Рассуждение о морфомеханике. 1.3.3 Увеличение размеров

1.3.3 Увеличение размеров

Пожалуй, первым из биологических процессов влияющих на механические свойства тканей следует назвать рост. Рост живой системы, есть увеличение ее размеров. Его можно считать неотъемлемым свойством жизни, ее отличительной чертой. Практически любой живой организм, развиваясь в онтогенезе, увеличивает свои размеры, или иными словами – растет. Однако следует уточнить, что рост происходит до определенного предела, и речь об этом пойдет несколько ниже.

Параллельно, как правило, идут другие процессы, изменяющие ткань качественным образом, что принято именовать развитием. Под ростом тканей, как составной части многоклеточного организма, понимают увеличение числа образующих их клеток с пропорциональным увеличением количества межклеточного вещества. Энциклопедический словарь медицинских терминов рост трактует как «увеличение массы организма (особи), органа или участка ткани за счет увеличения количества и размеров клеток и неклеточных образований».*

Увеличение числа клеточных элементов происходит благодаря делению клеток, либо тех, что присутствуют в ткани, либо клеток предшественников, расположенных в других областях организма, которые в последствие переселяются в данную ткань. Увеличение количества межклеточного вещества происходит вследствие синтеза его компонентов клетками данной ткани.

Рост ткани — это, прежде всего, увеличение ее объема. Особенностью роста, как биологического процесса, является то, что происходят лишь количественные изменения живой системы, а не качественные характеристики. Ранее обращалось внимание, на то, что организм в течение жизни испытывает действие примерно одних и тех же механических факторов. Величины действующих на ткани сил, хотя и подвержены изменению, все-таки остаются в неких границах, существенно не меняясь. Аналогично можно сказать и о действующих в тканях напряжениях.

Увеличение объема ткани, наблюдающееся при ее росте, бесспорно, должно отразиться на величинах действующих в тканях напряжений. Как известно напряжение прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади, на которую воздействует данная сила. Следовательно, величина напряжений будет уменьшаться, при увеличении объема ткани и действии постоянной силы. Позволим высказать мысль о том, что рост есть один из биологических процессов, который позволяет живым системам регулировать, а именно уменьшать, уровень действующих в его тканях и органах напряжений.

Другим биологическим процессом, влияющим на объем ткани или органа, является гипертрофия. Увеличение объема, наблюдающееся при этом, происходит за счет увеличения размеров, а не количества отдельных гистологических элементов (Бойчук Н.В. и соавт., 1997). Чаще всего термин гипертрофия относится к клеткам, и практически не применяется по отношению к элементам межклеточного вещества.

Пожалуй, самым известным примером гипертрофии является развитие скелетной мышечной ткани. До возраста одного года скелетная мышечная ткань увеличивается посредством деления клеток, в дальнейшем же рост мышц обусловлен исключительно удлинением и утолщением отдельных волокон, то есть их гипертрофией. Утолщение мышечных волокон происходит путем увеличения числа миофибрилл и образующих их миофиламентов (Хэм А., Кормак Д., 1983).

Мышечная гипертрофия также наблюдается при интенсивной физической нагрузке, целенаправленных спортивных тренировках. У лиц, занимающихся спортом, происходит гипертрофия не только скелетных мышц, но и сердечной мышечной ткани. Отмечающееся увеличение размеров сердца, прежде всего, связано с утолщением и удлинением кардиомиоцитов (Циммерман М. и соавт., 1996), а не с изменением их числа.

Необходимость в перекачивании больших объемов крови, и повышении артериального давления, неизбежно увеличивает нагрузку на сердечную стенку, повышает действующее в ней напряжение. Это может происходить, например, при усиленной физической нагрузке. Благодаря увеличению объема мышечных тканей, значение возникающего в сердечной стенке напряжения, при той же величине нагрузки, будет меньше, чем, если бы процесса гипертрофии не наблюдалось.

Соответственно, гипертрофию можно рассматривать, как еще один биологический процесс, позволяющий уменьшить действующее напряжение в мышечной ткани и, в то же время, его повысить в сопряженных с мышцами структурах.

Процессом близким к гипертрофии и росту, также увеличивающим объем ткани, является гиперплазия. Гиперплазия определяется как «увеличение числа клеток, внутриклеточных структур, межклеточных волокнистых образований».** Данный биологический процесс можно наблюдать на примере гладкой мышечной ткани матки. В период беременности отмечается увеличение толщины миометрия, не только за счет гипертрофии ранее существовавших гладкомышечных клеток, но и за счет вновь образующихся путем деления (Хэм А., Кормак Д., 1983).

Увеличение объема матки происходит параллельно с ростом плода, плаценты, плодных оболочек и накоплением околоплодных вод. Первое и последнее обстоятельство, наряду с тонусом матки, существенно влияют на давление в данном органе. Благодаря утолщению стенок матки и увеличению объема действующие напряжения в ее стенках, в норме, не превышают критических значений. Давление околоплодных вод, растягивающих матку, при нормально протекающей беременности, компенсируется гипертрофией и гиперплазией миометрия, предотвращая тем самым разрыв стенок.

* Энциклопедический словарь медицинских терминов: В 3-х томах. / Гл. ред. Б.В. Петровский. - Т.3. - М.: Советская энциклопедия, 1984. - С. 61.

** Энциклопедический словарь медицинских терминов: В 3-х томах. / Гл. ред. Б.В. Петровский. - Т.1. - М.: Советская энциклопедия, 1983. - С. 279-280.

««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