ההשפעה של שינויים הקשורים לגיל על התנהגות מכנית קשה

מבוא

ההתנהגות המכנית של רקמות קשיחות כגון עצמות ושיניים מושפעת באופן משמעותי מהשינויים הקשורים לגיל, שינוי ההרכב, המבנה והביצועים שלהם לאורך החיים.רקמות אלה משרתות פונקציות קריטיות של עומס והגנה, וההידרדרות הפרוגרסיבית שלהם עם הגיל מציגה אתגרים קליניים גדולים באורתודוקסיים, רופאי שיניים, ו-maxfacial Surgery.

שינויים הקשורים לגיל לרקמות קשות מרחיבים מעבר לאובדן מינרלים פשוט.הם כוללים שינויים בדפוסי cross-linking קולגן, התדרדרות מיקרו-אטקטונית, שינויים בתוכן המים, והצטברות של מיקרו-גיל שמרכיבים באופן קולקטיבי תכונות מכניות כגון קשיחות, גמישות ועייפות ההתנגדות. שינויים אלה מגבירים את הרגישות לשברים, לפשרות שחזורים, ולהפחית את שיעורי ההצלחה של השתלים כירורגיים מספק מאמר זה, כיצד תכונות מתמטיות ואפקטים של רגשות מתמטיות, ואפקטים של רגשות מתמטיים, ואפקטים, ואפקטים, ואפקטים, ואפקטים של רגשות מתמטיים, משפיעות, על גבי התקפיים של רגשות אלה, על ידי חשיבה מתמטיים, על גבי התקפיים, על ידי חשיבה מכניים, על ידי חשיבה מתמטיים, על ידי חשיבה מתמטית, ואפקטים, על ידי חשיבה קלינית, על ידי שימוש בטכניקות מתמטית, על ידי חשיבה קלינית, ואפקטים, על ידי שימוש בטכניקות מתמטית, ועייפות.

ארכיון תגיות: Hard Tissue

רקמות קשיחות מורכבות בעיקר ממטריקס חוץ סלולרי מינרלים.הרכיב האיורגוני מורכב בעיקר גבישי הידרוקסיפטיטיס (Ca10(PO4)6(OH)2), המספק קשיחות, כוח דחיסה, קשיחות.המטריקס האורגני הוא בעיקר סוג של I collagen סיבים מסודרים במבנה היררכי מן הננומטרי למאקרו קנה מידה זה.

ההרכב והארגון של רכיבים אלה משתנים בין רקמות עצם ורפואת שיניים.עצמות מציג מבנה דינמי העובר עיצוב מתמשך באמצעות פעולות מתואמות של אוסטאוקליסטים, אוסטאוסטיאוסטרטס. בניגוד, רקמות שיניים כגון enamel, dentin, ומלטום הן במידה רבה לאחר ההזדומנטציה התאית וכושר השיפוץ המינימלי.

שינויים ב-Hard Tissues

ככל שאנשים מתבגרים, רקמות קשות עוברות מספר שינויים מבניים וקומפוזיציה המשפיעים על התכונות המכאניות שלהם.שינויים אלה הם רב-ספקיביים, מעורבים בהשפעות גנטיות, הורמונליות, תזונתיות וסביבתיות.השינויים המשמעותיים ביותר הקשורים לגיל כוללים צפיפות מינרלים מופחתת, שינויים בקידוד צלב, הצטברות מיקרו-גיל מוגברת, ושינויים בתוכן מים ונפיחות.

שינויים ב- Age

צפיפות העצם נוטה לרדת עם הגיל לאחר מסה העצם שיא מגיע בגיל מבוגר מוקדם, בדרך כלל סביב גיל 30. אצל נשים, אובדן העצם מואץ מתרחש במהלך 5-10 השנים הראשונות לאחר גיל המעבר עקב אסטרוגן, המוביל לאובדן שנתי של 2–3% של העצם הקורטיבית ו-5-10% של עצמות טרבקי. ירידה זו מובילה להתפרצות מוגברת של שבריריות וסיכון גבוה יותר של שברים, במיוחד בירכיים, אוסטאוקומה, 2 מיליון דולר, לעומת זאת, לעומת 2–2, לעומת זאת, לעומת זאת, פגיעה ב- 5–10% בלבד, לעומת זאת, לעומת 54 מיליון שברים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, היא פגיעה ב-10% בלבד, לעומת 54 מיליון פצועים, לעומת זאת, לעומת 2–10% בלבד.

