre a biológiai kéz és a modelljük közötti hasonlóságokról és különbségekről. Ezt a tevékenységet a tanulók egyénileg vagy párban is végezhetik. A tevékenység elvégzéséhez körülbelül 1 óra tanórai idő szükséges.

Összefüggés a következő generációs tudományos szabványokkal

  • Tudományos és mérnöki gyakorlatok
    • Modellek kidolgozása és használata
    • Magyarázatok konstruálása és megoldások tervezése
    • Ok és okozat
    • Rendszerek és rendszermodellek
    • Felépítés és funkció

    Háttér

    Mozgásszervi mozgás

    Az ember nagy és összetett organizmus, amely izom- és csontrendszert igényel a támogatáshoz és a mozgáshoz. A váz csontjaihoz egy speciális szövettípus, a vázizom kötődik, és ennek az izomszövetnek az összehúzódása teszi lehetővé a csontok mozgását. A vázizomzatot a szomatikus idegrendszer akaratlagos irányítása alatt tartja, ami azt jelenti, hogy az izomösszehúzódás és az ellazulás tudatos ellenőrzése alatt áll.

    2 csont találkozását ízületnek nevezzük. A csontokat az ízületekben szalagoknak nevezett szövet köti össze. A kötőszövet egy másik típusa, az inak arra szolgálnak, hogy összekapcsolják a vázizmokat a csontokkal az ízületeken keresztül. Az izmok szükségesek a csontok mozgatásához. Az izom mediálisan (a test középvonalához közeli) rögzítési pontot origónak nevezzük. Az izom disztálisan (a test középvonalától távolabbi), általában a mozgékonyabb csonton lévő rögzítési pontját inszerciónak nevezzük.

    Amikor a vázizmok összehúzódnak, a beillesztési pont az álló hely felé húzódik, ami a csontok mozgását okozza az ízületeknél. Fontos megjegyezni, hogy az izmok húzóerőt fejtenek ki, soha nem tolóerőt. Az összehúzódott izmok rövidebbek és vastagabbak, mint ellazulva. Az izmok antagonista párként működnek, amikor az egyik izom összehúzódik, a másik ellazul.

    A kéz és a csukló csontjai

    Az emberi kéz csuklóból, tenyérből és 5 ujjból áll. A csukló 8 szorosan összetömörödött csontból áll, az úgynevezett kéztőcsontból. Mediálisan a kéztőcsontok az alkar, a sugár és az ulna csontjaihoz kapcsolódnak. Distálisan a kéztőcsontok a kézközépcsontokhoz és a kéz izmaihoz kapcsolódnak. Öt kézközépcsont alkotja a tenyér csontjait, és mindegyik egy ujjal van egy vonalban. A hüvelykujjhoz csatlakozó kézközépcsontnak van a legszélesebb mozgási tartománya, lehetővé téve, hogy szembenézzen a többi ujjal. A phalangusok az ujjakat alkotó csontok. Mindegyik ujjban 3, a hüvelykujjban 2 található. Az ujj minden csontjának találkozási pontja csuklóként látható.

    A kéz és a csukló izmai

    Számos izom felelős a csukló, a kéz és az ujjak mozgásáért. A humerusból, a sugárcsontból és a singcsontból származnak. Az izmok 2 csoportra oszthatók: hajlítókra és feszítőkre. A kéz és a csukló hajlítói az alkar elülső oldalán, az extensorok a hátsó oldalon vannak. A hajlító izmok lerövidülnek (flex), aminek következtében az ujjak összezáródnak, vagy a kézfejet a csukló felé húzzák. Az extensorok lerövidülnek (flex), aminek következtében az ujjak kinyílnak, vagy elhúzzák a tenyeret a csuklótól.

    Anyagok (tanulónként vagy páronként)

    • Karton, karton vagy habkarton, 8½ x 5½"
    • 5 szívószál vagy cső
    • Jelző
    • Húr, 5&apos
    • 5 gyöngy
    • Olló
    • Kézműves kés
    • Szalagtekercs (átlátszó vagy elektromos)
    • Metrikus vonalzó

    Készítmény

    1. Gyűjts össze minden anyagot.
    2. Beszélje meg az osztállyal a vonatkozó biztonsági kérdéseket. Tekintse át a kézműves kések és ollók biztonságos kezelési módszereit.
    3. Tekintse át a megadott háttérinformációkat, és ossza meg a vonatkozó információkat az osztályával.

    Eljárás

    1. A kézsablon létrehozásához rajzolja meg a kezét és a csuklóját kartonon, kartonon vagy hablapon.
    2. Jelölje meg a keze és a csukló ízületeit a sablonon. Rajzoljon vonalakat, amelyek a csuklóízületeket és a hüvelykujjpárnán lévő ráncokat ábrázolják, amelyek akkor keletkeznek, amikor megérinti a hüvelykujját és a kisujját (lásd az 1. ábrát).



    1. ábra   Kirajzolt kezek ízületekkel jelölve.



    2. ábra    A szívószálak a hüvelykujj hegyétől és minden ujjtól a csuklóig terjednek.



    3. ábra   Kis bevágás a szalmában minden megjelölt illesztési vonalnál.



    4. ábra  ਊ hüvelykujj hegyén, minden ujjon és a második csuklón átfűzve.
    A fennmaradó zsinór hossza átfűzve a szívószálon, hogy a csuklónál szabadon maradjon.



    5. ábra   Göngyöt kötözve minden zsinór végére a csuklótól körülbelül 5 cm-re.



    6. ábra   Ülök a kéz hátoldalán.

    Vita

    Vonja be a tanulókat az izmokról és inakról szóló beszélgetésbe. Hogyan hasonlít ez a modell egy emberi kézre, és mik a korlátai modellként? A tanulóknak fel kell ismerniük, hogy a karton a kéz és a csukló csontjait ábrázolja. A húrok olyanok, mint az inak, amelyek összekötik a csontokat az izmokkal. Az izmok hajlítását a húrok húzása képviseli. A modellben nincsenek extensor izmok vagy extensor inak. Az ujjak visszatérnek helyzetükbe, amikor a hajlító izmok ellazulnak (a húrok felszabadulnak), de az emberi kézben az antagonista izom visszahozza az ujjakat semleges helyzetbe. Megkérheti a tanulókat, hogy beszéljék meg a tevékenységet, vagy tágítsák ki a tevékenységet az extensor inak és izmok kialakítására, hogy kiegészítsék a modelljükkel.

    Még szintén kedvelheted


    Járványtan

    Az elmúlt két évtizedben az AT-szakadások gyakoribbá váltak, éves gyakoriságuk 18/100 000 [6]. A férfiak és nők aránya hozzávetőleg 1,7:1–30:1 [7], ami talán azt tükrözi, hogy a férfiak gyakoribbak a sportban. A legtöbb tanulmány bimodális életkori eloszlást mutat be, csúcsokkal a negyedik évtizedben, és egy második kisebb csúcsponttal a hatodik és nyolc évtized között, valószínűleg két különböző etiológiát képviselve [8]. Fiatalabb betegeknél leggyakrabban a sportok érintettek, leggyakrabban a labdarúgás (Európában) [9] és az ütősport (Skandináviában) [6].


