Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм
We propose a mechanism according to which the introduction of glucose into cartilage tissue changes the structure of this tissue. Cartilage tissue is considered to be a porous medium, where the role of solid component is played by collagen fibers and layers where proteoglycans are located. Collagen...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023599 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023599 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20235992025-06-04T07:58:13Z Influence of Glucose on Cartilage Tissue Structure: Physical Mechanism Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм Zabashta, Yu.F. Vergun, L.Yu. Alekseev, O.M. Svechnikova, O.S. Lazarenko, M.M. Bulavin, L.A. хрящова тканина глюкоза зсувна податливiсть cartilage tissue glucose shear compliance We propose a mechanism according to which the introduction of glucose into cartilage tissue changes the structure of this tissue. Cartilage tissue is considered to be a porous medium, where the role of solid component is played by collagen fibers and layers where proteoglycans are located. Collagen chains that connect the aforementioned objects are adsorbed on the surface of the fibers and the layer. The thermodynamic features of the links of adsorbed chains have been determined. It was shown that glucose molecules, being introduced into cartilage tissue, partially displace the adsorbed chains from the fiber surface. These chains cover cracks that may appear in the fiber under the action of external loads, which leads to a reduced rigidity of proteoglycan layers. A conclusion has been drawn that the introduction of glucose molecules enlarges the shear compliance of cartilage tissue. This conclusion is confirmed by experimental results obtained for a model system, gelatin gel, whose structure is considered to be similar to that of cartilage tissue. Пропонується механiзм, завдяки якому введення в хрящову тканину глюкози призводить до змiни структури цiєї тканини. Хрящова тканина розглядається як пористе середовище, в якому роль твердої компоненти вiдiграють колагеновi волокна та шари, де розташовуються протеоглiкани. На поверхнi волокон та шарiв адсорбуються колагеновi ланцюги, що з’єднують згаданi об’єкти. Визначено термодинамiчнi особливостi адсорбованих ланцюгiв ланки. Показано, що введенi в хрящову тканину молекули глюкози частково витiсняють адсорбованi ланцюги з поверхнi волокон. Цi ланцюги закривають трiщини, якi можуть з’являтись у волокнi пiд дiєю зовнiшнiх навантажень, що призводить до зменшення жорсткостi протеоглiканових шарiв. Зроблено висновок про те, що введення молекул глюкози збiльшує зсувну податливiсть хрящової тканини. Цей факт пiдтверджується результатами експерименту, виконаного на модельнiй системi – желатиновому гелi, структура якого вважається подiбною до структури хрящової тканини. Publishing house "Academperiodika" 2025-06-04 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023599 10.15407/ujpe70.5.344 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 70 No. 5 (2025); 344 Український фізичний журнал; Том 70 № 5 (2025); 344 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe70.5 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023599/3297 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023599/3298 Copyright (c) 2025 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-06-04T07:58:13Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
хрящова тканина глюкоза зсувна податливiсть |
| spellingShingle |
хрящова тканина глюкоза зсувна податливiсть Zabashta, Yu.F. Vergun, L.Yu. Alekseev, O.M. Svechnikova, O.S. Lazarenko, M.M. Bulavin, L.A. Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| topic_facet |
хрящова тканина глюкоза зсувна податливiсть cartilage tissue glucose shear compliance |
| format |
Article |
| author |
Zabashta, Yu.F. Vergun, L.Yu. Alekseev, O.M. Svechnikova, O.S. Lazarenko, M.M. Bulavin, L.A. |
| author_facet |
Zabashta, Yu.F. Vergun, L.Yu. Alekseev, O.M. Svechnikova, O.S. Lazarenko, M.M. Bulavin, L.A. |
| author_sort |
Zabashta, Yu.F. |
| title |
Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| title_short |
Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| title_full |
Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| title_fullStr |
Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| title_full_unstemmed |
Вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| title_sort |
вплив глюкози на структуру хрящової тканини: фізичний механізм |
| title_alt |
Influence of Glucose on Cartilage Tissue Structure: Physical Mechanism |
| description |
We propose a mechanism according to which the introduction of glucose into cartilage tissue changes the structure of this tissue. Cartilage tissue is considered to be a porous medium, where the role of solid component is played by collagen fibers and layers where proteoglycans are located. Collagen chains that connect the aforementioned objects are adsorbed on the surface of the fibers and the layer. The thermodynamic features of the links of adsorbed chains have been determined. It was shown that glucose molecules, being introduced into cartilage tissue, partially displace the adsorbed chains from the fiber surface. These chains cover cracks that may appear in the fiber under the action of external loads, which leads to a reduced rigidity of proteoglycan layers. A conclusion has been drawn that the introduction of glucose molecules enlarges the shear compliance of cartilage tissue. This conclusion is confirmed by experimental results obtained for a model system, gelatin gel, whose structure is considered to be similar to that of cartilage tissue. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023599 |
| work_keys_str_mv |
AT zabashtayuf influenceofglucoseoncartilagetissuestructurephysicalmechanism AT vergunlyu influenceofglucoseoncartilagetissuestructurephysicalmechanism AT alekseevom influenceofglucoseoncartilagetissuestructurephysicalmechanism AT svechnikovaos influenceofglucoseoncartilagetissuestructurephysicalmechanism AT lazarenkomm influenceofglucoseoncartilagetissuestructurephysicalmechanism AT bulavinla influenceofglucoseoncartilagetissuestructurephysicalmechanism AT zabashtayuf vplivglûkozinastrukturuhrâŝovoítkaninifízičnijmehanízm AT vergunlyu vplivglûkozinastrukturuhrâŝovoítkaninifízičnijmehanízm AT alekseevom vplivglûkozinastrukturuhrâŝovoítkaninifízičnijmehanízm AT svechnikovaos vplivglûkozinastrukturuhrâŝovoítkaninifízičnijmehanízm AT lazarenkomm vplivglûkozinastrukturuhrâŝovoítkaninifízičnijmehanízm AT bulavinla vplivglûkozinastrukturuhrâŝovoítkaninifízičnijmehanízm |
| first_indexed |
2025-10-02T01:19:25Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:19:25Z |
| _version_ |
1851765423402385408 |