Biofizika kitob yangisi 2013. doc

bog’lanish. σ-mexanik kuchlanish, ε-nisbiy deformasiya 
 
Yung moduli og’ish burchagi tangensi orqali aniqlanadi. Yumshoq biologik 
materiallar xuddi muskul to’qimalari singari elastik xossaga ega. Yumshoq 
materiallar elastomerlarga kiradi, ular suyak materialidan quyidagilar bilan farq 
qiladi; 
-suyak materiali cho’zilish va siqilish chizig’i to’g’ri chiziqdan iborat bo’lsa, 
elastomerniki egri chiziq. 
-Yung moduli suyak materiali uchun taxminan 10
10
Pa va o’zgarmas bo’lsa, 
elastomerniki kuchlanishga qarab 10
5
– 10
6
Pa oralig’ida o’zgaradi, 
-suyak cho’zilishi 1% atrofida bo’lsa, elastilin 3 karragacha ham cho’zilishi 
mumkin. 
Hamma biologik materiallar qayishqoq elastik xossalarga ega, birok elastiklik 
ayrim xollarda qayishqoqlikdan ustunroq bo’ladi. Qayishqoqlik va elastik 
xossalarining bir-biriga nisbati bir tomondan materialning duch kelayotgan 
deformasiyalar oralig’iga, ikkinchi tomondan mexanik kuchlanishning vaqtga 
qarab o’zgarishiga bog’liqdir. 
Ko’pchilik biologik materiallar qayishqoq elastik xossalari anizotropiyaga, 
yani elastiklik modulining turli yunalishlar bo’yicha har xil qiymatlarga ega 
ekanligi aniqlangan. Quyidagi rasmda (1.18-rasm) ho’kiz son suyagining elastiklik 
modulining bo’ylama o’qiga nisbatan joylashish burchagiga bog’liqligi 
ko’rsatilgan. 
Quyidagi grafikning bunday ko’rinishi suyak funksional tuzilishining 
murakkabligidan dalolat beradi. 
Biologik materiallarning cho’zilish paytidagi holatini elastik deb qarash emas, 
qayishqoq elastik deb qarash zarur. Ho’kiz va quyonning son suyagi uchun 
kuchlanish-deformasiya 
bog’lanish 
chizig’ida 
2
10
/
10
2
,
1
м
н
⋅
kuchlanishdan 
yuqoriroq kuchlanishlarda suyak elastik chegarasidan o’tishi aniqlangan. Suyak
4
10
5
−
⋅
=
ε
dan yuqoriroq chuzilishda qoldiq deformasiyalangan bo’ladi. 
 
 
α
α
PDF created with pdfFactory Pro trial version 
www.pdffactory.com

---

33
1.18 - rasm. Ho’kiz son suyagi elastiklik modulining bo’ylama o’qiga 
nisbatan joylashish burchagiga bog’liqligi: -suyakdagi o’lchamlar ,+ -quruq 
suyakdagi o’lchamlar. α-burchak, E-elastiklik moduli
Biologik 
mexanizmlarning 
xarakatlanuvchi 
kismlari 
odatda 
uning 
xarakatidagi qo’zg’aluvchi yoki qo’zg’almas qismlari bilan tutashtirilgan bo’ladi. 
Skelet suyaklari va muskullar birlashmasidan iborat bo’lgan bo’g’inlar, 
xayvonlar va odam tayanch- harakatlanish tizimini hosil qiladi. 
Umurtqalilar biostatikasining asosiy prinsipi katta cho’zilishlarga bardosh 
bera oladigan muskul va paylar bilan katta siqilish va egilishga chidaydigan 
suyaklar birikishi mavjudligidir. (1.19-rasm) 
1.19 - rasm. Suyaklarning muskullar va paylar bilan turg’unligi amalga 
oshishi. 
Normal tik turgan odam tanasida suyak va muskullardan iborat bo’g’inlar 
juda turg’unmas holatdagi tizimni hosil qiladi. Shunga qaramasdan butun 
tizimning muvozanatda saqlanishiga sabab, tanani ushlab turuvchi muskullar 
tizimining doimiy taranglanib turishi tufaylidir. 
Umurtqalilarning skelet muskullari uzunligi bir necha millimetrdan o’nlab 
santimetrgacha va qalinligi odatda 0,05 - 0,1 mm bo’lgan muskul to’qimalaridan 
iborat. 
To’qimalar kundalang strukturalar bo’lgan Z-plastinkalar bilan bir xil 
qismlar-sarkomerlarga bo’lingan, ularning tinch holatdagi muskulda uzunliklari 
2,2 mkmni tashkil etadi. To’qimalarning bo’shashgan holatdan aktiv holatga o’tish 
nerv impulsi ta’sirida sarkoplazmatik retikulumdan Sa
+
2
ionlarining chiqishi 
tufayli ro’y beradi. Aktivlashish tugagandan keyin Sa
+
2
konsentrasiyasi 10
2
-10
3
marotaba kamayadi va 10
7
−
-10
8
−
molni tashkil etadi. Muskullar aktivlashishi tufayli 
qisqaradi yoki uzunligi o’zgarmagan holda kuchlanish hosil qiladi (izometrik 
qisqarish). Aksincha izotopik qisqarishda muskullar doimiy kuchlanishda qisqarib, 
ish bajaradi. Muskullarning mexanik va energetik xossalari haqidagi ko’pchilik 
malumotlar A.Xill tomonidan 1930-1964 yillarda aniqlangan. Xill tenglamasiga 
ko’ra muskullar qisqarish tezligi va hosil bo’ladigan kuch orasidagi bog’lanish 
giperbolik grafik bilan xarakterlanadi. (1.20 - rasm)
)
(
)
)(
(
max
a
F
b
a
F
+
=
+
+
ϑ
(1.24) 
PDF created with pdfFactory Pro trial version 
www.pdffactory.com

---

34
bunda 
max
F
-muskulning kuchlanishida hosil kiluvchi kuch, ya’ni izometrik 
qisqartirishdagi kuch, 
ϑ
-muskul qisqartirishning o’rtacha tezligi
1.20 - rasm. Qurbaqa biriktiruvchi muskuli qisqarish tezligi 
ϑ
 bilan izotopik 
qisqarishdagi muskul kuchi F orasidagi bog’lanish.
Muskullarning maksimal kuchi F
max
sarkomerlar uzunligiga bog’liq. Bu 
bog’lanish 1.21-rasmda keltirilgan. Undan ko’rinadiki, faqat sarkomer uzunligi 2-3 
mkm bo’lgandagina muskul kuchi o’zining maksimal qiymatiga erishadi. Kuchli 
uzayishda muskul qisqarishi kuchi miozin va aktin iplari zonalari qoplanmasligi 
tufayli keskin kamayadi. 
1.21 - rasm. Muskul maksimal kuchining (F
мax
) sarkomer uzunligiga
(L) bog’lanishi. 
Muskullar strukturasi, energetikasi va biomexanikasi haqidagi ma’lumotlarni 
tushuntirish uchun muskul modellari taklif etilgan. Faol holatdagi muskulning 
qovushoq elastik modelini A.Xill
taklif etgan. Ushbu modelda muskul ikki paralel 
elastik elementlardan iborat bo’lib, ulardan biri qovushqoq dempfer bilan 
to’ldirilgan (1.22-rasm, 1). Tinch holatdagi muskul faqat elastiklik xususiyatiga 
ega. 
T
2 
T
1 
E
2