Skrimšļu biomehānika

Question 1

Ko klāj skrimslis?

Answer 1

Sinoviālo locītavu virsmas

Question 2

Ko nozīmē fizioloģiski izolēti audi?

Answer 2

Bez asinsvadiem, limfas vadiem un nerviem

Question 3

Hialīnā locītavu skrimšļa funkcijas

Answer 3

1. Sadalīt locītavas virsmas noslogojumu uz lielāku laukumu
2. Atļaut locītavas pretējo virsmu kustības attiecībā vienai pret otru ar minimālu berzi un nolietošanos.

Question 4

Hondrocīti

Answer 4

Skrimšļa šūnas(mazāk par 10% no skrimšļa tilpuma)
Dziļajā zonā - 30%
Vidējā - 40-60%
Virspusējā - 10-20%
Ražo, izdala un uztur ekstracelulāro daļu -starpšūnu vielu

Question 5

No kā veidota skrimšļu starpšūnu viela?

Answer 5

Protoglikānii - 4-7% no mitra svara
Kolagēna 2 tpia fibrillas - 15-22% mitra svara
Ūdens, neorganiskie sāļi, glikoproteīni, lipīdi - 60-85%

Question 6

Kolagēns

Answer 6

• visbagātākais proteīns cilvēka ķermenī
• sastāv no 3 prokolagēna polipeptīdu ķēdēm
• tās veido tropokolagēna molekulas 1,4 nm diametrā un 300 nm garumā
• tās polimerizējas lielākās kolagēna fibrillās
• Šķērssaites dod fibrillām lielu stiepes izturību

Question 7

Kolagēna novietojums skrimslī

Answer 7

virspusējā – tangenciālā zona (10-20% no biezuma) šķiedras paralēli skrimšļa locītavas virsmai
vidusdaļa (40-60%) – homogēni dispersi novietotas šķiedras
dziļā zona ( 30%) – šķiedras veido radiāli novietotus kūlīšus
kūlīši šķērso robežlīniju (tidemark) ar kalcificētu skrimsli, kas nostiprina skrimsli pie apakšā esošā kaula

Question 8

Kad skrimsls ir izturīgs, kad nē?

Answer 8

Izturīgs trakcijā
Viegli padodas kompresijā

Question 9

Vai skrimslis ir anizotropisks?

Answer 9

Jā

Question 10

Proteoglikāns

Answer 10

Lielas proteīna- polisaharīdu molekulas kā monomēri vai kā agregāti

Question 11

Ūdens sadalījums skrimslī

Answer 11

• Visvairāk tuvumā pie locītavas virsmas – 80%
• 65% - dziļākajā zonā
• Svarīga nozīme – nes skrimslī barības vielas , izvada atkritumus, veic gāzu apmaiņu
• 30% - saistīts ar kolagēna šķiedrām
• 70% šķidruma var pārvietoties – tas ir svarīgi skrimšļa mehāniskajai uzvedībai un locītavu eļļošanās jeb lubrikācijas procesam

Question 12

Mijiedarbība starp komponentēm jeb Donnan osmotiskais spiediens

Answer 12

• Kad parādās spiediens uz skrimsli, deformācija rodas primāri no proteoglikāna molekulas samazināšanās
• Rodas iekšējs spiediens – šķidrums pārvietojas ārā no skrimšļa
• Proteoglikānu koncentrācija palielinās - notiek osmotiskas tūskas process – rodas repulsīvi spēki, kas līdzsvaro ārējo spēku

Question 13

Pie kādas deformācijas neizmainas tilpums un spiediens skrimšļa iekšpusē?

Answer 13

Nobīdes deformācijas

Question 14

Kādas ir skrimšļa mehāniskās īpašības?
(Kā izprotu būtiskākās, vēl ir piem. mijiedarbība starp komponentēm, bet tas šķiet tā, vienkārši pateikt, ka kaut kas tur notiek)

Answer 14

-Donnan osmotiskais spiediens
-2 fāzu viskoelastiska stresa relaksācija
-Pie trakcijas – izturīgāks paralēli sprieguma līnijām - kolagēna šķiedras novietojas paralēli trakcijas virzienam
-Pie tikai nobīdes deformācijas neizmainās tilpums un arī spiediens skrimšļa iekšpusē
-Robežlubrikācija (eļļošana) ar glikoproteīna molekulām
-Hidrodinamiskā lubrikācija – šķidruma slānītis parasti plānāks nekā 20 mikrometri – lieli smagumi īsu momentu
-Elastohidrodinamiskā lubrikācija
-Šķidruma eksudācija – izdalīšanās locītavas spraugā un atpakaļ iesūkšana(,piemēram, staigājot)
-sinoviālā šķidruma ultrafiltrācija par viskozu gelu – tajā paliek lielās hialuronskābes makromolekulas, kuras nevar tikt iesūktas skrimslī – tas notiek ilgstoši stāvot

Question 15

Kādi ir skrimšļa izdilšanas iemesli?

Answer 15

• Adhezīvais – kad 1 virsma pielīp otrai slīdēšanas laikā
• Abrazīvais – kad cietāks materiāls saskrāpē mīkstāko – skrimslis zaudē daļiņas
  *Noguruma novalkāšanās: mikrobojājumi atkārtoti – lieli
  svari īsāku periodu vai mazi - ilgā laika posmā