Механические свойства.

Единство нервной системы.

Важно подчеркнуть, что нервная система образует неделимое единство. Ведь на самом деле для большинства её функций деление на две составляющие - периферическую и центральную – является вполне искусственным.

Нервная система это анатомо-физиологический континиум:

- Соединительные ткани, образующие её, представляют собой совершенную непрерывность. Даже если и существуют различные названия, они относятся к уровням организации, принадлежащим одновременно к двум системам.

- Даже если эти системы растянулись на многие десятки сантиметров, клеточное тело и его отростки образуют единое целое.

- Нейроны находятся в отношениях интерконнекции, взаимодействия. Любой импульс, рождающийся на одном конце системы, за несколько долей секунды может достичь другого конца.

- Нервная система является единым целым и с биомеханической точки зрения. Одинаковые нейропередатчики существуют как на уровне центральной, так и на уровне периферической нервной системы. Мы знаем, что существует центробежный и центростремительный аксоноплазмический поток, объясняющий это единство.

Вероятно, никакая другая структура нашего тела не обладает такой же степенью взаимодействия и сложности.

- С механической точки зрения, обе системы взаимозависимы. Часть нагрузок, выпадающих на долю периферической нервной системы, передаётся в центральную нервную систему, и наоборот.

Эластичность нервной ткани.

Механика нервной ткани и её оболочек – это механика вязких и эластичных элементов. Механическое поведение эластичных структур особенно интересно, хотя и не слишком хорошо изучено. Труды Брейга ( Breig 1978) выявляют многочисленные особенности, связанные с эластичностью нервной ткани.

Мобильность нервной ткани.

Нервная ткань подвержена многочисленным влияниям, которые действуют на неё через движения тела. Мы заблуждаемся, когда думаем, что наша система находится под надёжной защитой от локомоторных нагрузок. Невракс и периферические нервы подвергаются влиянию со стороны значительных механических сил и движений. Они подвергаются деформациям. Несмотря на эти многочисленные влияния и изменения, проведение импульса остаётся, тем не менее, возможным.

Нервная ткань способна адаптироваться к движениям, которые ей навязаны двумя способами:

- движение скольжения в своём анатомическом окружении;

- деформация её собственных структур, которые укорачиваются, складываются или растягиваются, смотря по обстоятельствам.

Вязкость и эластичность.

Когда ткани нервов подвергаются нагрузке, некоторые вещества подвергаются незамедлительной деформации, деформация других тканей носит отсроченный характер. Этот процесс называется вязко-эластичной деформацией.

Такое поведение характерно, прежде всего, для полимеров и эластомеров. В них эластичное развёртывание и выстраивание молекулярных цепей происходит на основе вязкости и клейкости.

В биомеханике многочисленные соединительные ткани соответствуют такому способу существования. Природа снабдила нервную ткань большой степенью вязкости и эластичности, как того требует архитектура данной ткани.

Такое поведение, вязкость и эластичность, сродни поведению амортизатора или пружины, рессоры, деформации которой обратимы.

Закон Сэн-Вёнана.

Передача сил тракции в эластичных структурах подчиняется физическому принципу, широко известному под именем закона Сэн-Вёнана (Saint-Venant рис. 5).

Точного объяснения этого закона всё ещё нет. Сила осевой тракции, если она направлена по прямой и имеет точечное приложение на край эластичного цилиндра, вызывает локальное растяжение стенки этого цилиндра.

Амплитуда этой деформации уменьшается по параболе по обе стороны от линии тракции. Таким образом, сила, производящая это локальное растяжение, распределяется неравномерно вокруг края цилиндра.

Зато ниже края цилиндра, на расстоянии, не превышающем два диаметра этого цилиндра, все точки, расположенные по окружности смещаются на одну и ту же величину. Этот эффект сохраняется и не зависит от уровня эластичности материала, из которого изготовлен цилиндр.

Остеопатический интерес.

Этот закон применим к периневральным оболочкам или к твёрдой мозговой оболочке. Манипуляция, точка приложения которой находится на твёрдой мозговой оболочке, оказывает дистанционное влияние на всю её окружность. Такое же рассуждение применимо к самому нерву и позволяет нам оказывать действие на зоны, кажущиеся нам недосягаемыми.

Продольное натяжение и давление.

Отношение между натяжением и давлением.

Исследование эластичного цилиндра позволяет наблюдать за деформацией полости, расположенной внутри него (рис.6). Его механическое поведение применимо к спинному мозгу, подвергающемуся давлению по оси, например, во время флексии позвоночного столба.

Эластичная трубка, заключающая в себе в этот раз ригидный цилиндр, имеет такое же механическое поведение (рис. 7). Это исследование позволяет увидеть, как ведут себя периневральные оболочки. Оно объясняет, как нервные волокна, расположенные внутри оболочек, реагируют на нагрузки, возникающие при осевом натяжении.

Отношение между компрессией и натяжением.

Любая компрессионная нагрузка по типу защемления может добавить к компрессии ещё и элемент натяжения внутри нерва (рис. 8).

И наоборот. Любое увеличение продольного натяжения нерва, уже подвергающегося давлению или защемлению, приводит к увеличению компрессионных нагрузок внутри нерва.

Итак, давление внутри нерва и продольное натяжение связаны друг с другом.

Деформация аксонов и их оболочки.

Каждое нервное волокно способно также в индивидуальном порядке адаптироваться к компрессии и тракции. Сегменты миелина демонстрируют неоспоримую механическую игру: они допускают некоторую степень растяжения аксона, вокруг которого они группируются.

Насечки Шмидта-Лантермана (Schmidt-Lanterman) на миелиновой оболочке, вероятно, свидетельствуют об адаптации нервного волокна к растяжению. (Butler, 1991) (Рис. 9).

Следует отметить, что при разрыве нерва вследствие слишком сильной тракции, слабая точка, то есть место приложения разрывной силы, не окажется на уровне узла Ранвье. Узлы Ранвье будут располагаться по обе стороны от самого тонкого диаметра аксона, в точном месте, где сегменты миелина наиболее сильно его прикрепляют.