Cum reușesc ligamentele să reziste la impacturi bruște?
Ligamentele au fibre de colagen ondulate care funcționează ca un amortizor natural pentru a preveni rupturile.
Sub microscop, fibrele de colagen prezintă un model în zig-zag numit „crimp”. Când apare o tensiune bruscă, aceste ondulații se îndreaptă primele, absorbind șocul înainte ca fibrele să se întindă la maximum. Acest mecanism protejează articulațiile și oferă flexibilitate în timpul mișcărilor rapide.
Nerd Mode
Structura microscopică a ligamentelor este definită de aranjamentul fibrelor de colagen de tip I, care formează o configurație ondulară specifică numită „crimp”. Această geometrie este fundamentală pentru biomecanica țesuturilor moi, permițând o deformare elastică inițială fără a deteriora integritatea structurală a fibrelor. Cercetările publicate în Journal of Biomechanics indică faptul că acest model permite ligamentelor să se alungească cu aproximativ 5% până la 10% înainte ca rezistența la tracțiune să crească exponențial.Atunci când o forță externă este aplicată, energia este consumată mai întâi pentru „îndreptarea” acestor ondulații, un proces cunoscut sub numele de regiunea „toe” a curbei stres-deformare. Acest comportament non-liniar este esențial pentru protecția articulațiilor în timpul activităților fizice intense. Fără acest mecanism de amortizare, orice mișcare bruscă ar transmite forța direct către fibrele rigide, ducând la rupturi imediate la nivel celular.Studiile efectuate de instituții precum MIT și ETH Zurich au analizat acest design biologic pentru a dezvolta polimeri sintetici și proteze avansate. În ingineria țesuturilor, replicarea unghiului exact de ondulare, care variază de obicei între 12 și 20 de grade, este crucială pentru succesul grefelor artificiale. Înțelegerea acestui fenomen ajută, de asemenea, la îmbunătățirea protocoalelor de recuperare după accidentări sportive, precum rupturile de ligament încrucișat anterior.
Fapt verificat
FP-0007081 · Feb 20, 2026