1. Przeprowadzenie pomiarów na wybranych próbkach oraz zastępczej cieczy smarującej pozwoliło na uzyskanie zbliżonych warunków pracy wszystkich par ciernych, a więc na możliwość porównania uzyskanych wyników.
2. Przeprowadzenie obserwacji makro i mikroskopowych, pomiaru wielkości i kształtu pola styku oraz struktury geometrycznej powierzchni pozwoliło na usystematyzowanie próbek pod względem ich uszkodzenia. Pozwoliło też na zapoznanie się ze zmianami własności fizycznych, jakie zachodzą w trakcie postępu choroby zwyrodnieniowej. W szczególności, w jaki sposób wraz z postępem choroby zmienia się sztywność chrząstki i jej parametry chropowatości. Stwierdzono zatem obniżenie się sztywności chrząstki stawowej w pierwszym stopniu zdegenerowania, co przejawiło się znacznym wzrostem pola powierzchni styku. Spowodowane było to zniszczeniem struktury macierzy chrząstki, bez jednoczesnego zmniejszenia jej grubości. W kolejnych stopniach degeneracji, zaobserwowano wzrost sztywności chrząstki stawowej przejawiający się zmniejszaniem powierzchni pola styku. Proces ten zachodził z powodu rozszerzania się strefy zwapnionej w chrząstce stawowej oraz zaniku powierzchniowej, miękkiej warstwy chrząstki. W ostatnim z obserwowanych stadiów choroby (czwarty stopień zdegenerowania) badania i obserwacje prowadzono na powierzchni kości korowej. Wielkości pola styku uzyskiwane na tej próbce były wielokrotnie niższe niż w przypadku próbki odniesienia czy próbek we wcześniejszych stadiach degeneracji.
3. Przeprowadzenie pomiarów mometu tarcia w szerokim zakresie prędkości poślizgu i siły nacisku pozwoliło na określenie wpływu tych parametrów na mierzoną wielkość fizyczną. Po obliczeniu z momentu tarcia współczynnika tarcia, możliwe było również określenie wpływu tych parametrów na zmianę wartości współczynnika tarcia. Dla próbki odniesienia wartości współczynnika tarcia zmieniały się w zakresie µ = 0,012 ÷ 0,029, przy czym najniższe wartości rejestrowano przy mniejszych siłach nacisku. Dla próbek zdegenerowanych duże znaczenie dla wartości wsp. tarcia miała nie tylko siła nacisku, ale również prędkość poślizgu. Wraz z jej wzrostem rejestrowano obniżanie się wartości wsp. tarcia. Jego wartości dla tych próbek były wielokrotnie wyższe, w skrajnych przypadkach wynosiły nawet
µ = 0,29. Duże znaczenie dla własności tribologicznych chrząstki stawowej
ma, zatem jej warstwa powierzchniowa. Twarda, połyskliwa powierzchnia w połaczeniu ze sprężystą spodnią warstwą występującą na próbce odniesienia, stwarzała najlepsze warunki smarne spośród wszystkich przebadanych próbek. Nawet niewielkie uszkodzenia przejawiające się utratą sztywności warstwy podpowierzchniowej oraz zmatowieniem warstwy powierzchniowej na próbce w pierwszym stopniu zdegenerowania wpływały niekorzystnie na uzyskiwane wartości wpsółczynnika tarcia. W znaczny sposób zmienił się
również jego przebieg. Najniższe wartości zarejestrowano dla mniejszych prędkości poślizgu, niezależnie od siły nacisku, najwyższe natomiast dla dużych prędkości poślizgu i niewielkich sił nacisku. Próbka ta charakteryzowała się niewielką sztywnością, a co za tym idzie znaczną powierzchnią pola styku mierzoną już przy niewielkich siłach nacisku, jednocześnie zniszczona struktura macierzy chrząstki utrudniała wchłanianie i wyciskanie cieczy smarującej przy niższych wartościach siły nacisku. Zjawisko to przejawiło się niższymi wartościami wsp. tarcia w przypadku, gdy znacznie większy był udział ruchu obrotowego do postępowego współpracujących powierzchni, przy niższych siłach obciążających nie zapewniających dobrego smarowania wyciskaną cieczą. Znamienne dla próbek zdegenerowanych w trzecim i czwartym stopniu jest zmniejszanie się wartości współczynnika tarcia wraz ze wzrostem siły nacisku i prędkości poślizgu. Znaczenie ma tu zapewne struktura powierzchni ciernej. Próbki te pozbawione są w zasadzie miękkich warstw chrząstki stawowej, pozostała na nich chrząstka posiada duże ubytki. W przypadku próbki w czwartym stopniu degeneracji powierzchnią cierną jest powierzchnia kości w związku z tym można założyć, że dla tych par ciernych smarowanie wyciskaną cieczą nie występuje. Jedyną formą smarowania jest, zatem powstający klin smarny, którego skuteczność jest zależna od prędkości poślizgu współpracujących powierzchni. Jednocześnie duże wartości siły nacisku niwelują nierówności powierzchni, zmniejszając w ten sposób jej chropowatość.
