A porc biomechanikája

Az ízületi porc legfontosabb funkciója, hogy rajta keresztül történik az erőátvitel az ízületi felszínek között, lehetővé teszi a szinte súrlódásmentes mozgást, egyenletesen szétoszlatja a ráható erőket az egész ízületen belül és csillapítja az esetleges nagyobb ütésekből származó rázkódást is.

Az üvegporc kettős biomechanikai jellemzőjét a két fő alkotó fehérjetípusnak köszönheti. A kollagénrostok adják a porc szakítással és nagyobb erőbehatással szemben mutatott ellenállását, merevségét; a proteoglikánok (cukor oldallánccal rendelkező nagy fehérje molekulák halmazai) azok a speciális alkotók, melyek a porc rugalmasságát, nyomással szembeni forma, alakmegőrző tulajdonságát biztosítják. Ez a két fehérje rostrendszer egymással szoros kapcsolatban van, s mint két térháló egymásba kapaszkodva adják a porc végső jellemzőit.

Az ízületi porc rugalmasságának legnagyobb részét annak köszönheti, hogy a proteoglikán molekulákon található negatív töltésű oldalláncok a megkötött nagy mennyiségű víz ellenére is egymást taszítják. Bármely mechanikai hatásra a porc összenyomódik, valamennyi víz kiszökik a molekulák hálójából, s így a negatív töltésű oldalláncok közelebb kerülnek egymáshoz. Ennek következtében a porc saját molekulái mint két azonos pólusú mágnes elkezdik taszítani egymást s a porc összenyomhatósága megszűnik, illetve nagymértékben lecsökken.

Az ízületek alacsony súrlódási együtthatója több tényezőnek is köszönhető. A keményebb, jól csúszó ízületi porcok egymáson gördülése még könnyebben történik az egészséges ízületi folyadék jelenlétében, a vékony kialakult folyadék filmen, melyhez a deformálódó porcokból kiáramló víz is segítséget nyújt. Az elöregedő porc felrostozódása ugyanakkor rontja a súrlódást az ízületekben (pl. a folyadékfilm eltüntetése miatt is), így abban további rostozódás, feltöredezés, kopás várható.