Рассуждение о морфомеханике. 1.2.15 Волокнистый хрящ

 

1.2.15 Волокнистый хрящ

Волокнистая (коллагеноволокнистая) хрящевая ткань образует межпозвоночные диски, симфиз лобковых костей и встречается в местах перехода волокнистой соединительной ткани в гиалиновый хрящ (Гистология..., 1972). Особенностью волокнистого хряща является значительная концентрация коллагеновых волокон, имеющих приблизительно одинаковую пространственную ориентацию. Клетки расположены между волокнами рядами и окружены межклеточным веществом (Хэм А., Кормак Д., 1983).

По мнению В.П.Модяева (1980) межклеточный матрикс хряща напоминает современный композиционный материал. Фибриллы придают жесткость, а основное вещество эластичность. Действительно, клеточные элементы малочисленны и не имеют механического значения. Ввиду этого, волокнистую хрящевую ткань следует рассматривать как волокнистый двухкомпонентный композит. Волокна несут основную нагрузку, являясь упрочняющими элементами, а находящиеся меж волокнами протеогликаны – связующей компонентой (Рис.1.20).

Микроархитектоника волокнистых хрящей «…определяется высокой упорядоченностью расположения пучков коллагеновых волокон, направление которых соответствует векторам сил натяжения и давления» (Павлова В.Н. и соавт., 1988). Волокнистые элементы максимально адаптированы к восприятию растягивающей нагрузки. Скрепление их протеогликанами придает данному виду хрящевой ткани дополнительные свойства, а именно способность противостоять сжимающим силам. Действительно, волокнистый хрящ способен испытывать значительные механические нагрузки, как при сжатии, так и при растяжении (Бойчук Н.В., 1997). Как известно, волокнистая хрящевая ткань образует фиброзное (волокнистое) кольцо межпозвонкового диска. При вертикальном положении позвоночника, диск сжимается массой вышележащей части тела и одновременно растягивается силой внутридискового давления.

Межпозвонковые диски без признаков патологии способны выдерживать осевую нагрузку до 500 кг. По данным Mathiash (1956), даже в положении сидя давление внутри диска L_4-5 достигает 100 кг (Жулев Н.М. и соавт., 1999). Именно это давление и стремиться растянуть фиброзное кольцо изнутри.

Кроме сжимающих и растягивающих нагрузок, на межпозвонковые диски действуют сдвигающие силы, в частности при наклонах корпуса, а также ротации тел позвонков. Коллагеновые фибриллы волокнистого кольца, как известно, имеют концентрическое, косое и спиралевидное направление своего хода (Синельников Р.Д., 1972). Наличие спиралевидно расположенных и крестообразно пересекающихся коллагеновых волокон, соединенных с телами смежных позвонков, обеспечивает фиброзному кольцу способность противостоять деформации сдвига при осевой ротации позвоночника.

Рядом авторов указывается на схожесть строения волокнистого хряща и плотной оформленной волокнистой соединительной ткани (Гистология..., 1972; Хэм А., Кормак Д., 1983). Однако, за счет особого химического состава протеогликанов, скрепляющих упорядоченные волокна, хрящ приобретает более выраженные упруго-эластические качества. При этом увеличивается способность волокнистого хряща противостоять деформациям, которые возникают при сжатии и сдвиге, в отличие от связок и сухожилий. Выраженные упруго-эластические свойства волокнистой хрящевой ткани объясняет ее присутствие в тех участках ОДС, где действует растягивающие, сжимающие и сдвигающие нагрузки.

Интересно отметить, что подобием волокнистого хряща является ткань, образующая рог носорога. Он, как известно, состоит из скрепленных между собой волос, являющихся производной эктодермы. Волосы выполняют функцию аналогичную коллагеновых волокон в волокнистом хряще. Будучи соединенными, они приобретают качества им несвойственные, а именно способность противостоять осевому сжатию и изгибу. Это можно считать примером того, что не только мезенхимальные ткани, но и производные эктодермы могут иметь схожее строение, а, следовательно, и приобретать близкие механические свойства.

 ««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика