Біомеханічні властивості капсул сечостатевих органів людини: фіброзної капсули нирки, білкової оболонки яєчка та кавернозного тіла статевого члена

Квятковський, Є.А. and Квятковська, Т.О. (2024) Біомеханічні властивості капсул сечостатевих органів людини: фіброзної капсули нирки, білкової оболонки яєчка та кавернозного тіла статевого члена. Перспективи та інновації науки (Серія «Психологія», Серія «Педагогіка», Серія «Медицина») (3). pp. 1282-1293. ISSN 2786-4952 (Online)

Text 10121-Текст статті-10178-1-10-20240328.pdf Download (348kB)

Abstract

Біомеханічні властивості капсул сечостатевих органів важливі для розуміння спонтанних і травматичних розривів органів та капсулотомій. Мета роботи: з'ясування біомеханічних властивостей фіброзної капсули нирки, білкової оболонки яєчка та кавернозного тіла статевого члена фізично нормальних чоловіків. Дослідження проведені на зразках фіброзної капсули нирки 30 трупів чоловіків віком 16-60 років та білкової оболонки яєчка і кавернозного тіла 8 трупів чоловіків віком 31-40 років, які загинули внаслідок нещасних випадків, на машині для випробування міцності FР-10 (Німеччина). Визначали силу, що викликає розрив (Рр), модуль пружності (Еσ) та релаксацію напружень (σ), що у вигляді кривої описує зменшення існуючої напруги при постійно діючій деформації. Сила, що викликає розрив, була найбільшою для поздовжніх передніх/задніх і бічних зразків фіброзної капсули нирки у віці 16-20 років (14,8±2,0 Н і 14,6±2,1 Н відповідно), а найменшою – для полярних і поперечних зразків у віці 51-60 років (6,9±0,6 Н і 7,2±0,9 відповідно). Достовірне зменшення сили, що викликає розрив, спостерігалося вже у віці 31-50 років. Модуль пружності коливався від 34,1±3,6 МПа до 26,9±2,2 МПа і був найнижчим у полярних ділянках фіброзної капсули та у віковій групі 51-60 років. Полярні і поперечні зразки фіброзної капсули з серединою на бічному краї нирки були менш міцними, ніж поздовжні бічні та передні/задні. Отримані дані свідчать про концентрацію напруги в полярних ділянках та уздовж бічного краю нирки і пояснюють частіші розриви трансплантатів нирки в цих відділах. За логарифмічною кривою релаксації внутрішнє напруження прогнозовано через 10 діб склало 36% від первинного. Це необхідно враховувати при набряку трансплантата нирки та вчасно виконувати капсулотомію. Сила, що викликає розрив, поздовжніх зразків білкової оболонки бічної поверхні яєчка становила 44,48±1,84 Н, присередньої поверхні – 22,73±0,73 Н, поперечних екваторіальних зразків – 53,39±1,81 Н. Модуль пружності поздовжніх зразків бічної поверхні яєчка склав 23,18±2,35 МПа, присередньої поверхні – 18,02±0,44 МПа, екваторіальних зразків – 31,52±0,74 МПа. На відміну від фіброзної капсули нирки, поперечні зразки білкової оболонки яєчка, що проходять через його передній край, виявилися міцнішими, ніж поздовжні бічні і присередні. Релаксація внутрішнього напруження білкової оболонки яєчка прогнозовано через 3 доби складає 26% від початкових значень і тримається майже на одному рівні надалі. При гострому орхоепідидиміті для запобігання розриву яєчка необхідно вчасно змінювати тактику лікування на оперативну, орієнтуючись на стан яєчка протягом перших трьох діб. Модуль пружності і сила, що викликає розрив, білкової оболонки кавернозних тіл перевищує такі білкової оболонки яєчка і фіброзної капсули нирки. The biomechanical properties of genitourinary organ capsules are important for understanding spontaneous and traumatic organ ruptures and capsulotomy. Purpose of the work: to establish the biomechanical properties of the kidney fibrous capsule, the tunica albuginea testis and corpus cavernosum penis in physically normal men. The studies were carried out on samples of the kidney fibrous capsule of 30 cadavers of men aged 16-60 years and the tunica albuginea of testis and corpus cavernosum of 8 cadavers of men aged 31-40 years who died as a result of accidents, using a strength testing machine FP-1 (Germany). The breaking force (Рр), elastic modulus (Eσ) and stress relaxation (σ) were determined, which in the form of a curve describes the decrease in existing stress under constant deformation. The breaking force was greatest for longitudinal, anterior/posterior and lateral specimens of the kidney fibrous capsule at the age of 16-20 years (14.8±2.0 N and 14.6±2.1 N, respectively), and the smallest for polar and transverse specimens aged 51-60 years (6.9±0.6 N and 7.2±0.9, respectively). A significant decrease of the breaking force was observed already at the age of 31-50 years. The elastic modulus ranged from 34.1±3.6 MPa to 26.9±2.2 MPa and was lowest in the polar areas of the fibrous capsule and at the age group of 51-60 years. Polar and transverse specimens of the fibrous capsule with a middle at the lateral edge of the kidney were less strong than longitudinal lateral and anterior/posterior ones. The data obtained indicate stress concentration in the polar regions and along the lateral edge of the kidney and explain the more frequent ruptures of kidney grafts in these regions. According to the logarithmic relaxation curve, the internal stress was predicted to be 36% of the initial value after 10 days. This must be taken into account when there is swelling of the kidney graft and perform capsulotomy in time. The longitudinal specimens breaking force of the tunica albuginea of the testis lateral surface was 44.48±1.84 N, medial surface – 22.73±0.73 N, transverse equatorial specimens – 53.39±1.81 N. Modulus elasticity of the longitudinal specimens of the testіs lateral surface was 23.18±2.35 MPa, medial surface – 18.02±0.44 MPa, equatorial samples – 31.52±0.74 MPa. In contrast to the kidney fibrous capsule, the transverse specimens of the tunica albuginea testіs passing through its anterior edge turned out to be stronger than the longitudinal lateral and medial ones. The relaxation of the internal tension of the tunica albuginea testis is predicted to be 26% of the initial values after 3 days and remains almost at the same level in the future. In case of acute orchiepididymitis, to prevent testicular rupture, it is necessary to promptly change the treatment tactics to surgery, focusing on the condition of the testicle during the first three days. The elastic modulus and breaking force of the tunica albuginea corpora cavernosa exceed those of the tunica albuginea testis and the kidney fibrous capsule.

Item Type:	Article
Additional Information:	https://doi.org/10.52058/2786-4952-2024-3(37)-1282-1293
Uncontrolled Keywords:	фіброзна капсула нирки, яєчко, кавернозне тіло статевого члена, білкова оболонка, біомеханіка, модуль пружності, сила, що викликає розрив, релаксація напруги. kidney fibrous capsule, tunica albuginea, testis, corpus cavernosum penis, biomechanics, еlastic modulus, breaking force, stress relaxation.
Subjects:	Clinical medicine
Divisions:	Departments > Department of human anatomy, clinical anatomy and operative surgery
Depositing User:	Анастасия Жигар
Date Deposited:	07 Mar 2025 06:26
Last Modified:	07 Mar 2025 06:26
URI:	http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/9311

Actions (login required)

View Item