Brněnští vědci testují náhradu chrupavky, u umělých kloubů vázne mazání

  15:21aktualizováno  15:21
Opotřebení chrupavky je často důvodem výměny celého kloubu za umělý. Předejít takovým operacím v co největší míře se snaží David Nečas, který společně s japonskými vědci vyvíjí materiál, který by mohl lidskou chrupavku nahradit.

David Nečas z Ústavu konstruování na brněnském Vysokém učení technickém společně s japonskými vědci vymýšlí materiál, který by mohl nahradit lidskou chrupavku. | foto: archiv Davida Nečase

„Počet umělých kloubů neustále narůstá, protože se lidé dožívají vyššího věku a jsou aktivnější. Vývoj jde sice neustále kupředu, ale problémem, který přetrvává, je omezená životnost náhrad,“ vysvětluje Nečas z Ústavu konstruování na brněnském Vysokém učení technickém (VUT).

Za zkoumáním tření v kloubech se vydal až do Japonska. Kjúšská univerzita se tam snaží vyvinout náhradu chrupavky už dvě dekády. S tamními vědci strávil Brňan sedm měsíců.

„Aby nebylo nutné vyměňovat celý kloub, snaží se japonští kolegové vyvinout materiál, který by se choval podobně jako chrupavka. Ta dokáže v kloubu zajistit tak nízké tření, že jeho úroveň odpovídá bruslení na ledě. Proto je pro zdravého člověka pohyb přirozený a bezbolestný,“ přiblížil.

Chtějí snížit počet operací

I přes dvacetiletý výzkum se však zatím nepodařilo přijít s takovým materiálem, který by vydržel zátěž odpovídající podmínkám v lidském těle.

Nečas s kolegy na brněnské univerzitě vzorky z Japonska testuje. „Chtěli bychom přispět ke snížení počtu kompletních kloubních náhrad a jejich opakovaných operací,“ zdůrazňuje.

Třením, opotřebením a mazáním v biologických systémech se Nečas zabývá na fakultě strojního inženýrství. Díky biotribologii, jak se jeho obor nazývá, může zjistit, proč a za jakých podmínek dochází k opotřebení kloubních náhrad.

„Využívá se ale i v mnoha dalších oblastech. Biotribologové řeší třeba otírání očního víčka o kontaktní čočku, kontakt zubního kartáčku s dásněmi nebo problematiku zpracování potravy,“ podotýká Nečas. Sám upírá největší pozornost na klouby v koleni a kyčli.

Tření a mazání vědci opomíjeli

Při námaze dochází vlivem otírání k úbytku materiálu, uvolněné částečky reagují s okolními tkáněmi a objevují se zánětlivé reakce.

„Nakonec se implantát z kosti uvolní a je nutné znovu operovat. Starším lidem může náhradní kyčelní kloub vydržet i patnáct let,“ vyčísluje. U mladších nebo aktivnějších to však podle něj může být doba výrazně kratší.

„Třeba jen tři roky. Je to velmi individuální. Vědci se většinou soustředili pouze na opotřebení, a ne na celý tribologický proces, který zahrnuje i tření a mazání,“ říká.

Pokud je v kloubu zhoršené mazání, zvýší se při pohybu tření mezi hlavičkou a kloubní jamkou. Materiál se více odírá, po nějakém čase náhrada selže a pacient musí znovu na operaci.

„My jsme se na VUT jako jedni z prvních na světě dokázali podívat na mazací film uvnitř umělého kyčelního kloubu. Samozřejmě na simulátoru, provádět taková měření v lidském těle není možné. Zjistili jsme například, že zásadní roli v procesu mazání hraje kyselina hyaluronová s fosfolipidy,“ jmenuje některé poznatky z vlastního výzkumu Nečas.

Nejčtenější

Už vím, zda se k biatlonu vrátím, prozradila Koukalová

Gabriela Koukalová na besedě v brněnském Sono Centrum

Biatlonová mistryně světa Gabriela Koukalová po čase opět vystoupila na veřejnosti. V Brně na přednášce o psychologii a...

Voda ve vyprahlé půdě dojde už příští měsíc, děsí se zemědělci

Kukuřičné pole v Texasu. Letošní sucho je nejhorší za desítky let (22. července

Jestliže loňský rok zemědělci považovali za katastrofální, teď mají ještě větší obavy. Vody v půdě je totiž výrazně...

Doba po Zábranském. Kometa vsadí na nového kouče, šéf má jinou výzvu

Trenér Komety Libor Zábranský se raduje ze zisku extraligového titulu.

Libor Zábranský coby generál hokejové Komety Brno nenechal od konce sezony uběhnout ani jeden týden, než oznámil...

Tři pilíře, tři otazníky. Jak bude vypadat tým Komety v příští sezoně?

Trenér Komety Libor Zábranský udílí pokyny Martinu Eratovi.

Na rozdíl od minulého léta, během kterého z Komety odešlo rovnou šest stěžejních hráčů, nečeká letos hokejové Brno tak...

Zábranský končí jako trenér Komety, nahradit by ho měl Petr Fiala

Libor Zábranský, majitel a trenér Komety Brno

Klubový šéf hokejistů Brna Libor Zábranský už nebude v Kometě působit na pozici hlavního kouče. Nahradit by ho měl Petr...

Další z rubriky

V Brně zpřístupnili kapucínské terasy, při opravách našli středověkou pec

Vedení Brna zpřístupnilo opravenou druhou a třetí kapucínskou terasu pod...

Nové místo pro odpočinek a čerpání energie bez všudypřítomného ruchu nabízí od úterka centrum Brna. Město...

V brněnské rezervaci odumřela většina stromů, postupně půjdou k zemi

V brněnské přírodní rezervaci Kamenný vrch kvůli dlouhodobému suchu uhynulo asi...

V přírodní rezervaci Kamenný vrch na území brněnského Nového Lískovce uschlo za poslední rok až tisíc jehličnanů,...

Zemanův civilní soud s exradním, jenž psal o jeho rakovině, bude pokračovat

Svatopluk Bartík.

Brněnský městský soud bude dál projednávat žalobu prezidentské kanceláře na bývalého radního Brna-středu Svatopluka...

Najdete na iDNES.cz