    Korreláció felnőtteknél

    Az „American Journal of Anatomy” 1973-ban megjelent tanulmánya hasznos adatokat tartalmaz a karhossz és a lábhossz közötti összefüggés meghatározásához. Megmérték az angliai Birmingham közelében élő kaukázusiakat, valamint az Afrikából és Hongkongból az Egyesült Királyságba bevándorlókat. A tanulmány kimutatta, hogy a kaukázusiak kar- és lábhossza közötti korreláció 1,2 milliméter lábhossz volt minden 1 milliméternyi karhosszra számítva. Az Egyesült Királyságba érkezett afrikai bevándorlók lábhossza 3,4 milliméter volt minden milliméternyi karhosszra, a hongkongi bevándorlóké pedig 0,77 milliméter lábhosszra számított minden milliméternyi karhosszra. A vizsgálat alanyait nem véletlenszerűen választották ki, hanem olyan betegek voltak, akiket egészségügyi klinikákon mértek.


    BEVEZETÉS

    A vázizom egy nagyon képlékeny szövet, amely mind morfológiailag, mind funkcionálisan képes alkalmazkodni a mechanikai terhelés krónikus változásaihoz. Az 1970-es évek elején (Tabary et al., 1972 Williams és Goldspink, 1973) és később (Ohira és mtsai, 2000) végzett állatkísérletek sorozatos szarkomervesztést mutattak ki, amikor az izmokat rövidített helyzetben rögzítették. Embereknél az egyik gyakori állapot, amely miatt az izom-ínegységek (MTU) lerövidültek, a magassarkú (HH) viselése. Ebben az állapotban a lábszár MTU hosszát csökkenti a HH által kiváltott sarokemelés okozta boka plantarflexió. Ellentétben az állati izmok kísérleti körülményeivel, a borjú MTU-ja azonban nem immobilizálódik HH-t viselő nőknél, hanem átmenetileg, rövidebb hosszban történő műtétre kényszerítik. De vezethet-e ez a speciális funkcionális igény MTU adaptív válaszokhoz? Herzog és munkatársai (Herzog et al., 1991) összehasonlították a rectus femoris pillanat-hossz kapcsolatát a különböző tudományágakban részt vevő, nagy teljesítményű sportolók között, akik ezt az izmot krónikusan, kifejezetten eltérő hosszúságban használják, és azt találták, hogy a futók viszonylag erősebbek hosszabb izomhosszúságnál. a kerékpárosok pedig erősebbek rövidebb izomhossznál. Bár a különböző alanyok közötti összehasonlító vizsgálatból nehéz következtetéseket levonni a funkcionális adaptációk meglétére vagy hiányára vonatkozóan, Herzog és munkatársainak megállapítása (Herzog et al., 1991) alátámasztja azt a hipotézist, hogy a hosszúságtól függő adaptációt nem csak immobilizáció, de a megszokott tevékenység és az általa támasztott funkcionális követelmények is. A funkcionális igények változásának plaszticitását nemcsak a vázizmok, hanem az inak is mutatják. Mivel mechanoszenzitív szövetek (Reeves és mtsai, 2005 Rosager és mtsai, 2002), az inak méretüket és anyagi tulajdonságaikat is módosíthatják (Wren et al., 1998), hogy állandó feszültséget tartsanak fenn, amikor a rájuk ható erők növekednek vagy csökkennek. Következésképpen a plantarflexor izmok összehúzódási viselkedésében a HH hosszú távú alkalmazása által kiváltott bármilyen változás közvetetten az inak mechanikai tulajdonságait is befolyásolhatja. Ezenkívül egyre több bizonyíték mutat arra, hogy a HH viselése nagyobb talajreakciós erőkkel jár (Ebbeling és mtsai, 1994 Hong és mtsai, 2005 Snow és Williams, 1994), ami nagyobb izom- és ínerőkre utal, amelyek ínhipertrófiát válthatnak ki. vagy javítja anyagi tulajdonságait. A fenti megfontolások fényében jelen tanulmány célja annak vizsgálata volt, hogy a borjú MTU összehúzóerő-termelés szempontjából releváns paraméterei módosulnak-e a magas sarkú cipők hosszú távú használata során. Konkrétan azt feltételeztük, hogy a tűsarkúk rendszeres viselése a gastrocnemius izom fasciculusainak lerövidüléséhez, valamint az Achilles-ín (AT) mechanikai tulajdonságainak megváltozásához vezet, ami funkcionális változásokat eredményez, amint az a nyomaték-szögben és nyomaték-sebesség összefüggések.


    Tartalom

    Míg az eredmények némileg eltérnek a tekintélyes tanulmányok között, a konszenzus az, hogy az emberi pénisz átlagos hossza erekcióban a 12,9–15 cm (5,1–5,9 hüvelyk) tartományba esik. [3] [4] [5]

    Egy 2015-ös szisztematikus áttekintés, amelyet Veale et al. a témában az elmúlt 30 év során végzett orvosi kutatások ben megjelent BJU International hasonló eredményeket mutattak, az átlagos petyhüdt, feszített, nem felálló és egyenes hossza 9,16 cm, 13,24 cm és 13,12 cm, az átlagos petyhüdt és egyenes kerülete pedig 9,31 cm, illetve 11,66 cm. Az erekció hosszát a bevont vizsgálatokban úgy mérték, hogy a szemérem előtti zsírpárnát a csonthoz nyomták, és a petyhüdt vagy meredek kerületet (körméretet) a pénisz tövénél vagy közepén mérték. [1]

    Hossz

    Petyhüdt

    Egy tanulmány (1996-ban) azt találta, hogy a petyhüdt pénisz átlagos hossza 3,5 hüvelyk (8,9 cm) (a személyzet által mérve). [3] Számos tanulmány áttekintése szerint az átlagos petyhüdt hosszúság 9–10 cm (3,5–3,9 hüvelyk). [6] A petyhüdt pénisz hossza nem feltétlenül egyezik meg az erekciós pénisz hosszával, néhány kisebb petyhüdt pénisz sokkal hosszabbra nő, míg néhány nagyobb petyhüdt pénisz viszonylag kevésbé. [7]

    A pénisz és a herezacskó akaratlanul is összehúzódhat hidegre, szorongásra vagy idegességre, valamint sportolásra. [8] A petyhüdt pénisz méretének ezt a csökkenését a szleng "zsugorodás" kifejezéssel emlegetik, a cremaster izom működése miatt. Ugyanez a jelenség érinti a kerékpárosokat és a szobakerékpár-használókat is, a kerékpár nyeregből a perineumra gyakorolt ​​hosszan tartó nyomás és a gyakorlat megerőltetése a pénisz és a herezacskó akaratlan összehúzódását okozza. A nem megfelelő nyereg végső soron merevedési zavarokat okozhat (további információért lásd a lépésköz nyomását).

    Nyújtva

    Sem a petyhüdt pénisz kora, sem mérete nem jelezte pontosan előre az erekciós hosszt. A nyújtott hossz bizonyos esetekben korrelált a felálló hosszsal. [3] A vizsgálatok azonban drasztikus különbségeket is kimutattak a nyújtott és felálló hosszúság között. [9] Egy tanulmány megállapította, hogy a pénisz nyújtása során körülbelül 450 g minimális feszítőerőre volt szükség a teljes potenciális erekcióhossz eléréséhez. ez a tanulmány azt is megállapította, hogy az urológus által ebben a vizsgálatban kifejtett feszítőerők szignifikánsan (P<0,01) kisebbek voltak, mint 450 g. [10] Ez okozhat különbséget a nyújtott és felálló hosszúság között.

    • A 15 521 férfi bevonásával készült 2015-ös tanulmány megállapította, hogy a kinyújtott petyhüdt pénisz átlagos hossza 13,24 cm (5,21 hüvelyk) volt, ami majdnem megegyezik egy 13,12 cm hosszú, merev emberi pénisz átlagos hosszával. [11]
    • Egy 2001-ben megjelent, körülbelül 3300 férfi bevonásával készült tanulmány Európai urológia arra a következtetésre jutottak, hogy a petyhüdt nyújtott hosszt átlagosan körülbelül 12,5 cm-re (4,9 hüvelykre) mérték. Ezenkívül ellenőrizték a korrelációkat a 325 férfiból álló minta véletlenszerű részhalmazában. Néhány statisztikailag szignifikáns Spearman-féle összefüggést találtak: a petyhüdt hosszúság és magasság között 0,208, -0,140 a testtömeggel, és -0,238 a BMI-vel, a petyhüdt kerület és magasság 0,156, a nyújtott hossz és magasság 0,221, súly -0,136, BMI -0,169. Néhány nem szignifikáns összefüggésről is beszámoltak. [12]

    Egyenesen

    Tudományos vizsgálatokat végeztek a felnőtt pénisz erekciós hosszával kapcsolatban. Azok a vizsgálatok, amelyek önmérésre támaszkodtak, beleértve az internetes felmérésekből származókat is, következetesen magasabb átlagos hosszról számoltak be, mint azok, amelyekben orvosi vagy tudományos módszereket alkalmaztak a mérésekhez. [5] [13]

    A következő, személyzettel mért tanulmányok az emberi populáció különböző alcsoportjaiból állnak (más szóval a szexuális egészségügyi problémákkal küzdők meghatározott korcsoportja vagy faji szelekciója), amelyek a minta torzulását okozhatják. [13] [14]

    • Egy 80 egészséges férfi részvételével végzett tanulmányban, amelyet 1996 szeptemberében tettek közzé Urológiai folyóirat átlagosan 12,9 cm-es (5,1 hüvelyk) merev péniszhosszt mértek. [3] A tanulmány célja az volt, hogy "iránymutatásokat adjon a pénisz hosszára és kerületére vonatkozóan, hogy segítse a pénisznagyobbítást fontolgató betegek tanácsadását." Az erekciót farmakológiailag 80 fizikailag normális amerikai férfiban váltották ki (változó etnikai hovatartozás, átlagéletkor 54 év). Arra a következtetésre jutottak: "Sem a páciens kora, sem a petyhüdt pénisz mérete nem jelezte pontosan előre az erekció hosszát."
    • Egy 2000 decemberében megjelent tanulmány International Journal of Impotence Research azt találta, hogy 50 kaukázusi zsidó férfi átlagos erekciós péniszhossza 13,6 cm (5,4 hüvelyk) (a személyzet által mérve). [4] A tanulmány célja "a petyhüdt pénisz klinikai és mérnöki paramétereinek meghatározása volt a pénisz méretének előrejelzése érdekében az erekció során". [4] Az erekciót farmakológiailag indukálták 50 kaukázusi zsidó betegnél, akiknél erekciós diszfunkciót (ED) vizsgáltak (átlagéletkor 47±14 év). Azokat a betegeket, akiknek pénisz rendellenességei voltak, vagy akiknél az ED több pszichológiai eredetre vezethető vissza, kimaradtak a vizsgálatból.
    • A 2007-es számában megjelent áttekintés BJU International azt mutatta, hogy az átlagos erekciós pénisz hossza 14–16 cm (5,5–6,3 hüvelyk), kerülete pedig 12–13 cm (4,7–5,1 hüvelyk). A tanulmány tizenkét tanulmány eredményeit hasonlította össze, amelyeket több országban végeztek különböző populációkon. Az áttekintésben különböző mérési módszerek szerepeltek. [6]
    • Egy 2015-ös tanulmány BJU International arra a következtetésre jutott, hogy az átlagos erekciós pénisz hossza 13,12 cm (5,16 hüvelyk). [15]
    • Egy indiai tanulmány (2007-ben) 301, 18 és 60 év közötti férfi részvételével. International Journal of Impotence Research petyhüdt, feszített és felálló hossza 8,21 cm (3,23 hüvelyk), 10,88 cm (4,28 hüvelyk), illetve 13,01 cm (5,12 hüvelyk). [9]
    • Egy koreai tanulmány (1971-ben) 702, 21 és 31 év közötti férfi részvételével megállapította, hogy az átlagos erekciós pénisz hossza 12,70 cm (5,00 hüvelyk). [16] Egy másik tanulmány (1998-ból), amelyben 150 koreai vett részt, az átlagos erekciós pénisz hossza 13,42 cm (5,28 hüvelyk). [17] A legfrissebb (2016-ban publikált) tanulmány 248 koreai férfi részvételével megállapította, hogy az erekcióban lévő pénisz átlagos hossza 13,53 cm (5,33 hüvelyk). [18]
    • 2020-as áttekintés a Journal of Sex & Marital Therapy azt találta, hogy a férfiak többsége úgy gondolta, hogy az átlagos erekciós pénisz hossza meghaladja a 15,24 cm-t (6 hüvelyk). Ezt a pontatlan hiedelmet valószínűleg pontatlan és eltúlzott adatok táplálták olyan tanulmányokban, amelyekben a résztvevők erekcióba lépő pénisze méretét saját maguk határozták meg. A résztvevők arról számolhatnak be, hogy túlbecsülték péniszük méretét, abban a hitben, hogy a nagyobb pénisz társadalmilag kívánatosabb. [19] Ugyanez az áttekintés tíz korábbi tanulmány eredményeit elemezte, amelyek során a kutatók az erekciós pénisz méretét mérték. Beszámoltak arról, hogy a pénisz erekciója 12,95 és 13,92 cm (5,1 és 5,5 hüvelyk) között van, ami jelentősen elmarad a saját maguk által bevallott tanulmányokban kapott átlagtól. A szerzők megjegyezték, hogy az ilyen mérési vizsgálatok eredményei még mindig felfújódnak az önkéntes elfogultság miatt – annak lehetősége, hogy a nagyobb pénisszel rendelkező férfiak nagyobb valószínűséggel választanak majd részt az ilyen vizsgálatokban. [19]

    Erekt kerület

    Hasonló eredmények léteznek a felnőtt teljesen erekciós pénisz kerületének vizsgálata során is, a mérést általában a tengely közepén végzik. [6] A hosszúsághoz hasonlóan az önmérésre támaszkodó tanulmányok következetesen szignifikánsan magasabb átlagról számoltak be, mint azok, amelyekben a személyzet mérését végezték. A pénisz méretével kapcsolatos vizsgálat során, ahol a méréseket laboratóriumi körülmények között végezték, az átlagos péniszkörfogat erekcióban 11,66 cm (4,59 hüvelyk) volt. [1]

