О. Х.Қўлдашов, З. Мирзаева, З. Абдумаликова биофизика (дарслик) фарғона – техника – 2007

Юмшоқ биологик тўқималар: тери, мускуллар, қон–томир деворлари, нафас олиш органлари деворлари, юракни яримойсимон клапанлари, ички аъзолар тўқималари, ўпка ва мия, пайлар ва х.к. тўкималар киради. Улар ўзининг деформацияланиши ва механик хоссалари билан суяк тўқи–маларидан фарқ қилади.
Юмшоқ биотўқималарни катта деформацияларга учраши (яъни 200% гача нисбий деформацияга учраши) билан бошқа биоматериаллардан фарқ қилади. Бундан ташқари юмшоқ биотўқималар бошланьич ва табиий ҳолатини номаълумлиги, структурасига қараб анизатроплилик ва сиқилмаслик хусусиятлари билан ажралиб туради.

2.2–расм.
А–тўқималарни гистологик структураси; Б–кимёвий бирикмалари; 1–коллаген толалар; 2–эластин толапар; 3–асосий моддалар ва хужайралар; 4–коллаген; 5–эластин;
6–гликозаминогликанлар;
7–гликопротеинлар; 8–эрувчан протеинлар.

Юмшоқ биотўқималарни ташкил этувчи компонентлари қуйидагилардир: ҳужайра, коллаген тола, эластин тола ва асосий (боьловчи) моддалар (2.2–расм). Ҳар бир компонент ўзининг ультраструктурасига эгадир. Турлича ковалент боғланган ва боғловчи моддалар биргаликда (химиявий нуқтаи назардан) биополимерларни ташкил этади. Биополимерлар беш группада бўлади: коллаген, эластин, гликозаминогликанлар, гликопротеинлар ва эрийдиган протеинлар.
Коллаген – бирлаштирувчи тўқималарнинг асосий эле–ментлари бўлиб, турлича кўринишдаги структураларга эгадир. Коллагеннинг муҳим томони шуки, яъни у полипептид занжирлардан тортиб, то толалар боғламигача спираль хосил қилади. Бундай структура чўзилишда элементларнинг бир–бирига нисбатан силжишига тўсқинлик қилади. Коллагенни элементар ташкил этувчиси тропоколлаген, боши ва думи орқали туташиб, коллаген фибриллаларини ҳосил килади. Уларнинг диаметри 20–40 нм.
Коллаген тола ва боғламлар жуда катга деформацияларга учрамайди. Бу ерда кучланиш ва деформация орасидаги боғланиш чизиқсиздир. Коллаген толалар нисбатан юқори мустахкамликка эгадирлар, масалан, чўзилишда _d =50–100 МПа ва эластиклик модули Е=1000 МПа бўлиши мумкин.
Эластин – эластомерларга ўхшаш гидрофоб табиатга эга, маълум оралиқларда бикр кимёвий боғланган амино–кислоталар занжиридан иборатдир. Чўзилишда эластин структураси чизиқли хоссага эгадир. Эластин структураси икки хил морфологик формада бўлиши мумкин – тола ва мембрана. Эластин толалари, асосан, жуфт–жуфт ҳолда эшилган бўлиб, катта деформацияларга учрайди, яъни 200%гача, эластиклик модули эса Е=0,6 МПа.
Асосий моддаларда коллаген толалар ҳужайра ва ҳужайра ичидаги моддалар билан кўшилиб кетган бўлади.
Ҳужайра ичидаги моддалар коллаген тола, эластин, ретикулин ва гидрофиль гель (гил)дан иборатдир.



2.3–расм.


Энг кам эластиклик модулига эга бўлган бу асосий модда механик нуқгаи–назардан уч хил функцияни бажаради: толадан толага юкни ўтказади, ҳар бир толани инди–видуаллигини ҳимоя қилади ва толалар силжиганда улар орасидаги ишкаланиш кучини камайтиради.
Биотўкима механик хоссапари, бу тўқималарда тола, ху–жайра ва асосий моддалар қандай турда структура ҳосил қи–лишига боғлиқ. Масалан: пайларда энг содда структура мавжуд, яъни толалар бир йўналишдадир.
Терида коллаген толалар структураси жуда мураккаб, яъни фибриллалардан иборат уч ўлчовли тўрни ҳосил қилади. Тери юзасида коллаген толалар ромбсимон параллелограмлардан иборат тўр ҳосил қилган. Шунинг учун тери чўзилганда улар осон деформацияланади. Терида коллаген 75% (қуруқ ҳолда) ва эластин эса 4% атрофида.