Рассуждение о морфомеханике. 1.2.6 Собственно дерма

1.2.6 Собственно дерма

Плотная неоформленная соединительная ткань, образует дерму, а также периост и характеризуется нерегулярным расположением волокнистых структур (Бойчук Н.В. и соавт., 1997). Однако предметные гистологические исследования свидетельствуют, что это справедливо не в полной мере. Известно, что коллагеновые волокна дермы в сосочковом слое располагаются перпендикулярно нижней поверхности эпидермиса (Студницин А.А., Стоянов Б.Г., 1970), в подсосочковом слое параллельны эпидермису и только в сетчатом слое идут в различных направлениях в виде войлока (Акимов В.Г. и соавт., 1993).

Выполняя свои функции, кожа преимущественно испытывает растягивающие нагрузки. Направление растягивающих сил может быть в плоскости кожи, перпендикулярно и по касательной к ней. Разнонаправленный ход волокнистых структур сетчатого слоя, по всей видимости, связан именно с адаптацией к разнонаправленным нагрузкам. Деформация растяжения кожи наблюдается и при давлении на нее снаружи в области опорных участков подошвы, ладони, ягодиц, и при давлении на нее изнутри, например, костным выступом или напряженной мышцей. Натяжение кожи в плоскости происходит как, вдоль оси конечности, так и в поперечном направлении. Замечено, что максимальное растяжение кожи возможно поперек длинной оси конечности и вдоль радиуса естественного отверстия.

По-видимому, и сетчатый слой все-таки имеет определенную ориентацию волокон, не выявляемых при обычном микроскопическом исследовании. Кстати, анатомы (Синельников Р.Д., 1974) и клиницисты (Золтан О., 1974), подтверждают наличие основных направлений хода эластических и коллагеновых волокон кожи, соответствующих направлению ее максимальной растяжимости. Данную закономерность обнаружил K.Langer, а основные направления хода волокон были названных в его честь «линиями Лангера» (Рис.1.7) (Самусев Р.П., Гончаров Н.И., 1989). Повышенная прочность дермы по сравнению с рыхлой соединительной тканью, объясняется не только определенной ориентацией волокон, но и их соединением, существенную роль в этом играет гиалуроновая кислота (Фержтек О., 1990), а также протеогликаны (Акимов В.Г. и соавт., 1993).

Коллагеновые волокна способны удлиняться, не разрываясь на 10–20%, для коллагеновых волокон кожи модуль Юнга по R.D.Harkness (1961) составляет около 1010 дин/см², а прочность на разрыв при растяжении вдоль волокон по D.H.Elliott (1965), находится в диапазоне 5–10ґ10⁸ дин/см² (Александер Р., 1970). Согласно литературным данным, приводимым В.А.Березовским, Н.Н.Колотиловым (1990), относительная продольная деформация коллагена составляет 10%, а модуль Юнга 10⁷-10⁸ Па.

Коллагеновые волокна, будучи ригидными, обеспечивают достаточно высокую прочность кожи на разрыв, а эластические волокна, обладая упруго-эластическими свойствами, объясняют ее растяжимость. Наличие порядка в ходе волокнистых элементов дермы, обусловливает зависимость ее механических свойств от направления внутри ткани, то есть анизотропию.

Кожа, как всякое аморфное тело имеет определенные пластические свойства. Отчасти на этом свойстве основан метод дермотензии, применяющийся для закрытия дефектов кожных покровов (Меркулов В.Н., Соколов О.Г., 1994).

Пластическую деформацию кожи можно объяснить наличием и свойствами основного вещества, связывающего волокна. Они, находясь в гелеобразной среде, при достижении определенного значения растягивающей нагрузки, начинают необратимо смещаться друг относительно друга. Передаваемая ткани механическая энергия, превышает энергию химических связей между основным веществом и волокнистыми элементами, отдельные связи рвутся, а волокна скользят в направлении противодействующих сил. Рассматривая деформацию дермы, необходимо учитывать и факт ее анизотропии. Именно по этой причине величина предела упругой деформации и поведение ткани в целом, будет зависеть от направления приложенной нагрузки.

Изучение коллагена, выделенного из различных тканей, показало, что имеются различия в геометрических способах укладки и характера их взаимодействия с другими компонентами. В частности, протеогликаны играют роль субстанции, скрепляющей волокна и являющихся каркасом для их построения. Замечена тенденция к спиралевидному скручиванию фибрилл в волокне, обуславливающая высокую прочность коллагеновых пучков, а также ограничение возможности смещения волокон друг относительно друга. Направления волокон совпадает с ориентацией длинной оси фибробластов, которые определяют архитектуру ткани в целом. (Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981).

Гистологические исследования показали, что фибробласты и волокна коллагена ориентируются по оси связок. В поперечном разрезе, клетки соединительной ткани имеют звездообразную форму, снабжены длинными, тонкими эндоплазматическими выростами, которые простираются в области плотно упакованных фибрилл коллагена, непосредственно смежных с мембраной клетки (Bosch U. et al., 1994). 

««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