    Születési méret

    Az átlagos feszített péniszhossz születéskor körülbelül 4 cm (1,6 hüvelyk), és az újszülött fiúk 90%-a 2,4 és 5,5 cm közötti lesz. A pénisz korlátozott növekedése a születés és az 5 éves kor között következik be, de nagyon kevés az 5 év és a pubertás kezdete között. Az átlagos méret a pubertás kezdetén 6 cm (2,4 hüvelyk), a felnőtt mérete körülbelül 5 évvel később érhető el. W.A. Schonfeld 1943-ban publikált egy pénisznövekedési görbét. [20]

    Méret az öregedéssel

    A pénisz méretével kapcsolatos kutatásokat áttekintő tanulmány szerzői arra a következtetésre jutottak, hogy "a petyhüdt pénisz hossza alig haladja meg a 4 cm-t születéskor, és nagyon keveset változik a pubertásig, amikor jelentős növekedés tapasztalható". [2] [6]

    Nem gondolják, hogy az életkor negatívan korrelál a pénisz méretével. "Egyéni kutatási tanulmányok azt sugallták, hogy a pénisz mérete kisebb az idősebb férfiakra összpontosító tanulmányokban, de Wylie és Eardley nem talált általános különbségeket, amikor a különböző tanulmányok eredményeit [60 éves perióduson át] összesítették." [6]

    Méret és magasság

    Egy 2015-ös szakirodalmi áttekintés két tanulmány megállapította, hogy a magasság és a nyújtott vagy petyhüdt hosszúság mérsékelten korrelál, hét tanulmány gyenge korrelációt talált a petyhüdt, nyújtott vagy felálló hosszúság között, két tanulmány pedig nem talált összefüggést a petyhüdt hosszúság és a magasság között. [1]

    Méret és kezek

    Egy tanulmány a számarány viszonyát vizsgálta, és azt találta, hogy a mutatóujjnál hosszabb gyűrűsujjú férfiak péniszei valamivel hosszabbak. [21] [22] Azonban azt az általános tévhitet, hogy a kéz mérete előrejelzi a pénisz méretét, széles körben cáfolták. [23] [24]

    Méret és egyéb testrészek

    Kutatások során nem találtak statisztikailag szignifikáns összefüggést a pénisz mérete és más testrészek mérete között. Egy tanulmány, Siminoski és Bain (1988), gyenge korrelációt talált a megnyúlt pénisz mérete, valamint a láb mérete és magassága között, azonban ez túl gyenge volt ahhoz, hogy gyakorlati becslésként használjuk. [25] Egy másik vizsgálat, Shah és Christopher (2002), amely Siminoski és Bain (1988) munkáját idézte, nem talált bizonyítékot a cipőméret és a megnyúlt pénisz mérete közötti összefüggésre, és azt állítja, hogy "a pénisz hosszának és a cipő méretének feltételezett összefüggése nincs tudományos alapja." [26] [27]

    Kapcsolat lehet a nemi szervek fejlődési rendellenessége és az emberi végtagok között. Az embrióban a pénisz fejlődését ugyanazok a Hox gének (különösen a HOXA13 és a HOXD13) [28] szabályozzák, mint azok, amelyek a végtagok fejlődését szabályozzák. Egyes Hox gének mutációi, amelyek a végtagok növekedését szabályozzák, hibás nemi szerveket (kéz-láb-genitális szindróma) okoznak. [29]

    Méret és faj

    Azt a hiedelmet, hogy a pénisz mérete fajtól függően változik, nem támasztja alá tudományos bizonyíték. [6] [30] Egy 2005-ös tanulmány arról számolt be, hogy "nincs tudományos háttér a fekete emberek állítólagos "túlméretezett" péniszének alátámasztására. [31]

    Egy 253 tanzániai férfi bevonásával végzett tanulmány megállapította, hogy a tanzániai férfiak átlagos feszített petyhüdt péniszhossza 11 cm (4,53 hüvelyk) hosszú, kisebb, mint a világátlag, feszített petyhüdt pénisze 13,24 cm (5,21 hüvelyk), és átlagos erekciós péniszhossz. 13,12 cm (5,17 hüvelyk). [32]

    Egy közelmúltban, 2016-ban 248 koreai férfi részvételével végzett tanulmány szerint az átlagos erekciós pénisz hossza 13,53 cm (5,33 hüvelyk). [18] Egy 115 nigériai férfi bevonásával végzett tanulmány megállapította, hogy a nigériai férfiak átlagos petyhüdt péniszének hossza 13,37 cm (5,26 hüvelyk), ami majdnem megegyezik a világ átlagos, 13,24 cm-es (5,21 hüvelyk) feszített petyhüdt péniszhosszával. és a pénisz átlagos hossza 13,12 cm (5,17 hüvelyk). [33] Egy 15 521 férfit vizsgáló 2015-ös szisztematikus áttekintés nem talált semmilyen jelet a faji változatosság különbségeire, és kijelentette, hogy a rendelkezésre álló irodalomból nem lehet következtetéseket levonni a méretre és a fajra vonatkozóan, és további kutatásokat kell végezni. [1]

    Aaron Spitz, egy urológus szerint sok olyan weboldal és tanulmány, amely a pénisz méretének rasszok közötti eltérését hirdeti, tudománytalan információgyűjtési módszereket használ, és gyakran figyelmen kívül hagyja az egymásnak ellentmondó bizonyítékokat. Arra a következtetésre jutott, hogy "ha igazán jól megnézi a meztelen adatokat, nem sok van ott [a pénisz méretének faji eltérései]." [34]

    A szexuális partnerek méretpreferenciái

    A Texasi Egyetem – Pánamerikai kis tanulmányában, amelyet ben publikáltak BMC Women's Health, 50 egyetemista nőt kérdeztek meg két népszerű férfi sportoló az egyetemen a szexuális elégedettségről alkotott véleményükről, és arra a következtetésre jutottak, hogy a pénisz szélessége jobb érzés, mint a pénisz hossza, amikor arra kérik az alanyokat, hogy válasszanak a kettő közül (a méret: meghatározatlan maradt). Arra a következtetésre jutottak, hogy ez azt mutathatja, hogy a pénisz mérete összességében befolyásolja a szexuális elégedettséget, mivel a nők a két lehetőség közül választottak. [35]

    Egy címlaptörténetben Pszichológia ma, [36] [37] 1500 olvasót (kb. kétharmada nő) kérdeztek meg a férfi testképről. A nők közül sokan nem foglalkoztak különösebben a pénisz méretével, és több mint 71%-uk úgy gondolta, hogy a férfiak túlhangsúlyozzák a pénisz méretének és alakjának fontosságát. Általában a megkérdezett nők jobban törődtek a szélességgel, mint gondolták a férfiak, és kevésbé a hosszúsággal, mint a férfiak gondolták, bár a nőknél a gondoskodás erőssége hasonló mintát mutatott.