4. Przedstawiony w rozdziale 8 teoretyczny przebieg wartości współczynnika tarcia w trakcie marszu dla jednego kroku jest optymalny dla próbki odniesienia. Wartość współczynnika tarcia pożna przyjąć za stałą w całym zakresie obciążania. Podobnie wartości naprężenia stycznego na powierzchni stawowej nie zmieniają się w znaczący sposób w ciągu całego cyklu. Stwarza to korzystne warunki pracy pary ciernej, nie narażając ją nadmiernie na uszkodzenia wynikłe ze zmiennych obciążeń. Wraz ze wzrostem stopnia zdegenerowania wzrastają jednak wartości współczynnika tarcia, co przekłada się na wzrost siły tarcia oraz naprężenia stycznego na powierzchni ciernej. Duże zmiany wartości naprężenia mogą, zatem przyspieszyć powstawanie uszkodzeń mechanicznych chrząstki stawowej. Wyjątkiem jest próbka o pierwszym stopniu zdegenerowania, gdzie wartości naprężenia stycznego są niższe niż w przypadku próbki odniesienia. Niewielkie uszkodzenie tej chrząstki, stwarza szansę na spowolnienie postępu choroby zwyrodnieniowej poprzez zwiększenie aktywności chondrocytów. Aktywność tą można wywołać ćwiczeniami rehabilitacyjnymi.
5. Otrzymane wyniki momentu tarcia, obliczonego współczynnika tarcia czy naprężenia tnącego na powierzchni styku, z pewnością odbiegają od wartości występujących w żywym organiźmie. Zostały one zmierzone lub obliczone przy wykorzystaniu zaproponowanego modelu stawu kolanowego. W pracy analizowano jedynie zachowanie próbek chrząstek stawowych pomijając
wpływ właściwości cieczy synowialnej, mającej z pewnością niebagatelne znaczenie na warunki smarowania w stawie synowialnym. Celem jednak było wykazanie wpływu zmian zwyrodnieniowych stawów synowialnych na ich właściwości tribologiczne, stad też skupiono się na parze ciernej chrząstka – chrząstka, mając na uwadze znaczenie rodzaju cieczy smarującej w prowadzonych badaniach. Zastosowanie cieczy smarującej o niezmiennych parametrach w trakcie trwania pomiaru, w znacznym stopniu ujednoliciło warunki smarowania.
6. Przeprowadzone badania i uzyskane wyniki potwierdzają postawioną tezę. Zmiany zwyrodnieniowe tkanki chrzęstnej zmieniają własności ruchowe stawów synowialnych. Dzieje się tak poprzez zmiany oporów ruchu określone takimi wielkościami fizycznymi jak moment tarcia oraz współczynnik tarcia. Wykazano zmianę wielkości i kształtu pola styku wraz z postępem choroby zwyrodnieniowej. O zmianie własności ruchowych zdegenerowanego stawu synowialnego świadczy również wzrost wartości naprężenia stycznego obliczonego w oparciu o uzyskane dane doświad-czalne. Wraz z zaprezentowanym w rozdziale 8 teoretycznym przebiegiem wartości współczynnika tarcia w trakcie marszu dla jednego kroku, wzrost naprężenia stycznego potwierdza w pełni postawioną tezę, gdyż wzrost analizowanych wielkości dla próbek zdegenerowanych jest kilkakrotny w stosunku do wartości uzyskanych dla próbek odniesienia. Realizując powyższe badania potwierdzające postawioną tezę osiągnięto zarazem cele pracy. Uzyskane wyniki stanowią nie tylko wkład w rozwój wiedzy o tkance chrzęstnej, ale mogą również stanowić naukową podstawę dalszego rozwoju stosowanych metod diagnozowania i leczenia.