Механічні властивості кісткової тканини

Кость є твердим тілом, для якого основними властивостями є міцність і пружність.

Міцність кістки - це здатність протистояти зовнішній руйнує силі. Кількісно міцність визначається межею міцності і залежить від макро- і мікроскопічною конструкції і складу кісткової тканини. Що стосується макроскопічної конструкції, то кожна кістка має специфічну форму, що дозволяє витримувати найбільше навантаження в певній частині скелета.

Внутрішня конструкція кістки, як вже було показано раніше, також складна. Остеон, або гаверсових система, - це порожня циліндрична трубка, стінки якої побудовані з безлічі пластин. Відомо, що в архітектурних спорудах порожнисті колони (трубчасті) мають велику міцність на одиницю маси, ніж цільні. Отже, вже тільки остеонами конструкція кістки передбачає високу ступінь міцності кістки. Групи остеонов, розташовуючись по лініях найбільших навантажень, формують кісткові перекладини губчастої речовини і кісткові пластинки компактної речовини. Необхідно враховувати, що в місцях найбільших навантажень кісткові перекладини розташовуються дугоподібно (арково). Арочні системи, поряд з трубчастими, відносяться до числа найбільш міцних. Арочний принцип будови перекладин губчастої речовини характерний для проксимального епіфіза стегнової кістки, для губчастої речовини п'яткової кістки і т. Д.

На міцність істотно впливає і склад кістки. При декальцінаціі кістка легко згинається, стискається і скручується, при підвищенні вмісту кальцію вона стає крихкою.

Міцність кістки у здорової дорослої людини більше, ніж міцність деяких будівельних матеріалів, вона така ж, як у чавуну. Дослідження з вивчення міцності проводилися ще в минулому столітті. Так, за даними П. Ф. Лесгафта, стегнова кістка людини при розтягуванні витримувала навантаження 5500 Н / см 2. при стисненні - 7787 Н / см 2. Великогомілкова кістка витримувала навантаження при стисненні 1650 Н / см. що може зрівнятися з вантажем, що дорівнює масі тел більш ніж 20 осіб. Зазначені цифри свідчать про високий ступінь резервних можливостей кісток по відношенню до різних навантажень.

Зміна трубчастої структури кістки (як макро-, так і мікроскопічної) знижує її механічну міцність. Наприклад, після зрощення переломів трубчасті будову порушується, міцність кісток істотно зменшується.

Пружність кістки - це властивість набувати вихідну форму після припинення впливу факторів зовнішнього середовища. Пружність кістки дорівнює пружності твердих порід дерева. Вона так само, як і міцність, залежить від макро- і мікроскопічною конструкції і хімічного складу кістки.

Таким чином, механічні властивості кістки - міцність і пружність - обумовлені оптимальної комбінацією містяться в ній органічних і неорганічних речовин.


хвороби суглобів
В.І. Мазуров

Схожі статті