    Egy másik tanulmány, amelyet a Groningeni Egyetemi Kórházban végeztek, 375 szexuálisan aktív (nemrég szült) nőt kérdeztek meg a pénisz méretének fontosságáról. Az eredmények azt mutatták, hogy a nők 21%-a érezte fontosnak a hosszúságot, 32%-a pedig a körméretet. [38]

    Mindazonáltal a nők legérzékenyebb erogén zónái a szeméremtest, a csikló, beleértve a G-pontot is, amelynek érintése nem igényel mély behatolást. [39] [40]

    Az Ausztrál Nemzeti Egyetemen végzett, 2013 elején publikált tanulmány kimutatta, hogy a pénisz mérete befolyásolja a férfi szexuális vonzerejét, és minél magasabb a férfi, annál nagyobb a hatás. [41] A tanulmány kimutatta, hogy 3D-s, számítógéppel generált, életnagyságú képeket, amelyek megváltoztatták a magasságot és más fizikai tulajdonságokat, a nők általában kevesebb mint 3 másodperc alatt regisztrálják a preferenciáikat. Figyelemre méltó volt a magasabb férfiak nagyobb péniszméretének előnyben részesítése.

    Egy 2015-ben közzétett amerikai tanulmány egy 75 nőből álló panel preferenciáiról, amelyek 3D-nyomtatott modelleket használtak skála referenciaként, azt mutatta ki, hogy a pénisz 16 cm-es (6,3 hüvelyk) és 12,2 cm-es kerülete a hosszú távú szexuális partnereknek. valamivel nagyobb, 16,3 cm-es (6,4 hüvelyk) hosszúságú és 12,7 cm-es kerületű méretekkel, egyszeri szexuális találkozásokhoz. [42]

    Tanulmányok szerint, ha arra kérték őket, hogy becsüljék meg partnerük péniszének hosszát, a legtöbben azt mondanák, hogy a méret lényegesen kisebb, mint amennyit partnerüknek regisztráltak. Azt sugallja, hogy a méret érzékelése nem teljesen pontos. [42]

    Óvszerhasználat

    Egy 184 férfi bevonásával készült ausztrál tanulmány a pénisz hosszát és kerületét vizsgálta az óvszer törésének vagy elcsúszásának összefüggésében. 3658 óvszert használtak. A tanulmány megállapította, hogy helyes használat esetén az óvszer törési aránya 1,34%, a csúszási aránya pedig 2,05%, a teljes meghibásodási arány pedig 3,39%. A pénisz méretei nem befolyásolták a csúszást, bár a pénisz kerülete és a törött óvszerek szorosan összefüggenek, a nagyobb méretek növelték a törés sebességét. [43]

    Az olyan androgének, mint a tesztoszteron, felelősek a pénisz megnagyobbodásáért és megnyúlásáért a pubertás alatt. [44] A pénisz mérete pozitívan korrelál a pubertás alatti tesztoszteronszint növekedésével. [45] De pubertás után a tesztoszteron beadása nem befolyásolja a pénisz méretét, és az androgénhiány felnőtt férfiaknál csak kismértékű méretcsökkenést eredményez. [45] A növekedési hormon (GH) és az inzulinszerű növekedési faktor 1 (IGF-1) szintén szerepet játszik a pénisz méretében, a kritikus fejlődési szakaszokban előforduló hiányosság (például növekedési hormon-hiány vagy Laron-szindróma esetén) mikropénisz kialakulását eredményezi. [46]

    Genetika

    Vannak bizonyos gének, mint például a homeobox (Hox a és d) gének, amelyek szerepet játszhatnak a pénisz méretének szabályozásában. Emberben az X-kromoszómán, az Xq11-12-nél található AR-gén befolyásolhatja a pénisz méretét. Az Y kromoszómán található SRY génnek szerepe lehet. A méretbeli eltérések gyakran annak tudhatók be de novo mutációk. Az agyalapi mirigy növekedési hormonjának vagy gonadotropinjainak hiánya vagy enyhe fokú androgénérzékenység kis péniszméretet okozhat a férfiaknál, és korai gyermekkorban növekedési hormon vagy tesztoszteron kezeléssel orvosolható.

    Körülmények

    A 7 cm-nél vagy 2,76 hüvelyknél rövidebb, de egyébként normálisan kialakult felnőtt péniszre mikropénisz állapotnak nevezik. [47] Az állapot a férfiak 0,6%-át érinti. [7] Some of the identifiable causes are deficiency of pituitary growth hormone or gonadotropins, mild degrees of androgen insensitivity, a variety of genetic syndromes and variations in certain homeobox genes. Some types of micropenis can be addressed with growth hormone or testosterone treatment in early childhood. Operations are also available to increase penis size in cases of micropenis in adults. [48]

    Environmental influence

    It has been suggested that differences in penis size between individuals are caused not only by genetics, but also by environmental factors such as culture, diet and chemical or pollution exposure. [49] [50] [51] [52] Endocrine disruption resulting from chemical exposure has been linked to genital deformation in both sexes (among many other problems). Chemicals from both synthetic (e.g., pesticides, anti-bacterial triclosan, plasticizers for plastics) and natural (e.g., chemicals found in tea tree oil and lavender oil) [53] [54] sources have been linked to various degrees of endocrine disruption.

    Both PCBs and the plasticizer DEHP have been associated with smaller penis size. [55] DEHP metabolites measured from the urine of pregnant women have been significantly associated with the decreased penis width, shorter anogenital distance and the incomplete descent of testicles of their newborn sons, replicating effects identified in animals. [56] According to a 2008 study published by the US National Library of Medicine, approximately 25% of US women have phthalate levels similar to those observed in animals. [56]

    A 2007 study by the University of Ankara, Faculty of Medicine found that penile size may decrease as a result of some hormonal therapy combined with external beam radiation therapy. [57] In addition, some estrogen-based fertility drugs like diethylstilbestrol (DES) have been linked to genital abnormalities or a smaller than normal penis (microphallus). [58]

    A 2016 Korean study found that newborn male circumcision is associated with shorter penile length. [18]

    Prehistory and early civilizations

    Perceptions of penis size are culture-specific. [59] Some prehistoric sculptures and petroglyphs depict male figures with exaggerated erect penises. [60] Ancient Egyptian cultural and artistic conventions generally prevented large penises from being shown in art, as they were considered obscene, [61] but the scruffy, balding male figures in the Turin Erotic Papyrus are shown with exaggeratedly large genitals. [61] [62] The Egyptian god Geb is sometimes shown with a massive erect penis and the god Min is almost always shown with an erection. [60]

    Antiquity

    The ancient Greeks believed that small penises were ideal. [59] Scholars believe that most ancient Greeks probably had roughly the same size penises as most other Europeans, [59] but Greek artistic portrayals of handsome youths show them with inordinately small, uncircumcised penises with disproportionately large foreskins, [59] indicating that these were seen as ideal. [59] Large penises in Greek art are reserved exclusively for comically grotesque figures, [59] [60] such as satyrs, a class of hideous, horse-like woodland spirits, who are shown in Greek art with absurdly massive penises. [59] Actors portraying male characters in ancient Greek comedy wore enormous, fake, red penises, which dangled underneath their costumes [64] these were intended as ridiculous and were meant to be laughed at. [64]

