3462403313

9

całego ciała, podczas gdy jednocześnie muszą pozostawać podatne w celu zabezpieczenia przed uszkodzeniami tkanek mięśni. Chrząstka, z drugiej strony, jest narażona na obciążenia ściskające i działa jak „poduszka” w stawach w celu rozprowadzenia obciążenia na kości. Wytrzymałość na ściskanie kolagenu jest określona głównie przez kolagen, tak jak w ścięgnach i wiązadłach, jednak ponieważ kolagen jest podobny do „mokrej igły”, musi być podtrzymany przez połączenia mostowe glycomioglycanu, który również wiąże wodę i tworzy nieścisłą tkankę zdolną do przenoszenia obciążeń ściskających.

- modelowanie układu mięśniowo-szkieletowego: modele biomechaniczne układów mięśniowo-szkieletowych. Wykazano, że zastosowane obciążenia i wynikające stąd naprężenia oraz odkształcenia mogą wpływać na własności tkanek żywych. Przeprowadzane są badania w dziedzinie wzrostu i modelowania jako odpowiedź na zadane obciążenie. Wpływ podwyższonego ciśnienia krwi na mechanikę ścian arterii, zachowanie kardiomiozyny w sercu z zawałem oraz wzrost kości w odpowiedzi na ćwiczenia, to szeroko stosowane przykłady modelowania żywej tkanki jako bezpośredniej konsekwencji zastosowanego obciążenia.

Podsumowując problematykę badań biomechanicznych w ostatnich latach, warto przypomnieć mit o Dedalu i Ikarze (rys. 1.3), który mówi o potędze ludzkiej woli w dążeniu do wolności i opanowania żywiołów przyrody [46], Uwięzieni przez króla Minosa, zapragnęli odzyskać wolność i zbudowali skrzydła z piór i wosku. Ikar, który nie słuchał przestróg ojca, wzbił się zbyt wysoko w powietrze. Wosk stopił się wskutek ciepła promieni słonecznych i runął do morza, gdzie zginął. Czy smutny finał tego lotu jest przestrogą przed sięganiem po rzeczy nieosiągalne, czy może, ze współczesnego punktu widzenia, niedoskonałą wersją nauki o materiałach i prawach aerodynamiki? Należy pamiętać, że nie ma granic postępu, granic stosowania nowych technologii. To tylko nasza świadomość jest taka granicą.

Rys. 1.3. Dedal z synem budują skrzydła [46]

Rola biomechaniki wciąż wzrasta. Wobec wydłużania się długości życia i postępującego procesu starzenia się ludności świata, konieczny jest postęp w ergonomii stanowisk pracy, nowe rozwiązania sztucznych narządów i implantów, oprzyrządowania rehabilitacyjnego i zrobotyzowania urządzeń do