3.4.4 Механические свойства
Прочность ШБК имеет строго
определенную зависимость от ее архитектоники. Прочность, предельные напряжения
смятия костной ткани ШБК найдены опытным путем. По данным А.И.Сеппо (1978) в
среднем предельные напряжения смятия в области первой системы трабекул в
юношеской возрастной группе 63 кгс/см2, в среднем возрасте 89 кгс/см2,
в пожилом 38 кгс/см2. В верхней части ШБК в области второй системы
трабекул среднее напряжение смятия в юношеской возрастной группе 58.9 кгс/см2,
в средней возрастной группе 83 кгс/см2, у пожилых 29.7 кгс/см2.
В средней части ШБК, в области треугольника Варда, среднее напряжение смятия в
юношеской возрастной группе 35 кгс/см2, в средней возрастной группе
30 кгс/см2, в пожилом возрасте 13.8 кгс/см2. Среднее
напряжение смятия кортикального слоя ШБК на верхней ее поверхности в средней
возрастной группе составляет 995 кгс/см2, а среднее напряжения
сдвига 199 кгс/см2, у пожилых напряжение смятия 667 кгс/см2,
сдвига - 127 кгс/см2. Кортикальный слой нижней поверхности ШБК у лиц
среднего возраста имеет среднее напряжение смятия 1339.5 кгс/см2,
сдвига 306.7 кгс/см2, в пожилом возрасте среднее напряжение смятия в
данной области 1240 кгс/см2, а сдвига 213 кгс/см2.
Приведенные цифровые данные свидетельствуют о том, что прочность костной ткани
находится в непосредственной связи со строением ШБК. Она выше в зонах с высокой
концентрацией костных пластинок и с возрастом уменьшается.
Большую работу по изучению
механических свойств костной ткани ШБК в различные возрастные периоды проделал
Е.П.Подрушняк (1972). Согласно его данным нагрузка необходимая для разрушения
образца костной ткани из верхней половины ШБК у лиц молодого возраста
составляет для мужчин 81 кг, для женщин 25 кг. В пожилом и старческом возрасте
у мужчин 49.30 кг, у женщин 21.30 кг. Предел относительного сжатия в данной
зоне у молодых мужчин 2%, у женщин 1.4%, в пожилом возрасте 1.8% и 1.1% в
старческом возрасте 1.0% и 1.7% соответственно. Величина работы, затраченной
для разрушения кости в этой области в пожилом возрасте меньше, чем в молодом и
старческом. В нижней половине ШБК нагрузка необходимая для разрушения образца
костной ткани у лиц молодого возраста составляет для мужчин 182 кг, для женщин
68 кг. В пожилом и старческом возрасте у мужчин 75.31 кг, у женщин 34.51 кг.
Величина работы, затраченной для разрушения кости в этой области наибольшая у
молодых мужчин 5.5 кг/см, а наименьшая у пожилых женщин 0.8 кг/см. В области
дуги Адамса значение разрушающей нагрузки у лиц молодого, пожилого и
старческого возраста у мужчин соответственно 209, 170, 190 кг, у женщин 350,
147, 280 кг. Предел относительного сжатия в зоне дуги Адамса у молодых мужчин
0.7%, у женщин 0.9%, в пожилом возрасте 1.5% и 1.0%, в старческом возрасте 1.5%
и 1.5% соответственно. Особенностью является то, что в данной области предел
относительного сжатия с возрастом увеличивается.
По данным Н.В.Бурдыгиной (2000)
максимальное среднее значение минеральной плотности ШБК выявляется у мужчин к
20 годам, а у женщин к 18-19 годам и постепенно медленно снижается к 50 годам.
Средний уровень минеральной плотности кости у женщин России 20-50 лет
составляет 1.005 г/см2.
Согласно А.В.Войтовичу (1999) в
пожилом возрасте, «…увеличиваются кристаллы гидроксиапатита, что ведет к
уменьшению прочности кости», кроме этого, в возрасте 60-80 лет «…содержание
минеральных веществ снижено на 8% по сравнению с лицами в возрасте 40-50 лет,
что приводит к ухудшению как прочностных, так и деформационных характеристик
кости».
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
Биомеханика и морфомеханика