    In Aristophanes's comedy The Clouds, "Mr. Good Reason" gives the character Pheidippides a description of the ideal youth: "A glistening chest and glowing skin / Broad shoulders, a small tongue /A mighty bottom and a tiny prong." [65] In Greek mythology, Priapus, the god of fertility, had an impossibly large penis that was always permanently erect. [66] [60] Priapus was widely seen as hideous and unattractive. [66] A scholion on Apollonius of Rhodes's Argonautica states that, when Priapus's mother Aphrodite, the goddess of love and beauty, gave birth to him, she was so horrified by the size of his penis, his massive potbelly, and his huge tongue that she abandoned him to die in the wilderness. [66] A herdsman found him and raised him as his son, [66] later discovering that Priapus could use his massive penis to aid in the growth of plants. [66]

    Nonetheless, there are indications that the Greeks had an open mind about large penises. [60] A statue of the god Hermes with an exaggerated penis stood outside the main gate of Athens [60] and in Alexandria in 275 BC, a procession in honor of Dionysus hauled a 180-foot phallus through the city and people venerated it by singing hymns and reciting poems. [60] The Romans, in contrast to the Greeks, seem to have admired large penises [60] [63] and large numbers of large phalli have been recovered from the ruins of Pompeii. [60] Depictions of Priapus were very popular in Roman erotic art and literature. [60] [63] Over eighty obscene poems dedicated to him have survived. [60]

    Penis size is alluded to in the Bible: [60]

    18 When she carried on her whoring so openly and flaunted her nakedness, I turned in disgust from her, as I had turned in disgust from her sister. 19 Yet she increased her whoring, remembering the days of her youth, when she played the whore in the land of Egypt 20 and lusted after her lovers there, whose members were like those of donkeys, and whose issue was like that of horses. Ezekiel 23:18–20, English Standard Version.

    Ancient Chinese legend holds that a man named Lao Ai had the largest penis in history and that he had an affair with Queen Dowager Zhao (c. 280–228 BC), the mother of Qin Shi Huang, by pretending to be a eunuch. [60] Ancient Koreans admired large penises and King Jijeung (437–514 AD) of the Silla Dynasty is said to have had a forty-five-centimeter penis that was so large his subordinates had to search for a woman that fit him. [60] Traditional Japanese erotic paintings usually show genitals as exaggeratedly large. [60] The oldest known painting of this type, found in the Hōryū-ji Temple in Ikaruga, dates to the eighth century AD and depicts a fairly large penis. [60]

    The ancient Indian sexual treatise Kama Sutra, originally written in Sanskrit, probably between the second and fourth centuries AD, divides men into three classes based on penis size: "hare" size (5–7 cm when erect), "bull" size (10–15 cm), and "horse" size (18–20 cm). [60] The treatise also divides women's vaginas into three sizes ("deer", "mare", and "elephant") [60] and advises that a man match the size of the vagina of the woman he is having sex with to the size of his own penis. [60] It also gives medically dubious advice on how to enlarge one's penis using wasp stings. [60]

    Middle Ages and Renaissance

    In medieval Arabic literature, a longer penis was preferred, as described in an Arab éjszakák tale called "Ali with the Large Member". As a witty satire of this fantasy, the 9th-century Afro-Arab author Al-Jahiz wrote: "If the length of the penis were a sign of honor, then the mule would belong to the Quraysh" (the tribe to which Muhammad belonged and from which he descended). [67] [60]

    The medieval Norsemen considered the size of a man's penis as the measure of his manliness, [68] and a thirteenth-century Norse magic talisman from Bergen, a wooden stave inscribed with writing in runic script, promises its wearer: "You will fuck Rannveig the Red. It will be bigger than a man's prick and smaller than a horse's prick." [68] A late fourteenth century account of the life of Saint Óláfr from the Flateyjarbók describes a pagan ritual which centered around a preserved horse's penis used as a cult artifact [68] which members of the cult would pass around in a circle, [68] making up verses in praise of it, [68] encouraging it and the other members of the group to behave in sexually suggestive ways. [68]

    During the Renaissance, some men in Europe began to wear codpieces, which accentuated their genitals. [60] There is no direct evidence that it was necessarily worn to enhance the apparent size of the wearer's penis, [60] but larger codpieces were seen as more fashionable. [60]

    Male self-perception

    Males may quite easily underestimate the size of their own penis relative to those of others. A survey by sexologists showed that many men who believed that their penis was of inadequate size had average-sized penises. [69] Another study found sex education of standard penile measurements to be helpful and relieving for patients concerned about small penis size, most of whom had incorrect beliefs of what is considered medically normal. [70] The study found that almost all of their patients that were concerned about their penis size overestimated the average penis size. The perception of having a large penis is often linked to higher self-esteem. [71] Fears of shrinking of the penis in folklore have led to a type of mass hysteria called penis panic, though the penis legitimately can shrink in size due to scar tissue formation in the penis from a medical condition called Peyronie's disease. [72] [73] Marketers of penis enlargement products exploit fears of inadequacy, but there is no consensus in the scientific community of any non-surgical technique that permanently increases either the thickness or length of the erect penis that already falls into the normal range.

    Shrinking and enlarging

    Widespread private concerns related to penis size have led to a number of folklore sayings and popular culture reflections related to penis size. Penis panic is a form of mass hysteria involving the believed removal or shrinking of the penis, known as genital retraction syndrome. The penis can significantly shrink due to scar tissue formation from a condition called Peyronie's disease which affects up to 10% of men. [74] Products such as penis pumps, pills, and other dubious means of penis enlargement are some of the most marketed products in email spam. At present there is no consensus in the scientific community of any non-surgical technique that permanently increases either the thickness or length of the erect penis that already falls into the normal range (4.5" to 7"). [75]

    Among male homosexuals

    A study undertaken at Utrecht University found that the majority of gay men in the study regarded a large penis as ideal, and having one was linked to self-esteem. [76] One study analysing the self-reported Kinsey data set found that the average penis of a homosexual man was larger than the average penis of their heterosexual counterparts (6.32 inches [16.05 cm] in length amongst gay men versus 5.99 in [15.21 cm] in heterosexuals, and 4.95 inches [12.57 cm] circumference amongst gay men versus 4.80 in [12.19 cm] in heterosexual men). [77] [78]

    The human penis is thicker than that of any other primate, both in absolute terms and relative to the rest of the body. [79] Early research, based on inaccurate measurements, concluded that the human penis was also longer. In fact, the penis of the common chimpanzee is no shorter than in humans, averaging 14.4 cm (5.7 inches), and some other primates have comparable penis sizes relative to their body weight. [80]

    The evolutionary reasons for the increased thickness have not been established. [81] One explanation is that thicker penises are an adaptation to a corresponding increase in vaginal size. The vaginal canal is believed to have expanded in humans to accommodate the larger size of a newborn's skull. Women may then have sexually selected men with penises large enough to fit their vagina, to provide sexual stimulation and ensure ejaculation. [81]

    Other evolutionary hypotheses to explain humans' relatively large penis length and girth include a sperm competition hypothesis and a mate competition hypothesis. The sperm competition hypothesis does not have much support as in other mammals where sperm competition is present, larger testes evolve, not larger penises. The mate competition hypothesis involves the prediction that a human with a larger penis would be able to displace the sperm of another. Studies have found that larger penises do not displace other sperm more effectively than smaller penises, but rather longer penises may ejaculate sperm inside the vagina in places that would be harder for a following penis to displace. The depth of pelvic thrusting was correlated to the displacement of competing sperm. [82]


    Vita

    Our results demonstrate that the mechanical behaviour of the Achilles tendon is highly complex and affected by a combination of factors including different sub-tendon mechanical properties, individual tendon morphology, and age-related changes in sub-tendon sliding. We suggest that radical changes are needed to the way in which Achilles tendon mechanics are studied, and also in the way in which we think about factors leading to the development of tendon injuries and rehabilitation.

