A preliminary study into the correlation of stiffness of the laminar junction of the equine hoof with the length density of its secondary lamellae

Abstract

Objasnění vztahu mezi mechanickým chováním a mikroskopickou strukturou laminárního spoje koňského kopyta. Cíl: Stanovit mechanické parametry a 2D délkovou hustotu profilů sekundárních lamel laminárního spoje v dermální oblasti a určit jejich možnou korelaci. Metody: Vzorky (25 celkově) laminárního spoje byly odebrány z přední, postranní a zadní části tří kopyt a vystaveny jednoosému tahovému mechanickému zatížení až do porušení tkáně. Byly stanoveny Youngovi moduli elasticity, mezní napětí a mezní deformace. Vzorky sousedící se tkání použitou na mechanické testy byly histologicky zpracovány pro získání délkové hustoty bazální membrány laminárního spoje pomocí stereologické mřížky. Výsledky: Medián (interval mezi quartily) délkové hustoty bazální membrány laminárního spoje byl 0.024 (0.020–0.027)/um. Youngův modul elasticity pro malé deformace byl 0.15 (0.11–0.35) MPa a pro velké deformace 7.58 (6.14–8.68) MPa. Mezní napětí dosahovalo hodnot 1.67 (1.41–2.67) MPa a mezni deformace 0.50 (0.38–0.70). Youngův modul elasticity v oblasti malých deformací vykazoval střední korelaci s délkovou hustotou bazální membrány laminárního spoje. Závěr: Jako většina měkkých biologických tkání laminární spoj vykazuje nelineární mechanické chování. V oblasti malých deformací, které korelují s fyziologickým zatížením laminárního spoje, větší délková hustota bazální membrány laminárního spoje odpovídá větší odolnosti laminárního spoje vůči velkému napětí přenášenému z distálního článku prstu na kopytní stěnu. Potenciální významnost: Stav laminárního spoje může být jednoduše stanovený jako délková hustota profilů sekundárních dermálních lamel. Tato kvantifikace poskytuje jednoduchý nástroj pro porovnávání náklonosti různých částí laminárního spoje k počátečním stadiím