426 (9)

Z kolei brak aktywności, brak dostatecznych obciąZeń fizycznych itp powoduje zanik koki i zmniejszenie jej wytrzymałości. Wynika to z praw Wolfa mówiącego. że struktura trabckulama (bcłec/kowa) tkanki kostnej w warunkach równowagi dostosowuje się do kierunków naprężeń głównych. Z lego prawa wynika teź. Ze ka/da zmiana obciążenia kości powoduje. Ze osie związane z kierunkami naprężeń głównych oraz osie kierunków anizotropowych me pokry wają się. co jest przyczyną dostosowywania się struktury kości do aktualnego stanu naprężenia. W trakcie zmian naprężeń dochodzi zatem do wewnętrznych przeobrażeń kości, przy czym szybkość tych przeobrażeń jest uwarunkowana wielkością działających naprężeń oraz szybkością ich zmian. Tak więc tkanka kostna podlega ciągłemu procesowi umacniania, osłabiania, mineralizacji, dcminerali/acji. sorpcji i resorpcji. Procesy le są nazywane remodrlingirm. Na ogół przyjmuje się. Ze zjawiska przebudowy kości są związane z cfckiamt chemicznymi i piezpeUktrycZJiymi. Generowanie efektu piezoelektrycznego /ilustrowano na rycinie 14.55.

Ryc. 14.55. Generowanie ładunków elektrycznych przeciwnych znaków podczas uginania kości (efekt pw/oelcitryczit) k

Jak widać z ryciny 14.55. w obszarze deformacji na przeciwległych powierzchniach kości generowane są potencjały o różnych znakach: dodatni - tu części rozciągniętej. ujemny - na ściśniętej. W zakresie odkształceń sprężystych wytworzona różnica potencjałów jest wprost proporcjonalna do naprężenia.

Powtarzające się naprężenia powodują koncentrację wapnia i zwiększają intensywność odpowiednich reakcji chemicznych. Natomiast wywołane zmianami naprężenia efekty piezoelektryczne powodują przyciąganie lub odpychanie jonów wapnia i innych pierwiastków, a w konsekwencji - ich przegrupowanie.

Najczęściej wyznaczanymi właściwx>ściami kości są moduły Younga. współczynnik Poissona. moduł sprężystości poprzecznej (KirchofTu) oraz wytrzymałość podczas rozciągania, ściskania oraz skręcania. Istnieją trzy główne metody pomiaru właściwości sprężystych kości:

-    pomiary za pomocą maszyn wytrzymałościowych, w których stosuje się znane obciążenia próbki i mierzy się wielkość odkształcenia;

-    pomiary prędkości rozchodzenia się fali dźwiękowej w kości oraz pomiary przemieszczeń punktów powierzchni danej struktury (interferometria holograficzna):

426