УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРАБЕКУЛЯРНОЙ КОСТНОЙ ТКАНИ

Трабекулярная костная ткань представляет собой природный композитный материал с развитой иерархической структурой. Детальное изучение ее механических свойств важно как для понимания механизма возникновения травм, так и для разработки оптимальных конструкций для остеосинтеза, протезирования и замещения костных дефектов. Изучение механического поведения трабекулярной кости при циклической нагрузке является основополагающим для формирования современных подходов к профилактике, а также консервативному и хирургическому лечению переломов, так как в различных участках скелета костная ткань имеет разный запас прочности. Деформационное поведение при одноосном сжатии исследовалось на 5 цилиндрических образцах, изготовленных из фрагментов трабекулярной костной ткани латерального мыщелка большеберцовой кости человека. Изучено соотношение упругой и необратимой деформаций в трабекулярной костной ткани субхондральной области большеберцовой кости при одноосном сжатии в зависимости от величин прикладываемой нагрузки и общей деформации. Поэтапное нагружение осуществлялось с шагом 0,5 % до 10 % деформации, далее с шагом 1 % до 15 % деформации. Показано, что трабекулярная кость способна как к упругой, так и к пластической деформации. Упругие свойства костной ткани незначительно снижаются только при появлении макроскопических трещин в образце. Благодаря высокой пористости (30-90 %) и органическим компонентам, трабекулярная кость способна значительно деформироваться. Деформация менее ~3 % является упругой и, следовательно, не приводит к необратимым изменениям в трабекулярной костной ткани. При деформациях, превышающих 3 %, происходят необратимые изменения микроструктуры костной ткани, которые приводят к импрессионному перелому костей конечностей.

трабекулярная костная ткань, деформационное поведение, одноосное сжатие, необратимая деформация