Искривления хордальной оси в эмбриональный период: биомеханический подход

Цель данной работы - показать, что деформация нейрохордальной оси может развиваться и рассматриваться до рождения. В литературе приведены данные о появлении лордозов при деформировании первоначального кифоза позвоночника. Данные изменения могут быть выявлены на стадии внутриутробного развития. Механическое изучение роста и поворота конечностей позволяет объяснить появление лордозов начиная с эмбрионального периода. В данной работе представлена биомеханическая модель нейрохордальной оси, рассматриваемой как прямолинейный балочный элемент из однородного материала, который считается эквивалентным реальной биологической структуре. Влияние различных условий нагружения описывается со строго механической точки зрения. Деформации вдоль нейрохордальной оси найдены с помощью теории сопротивления материалов. Рассмотрены следующие случаи: 1) когда деформация оси равна нулю, возникает небольшой кифоз; в то время как изгиб может повлиять на деформацию позвоночного столба; 2) в случае симметричного нагружения (крайние точки жестко закреплены, т.е. перемещения и углы поворота равны нулю) появляется регулярный кифоз с меньшим прогибом между точками приложения моментов. На расстоянии от этих точек до концов балки можно наблюдать возникновение нерегулярного лордоза; 3) при приложении дополнительной растягивающей нагрузки к концам оси можно обнаружить, что амплитуды прогиба кифоза и лордозов одновременно уменьшаются. Полученные результаты позволяют проанализировать и проиллюстрировать случаи возможного появления лордоза в сочетании с кифозом (преимущественно в эмбриональный период) хордальной оси до рождения.