Изучение влияния пониженной или повышенной функциональной нагрузки на биомеханические свойства кости показало, что предел механической прочности целой остеопоротично измененной кости или крупных поперечных образцов ее снижен, а при развитии гипертрофических изменений в костях повышен.

Однако исследование механической прочности небольших образцов костей, гомогенность которых была большей, показало, что при повышении, как и при понижении функциональной нагрузки, предел механической прочности образцов костей, биохимический состав костной ткани, ультраструктура, минеральная насыщенность и соотношение органических и минеральных компонентов практически одинаковы.

Следовательно, при повышении или понижении функциональной нагрузки в физиологических пределах изменяется структурная организация кости как органа, а не структура костной ткани и ее основного вещества. Эти данные свидетельствуют о необходимости изучения взаимоотношений структуры и функции костей на тканевом, органном и межорганном уровнях ОДА.

Многочисленные примеры зависимости формы и строения костей от условий функциональной нагрузки дает ежедневная клиническая практика. Благодаря методу прижизненного рентгенологического исследования стало возможным наблюдать изменения ОДА у лиц разного возраста, различных профессий в динамике. Попытки объяснить условия возникновения физиологической перестройки костей под влиянием биомеханических факторов предпринимались уже давно.

Так, ортогональная, крановая или траекторная теория базируется на сходстве формы некоторых костей с инженерными конструкциями. Это дало возможность произвести математические расчеты на моделях костей и на основании полученных данных считать, что костные перекладины располагаются по направлению сдавливающих и растягивающих напряжений, возникающих в кости в процессе функции ОДА.

Против траекторной теории резко возражала Triepel и, ссылаясь на строение тел позвонков, считала, что кости одинаковой формы должны иметь одинаковою структуру независимо от их функции. Эти представления утвердились в литературе как теория гармонического влияния. В то же время некоторые авторы на основании изучения анатомических и гистологических препаратов считают, что силы, действующие на проксимальный отдел бедренной кости, являются, в основном, сдавливающими, поэтому траекторная теория не состоятельна.

По их мнению, спиральная форма проксимального отдела бедренной кости обусловлена функцией мышц, воздействующих на тазобедренный сустав. Эта точка зрения была подтверждена данными тензометрических исследований. Биомеханическими экспериментами с использованием также тензометрических методов было установлено, что шейка бедренной кости при воздействии физиологической нагрузки "работает" на сжатие, а не на изгиб, как предполагали сторонники крановой теории.

- Читать "Ортогональная теория развития костей. Биоэлектрическая теория формирования костей"