生体組織の力学的適応制御に関する研究―繰返し負荷に対する微細構造レベルでの反応

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650102
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 山本 憲隆 立命館大学, 理工学部, 助教授 (40210546)
• Keywords: バイオメカニクス / 生体組織 / 力学的適応 / 微細構造 / 腱 / コラーゲン繊維 / 力学的性質

Research Abstract

微分干渉顕微鏡を用いてコラーゲン線維束の微細構造を観察しながら引張試験を行うことができる生体外負荷試験装置を用いて,マウスより摘出した尾腱やその線維束に生体外で種々の負荷を作用させ,力学的性質と微細構造の変化について検討した.その結果,以下のことが明らかになった.
1.尾腱の最大荷重はその腱を構成する線維束の最大荷重の和より大きくなった.線維束はEpitenonと呼ばれる鞘に包まれているので,外周から内側に向かって力が作用して線維束同士がバインドされる、このため,線維束の中では,線維と線維あるいは線維と線維間物質の間で摩擦などの相互作用が大きくなり,腱の最大荷重の方が大きくなったと考えられる.
2.引張強度の90,75,50%の負荷を繰り返し線維束に作用させると,90%では平均3回,75%では6回,50%では128回で線維束が破断した.負荷試験中の微細構造観察により,線維束が完全に破断する少し前から微細なコラーゲン線維の破断が始まることが明らかになった.

Research Products

• [Publications] 井川英志, 山本憲隆: "マウス尾腱の力学的性質に及ぼすEpitenonの影響"日本機械学会第12回バイオエンジニアリング学術講演会・秋季セミナー講演論文集. 185-186 (2001)
• [Publications] 山本憲隆, 他: "マウス尾腱より摘出したコラーゲン繊維束の負荷過程における損傷"日本機械学会第14回バイオエンジニアリング講演会. (発表予定). (2002)