המיקרו-ארכיטקטור של העצם מתדרדר עם הגיל במספר דרכים. עצם טרבקי עוברת דקירה ואובדן של קישוריות, מה שהופך מבנה דמוי צלחת למבנה דמוי מוטה, אשר פחות מסוגל להתנגד לכוחות דחוסים ו Shear.עצם קורית הופכת יותר ⁇ בשל הגדלת השיפוץ הקורטקטי, יצירת חללים שפועלים כמתחים מרוכזים אלה.

דפוסי חיבור בין-קשרים של קולגן משתנים גם עם הגיל. Enzymatic cross-links המספקים יושרה מבנית להיות פחות נפוצה, בעוד שקישורים לא-אנזימים שנוצרו על ידי תוצרי קצה מתקדמים (גילים) מצטברים. AGEs מחזקים את רשת הקולגן ולהפחית את יכולתה לעיוות באופן פלסטי, מה שהופך את העצם ליותר מתפתל ולהגדיל את הרגישות שלה לפצחיקה זו היא מנגנון חשוב במיוחד בגיאורגיה.

הצטברות מיקרודמאג היא סימן נוסף של עצם ההזדקנות.מיקרוסקופי סדקים, הנקראים מיקרו-קאקרים ליניאריים ונזקי דיפר, מצטברים לאורך כל מטריצה העצם בשל טעינה חוזרת וקיבולת התיקון מופחתת.אוסטאוסטאוציטוזיס גדל עם הגיל, תוך חיזוי היכולת של העצם לזהות ולתקן microdamage באמצעות עיצוב ממוקד.

שינויים ב-Trintissue

רקמות קשות מדי גם חווים שינויים משמעותיים הקשורים לגיל המשפיעים על הביצועים המכניים שלהם. Enamel הופך יותר שופע עם הגיל עקב מספר גורמים: תוכן מים מופחת, צפיפות מינרלים מוגברת, שינויים במטריקס האורגני.תוכן המים של enamel יורד על ידי כ 10-15% בין צעירים לגיל מבוגר, צמצום יכולתה לפירוק אנרגיה ולהפוך אותו נוטה יותר לנפיחות וסגפניית המינרלים מוגברת.

Dentin מציגה שינויים מורכבים יותר הקשורים לגיל.התרסה דונטארית נמשכת לאורך החיים, בהדרגה להפחית את גודל תא השבר ואת נפח של ה-Collenel dentin. זה משנה את ההפצה של הלחץ בתוך השן, פוטנציאל להשפיע על ההתנגדות השבירה. Dentin גם עובר טרשת נפוצה מוגברת, עם הפחתה של צינורות דנטין על ידי intratubular dentinir ו-the יכולת הדבקה של משחתתתתתת שיניים דומה עלולים לספוגה.

Cementum, הרקמות המינרכל המכסות שורשים שיניים, ממשיך להפקיד לאורך החיים, גדל עובי על ידי 2-3 פעמים בין צעירים וגיל מבוגר. היפרצמנטוזיס זה יכול להשפיע על הביצועים המכניים של מתחם הגירשה התקופתית ולשנות העברה מן השן העצם אלבולדאר. המאפיינים המכניים של מלטום בגילים אינם מאופיין היטב, אבל עובי מוגבר שלו עשוי לתרום התנגדות שורש בחולי מבוגרים.

הligament תקופתית עוברת ניוון הקשור לגיל עם צפיפות סיבים מופחתת, ירידה התאיות, והצטברות מוגברת של AGEs. שינויים אלה להפחית את יכולת הligament לספוג ולהפיץ כוחות אוקטלוסאליים, שעלולה להגדיל את הדרישות המכאניות על מלטום הבסיסי ועצמות אלבואר.