    Different mechanical properties between sub-tendons are due to differences in CSA and most likely relate to the different properties of their connected muscle bellies. As a result of high mass and relatively short muscle fibre length, the soleus muscle has the greatest force-generating capacity and can produce over half of the total ankle plantar flexion torque (Dayton, 2017). Reflecting this large difference in force-generating capacity between gastrocnemii and soleus, the soleus sub-tendon had the greatest CSA and highest failure force and stiffness among the three sub-tendons. Stiffness could therefore scale with muscular force and CSA among different sub-tendons. It is generally agreed that gender differences exist when comparing tendon mechanical properties, and although not designed to test this, our study showed similar trend with male specimens having higher averaged combined CSA (M: 62.1 mm 2 , F: 51.2 mm 2 ) and tendon failure force (M: 2478.1 N, F: 2383.5 N). Future studies including a larger sample size with detailed exercise history could provide further insight into gender differences in sub-tendon mechanics. Our measured Young’s modulus of sub-tendons was approximately two-thirds of that previously reported for the whole Achilles tendon (Wren et al., 2001). This lower value for material stiffness of the sub-units compared to the whole structure may be an artefact of dissection and mechanical testing in isolation, as has been seen previously when testing tendon fascicles isolated from whole tendons (Thorpe et al., 2012), or due to differences in specimen fixation methods and loading protocols. The inconsistency may also be a result of differences in the age groups studied, as the study of whole Achilles tendons (Wren et al., 2001) found a negative correlation between material properties and age and had significantly more younger specimens comparing to our relatively old samples. It is generally agreed, but inconclusive, that the in vivo modulus and strength of Achilles tendon decreases with age (Svensson et al., 2016) however, studies have yet to measure the interface property and sub-tendon morphology when studying individual mechanical properties, ignoring two important confounding factors as our modelling result demonstrated.

    Our modelling results provide insight into the impact of different sub-tendon shapes and orientations on sub-tendon sliding. Furthermore, our results highlight the importance of understanding sub-tendon sliding when considering the non-uniform displacement of Achilles tendon during movements (Handsfield et al., 2017). We were able to study this by assigning frictional contacts and varying the friction coefficient in our FEA to represent more closely the physiological sub-tendon behaviour and changes across the lifespan, instead of the dichotomy between frictionless sliding and completely bound conditions as has been applied previously (Handsfield et al., 2017). We arbitrarily assigned identical coefficient across three interfaces, but the true sliding ability between sub-tendons and the rate of age-related decline could be different. An increase in friction in our model, mimicking the age-related reduction in sliding under physiological loads (Thorpe et al., 2013), greatly affected the sub-tendon displacement and stress distribution. This was highly dependent on geometry and varied between the three models, suggesting the rotation and twist angle of the whole Achilles and sub-tendons affect how they interact (Figure 2—figure supplement 1). When increasing the friction between sub-tendons, we would expect to see an increase in the influence of individual muscle belly contractions on adjacent sub-tendons. In keeping with this, the degree of soleus displacement due to gastrocnemius applied load mainly increased, but this was much more evident in the longest model with the greatest sub-tendon twist (Model 1) and least in the shorter model with the smallest CSA (Model 3). A greater transfer of load between the gastrocnemius and soleus would be expected to result in reduced soleus displacement when the soleus muscle alone applies force. All three morphologies studied showed reduced soleus displacement with simulated soleus contraction as the coefficient of friction was increased. However, contrary to the above, our studies showed the least reduction in Model 1 and the greatest reduction in Model 3. These results highlight the complexity of the tendon and suggest that sub-tendon shape, twist, and rotation results in unequal distribution of strain along the length of the tendon.

    Similarly, when friction increased, the effect on peak stress intensity differed between the models. In the most twisted model (Model 1), an increase in friction reduced the peak stress intensity, while in the other models, peak stress intensity fluctuated under different muscle loading conditions. These results strongly suggest that the impact of age-related changes to the stiffness of the interface depends on individual Achilles tendon morphology and balance of muscle strength. Load sharing, such as between adjacent muscle-tendon units (Maas and Finni, 2018) and between fascicles (Thorpe et al., 2013), has been proposed as a strategy to minimise stress and lower the risk of injury. As we demonstrate here however, the reduction of the whole tendon stress does not necessarily translate to a reduction in the peak stress (Figure 4), which is more important when considering the strength and integrity of a material under load. The high-stress region during loading could represent a mechanical weak point that may later develop pathological changes. It has been demonstrated that stress distribution within the Achilles tendon is geometry dependent and, interestingly, changing the material properties had minimal effect on tendon stress distribution (Hansen et al., 2017). In addition, our results further imply that certain types of tendon shape or twist have a higher injury risk factor and may predispose to age-related injury. Our study is limited to three different morphologies, but it is likely that the range of morphologies is far greater than that modelled here, and this would result in an even more disparate strain and stress distributions between individuals.

    The results of our study suggest that using the traditional anatomical landmark (soleus musculotendinous junction, the start of the free Achilles tendon) to measure in vivo tendon mechanical properties (Kongsgaard et al., 2011) is problematic, especially when studying aged or repaired Achilles tendons. The displacement of the soleus musculotendinous junction is used in in vivo studies to calculate tendon strain and stiffness however, our study has shown that displacement is not equivalent or proportional to whole tendon strain when comparing tendons with different morphologies and sub-tendon arrangements. In low-friction conditions, simulating a young person’s tendon, the displacement of the soleus junction is predominately from the soleus muscle-(sub-)tendon unit displacement in high-friction conditions, mimicking aged tendons, the displacement of the soleus junction is the combination of both the decreasing trend from soleus and the increasing influence from gastrocnemii muscle-tendon units. Moreover, the exact geometry and mechanical properties of each sub-tendon among individuals are unknown, and each associated muscle exhibits different age- and injury-related compositional (Csapo et al., 2014) and structural (Stenroth et al., 2012) changes. Together, we suggest that measuring ‘whole’ tendon properties is insufficient when investigating such tendons. Previous studies have shown that repaired Achilles tendons show higher displacements when loaded compared to healthy tendons, despite being thicker and transmitting lower forces (Geremia et al., 2015 Wang et al., 2013). Considering that those sub-tendons are surgically bound together and show uniformed displacements (Beyer et al., 2018 Fröberg et al., 2017), the actual decline in material properties post-surgery may be even greater than reported since sub-tendons exhibit much lower displacement when bound, given the same force and material properties.

