قانون ديفيس

يُستخدم قانون ديفيس في علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء لوصف كيفية استجابة الأنسجة الرخوة للضغوط المفروضة عليها. وهو مشابه لقانون وولف ، الذي ينطبق على الأنسجة العظمية . وهو مبدأ فسيولوجي ينص على أن الأنسجة الرخوة تلتئم وفقًا لطريقة تعرضها للإجهاد الميكانيكي. ^{[ 1 ]}

يُعدّ هذا أيضًا تطبيقًا لنموذج الميكانوستات لهارولد فروست، الذي طُوّر في الأصل لوصف استجابة العظام للتكيف؛ ومع ذلك، وكما أوضح هارولد فروست نفسه، فإنه ينطبق أيضًا على الأنسجة الضامة الكولاجينية الليفية، مثل الأربطة والأوتار واللفافة. ^{[ 2 ] [ 3 ]} تنص "قاعدة التمدد والتضخم" في هذا النموذج على ما يلي: "يؤدي التمدد المتقطع إلى تضخم الأنسجة الكولاجينية حتى يؤدي ازدياد القوة الناتج إلى تقليل الاستطالة في الشد إلى مستوى أدنى". ^{[ 4 ]} على غرار سلوك الأنسجة العظمية، لا تحدث استجابة التكيف هذه إلا إذا تجاوز الإجهاد الميكانيكي قيمة عتبة معينة. اقترح هارولد فروست أن قيم العتبة ذات الصلة للأنسجة الضامة الكولاجينية الكثيفة تبلغ حوالي 23 نيوتن/مم² أو 4% استطالة إجهاد. ^{[ 5 ]}

يُنسب مصطلح قانون ديفيس إلى هنري جاسيت ديفيس ، وهو جراح عظام أمريكي اشتهر بعمله في تطوير أساليب الجر . أول ظهور معروف له كان في كتاب جون جوزيف نوت الصادر عام 1913 بعنوان " أمراض وتشوهات القدم" ، حيث يوضح نوت القانون من خلال اقتباس فقرة من كتاب ديفيس الصادر عام 1867 بعنوان " الجراحة التحفظية" .

"الأربطة، أو أي نسيج رخو، عندما تتعرض لدرجة معتدلة من الشد، إذا كان هذا الشد مستمرًا، فإنها تطول بإضافة مادة جديدة؛ وعلى العكس من ذلك، عندما تبقى الأربطة، أو بالأحرى الأنسجة الرخوة، في حالة ارتخاء أو رخاوة مستمرة، فإنها تقصر تدريجيًا، مع إزالة المادة الزائدة، حتى تعود إلى نفس العلاقة مع الهياكل العظمية التي تتحد بها كما كانت قبل تقصيرها. لا تُهدر الطبيعة وقتها ومواردها في الحفاظ على العضلة أو الرباط بطوله الأصلي عندما تقصر المسافة بين نقطتي منشئه ومرتكزه لفترة طويلة دون انقطاع." ^{[ 6 ]}

تكشف كتابات ديفيس حول هذا الموضوع عن سلسلة طويلة من النظريات المتنافسة بشأن انكماش الأنسجة الرخوة وأسباب الجنف . وجاءت تعليقات ديفيس في كتابه "الجراحة التحفظية" على شكل توبيخ لاذع لمحاضرات نشرها لويس باور من معهد بروكلين الطبي والجراحي عام 1862. ^{[ 7 ]} وادعى باور في كتاباته أن "انقباض الأربطة أمر مستحيل من الناحية الفسيولوجية". ^{[ 8 ]} وقد أيّد باور العمل الذي نشره يوليوس كونراد فيرنر، مدير معهد كونيغسبرغ لجراحة العظام في بروسيا، عام 1851. وكان باور وفيرنر، بدورهما، يناقضان بحثًا نشره جاك ماثيو ديلبيش عام 1823. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

الأوتار عبارة عن أنسجة رخوة تستجيب للتغيرات في الأحمال الميكانيكية. تنخفض الخصائص الميكانيكية الكلية، مثل معامل المرونة ، وإجهاد الفشل ، وقوة الشد القصوى ، مع مرور الوقت نتيجةً لتغيرات دقيقة في بنية ألياف الكولاجين . في محاكاة انعدام الجاذبية ، قد يعاني المشاركون من البشر من فقدان في قوة وتر العضلة النعلية يصل إلى 58% خلال 90 يومًا. ^{[ 11 ]} أظهر المشاركون الذين سُمح لهم بممارسة تمارين المقاومة انخفاضًا أقل في قوة الوتر في نفس بيئة انعدام الجاذبية، إلا أن انخفاض معامل المرونة ظل ملحوظًا.

على النقيض، يمكن للأوتار التي فقدت قوتها الأصلية نتيجة فترات طويلة من الخمول أن تستعيد معظم خصائصها الميكانيكية من خلال إعادة تحميلها تدريجيًا، ^{[ 12 ]} وذلك بفضل استجابة الوتر للتحميل الميكانيكي. تُحفز الإشارات البيولوجية إعادة النمو في موضع الإصابة، بينما تُعزز المحفزات الميكانيكية عملية إعادة البناء. وتؤدي هذه العملية، التي تستغرق من 6 إلى 8 أسابيع، إلى زيادة الخصائص الميكانيكية للوتر حتى يستعيد قوته الأصلية. ^{[ 13 ]} مع ذلك، قد يؤدي التحميل المفرط خلال عملية التعافي إلى تلف الوتر، أي تمزقات جزئية أو تمزق كامل. بالإضافة إلى ذلك، تُشير الدراسات إلى أن للأوتار معامل مرونة أقصى يبلغ حوالي 800 ميجا باسكال؛ وبالتالي، فإن أي تحميل إضافي لن يُؤدي إلى زيادة ملحوظة في معامل المرونة. ^{[ 12 ]} قد تُغير هذه النتائج ممارسات العلاج الطبيعي الحالية، حيث أن التدريب المكثف للوتر لا يُقوي بنيته بما يتجاوز خصائصه الميكانيكية الأساسية؛ لذلك، يظل المرضى عرضة لإصابات الوتر الناتجة عن الإفراط في استخدامه.

• تضخم العضلات

• ديفيس، هنري جاسيت، الجراحة التحفظية ، نيويورك: دي. أبليتون وشركاه؛ 1867
• نوت، جون جوزيف، أمراض وتشوهات القدم. نيويورك: إي بي تريت وشركاه؛ 1915، الصفحات 157-158 . (حقوق النشر غير محفوظة. متوفر كملف PDF كامل عبر كتب جوجل ). 
• سبنسر إيه إم، الإجراءات العملية في جراحة تقويم العظام للقدم. كليفلاند: كلية أوهايو لطب القدم؛ 1978.
• تيبت، ستيفن ر. ومايكل ل. فويت، التقدم الوظيفي لإعادة التأهيل الرياضي. شامبين، إلينوي: هيومان كينيتكس؛ 1995، ISBN 0-87322-660-7، ص  4.