השלכות על התנהגות מכנית

שינויים הקשורים לגיל משפיעים על ההתנהגות המכנית של רקמות קשות באמצעות כמה מנגנונים הקשורים זה חיוני לחיזוי הסיכון השבעה, תכנון שיקום שיניים ופיתוח חומרים עבור שתלים אורתופדיים ורפואת שיניים שמתאימים למאפיינים המכניים של רקמות בגיל מבוגר.

צמצם את

קשיחות, האנרגיה הנדרשת כדי להפיץ סדק לכישלון, יורדת באופן משמעותי עם הגיל הן ברקמות העצם והן ברקמות השיניים.עצם, קשיחות יורדת ב -30-50% בין מבוגרים צעירים ומבוגרים, בהתאם לאתר השלד והן לעומס כיוון טעינה.הפחתה זו מונעת בעיקר על ידי התמוטטות רשת מחנקן של מחלות, אשר מפחיתה את היכולת של חומר הרקמות לעבור לרקמות גבוהות יותר, כלומר, לא לגרום לרקמות קטנות יותר של חומרת מים.

בשיניים, הפחתת הקשידות באה לידי ביטוי כרגישות מוגברת ל-enamel Cloping ולפענוח דנטלי. Enamel סדקים. Enamel סדקים בתדירות של כ-20-30% עם הגיל, מה שהופך אותו פגיע יותר לשבר במהלך מסטיק רגיל או מטראומה מקרית. Dentin גם ירידה, אבל במידה פחותה, בשל התוכן ההתנגשות הגבוהה ביותר שלה.

המונחים: oliity

אלסטיליות, היכולת של רקמה לעיוות באופן רציני תחת עומס, יורדת עם הגיל הן עצמות והן שיניים. הנוקשות של יאנג, מדד של קשיחות, בדרך כלל עולה מעט או נשאר יציב בתוך העצם עם הגיל, בעוד שזנים שלאחר המוות יורד באופן משמעותי.זה אומר כי עצם בגיל מבוגר יכול לעמוד בירידה פחות עיוות לפני נזק קבוע מתרחשת, צמצום היכולת שלה לספוג אנרגיה מאפקטים של הדחיסה, אשר מופחתת של כל הדחיסה, אשר מנפח של מים, הוא מופחת, אשר מנפח, הוא מופחת, אשר מנפח של מינרלים, הוא מופחתת, אשר מנפח, אשר מנפח של חומר מנפח, אשר מנפח של מינרלים, הוא מופחת, הוא מופחתת, הוא מופחת של מינרלים, אשר מנפח של מינרלים, אשר מנפח של חומר מנפח של חומר מנפח של מינרלים, אשר מנפח, אשר מנפח נמוך יותר, אשר מנפח של מים מופחתת, אשר מנפח של מינרלים, הוא מופחתת, כלומר, 000.

ברקמות שיניים, enamel הופך נוקשה יותר ופחות גמיש עם הגיל, לאבד את היכולת שלה להכיל זנים דחוסים ללא שבר. Dentin גם מראה ציות גמישות מופחת, למרות גודל השינוי קטן יותר מאשר ב-enamel.אובדן גמישות במתחם דנטלי-מייל מפחית את יכולתה של השן להפיץ עומסים אומצליים אפילו, ריכוז בנקודות ספציפיות ולהגדיל, במיוחד עם שחצחות קיימות או סדקים.

המונחים:

שינויים במיקרו-ארכיטקטור של העצם והגאומטריה של השיניים משנים את האופן שבו העומסים מחולקים בתוך הרקמות הללו במהלך פעילות פיזיולוגית.עצם, בדממה חולפת ואובדן של קישוריות יוצרים אזורים של ריכוז מתח גבוה העולה על כוח התשואות של הרקמות, המוביל לכישלון מקומי שיכול להמריץ לשבר קטסטרופלי.

בשיניים, פיזור דנטין משני והפחתה של תאי הכפפה משנים את הגיאומטריה הפנימית, שינוי חלוקת הלחץ בתוך הכתר והשורש.אנליזה של יסוד פיניט הראו כי שיניים בגילאים מפגינים מתחים גבוהים יותר על פני השטח האוקללי ועל צומת הבטא תחת עומסים מדומים סימולציה.חלוק עומס שינוי זה עשוי לתרום להתפרצות מוגברת של שברים וסדקים שנצפו באוכלוסיות מבוגרות יותר.

