Рассуждение о морфомеханике. 1.2.8 Соединительные ткани со специальными свойствами

1.2.8 Соединительные ткани со специальными свойствами

К группе соединительных тканей со специальными свойствами относят жировую, ретикулярную и эмбриональную соединительную ткань - мезенхиму, а также ткань, образующую синовиальные выстилки (Бойчук Н.В. и соавт., 1997). В той или иной мере механические функции выполняет каждая из соединительных тканей со специальными свойствами несмотря на то, что основная их роль может быть другой.

Важной составляющей частью тела человек является жировая ткань, занимающая, по данным H.Skeleton (1972), 10-50% от общего веса тела (Ульмер Х.-Ф. и соавт., 1996). Распределение подкожной жировой клетчатки, а также ее количество зависит от особенностей обмена веществ, пола, возраста, профессии (Синельников Р.Д., 1974). Так по данным Т.Н.Маляренко и соавт. (1988) в возрасте 18 лет у мужчин при средней массе тела 71±9 кг и росте 172±6 см, средняя масса общего жира 8±8 кг. У женщин того же возраста при средней массе 59±6 кг и росте 160±7 см, средняя масса общего жира 15.9±2.3 кг.

Основные функции жировой ткани терморегулирующая, депонирующая, трофическая, защитная, формообразовательная, механическая, а также синтез, регуляция и мобилизация липидов, свободных жирных кислот, триглицеридов. Выделяется белая и бурая жировая ткань, последняя, прежде всего, принимает участие в термогенезе (Ульмер Х.-Ф. и соавт., 1996).

Жировая ткань состоит из скоплений адипоцитов образующих жировые дольки, которые в отдельных случаях «армированы» ретикулиновыми и коллагеновыми волокнами. Основную массу адипоцита составляет жировая капля. Таким образом, с физической точки зрения жировая долька представляет собой вязкую жидкость, пронизанную волокнами и разделенную мембранами клеток, что в целом предает ей свойства геля (Бойчук Н.В. и соавт., 1997).

Каждая жировая долька отграничена друг от друга перегородками из рыхлой соединительной ткани различного порядка, в целом же совокупность этих тканей образует ячеистую структуру - жировую клетчатку (Сорокин А.П., 1973). Жир, содержащийся в жировой клетке, при температуре тела имеет консистенцию жидкого масла (Хэм А., Кормак Д., 1982).

С точки зрения физики жировую клетчатку можно охарактеризовать как своего рода твердую органическую пену. Твердые пены, как известно, отличаются тем, что в твердой дисперсионной среде диспергирована жидкость (Глинка Н.Л., 1979). С позиции материаловедения жировая клетчатка представляет собой двухкомпонентный композит с вязкоупругими свойствами. Одна компонента - рыхлая соединительная ткань, в виде мембран, является упрочняющей, а другая – жидкая, жир, выступает в роли наполнителя. Образующая междольковые перегородки рыхлая соединительная ткань сама является композитом, состоящим из волокон и связующего их основного вещества. Поэтому, строго говоря, жировая клетчатка, представляет собой композиционный материал, состоящий из трех компонент – волокон, основного вещества рыхлой соединительной ткани и жира. Несмотря на то, что общий план строения жировой клетчатки однотипен во всех частях тела, ее механические свойства различны.

Белая жировая ткань доминирует над бурой. Механические свойства ее не являются факультативными, но, как отмечалось выше, отличаются в зависимости от локализации жировой клетчатки. Механические свойства клетчатки обеспечиваются различием в толщине перегородок, размерах жировых долек и их формой, которые неодинаковы даже в пределах одного сегмента конечности. Ячейки могут быть округлыми в глубоких слоях и прямоугольными или многоугольными в прилежащих к коже участках (Дьячкова Г.В., 1994).

Наиболее рыхлой и непрочной следует признать жировую клетчатку забрюшинного пространства. Кроме термоизоляции и защиты органов брюшной полости, она представляет собой опору для сосудисто-нервных структур и содержимого брюшной полости, прежде всего, в положении лежа. Нагрузка на данную ткань незначительна и, как следствие, жировые дольки крупные, а перегородки слабо выражены.

Меньший размер жировых долек у подкожной клетчатки на не опорных поверхностях тела – передней брюшной стенке, передней поверхности бедра и плеча, там также толще и междольковые перегородки. Эта закономерность еще более выражена в подкожно-жировой клетчатке поверхностей, приспособленных для опоры – ягодицы, пятки.

Ярким примером соответствия строения действующим силам, является жировая клетчатка ладоней и подошв. В данных областях сегментация, пожалуй, достигает своего предела. Здесь присутствуют мелкие и крупные дольки, отграниченные хорошо выраженными перегородками (Рис.1.13) (Sarrafian S.K., 1993). Содержимое долек находится под некоторым давлением, что хорошо проявляется при рассечении этой клетчатки - жировые дольки эвентрируют в рану.

Следует отметить, что жировая клетчатка данной локализации не участвует в трофике, а ее объем не меняется даже при недостаточном питании. Механические свойства жировой клетчатки допустимо определить, как вязкоупругие. Строение же можно охарактеризовать как септированный гель, что позволяет жировой клетчатке противостоять силам сжатия. Это обеспечивается за счет упругой эластичности междольковых перегородок и несжимаемости жира. При сжатии сила давления на гелеобразное содержимое дольки, по закону Паскаля, распределяется по всем направлениям одинаково (Рис.1.14).

Соответственно в междольковых перегородках появляются растягивающие силы и наблюдается деформация растяжения. Растяжению жировой клетчатки противодействует входящая в ее структуру рыхлая соединительная ткань, образующая перегородки. Они, растягиваясь и изгибаясь, сдавливают находящийся меж ними жир, препятствующий сближению противоположных междольковых перегородок.

Исследования показали, что клетчатка пяточной области содержит многочисленные упругие волокна, формирующие поверхностное и глубокое сплетения окружающие жировые дольки (Рис.1.15). Подобное же строение имеет и клетчатка в области головок плюсневых костей. Означенные особенности позволяют жировой клетчатке эффективно гасить ударные нагрузки, возникающие при ходьбе (Sarrafian S.K., 1993).

Потоки внутренних сил, возникающие в подкожной жировой клетчатке, рассеиваются и трансформируются. Именно септация подкожно-жировой клетчатки, то есть ее деление на дольки соединительно-тканными перегородками, способствует рассеиванию действующей нагрузки (Щуров В.А., 1986).

Жировую клетчатку вполне можно охарактеризовать как биомеханический трансформатор сил растяжения в силы сжатия и наоборот. Кроме этого, жировая клетчатка, за счет рассеивания способна изменять величины внутренних сил и их вектор. Благодаря этим свойствам она обеспечивает защиту сосудисто-нервных структур от внешних нагрузок, причем замечено, что величина удельного давления перекрытия просвета сосудов стопы выше артериального давления, при этом у спортсменов данный показатель существенно больше, нежели чем у людей, не занимающихся спортом (Щуров В.А., 1986). На основании данного наблюдения цитированный автор, делает вывод о том, что стимулом для перестройки соединительных тканей стопы должна быть сама нагрузка, инициирующая процессы адаптации. Как можно заметить из сказанного об устройстве жировой клетчатки, здесь также имеется взаимосвязь строения и действующих нагрузок.  

Рис.1.14. Схема рассеивания нагрузки в жировой ткани.

««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