Napjainkban egyre komolyabb népegészségügyi problémát jelentenek a degeneratív
gerincbetegségek, amelyeknél a probléma legtöbbször a porckorong károsodásával kezdődik.
A két csigolya között elhelyezkedő, zselészerű anyaggal kitöltött porckorongok biztosítják a
csigolyák közötti erőátvitelt, és tompítják a járás, futás, ugrás közben bekövetkező dinamikus
hatásokat, ugyanakkor ők teszik lehetővé a gerinc mozgékonyságát is. A porckorong hengerszerűen
felépített szerv, amely három, élesen megkülönböztethető alkotórészből áll: a hengergyűrű-alakú,
rostos, réteges szerkezetű anulus fibrosus, a gyűrű belsejében elhelyezkedő kocsonyás anyagú nucleus
pulposus, és a hengert alul és felül lezáró porcos szerkezetű véglemezek. Tipikus porckorong-
degeneráció a discushernia, vagy porckorongsérv. Három fokozata van: a legenyhébb, amikor a
nucleus csak kiboltosodik (protrusio), súlyosabb, amikor kilép (extrusio), a legsúlyosabb, amikor
kizáródik (sequestratio) az anuluson kívülre, átszakítva a rostos gyűrűt. A porckorongsérv kevéssé
függ az életkortól, vagy egyéb gerinc-degenerációtól, de leginkább az alsó ágyéki szakaszon
jelentkezik, tehát a terhelés függvénye. Mechanikai hatások, fáradási igénybevétel is okozhatja. A
porckorongsérv kezdeti stádiumban konzervatív kezelési eljárásokkal, például nyújtási terápiákkal
gyógyítható.
Előfordult, hogy az orvos tanácsa ellenére egy porckorongsérves beteg kerékpározással
kísérletezett. Az eredmény meglepő volt, a panaszai csökkentek. Ennek a jelenségnek a numerikus
mechanikai vizsgálatát tűzi ki a kutatás azzal a céllal, hogy a vizsgálat eredményétől függően a
porckorongsérv foka függvényében a kerékpározás mint konzervatív, műtétmegelőző gyógyterápia
ajánlható legyen.
A vizsgálat végeselem-módszerrel történik, előreláthatóan ANSYS programrendszerrel.
Anatómiai adatok alapján felépítjük a lumbális gerinc-szegmentum numerikus modelljét, a
porckorongsérv különböző stádiumait is beépítve a modellbe. A kerékpározásnak megfelelő terhelési
esetekre meghatározzuk a porckorong egyes szerveiben keletkező feszültségek eloszlását és a sérv
helyzetének változását. A porckorongsérv csökkenési folyamatának, a gyógyulási folyamatnak a
numerikus szimulációját is tervezzük.