הקטנת התנגדות Fatigue

התנגדות שומנית, היכולת לעמוד על טעינה חוזרת ללא כישלון, יורד עם הגיל ברקמות קשות.עצם, חיי עייפות פוחתים על ידי 50-80% בין מבוגרים צעירים לבין הגיל הישן, כלומר כי עצם בגיל מבוגר נכשל לאחר פחות מחזורי טעינה באותה רמת הלחץ. ירידה זו מיוחסת להפחתה של יכולת התיקון, עלייה של הצטברות מיקרו-גיל, והשפלה של רשת הקולגן.

רקמות שיניים גם מציגות התנגדות מופחתת עם הגיל. Enamel ו- dentin להראות ירידה חיי עייפות מחזוריים מ mastication, bruxism, ופעילויות טעינה שיניים אחרות.זה תורם לשיעורים מוגברים של ספיקת שיקום שיניים, שבר cusp, וסדקים שורש בחולים מבוגרים יותר. השילוב של עייפות מופחתת וחלוקה עומס שינוי גורם שיניים בגילים פגיעים במיוחד לכישלונות של כוחות אוסטיים חוזרים.

מכניזם סלולרי ומולקולארי של שינויים בעידן

השינויים מבניים ומכניים ברקמות קשות בגילים מקורם בתהליכים סלולריים ומולקולאריים ש מתפתחים לאורך חיים.עצם, צפיפות אוסטאוסטיסטה יורדת עם הגיל עקב אפופטוזיס, תוך שימתה של רשת mechanosensory שבדרך כלל מסדירה את חוסר העצם מחדש בתגובה לעומס מכני.הקטנת תפקוד אוסטיטה פוגעת בזיהוי של מיקרו-תזונה וגיוס של פעילות אולטרה-אוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטרואלית, עלולה גם להפחתת נזקיסטרואידית לאפסת של נשים שלא ניתן להפחתה של תפקודים.

ברקמות שיניים, המנגנונים התאיים של שינוי הקשור לגיל שונים בשל היכולת השיפוץ המוגבלת של השיניים. Odontoblasts, התאים האחראים להיווצרות דנטין, עוברים גיל ההתבגרות הדרגתית וצמצום הפעילות עם הגיל.זה מוביל לירידה בתנוחה של תגובה ודימום עקב ירידה בדלקת הפחתת לחץ פנימי, אשר מתרחשת בתגובה לפציעה או ללבוש, תוך שכפול יכולת הנשימה לתקן את עצמה.

מתח Oxidative ממלא תפקיד מרכזי בהזדקנות התאית של עצמות ורקמות שיניים. מינים חמצן תגובתי (ROS) מצטבר עם הגיל וגורם נזק חלבונים, לימפואידים ו- DNA, תוך שילוב תפקוד תאי וקידום apoptosis. inעצם, ROS פוגע אוסטאובסטאובסטמידציה ותפקוד תוך קידום אוסטאוקסטסטוגניזיה, לתרום לאובדן עצם ברקמות, נזקי דם, ולהפחית את הנזקים להפחתה של חמצון נגד הדבקה של תאים נוגדי הראייה נגד חמצון, ותיקון, ולהפחית את יכולת ההגנה של דלקת ריאות.

השלכות קליניות

ההשפלה הקשורה לגיל של תכונות מכניות מכניות קשיחות יש השלכות קליניות עמוקות על סיכון שבור, הצלחה בשיחזור שיניים, ותוצאות כירורגיות. אוסטאופווטיות שברים משפיעים על אחת מתוך שלוש נשים ואחד מכל חמישה גברים מעל גיל 50, עם שברים ירכיים שגורמים לתחלואה משמעותית ותמותה.הסיכון של שברים פגומים או דחיסות של עצמות, כולל דחיסות מיקרו-חום תקין של מחלות עצם.

