Anatomical basis of biomechanical properties of super ficialtissues of the anterior abdominal wall

Abstract

Biomechanics is a science that studies the mechanical properties of tissues, individual organs and systems and the body as a whole. The unique mechanical properties of the skin provide the function of support and protection of internal organs through the skin mobility and elasticity. This feature of the skin is determined by its microstructural organization and arrangement of connective tissue fibres. The mechanical properties of the skin are mainly determined by the collagen-rich dermis. The mechanics of the dermis, in turn, depends on the structure, density and direction of collagen fibres. Each biological tissue is able to acquire deformation properties i.e. stretching or contraction. At each stage of deformation in the tissues of different topographic and anatomical areas there are changes in histoarchitectonics (within the plastic characteristics, and outside these parameters). Different structural interactions are expressed by different mechanical factors, which are adequate to the magnitude and direction of tensile forces (deformation vectors), form the typical features of the connective tissue matrix of abdominal wall tissues. Normalization of the direction of tissue stress vectors, uniform distribution of the direction and force of deformation prevent microstructural rearrangement of the surface tissues of the abdominal wall. Dynamic changes in the histological structure and biomechanical behaviour of the skin are closely related to the aging process, hormonal background, mechanical factors: physiological stretching of the skin during rapid growth in adolescence, pregnancy, overweight (or rapid weight loss), under the influence of physical load and wound healing. All these factors lead to connective tissue remodelling. Thus, the skin has a complex three-dimensional morphological structure; it is subjected to prolonged exposure to internal and external factors that determines its mechanical properties.

Біомеханіка – наука, що вивчає механічні властивості тканин, окремих органів і систем та організму в цілому. Унікальні механічні властивості шкіри забезпечують функцію підтримки та захисту внутрішніх органів, зберігаючи при цьому її рухливість і розтягнення. Ця особливість шкіри детермінована її мікроструктурним складом і організацією сполучнотканинних волокон. Механічні властивості шкіри голо- вним чином визначає насичена колагеном дерма. Механіка дерми, у свою чергу, залежить від структури, щільності і направлення колагенових волокон. Кожна біологічна тканина здатна набувати деформаційних властивостей – розтягуватись або скорочуватись. На кожній стадії деформації в тканинах різних топографоанатомічних ділянок відбуваються зміни гістоархітектоніки (зворотні – в межах пластичних характеристик, незворотні – поза цих параметрів). Різні структурні взаємодії виражаються неоднаковими механічними факторами, які адекватні величині та направленню сил розтягнення (векторів деформації), формують типові особливості сполучнотканинного матриксу тканин передньої черевної стінки. Нормалізація направлення векторів напруження тканини, рівномірний розподіл напрямку деформації та її сили, попереджує мікроструктурну перебудову поверхневих тканин передньої черевної стінки. Динамічні зміни гістологічної будови та біомеханічної поведінки шкіри тісно пов'язані з процесом старіння, гормональним фоном, механічними факторами: фізіологічного розтягнення шкіри під час швидкого росту в підлітковому віці, під час вагітності, при надмірній вазі (або швидкій її втраті), під дією фізичного навантаження та при ранозагоєнні. Всі ці чинники призводять до ремоделювання сполучної тканини. Таким чином, шкіра є складною тривимірною морфологічною структурою та схильна до тривалого впливу внутрішніх і зовнішніх чинників, що відображається на її механічних властивостях.

Биомеханика - наука, изучающая механические свойства тканей, отдельных органов, систем и организма в целом. Уникальные механические свойства кожи обеспечивают функцию защиты внутренних органов, сохраняя при этом ее подвижность и ретракцию. Эта особенность кожи детерминирована ее микроструктурным составом и организацией соединительнотканных волокон. Механические свойства кожи главным образом определяет насыщенная коллагеном дерма. Механика дермы, в свою очередь, зависит от структуры, плотности и направления коллагеновых волокон. Каждая биологическая ткань способна приобретать деформационных свойств - растягиваться или сокращаться. На каждой стадии деформации в тканях различных топографо-анатомических областей происходят изменения гистоархитектоники (обратимые - в пределах пластических характеристик, необратимые - вне этих параметров). Различные структурные взаимодействия выражаются неодинаковыми механическими факторами, которые адекватны величине и направлению сил растяжения (векторов деформации), формируют типичные особенности соединительнотканного матрикса тканей передней брюшной стенки. Нормализация направления векторов напряжения ткани, равномерное распределение направлении деформации и ее силы, предупреждает микроструктурную перестройку поверхностных тканей передней брюшной стенки. Динамические изменения гистологического строения и биомеханического поведения кожи тесно связаны с процессом старения, гормональным фоном, механическими факторами: физиологического растяжения кожи во время быстрого роста в подростковом возрасте, во время беременности, при избыточном весе (или быстрой ее потере), под действием физического нагрузки и при ранозаживлении. Все эти факторы приводят к ремоделированию соединительной ткани. Таким образом, кожа является сложной трехмерной морфологической структурой и склонна к длительному воздействию внутренних и внешних факторов, отображается на ее механических свойствах.