    In our in vivo studies, we found a negative relationship between participant age and the electrical-induced soleus junction displacements, and this relationship supported our FEA results when assigning frictional contacts, reinforcing the belief that the matrix between sub-tendons stiffens with age. No statistically significant difference was detected between young and old groups in both gastrocnemii stimulation trials. Our modelling results suggested that gastrocnemii-induced soleus displacement is generally low and, importantly, depends on the shape and twist of the tendon, which we were unable to measure in our in vivo studies. Furthermore, the gastrocnemii have longer tendinous parts that have complex interactions with the underlying soleus muscle and aponeurosis (Finni et al., 2003 Magnusson et al., 2003), and the CSA of gastrocnemii sub-tendons are smaller and may have less influence on the larger soleus sub-tendon. The simplification of our in vivo study may therefore overlook certain age-related features in muscle-tendon units and surrounding structures that may potentially affect our results. To the best of our knowledge, no study has investigated whether material properties of sub-tendons reduce with age or whether the reduction is similar among three sub-tendons thus, we cannot conclude that the measured age-related decline in displacement is solely from the reduction of interface sliding ability without the influence from altered tendon material properties. Our use of minimal electrical intensity during stimulation prevented co-contraction of other muscles, but the expected contraction force was low and less than most physiological loading scenarios. Overall, our in vivo method provides a relatively simple, low-cost setup that is able to detect in vivo sub-tendon sliding ability. In future studies combining this method with other techniques such as ultrasound speckle tracking, shear-wave elastography (Lima et al., 2018), skin advance-glycation end-product measurements (Couppé et al., 2014), or Raman spectroscopy (Yin et al., 2020) may enable non-invasive measurement of ‘tendon age’, which is a valuable but currently unobtainable clinical parameter in studying tendon injuries.

    Következtetések

    In conclusion, our study provides novel concepts and improved understanding of Achilles tendon mechanical behaviour. The different mechanical properties of Achilles sub-tendons could originate from various structural or compositional adaptations (Birch, 2007) to different functional demands. Our results suggest that using the musculotendinous junction displacement to measure Achilles tendon strain in vivo should be done with caution and should not be used to compare tendons from different individuals without regard for tendon morphological variations such as CSA, shape, and twist. Differences in the transfer of force between sub-tendons with different geometrical arrangements suggest that some tendon morphology types have a higher risk of injury and that sites within the tendon most prone to injury will vary between individuals. Our study has provided new insights into tendon mechanics and could inspire new, potentially personalised, treatment and prevention strategies to revolutionise current management of Achilles tendon health, injury prevention, and rehabilitation.


    MATERIALS AND METHODS

    Achilles Tendons

    Nine Achilles tendons were harvested from nine cadavers (seven males and two females) with the approval of our Institutional Review Board. The cadavers' age were in the range of 41–67 years old with a mean of 58 ± 7.7 years, at the time of death. The causes of death of the donors were cancer (seven), end stage respiratory failure (one), and organic brain syndrome (one). No clinical evidence of tendinopathy was noted in the medical records of the subjects.

    Lubricin Extraction

    The tendon sections at different distances from the calcaneal insertion were harvested. Due to the diversity of tendon lengths, a sampling method was developed (Fig. 1). The level at the middle of the narrowest frontal plane of Achilles tendon was identified first. The distance between this level and the calcaneal insertion was measured and divided by 2 to produce a normalized distance unit, (L0–L1 and L1–L2 in Fig. 1) with the zero point at the calcaneal insertion. Tendon segments at levels L1, L2, L3, L4, and L5, respectively, 1, 2, 3, 4, and 5 unit(s) proximal to the calcaneal insertion, were dissected and mounted on a cryostat. Ten continuous 50-μm cross-sectional sections at each selected levels were cut and stored in glass bottles at −20 °C. In order to calculate the volume of above tendon sections, from which were used to extract lubricin, the pictures of tendon cross-section were taken with a ruler. The area of cross-section was calculated with Image J (NIH). The volumes of samples (∼30–55 mm 3 ) were calculated based on the area and the thickness of samples collected for lubricin extraction. After collecting sections from all tendons, lubricin was extracted with the treatment of hyaluronidase and sodium chloride, which has been used successfully to extract lubricin from cartilage and tendon. 18, 19 Briefly, the tendon sections were thawed and immersed in 250 μl 100 units/ml hyaluronidase from bovine testes (H3631, Sigma–Aldrich, St. Louis, MO) in PBS pH 5.2 at room temperature for 6 h. Then 250 μl of 4 M NaCl in PBS pH 5.8 was added to each specimen to extract lubricin at 4 °C for 24 h. The supernatants were collected in glass bottles for lubricin quantification and stored at −20 °C.

    Lubricin Quantification

    A method of sandwich ELISA was used to quantify Lubricin. 18 Lubricin extracts were first incubated overnight in the high binding 96-well plates, which had been coated with PNA (PNA, Sigma–Aldrich) in sodium bicarbonate buffer. Non-specific binding was blocked by adding casein solution (Vector Laboratories, Inc., Burlingame, CA). Lubricin monoclonal antibody S6.79 was subsequently added at a concentration of 0.1 μg/ml and incubated for 1 h at room temperature. Anti-mouse IgG linked with horseradish peroxidase (GE Healthcare, Little Chalfont Buckinghamshire, United Kingdom) was added at 1:2,000 dilution to the plate and incubated for 1 h at room temperature. Finally, 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB Substrate Kit, Pierce Biotechnology Inc., Rockford, IL) was added. The reactions were quenched with the addition of the equal volume of 2 M sulfuric acid. The absorbance was measured at 450 nm. Serial dilutions of purified bovine lubricin were used as the standard. Four repeated measurements were performed for each sample. The concentration of lubricin in Achilles tendons was calculated by dividing the amount of extracted lubricin by the volume of tendon segments, which was the combination of 10 continuous 50-μm cross-sectional sections described above.

    Immunohistochemistry

    The segments of calcaneal insertion and the mid-portion of Achilles tendons (near L2 in Fig. 1) were dissected from patients' Achilles tendons, fixed in 10% neutral buffered formalin, dehydrated, and embedded in paraffin. Sections of 5 µm thickness were cut along the long axis of the tendon either in the frontal or sagittal planes. The immunostaining of lubricin was performed following published procedure. 15, 18 Monoclonal antibody S6.79 was used as the primary antibody. Negative control staining followed the above protocol, with the use of mouse IgG control antibody instead of the lubricin antibody S6.79. Nuclear counterstaining was performed with Hematoxylin QS (Vector Laboratories Inc.).

    Statisztika

    Means and standard deviations for lubricin concentrations at different locations proximal to the calcaneal insertion were calculated. The comparisons between different locations were analyzed by multiple paired t-tests. A p-value of less than 0.05 was considered to indicate statistical significance. All statistical analyses were performed with SPSS 16.0.


    Köszönetnyilvánítás

    The authors would like to acknowledge the following funding sources: NIH/NIDCR 5T90DE021989 (NAD), NIH/NICHD 5R00HD069533 (JLG), and a seed grant from the Harvard Stem Cell Institute (JLG).

    Compliance with Ethics Guidelines

    Conflict of Interest

    Nathaniel A. Dyment and Jenna L. Galloway declare that they have no conflict of interest.

    Human and Animal Rights and Informed Consent

    This article does not contain any studies with human subjects performed by any of the authors. With regard to the authors’ research cited in this paper, all institutional and national guidelines for the care and use of laboratory animals were followed.