Красящая жидкая среда поступает и распространяется по путям наименьшего сопротивления току жидкости, то есть по костным сосудистым каналам, канальцам и щелям, под влиянием градиентов давления, создаваемых упругими деформациями. Показано, что независимо от вида механического воздействия на кость (нагрузка на изгиб или по аксиальной оси кости) гидродинамические эффекты проявляются во всей кости. Однако при динамических нагрузках на изгиб они проявлялись больше в диафизе, преимущественно на растягиваемой стороне, а при аксиальной нагрузке — в суставных концах костей. Кроме того, установлено, что степень их проявления выше при частоте нагрузки 1 Гц и зависит от величины и продолжительности приложения динамических нагрузок.

Таким образом, нами биомеханическими экспериментами впервые доказано, что влияние механических нагрузок на внутрикостное кровоснабжение реализуется через упругие деформации кости, вызывающие гидродинамические эффекты, степень проявления которых зависит от величины, частоты и продолжительности действия приложенной нагрузки. Указанный механизм влияния функциональной нагрузки на микроциркуляторное обеспечение, а следовательно, на метаболизм костной ткани и сохранение ее структурно-функциональной организации, необходимо учитывать при разработке новых методов управления адаптационными и компенсаторными процессами в костях.

Предложенная нами методика не только позволила доказать существование гидродинамических эффектов, но и произвести оценку их проявлений в различных отделах кости в зависимости от характера, частоты, величины и продолжительности деформирования.

С позиций полученных нами данных можно объяснить роль механического фактора, возникающего при функциональной нагрузке, в механизме физиологической перестройки костей.

Считаем, что в процессе фило- и онтогенеза человека и животных складывается определенный уровень двигательной активности, который можно определить как стереотип функциональной нагрузки (СФН), или суммарное постоянство среднего уровня двигательной активности. Естественно, что новые условия существования организма могут сопровождаться изменением уровня сложившегося стереотипа функциональной нагрузки в сторону его понижения или повышения.

В физиологических условиях, в рамках сложившегося СФН, структурная организация и форма кости обеспечивают относительно равномерное распределение механических напряжений, не допуская возникновения на отдельных участках кости функционального перенапряжения, то есть в норме всегда имеется соответствие структуры и формы кости предъявляемым к ней функциональным нагрузкам (анатомо-функциональное соответствие). Этим условиям соответствует и определенный уровень гидродинамических эффектов, способствующих обеспечению нормальной микроциркуляции, а следовательно, и циркуляторно-метаболического соответствия в костной ткани, при котором процессы остеогенеза и резорбции уравновешены и протекают однонаправлено во всей кости.

Стойкое изменение СФН в сторону повышения или понижения функции сопровождается усилением или ослаблением гидродинамических влияний упругих деформаций на кровоснабжение и, следовательно, метаболизм костной ткани. Усиление или ослабление гидродинамических влияний упругих деформаций приводит к перераспределительным нарушениям микроциркуляции, вызывающим активизацию процессов физиологической перестройки кости.

- Читать далее "Влияние двигательной активности на кость. Гидродинамика кости при сгибании"