Kortikální kost je hierarchálně organizovaná biokompozitní tkáň od nanoskopického do makroskopickému měřítka. Živá kostní tkáň má schopnost optimalizace struktur na všech jejích strukturálních úrovních. Optimalizuje funkce jednotlivých strukturálních domén a jejich chování. Předložená práce je zaměřena na nová pozorování struktur lidské femorální kosti. Cílem práce bylo ověřit a zejména zpřesnit soudobé poznatky o orientacích domén submikrostruktur, ve vybraných lokalitách kortikalis ve 2. až 5. strukturální úrovni. Autoři práce se zaměřili na fraktury (výlomová rozhraní kostí) v lokalitách laterální stěny proximální části pravého femuru. Pro exaktní pozorování strukturálních vzorků aplikovali elektronový skenovací mikroskop Quanta 450 s EDS-Apollo X detektorem. Strukturálními doménami 2. strukturální úrovně jsou nanovlákna (nanofibrily, resp. nanopruty). Soustavy orientovaných nanofibril vytvářejí domény 3. strukturální úrovně, tj. nanoskořepiny o tloušťkách cca 100–140 nm. Nanoskořepinové segmenty dále vytvářejí vrstevnaté válcovité mikrosloupce. – mineralizovaná mikrovlákna. Hierarchální struktury kortikalis umožňují postupně a velmi efektivně disipovat potenciální energii deformace do nižších strukturálních úrovní, a to tak, aby na nejnižší úrovni byly strukturální domény namá- hány tím nejjednodušším způsobem, tj. prostými tahy a/nebo tlaky. Vynikající biomechanické vlastnosti kortikalis jsou na všech jejich strukturálních úrovních výsledkem adaptace kostní tkáně na proměnná a kombinovaná vnější zatížení.
The living bone tissue, like other biological systems, has the ability of optimising these structures at all “its” structural levels, optimising their functions and their behaviour. The present paper is concerned with the new histological observation of human femoral cortical bone at the submicrostructural levels. The objective of this study is to verify and refine the descriptions of submicrostructures of the human diaphyseal compact bone (in selected localities of the human femoral diaphysis) with the scanning electron microscope. We apply the SEM – Quanta 450 with the EDS-Apollo X detector for exact determination of submicrostructures. As the domains of the 2nd structural level are mineralized nanofibrils, then dominant domains of the 3rd structural level are layered nanoshalls, creating the mineralized cylindrical columns, i.e. mineralized microfibres. Each mineralized nanoshell having the thickness of 100–140 nm is composed of parallel oriented mineralized nanofibrils (nanorods) having roughly the same orientation in the same shell nanolayer. The nano/substructural elements are formed (during the bone remodelation) under the influence of the dominant biomechanical features of torsional micromoments, microforces in tension and/or in compression.
- MeSH
- biologické modely MeSH
- biomechanika MeSH
- Haversův systém anatomie a histologie chemie MeSH
- lidé MeSH
- počítačová simulace MeSH
- pružnost MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- biomechanika MeSH
- čelisti anatomie a histologie MeSH
- dítě MeSH
- Haversův systém anatomie a histologie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mandibula anatomie a histologie MeSH
- maxila anatomie a histologie MeSH
- předškolní dítě MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- předškolní dítě MeSH
- senioři MeSH
The aim of the study was to analyze the structure and course of osteons in the compact bone of individual regions of the upper end of the femur and to consider the possible association with the course of typical peritrochanteric fracture lines. The issue of the architecture of this region has been dealt with by a number of authors since the first half of the nineteenth century, but until the present structural analysis it has been examined only by a few authors. We analyzed the structure of bones on specimens prepared by the method of repeated grinding, impregnating and polishing of the bone surface. We grounded and subsequently evaluated the bone in 20 dry specimens of the proximal femur, where the courses of the central vascular canals were described in the region of the femoral neck, the lesser trochanter, the greater trochanter, the intertrochanteric crest and line. The osteons were incorporated into a biomechanical model of the proximal femur and compared with the FEM model and correlation with the distribution of surface stresses was described. Certain areas were identified in the region of the trochanters where the course of osteons coincided with the course of the typical fracture lines of peritrochanteric fractures with typical fragments.
- MeSH
- analýza metodou konečných prvků MeSH
- barvení a značení MeSH
- biomechanika MeSH
- financování organizované MeSH
- fraktury krčku femuru patologie MeSH
- Haversův systém anatomie a histologie MeSH
- krček femuru anatomie a histologie MeSH
- lidé MeSH
- mrtvola MeSH
- povrchové vlastnosti MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- MeSH
- aneuploidie MeSH
- cytogenetické vyšetření metody statistika a číselné údaje MeSH
- exprese genu MeSH
- faktor VIII genetika MeSH
- femur anatomie a histologie MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- geneticky modifikovaná zvířata anatomie a histologie genetika MeSH
- Haversův systém anatomie a histologie MeSH
- králíci MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- králíci MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
- MeSH
- antropologie metody MeSH
- femur anatomie a histologie virologie MeSH
- Haversův systém anatomie a histologie MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kongresy MeSH
