Закон Де́віса використовується в анатомії та фізіології для опису того, як змінюються м'які тканини відповідно до навантаження. Він подібний до закону Вольфа, який застосовується до кісткової тканини. Це фізіологічний принцип, який стверджує, що загоєння м'яких тканин залежить від механічного навантаження.Ellenbecker, Todd, «Effective Functional Progressions in Sport Rehabilitation», Human Kinetics 2009,
Цей закон є застосуванням моделі механостату Гарольда Фроста, яка спочатку була розроблена для опису адаптаційної реакції кісток. Як зазначив сам Гарольд Фрост — модель також застосовується до волокнистих колагенових сполучних тканин, таких як зв'язки, сухожилля та фасції. «Правило розтягування-гіпертрофії» цієї моделі стверджує: «періодичне розтягування викликає гіпертрофію колагенових тканин, доки збільшення міцності не зменшить подовження при натягу до певного мінімального рівня». Подібно до поведінки кісткових тканин, ця адаптаційна реакція виникає лише тоді, коли механічне напруження перевищує певне порогове значення. Гарольд Фрост запропонував, що для щільних колагенових сполучних тканин відповідні порогові значення становлять близько 23 Н/мм2 або 4 % подовження при натягу.
Походження Термін «закон Девіса» названий на честь Генрі Гассета Девіса, американського хірурга-ортопеда, відомого своєю роботою з розробки методів витягнення. Його найдавнішу відому згадку можна знайти в книзі Джона Джозефа Натта 1913 року «Хвороби та деформації стопи», де Натт викладає закон, цитуючи уривок з книги Девіса 1867 року «Консервативна хірургія»:
«Зв'язки, або будь-яка м'яка тканина, коли вони піддаються навіть помірному натягу, якщо він невпинний, подовжуються за рахунок додавання нового матеріалу. Навпаки, коли зв'язки, або радше м'які тканини, постійно залишаються у вільному або розслабленому стані, вони поступово скорочуються, оскільки неефективний матеріал видаляється, доки не почнуть підтримувати те саме відношення до кісткових структур, з якими вони з'єднані, що й до їхнього вкорочення. Природа ніколи не витрачає свій час і матеріали на підтримку м'яза або зв'язки на їх початковій довжині, коли відстань між точками їхнього початку та прикріплення протягом значного часу без перерви скорочується».
У своїх роботах на цю тему Девіс викриває довгий ланцюг конкуруючих теорій щодо контрактури м'яких тканин та причин сколіозу. Коментарі Девіса в «Консервативній хірургії» з'явилися у формі різкого докору лекціям, опублікованим Луї Бауером з Бруклінського медико-хірургічного інституту в 1862 році. У своїй роботі Бауер стверджував, що «скорочення зв'язок є фізіологічною неможливістю». Бауер підтримав роботу, опубліковану в 1851 році Юліусом Конрадом Вернером, директором Ортопедичного інституту Кенігсберга, Пруссія. Бауер і Вернер, у свою чергу, суперечили дослідженню, опублікованому Жаком Матьє Дельпешем у 1823 році
Приклади м'яких тканин Сухожилля — це структури м'яких тканин, які реагують на зміни механічного навантаження. Об'ємні механічні властивості, такі як модуль пружності, гранична деформація та гранична міцність на розтяг, знижуються протягом тривалих періодів відсутності навантаження в результаті мікроструктурних змін на рівні колагенових волокон. У моделюванні мікрогравітації у людей може спостерігатися втрата міцності сухожилля литкового м'яза до 58 % протягом 90-денного періоду. В учасників випробувань, яким було дозволено займатися силовими тренуваннями, спостерігалася менша втрата міцності сухожилля в тих самих умовах мікрогравітації, але зниження модуля міцності все ще було значущим.
І навпаки, сухожилля, які втратили свою початкову міцність через тривалі періоди бездіяльності, можуть відновити більшість своїх механічних властивостей шляхом поступового перенавантаження завдяки реакції сухожилля на механічне навантаження. Біологічні сигнальні події ініціюють повторне зростання на цьому місці, тоді як механічні подразники додатково сприяють відновленню. Цей 6-8-тижневий процес призводить до покращення механічних властивостей сухожилля, доки воно не відновить свою початкову міцність. Однак надмірне навантаження під час процесу відновлення може призвести до часткового або повного розриву матеріалу. Крім того, дослідження показують, що сухожилля мають максимальний модуль пружності приблизно 800 МПа. Таким чином, будь-яке додаткове навантаження не призведе до значного збільшення модуля міцності. Ці дані можуть змінити сучасну практику фізіотерапії, оскільки агресивне тренування сухожилля не зміцнює структуру понад її базові механічні властивості, тому пацієнти залишаються схильними до травм.
Див. також Гіпертрофія
Примітки