Рассуждение о морфомеханике. 6.1.11 Повреждение кости

  

6.1.11 Повреждение кости

Выше отмечено, что механический фактор способен влиять на строение и форму кости. Изменения в ней могут происходить как при повышении, так и при понижении нагрузки. Вместе с тем при воздействии сил, рядом исследователей описываются не только приспособительные явления в кости, но и ее разрушение. Почему это происходит, где грань между созидающей и повреждающей нагрузкой? В отдельных случаях наблюдается перелом, в других «рассасывание» кости, в-третьих «патологическая перестройка» … «Переломы… кости возникают, как правило, в связи с единовременным воздействием запредельного напряжения». Вместе с тем эксперименты Stadler et al. (1982) продемонстрировали, что большое напряжение на поверхности кости, вызванное периодическим сжатием, приводило к ее рассасыванию (Мюллер М.Е. и соавт., 1996).

Замечено, что «…на месте наибольшего напряжения кости…» образуются ее микропереломы (Волков М.В., Нефедьева Н.Н., 1974). Подобное явление адаптацией костной ткани к нагрузке назвать никак нельзя.

Известно, что целостность кости может быть нарушена по типу патологического перелома в результате нетравматического воздействия. Такая ситуация возможна, когда «…функциональная нагрузка превосходит функциональную выносливость кости». Мыслимы три варианта:

1)       при нормальной «выносливости» кости, нагрузка на нее повышена;

2)       «выносливость» кости снижена, при нормальной нагрузке, например, при местных или общих заболеваниях скелета;

3)       «выносливость» кости снижена, по тем же причинам, что сочетается с повышенной нагрузкой.

Даже незначительная нагрузка может оказаться повышенной, когда она «…не чередуется с достаточно продолжительным выключением из активной деятельности, с покоем и отдыхом». В генезе патологического / усталостного перелома «…большую роль играет фактор времени, ритмичная нагрузка кости с недостаточно продолжительной фазой отдыха». Процесс разрушения кости протекает медленно и начинается на ее поверхности. Усталостные переломы и зоны перестройки возникают в местах концентрации напряжений. Если при усталостных переломах возникают субмикроскопические трещины, то перестройка является результатом резорбции кости (Маркс В.О., 1978).

Общеизвестно, что под влиянием нагрузки костная ткань разрушается. С позиции сопромата костная ткань является композитом, имеющим анизотропные свойства. Ее разрушение происходит по тем же законам, что и разрушение небиологических материалов. Разрушению всегда предшествует разной степени выраженности пластическая деформация. Выраженность пластической деформации зависит от характера и скорости нагружения, направления главных растягивающих и сжимающих напряжений, объемного напряженного состояния, а также от массы костной ткани и степени ее минерализации (Янковский В.Э. и соавт., 1991). Как видно, здесь главные напряжения вызывают почему-то не адаптацию, а разрушение. Это отчасти противоречит уточнению закона Вольфа, которое сделали И.Ф.Образцов, М.А.Ханин (1989).

Подразумевая возможность разнонаправленного ответа кости на воздействующую нагрузку, Б.А.Зимин и соавт. (2001) ввели «параметр биомеханической адаптации» костной ткани» - характеризующий ее индивидуальные свойства и определяющий коэффициент запаса ее прочности.

Приспособление, бесспорно, явление свойственное живому. Однако обнаружено, что и девитализированная кость так же может «приспосабливаться». В частности, экспериментально установлено, что вследствие локального сжатия проявляется эффект ползучести кости только в течение первых трех суток порядка 78×10^-6 м при усилии 150±2 Н (Буряков А.Т., Метерский В.Я., 1993).

 

««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