ميكانوستات

وحدة: الانفعال E

ومن ناحية أخرى، يُقاس التشوه المرن في العظام بالميكروسترين. 1000ميكروسترين = 0.1% تغير في طول العظام.

ومن ناحية أخرى، يجب أن نضع في الاعتبار أن قوة العظام تعتمد بشكلٍ كبير على هندسة القوى الفاعلة واتجاهها، فيما يتعلق بتلك الهندسة. فمثلًا، يتراوح حمل الكسر للقوى المحورية للظنبوب بين 50 إلى 60 مرة من وزن الجسم على وجه التقريب. أما حمل الكسر للقوى العمودية على الاتجاه المحوري فيكون أقل بمعدل 10 مرات على وجه التقريب.

في هذا الإطار، تختلف بدايات مراحل النمذجة وإعادة النمذجة باختلاف أنواع العظام. فمثلاً، تبدأ النمذجة في الظنبوب من 1500 ميكروسترين (0.15% تغير في الطول)، وتقل بداية النمذجة في عظام الجمجمة بسبب العامل من 6 إلى 8. ونظرًا لأن الخصائص المادية للعظام (كمادة) لا تختلف باختلاف نوع العظام، فإن هذا الاختلاف بين بدايات النمذجة يتسبب في زيادة قوة العظام وكتلتها، وبالتالي زيادة عامل الأمان (العلاقة بين حمل الكسر والأحمال النموذجية) في الجمجمة مقارنةً بالظنبوب. وبالتالي، عندما تقل بداية النمذجة، تتسبب نفس القوى النموذجية اليومية في «زيادة كثافة» عظام الجمجمة وقوتها.

الانفعال E في الطول l والتغير في الطولΔl:

أمثلة

من جهة ثانية، تعتبر الرحلات الطويلة التي يقوم بها رواد الفضاء والملاحون الكونيون، وأيضًا المرضى الذين يعانون من الشلل النصفي بسبب حادثٍ ما أمثلة نموذجية لتأثير القوى القصوى والتشوهات المرنة الناتجة عنها على نمو العظام أو فقدها.

ومن ناحية أخرى، كما يظهر نفس التأثير في رحلات رواد الفضاء والملاحين الكونيين الطويلة. حيث تظل أذرع هؤلاء الرواد والملاحين بحالتها الطبيعية بينما تنعدم القوى القصوى على عظام السيقان نظرًا لانعدام الجاذبية الأرضية.

إضافةً إلى ذلك، فمثلًا، يُعاني المريض المصاب بالشلل النصفي، والذي يستعمل يديه ولا يستعمل ساقيه نظرًا لاستخدامه الكرسي المتحرك، من فقد شديد لعضلات وعظام الساقين فقط بسبب قلة استخدامهما. ومع ذلك، تظل عضلات الذراعين، اللذان يتم استخدامهما يوميًا، وعظامهما، كما هي أو قد تزداد على حسب استخدام المريض لهما.

مؤلفات

النمذجة وإعادة النمذجة

في هذا الإطار، الكسر: Strain > قرابة 15000 ميكروستين: يتم تجاوز أقصى حد للتشوه المرن - انكسار العظام.

من جهة ثانية، الضمور: Strain < قرابة 800 ميكروسترين: إعادة النمذجة (ملاءمة العظام وإصلاحها) تنخفض كتلة العظام وقوتها.

وعلى صعيد آخر، الحمل الزائد: Strain > نحو 1500 ميكروستين: النمذجة (نمو العظام) تزداد قوة العظام وكتلتها

وفي السياق ذاته، حدد فروست أربع مناطق للتشوه المرن في العظام، والذي ينتج عنه آثار مختلفة على حلقة التحكم:

إضافةً إلى ذلك، وطبقًا لهذا النموذج، يتراوح هامش الأمان للعظام النموذجية؛ مثل الظنبوب، بين 5 و7 على وجه التقريب بين الحمل النموذجي (2000 إلى 3000 ميكروسترين) وحمل الكسر (نحو 15000 ميكروسترين).

من جهة ثانية، الحالة التي تمت ملاءمتها: strain between ca. 800 ميكروسترين و 1500 ميكروسترين: إعادة النمذجة (إصلاح العظام) تظل كتلة العظام وقوتها ثابتتين (الاستتباب: ارتشاف العظام=تكون العظام)