אצל רופאי שיניים, התכונות המכאניות של רקמות מבוגרות מציגות אתגרים מסוימים לטיפול מנוחה ויעיל.שיקום שיניים שהוצבו בחולים מבוגרים חווים שיעורי כישלונ גבוה יותר עקב ערש שיניים מוגברת, ירידה בדבקות דנטין, והתאמה לא נכונה בין תכונות שיקום ורקמות הסובבות.העומס ההפחתה של אמייל הישן משתנה מגביר את הסיכון של השבבים סביב שיקום מורכב, בעוד ירידה גמישות שיניים עלולה להוביל לשרירים מתחת למתחים רגישים לתפקוד הנשיקה.

אסטרטגיות לשינויים ב-Miigate Age-Related

המחקר ממשיך לחקור אסטרטגיות כדי להפחית את ההשפעות של ההזדקנות על רקמות קשות, כולל גישות רוקחולוגיות, ביו-חומרים, טכניקות רגנרטיביות, והתערבות באורח החיים שנועדו לשחזר או לשפר תכונות מכניות.

התערבויות pharmacological עבור העצם כוללות bisphosphosphonates, אשר להפחית את sorption העצם ולשמור על מסת העצם; אנלוגי הורמון parathyroid, אשר מעורר היווצרות העצם; ו denosumab, מעכב RANKL כי להפחית פעילות osteoclastic של אוסטאורקורדת הם בעיקר לטפל מסת העצם ומיקרו-מבנה, עם השפעות מוגבלות על איכות קולגן או הצטברות מתפתח.

אסטרטגיות ביו-חומריות להתמקד בפיתוח חומרים המתאימים לתכונות המכאניות של רקמות בגילאים כדי להפחית את ריכוזי הלחץ ולשפר את העברת העומס. עבור יישומים אורתודואידים, חומרים מורכבים עם קשיחות מותאמת ונוקשות יכולים להיות נועדו להתאים את המונוירויים מופחתים והתנגדות השבעה של העצם בגיל מבוגר, להפחית את הסיכון של שברים אסטטיים באופן פעיל ושיפור תוחלת.

גישות תרופות רגנרטיביות נועדו לשחזר או להחליף רקמות קשות עם רקמות פונקציונליות. טיפולים תאי גזע עבור התחדשות העצם להשתמש תאי גזע mesenchymal ממח העצם או רקמת אדים כדי לקדם אוסטאוגנזה בגיל מבוגר ולשפר את איכות העצם.מערכות משלוח גורם קרינת העצם באמצעות רקמות-דריביות מבודדת (PDGF) או חלבונים מורגנטיים העצם (BMPs) מעוררים היווצרות חדשה ועלולים להחזיר את התאים הקשורים לרקמות שומן, כגון גירוי שיניים מתוחכמות, או לשחזר.

גורמים סגנון חיים ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על תכונות מכניות רקמות קשות לאורך החיים.אימון הרמת משקל מעורר היווצרות העצם ומשפר מיקרו-ארכיטקטור העצם, עם אימון התנגדות המציג תועלת מסוימת עבור מסת העצם וכוח. צריכת אפס של סידן, ויטמין D, וחלבון תומך בריאות העצם, תוך הימנעות מעישון וצריכת אלכוהול מופרזת מפחיתה מתח חמצן והזדקנות.

כיוונים עתידיים

ההבנה הגוברת של שינויים הקשורים לגיל בהתנהגות מכנית של רקמות קשה היא המניעה חדשנות במספר תחומים של מחקר. טכניקות הדמיה מתקדמות, כגון רזולוציה גבוהה peripheral כמותית ⁇ mography ו micro-computed tomography, לאפשר הערכה vivo של צפיפות מיקרו-ארכיטקטורה העצם ניתן להשתמש כדי לפקח על שינויים הקשורים לגיל ותגובה טיפול בחולים.

גישות מודלים Computational Modeling, כולל ניתוח אלמנטים סופי מודלים מכניים רב-ממדיים, מפותחים כדי לחזות את ההתנהגות המכנית של רקמות קשיחות בגילאים המבוססים על מבנה המיקרו והרכב שלהם.מודלים אלה יכולים לדמות את ההשפעות של שינויים הקשורים לגיל על סיכון ותפקוד השתל, ומאפשרים למרפאות לייעל אסטרטגיות טיפול עבור חולים בודדים. אלגוריתמים למידה מכונה מוחלים על נתונים גדולים של נתונים קליניים ודמיית לזהות חולים בסיכון גבוה ביותר עבור תקלות או מניעת השבבים, או מניעת התערבות ממוקדת, מניעת התערבות שיניים.

