骨大小和形狀結構機械多細胞分析顯微鏡
生物力學
持續施加在骨骼上的物理作用是胚胎期和產后期影響發育的主
要外在因素。作用于骨的物理作用的變化導致骨變形和骨疾病。關
節部位的軟骨厚度也是物理活動導致的局部壓力環境的結果。上世
紀末,人們認識到生物力學能影響骨結構,人們把它叫做沃爾夫定
律:骨對壓力有所反應,導致結構變形,骨應變是衡量形變的尺度
。
骨能經受形變,因為骨內的膠原承擔拉伸強度,而羥基磷灰石
晶體能承擔壓力強度j然而,壓力能導致骨裂或繼發的骨生長改變
、建造或改建。足夠大的彎曲應力導致骨骼彎曲,壓力作用于凹面
而張力作用于凸面。
生長中的動物,機械力能導致骨縱向生長來增大骨體積,導致
影響骨大小和形狀兩方面的建造另一方面,生物力學效應誘導的
負荷對成年個體的骨質量并無太大影響,但能控制已存在骨小梁及
內皮質骨的凈流失。
劇烈的運動會抑制新的改建單位的招募,但增強的機械力并不
能導致每一個基底多細胞單位活躍度降低,甚至在某些特定部位活
躍度升高。急性的棄用性能抑制新改建部位的形成從而導致改建一
依賴的骨丟失。在藥物作用和毒性背景下,機械力能調節循環內物
質、遺傳因素、藥物和骨骼疾病的效應,反之亦然。