Биологиялық материалдың серпінділік қасиеттері



Дата30.10.2022
өлшемі45,5 Kb.
#46318

Биологиялық материалдың серпінділік қасиеттері. Деформация.

Сүйектер дененің ішінде оны тік ұстап тұратын, аяқ-қолдары мықты ететін тірек ететін тірек құрайды, сондай-ақ ішкі ағзаларды қорғайды.


Әдетте, сүйек коллаген, минералдар мен сүйек кемігін қамтитын үш қабаттан тұрады. Сыртында сүйек қабығы болады. Қатты сүйектің серпінділік қасиеттері негізінен нәруызбен (коллаген) және минералды құрамдарымен байланысты болады. Минералдар сүйек массасының 70%, ал коллаген-шамамен 20% құрайды. Сүйек қатты болу үшін кальций, фосфор сияқты минералдардың кристалдарынан және ауырлық түскен кезде сүйек аздап майысу үшін коллаген талшықтарынан құралады. Ортаңғы қабат-араның кәріздеріне ұқсайтын ұсақ ұяшықтары бар кемікті дене. Ең ортада жаңа жасушалар түзетін сүйек кемігі орналасқан.
Сүйекті құрайтын материалдардың механикалық кернеуге реакциялары әр түрлі болып келеді. Мысалы, өгіздің тізе-аяқ сүйектерінің серпінділік қасиеттерін зерттеуде, минералды құрамдардың сығылу кедергісінде-30%, ал созылу кедергісінде-5% үлесі бары анықталды. Ал нәруыз сығылуға 0,1% -ке аз, ал созылуға 7%ке тең кедергі көрсетеді. Бұл нәруыз молекулаларының серіппе тәрізді құрылысын байқатады. Зерттеу нәтижесі сүйектің кейбір бөліктерінің әлсіз, кейбір бөліктерінің беріктігін аңғартты.
І кестеде Юнг модулінің мәні мен сүйектің құрамды бөліктерінің серпінділік модульдері көрсетілген. (өгіздің аяқ-тізе сүйектері үшін алынған мәліметтер)
І кесте




Сығылу

Созылу

Юнг модулі 1010 Па

Сығылуға беріктік, 107 Па

Юнг модулі 1010 Па

Созылуға беріктік, 107 Па

Тұтас сүйек Минералдар
Нәруыздар

1,02
0,64
0,004

14,7
4,4
0,01

2,24
1,66
0,02

9,8
0,5
0,7

Тұтас сүйектің және оның құрамды бөліктерінің (минералдар мен нәруыздар) «сығылу-созылу» тәуелділігінің схемалық бейнеленуі:


1-сурет

Созылу
деформациясы

Нәруыз
Минерал

Сығылу
кернеуі

Тұтас
сүйек



Созылу
Деформациясы

Созылу
кернеуі



Ағза тіндерінің сығылу мен созылуға беріктігі (сондай-ақ, Юнг модулі де) жануардардың құрылыстары әр түрлі болса да, түрлеріне аз мөлшерде байланысты болады. Тін, бұлшық ет сияқты жұмсақ биологиялық материалдардың сүйек және басқа қатты материалдардың серпінділік қасиеттерінен ерекшелігі бар, серпіндік қасиеттері бар. Бұл жұмсақ биологиялық материалдар резеңке тәрізді болып келеді, оларды эластомер қатарына жатқызады. Эластомерлерді сүйекті материалдардан үш негізгі қасиеттері бойынша ажыратады.:


1. Сүйекті материалдардың серпінділігі сығылу (1-сурет) және созылудың сызықты графигімен ерекшеленсе, эластомерлер S – пішінді тәуелділікте болады
2. Сүйекті материалдар үшін Юнг модулі 1010 Па-ға тең шамамен бірдей мәнге ие болады. Эластомерлер үшін Юнг модулі кернеуге байланысты 105 – 106 Па шамасында өзгереді.
3. Сүйекті материалдардың шекті созылуы 0,01-ге тең, ұзындықтың өзгеруінің 1% құрайды. Эластомерлер ұзындықтың екі-үш есеге өсуіне шыдай алады.
Кесте ІІ.




Сығылуға беріктік,
107 Па

Созылуға беріктік,
107 Па

Адам
Ат
Сиыр
Жабайы шошқа
Шошқа
Страус

12,4
12,1
11,3
10,0
8,8
7,1

17,0
14,5
14,7
11,8
10,0
12,0



Сүйектер жас үлғайған сайын өзгере ме?
Иә, мәселен сәбидің сүйегі ересек адамның сүйегіне қарағанда икемді және жұмсақ.. Сондықтан олардың сүйектері сынудан бұрын майысуға бейім. Бұл жиі құлап немесе бір жерін ұрып алып жататын балалар үшін қолайлы. Сонымен қатар баланың баланың қаңқасында 340 сүйек болса, ересек адамның денесі 206 сүйектен тұрады. Өйткені балалық шақта кейбір сүйектер бірігіп бір сүйекті құрайды. Сүйектер 20 мен 45 жас аралығында нақты қалыптасып бітеді және жақсы қызмет атқарады. Кейінірек сүйектер қатайып, икемділігін жоя бастайды, сондықтан олар майысудың орнына сынғыш келеді.


Сен білесің бе?

  • Сүйектер дененің бестен бір бөлігін құрайды, үштен бірі судан тұрады.

  • Бас сүйекте 22 сүйек бар, оның 14-і бет, 8-і бас ми сүйегі.

  • Ең ұсақ сүйектер – құлақтағы ұсақ үш сүйек

  • Ең ұзын сүйек – бүкіл дененің төртен бір бөлігін құрайтын сан сүйегі.


Достарыңызбен бөлісу:




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет