Влияние механического фактора на регенерацию тканей

Влияние механического фактора на регенерацию тканей

Архипов С.В., Архипова Л.Н.

Все живое на Земле постоянно испытывает влияние внешних и внутренних механических сил. С их учетом живые системы сформировались в конкретные формы в филогенезе и в соответствии с ними изменяются в онтогенезе. Думается правомерным считать механическое воздействие таким же фактором внешней среды, как температура, влажность и освещенность. Данный фактор мы назвали механическим, определяя его как совокупность всех механических воздействий на живую систему. Механический фактор – постоянная и, пожалуй, наиболее значимая компонента окружающего материального мира. Ясное понимание его влияния на регенерацию и дифференцировку тканей позволит улучшить существующие методы лечения заболеваний опорно-двигательной системы, а также будет способствовать уточнению и их патогенеза.

Общеизвестно, что механические воздействия способны влиять на форму и строение живых организмов. Сейчас их принято рассматривать в рамках биомеханики. Согласно известным определениям, под ее «юрисдикцию» не подпадает изучение влияния механического фактора на биологические процессы. Вместе с тем зачастую именно они обуславливают изменение формы, строения и функции живых систем. С нашей точки зрения, представляется целесообразным анализировать данные процессы в рамках морфомеханики. Данное научное направление определено нами, как раздел биофизики, изучающий влияние механического фактора на биологические процессы, протекающие в живых системах. Основные положения морфомеханики: 1) механический фактор есть совокупность всех механических воздействий на живую систему; 2) механический фактор влияет на биологические процессы по закону биоиндукции, приводя к изменению формы, строения и функции живых систем; 3) живые системы способны адаптироваться к уровню механического фактора в определенном интервале.

Не вызывает сомнений, что живые системы способны приспосабливаться к механическому фактору. Однако до сих пор было неизвестно, к какой именно характеристике механического фактора происходит адаптация. С нашей точки зрения, живые системы приспосабливаются к существующему в них уровню среднесуточных напряжений, способны их отслеживать и изменять (подробнее см. www. enet.ru /~archipov/). Из термина «среднесуточное напряжение» явствует, что это есть среднее напряжение, рассчитанное за сутки, которые являются одним из наиболее стабильных глобальных природных ритмов Земли. Он существует на протяжении многих миллионов лет и, несомненно, участвует в эволюционном процессе. Для каждой точки, принадлежащей живой системе, существует некий оптимальный уровень среднесуточных напряжений. Он определяется механическим фактором. В соответствии с ним формируются и функционируют живые системы. При некоторых обстоятельствах уровень оптимальных среднесуточных напряжений может не совпадать с величиной фактических среднесуточных напряжений. Разность между ними названа нами биоэффективным напряжением. Именно появление биоэффективных напряжений в органах и тканях живых систем индуцирует в них биологические процессы. Данное явление, определенное нами как биоиндукция, наблюдается в норме и патологии во всех без исключения органных живых системах.

Зависимость между биоэффективными напряжениями и биологическими процессами определяется выявленной нами закономерностью. Она названа «закон биоиндукции»: появляющиеся в живых системах биоэффективные напряжения, представляющие собой разность между фактическими и оптимальными среднесуточными напряжениями, индуцируют биологические процессы, нивелирующие их по принципу отрицательной обратной связи, а неликвидируемые биоэффективные напряжения приводят к повреждению живых систем. Предтече установленной закономерности являются «закон реконструирования кости» J. Wolff (1892) и «общие законы анатомии» П.Ф. Лесгафта (1881). Появившиеся биоэффективные напряжения ликвидируются живыми системами в пределах их возможностей, определенных генотипом и функциональным состоянием. Уточнение характеристики механического фактора, влияющего на живые системы, дает отправную точку для вычисления того, как быстро они способны нивелировать биоэффективные напряжения. Данное ключевое понятие морфомеханики названо скорость биоиндукции, которая может быть найдена по формуле: vв = Dsв/Dt, где vв - скорость биоиндукции, Dt - интервал времени, в течение которого живая система изменила величину градиента биоэффективного напряжения Dsв. На базе вышеизложенных положений, разработан математический аппарат, позволяющий перевести биологию и медицину в разряд точных наук.

Таким образом, морфомеханика вручает в руки врача и биолога новую методологию прогнозирования течения биологических процессов в норме и патологии, позволяет с математической точностью предсказывать результаты лечения, целенаправленно изменять строение опорных тканей и управлять их регенерацией. 

Авторы:

Архипов Сергей Васильевич

Архипова Людмила Николаевна

Полесская центральная районная больница, г. Полесск, Калининградская область, Россия

Ключевые слова:

морфомеханика, закон биоиндукции, патогенез

Цитирование:

Архипов СВ, Архипова ЛН. Влияние механического фактора на регенерацию тканей. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине», Курган 3-4 октября 2007 года. Курган, 2007.

Примечания:

Публикация обсуждает основные понятия морфомеханики и закон биоиндукции позволяющий глубже понять процессы восстановления при заболеваниях тазобедренного сустава и патологии ligamentum capitis femoris, прогнозировать изменения с математической точностью. 

Сайт автора www. enet.ru / ~archipov «Морфомеханика» в настоящее время доступен в архиве [web.archive.org]

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

 Этиология и патогенез