Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Математика. Механика. Информатика

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)

Для цитирования:

Акулич Ю. В., Брюханов П. А., Мерзляков М. В., Сотин А. В. Определяющие соотношения структурной адаптации костной ткани // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Математика. Механика. Информатика. 2011. Т. 11, вып. 2. С. 54-61. DOI: 10.18500/1816-9791-2011-11-2-54-61

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
25.04.2011
Полный текст:
скачать
(downloads: 181)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Механика
УДК: 
531/534:[57+61]
DOI: 
10.18500/1816-9791-2011-11-2-54-61

Определяющие соотношения структурной адаптации костной ткани

Авторы: 
Акулич Юрий Владимирович, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Брюханов Павел Анатольевич, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Мерзляков М. В., Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Сотин А. В., Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Аннотация: 

Для кортикальной и трабекулярной костной ткани предлагаются определяющие соотношения функциональной адаптации структуры, устанавливающие связь скорости изменения радиуса пор с деформационным стимулом адаптации и активностью костных клеток. Развитый подход учёта клеточной активности является альтернативой известному экспериментальному методу Frost’а базовых многоклеточных единиц и позволяет распространить клеточный механизм ремоделирования на процесс функциональной адаптации.

Ключевые слова: 
костная ткань
структурная адаптация
определяющее соотношение
деформационный стимул
активность костных клеток
Список источников: 
  1. Hegedus D.H., Cowin S.C. Bone remodeling II: small strain adaptive elasticity // J. of Elasticity. 1976. Vol. 6, No 4. P. 337–352.
  2. Martin R.B. The effects of geometric feedback in the development of osteoporosis // J. of Biomechanics. 1972. Vol. 5. P. 447–455.
  3. Демпстер Д.В. Ремоделирование кости // Риггз Б.Л., Мелтон III Л.Д. Остеопороз. M.; CПб.: Изд-во Бином, Невский диалект, 2000. С. 85–100.
  4. Underwood E.E. Quantitative Stereology. Reading, MA: Addison-Wesley Publishing Co., 1970. 232 p.
  5. Martin R.B. The usefulness of mathematical models for bone remodeling // Yearbook of Physical Anthropology. 1985. Vol. 28. P. 227–236.
  6. Hart R.T., Davy D.T. Theories of bone modeling and remodeling // Bone mechanics / ed. S.C. Cowin. Bossa Raton: CRS Press, 1989. P. 253–277.
  7. Hazelwood S.J., Martin R.B., Rashid M.M., Rodrigo J.J. The mechanistic model for internal bone remodeling exhibits different dynamic responses in disuse and overload // J. of Biomechanics. 2001. Vol. 34. P. 299– 308.
  8. Frost H.M. Mathematical Elements of Lamellar Bone Remodeling. N.Y.: Springer, 1964. 246 p.
  9. Кнетс И.В., Пфафрод Г.О., Саулгозис Ю.Ж. Деформирование и разрушение твердых биологических тканей. Рига: Зинатне, 1989. 317 с.
  10. Акулич А.Ю., Акулич Ю.В., Денисов А.С. Определение параметров структуры губчатой кости проксимального отдела бедра человека по оптической плотности рентгенологического изображения // Известия вузов. Поволжский регион. Медицинские науки. 2007. No 1. С. 3–11.
  11. Martin R.B., Burr D.B., Sharkey N.A. Skeletal Tissue Mechanics. N.Y.: Springer, 1998. 392 p.
  12. Parfit A.M. Bone age, mineral density, and fatique damage // Calcified Tissue Intern. 1993. Vol. 53. P. 82– 86.
  13. Cowin S.C. Structural adaption of bone // Applied Mechanics Review. 1990. (Supplement). Vol. 43, No 5. P. 126–133.
  14. Jacobs C.R., Simo J.S., Beaupre G.S., Carter D.R. Adaptive bone remodeling incorporating simultaneous density and anisotropy considerations // J. of Biomechanics. 1997. Vol. 30, No 6. P. 603–613.
  15. Cowin S.C., Weinbaum S., Zeng Y. A case for bone canaliculi as the anatomical site of strain generated potentials // J. of Biomechanics. 1995. Vol. 28, No 11. P. 1117–1126.
  16. Salzstein R.A., Pollack S.R. Electromechanical potentials in cortical bone - experimental analysis // J. of Biomechanics. 1987. Vol. 20. P. 271–280.
  17. Weinbaum S., Cowin S.C., Zeng Y. A model for the excitation of osteocytes by mechanical loading-induced bone fluid shear stresses // J. of Biomechanics. 1994. Vol. 27, No 3. P. 339–360.
  18. Стецула В.И., Бруско А.Т. Механизм адаптационной перестройки костей // Структура и биомеханика скелетно-мышечной и сердечно-сосудистой систем позвоночных: сб. науч. тр. Киев: Наук. думка, 1984. C. 141–143.
  19. Knothe-Tate M.L., Niederer P., Knothe U. In vivo tracer transport through the lacunocanalicular system of rat bone in an environment devoid of mechanical loading // Bone. 1998. No 22. P. 107–117.
  20. Neidlinger-Wilke C., Stall I., Claes L., Brand R., Hoellen I., Rubenacker S., Arand M., Kinzl L. Human osteoblasts from younger normal and osteoporotic donors show differences in proliferation and TGF-3 release in response to cyclic strain // J. of Biomechanics. 1995. Vol. 28. P. 1411–1418.
  21. Сотин А.В., Акулич Ю.В., Подгаец Р.М. Модель адаптивной перестройки кортикальной костной ткани // Рос. журн. биомеханики. 2001. Т. 5, No 1. С. 24–32.
  22. Регирер С.А., Штейн А.А., Логвенков С.А. Свойства и функции костных клеток: биомеханические аспекты // Современные проблемы биомеханики. Механика роста и морфогенеза. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. Вып. 10. C. 174–224.
  23. Lanyon L.E. Functional strain in bone tissue as an objective and controlling stimulus for adaptive bone remodeling // J. of Biomechanics. 1997. Vol. 20, No 11. P. 1083–1093.
Поступила в редакцию: 
25.03.2011
Принята к публикации: 
25.03.2011
Опубликована: 
25.04.2011
  • 946 просмотров