ביו-חומרים חדשים עם תכונות מכניות ניתנות להפעלה של מצבים פיזיולוגיים מפותחים לתיקון רקמות קשה.חומרים של עצמי שיכול לתקן נזקים פנימיים באמצעות מיקרו-capsules או רשתות פולשניות יכולים לטפל ביכולת התיקון מופחתת של עצמות בגילאים ו- dentin. biomaterials אשר משחררים סוכנים כדי לעכב היווצרות AGE או לקדם חיבור צלבי נזי יכול לשפר באופן פעיל את התכונות המכאניות של פעולות סביב צמיגים, או ריפוי, או נוקשות, או פשטות, אשר עלולים, כדי לשנות חומרים לשרירים, או לשרירים, או לשרירים, כדי לשנות את התקפים טמפרטורה, או לשרירים קשים, או לשרירים, או לשרירים קשים, כדי לשרירים, או לשרירים, כדי לתפקודיים, כדי לתפקודיים של חומרים קשים, או לתפקודיים, או לתפקודיים של חומרים קשים, או לתפקודיים, או לתפקודיים, או לתפקודיים של חומרים קשים, או לתפקודיים של טיפול גופניים, או לתפקודיים, או לתפקודיים, או לתפקודיים, או לתפקודיים, או לתפקוד גופני, כדי להזיז, או לתפקודיים, כדי לתפקודי חום, כדי לתפקודי חום, או לתפקודיים,

השילוב של גישות רוקחולוגיות, ביומטריות, והתחדשותיות צפוי להניב את האסטרטגיות היעילות ביותר לשמירה על תכונות מכניות רקמות קשות לאורך החיים. גישות תרופות אישיותיות אשר מחשיבות את ההנחה הגנטית של הפרט, אורח החיים, ומעמד המחלה יכול לייעל את ההתערבות כדי לשמר את איכות העצם והשן.המשך המחקר לתוך המנגנונים הבסיסיים של הזדקנות רקמות קשיחה יספק את היסודות לחדשנות, המאפשרת פיתוח של טיפולים ממוקדים לשיפור איכות החיים עבור אוכלוסיות מבוגרות יותר.

מסקנה

שינויים הקשורים לגיל משפיע עמוקות על ההתנהגות המכנית של רקמות קשות באמצעות שינויים בהרכב, במבנה ובתפקוד התאי.צמצם את הקשידות, גמישות מופחתת, התפלגות עומס משתנה, והתנגדות מופחתת מגבירה את הרגישות של עצמות ושן בגילאים וכשל, עם השלכות קליניות משמעותיות עבור סיכון שבר, שיקום שיניים הצלחה, ותוצאות ניתוחיות אלה ברמות מולקולריות, תאים חיוניים לפיתוח אסטרטגיות מתקדמות לכדי שיפור חיים גמישים, כמו גם אצל מבוגרים יותר, כמו גם טיפולים גמישים, טיפול פסיכולוגיים, ימשיך לפתח גמישות, טיפול פסיכולוגיים, מבטיחות, מבטיחות, טיפול פסיכולוגיים, מבטיחות, טיפול פסיכולוגיים, מבטיחות, טיפול פסיכולוגיים, מבטיחות, מבטיחות, שיפור יעילות לאורך זמן רב יותר ויותר, שיפור יעילות, שיפור יעילות של מחלות גופניים, שיפור יעילות, שיפור יעילות של מחלות לבלימיים, שיפור יעילות של מחלות לב, שיפור יעילות של מחלות לביות, טיפול פסיכולוגיות, טיפול פסיכולוגיות, שיפור יעילות של מחלות מורכבות, שיפור יעילות של מחלות לבחיות תפקודיות, טיפול פסיכולוגיות, שיפור יעילות גבוהה יותר ויותר, טיפול פסיכולוגיות, שיפור יעילות, טיפול פסיכולוגיות, טיפול פסיכולוגיות, שיפור יעילות של מחלות מורכבות, טיפול פסיכולוגיות, שיפור יעילות חיים קריטיות, טיפול פסיכולוגיות,