Viskoelastičnost

The Viskoelastičnost združuje elastične lastnosti snovi in ​​viskozne lastnosti tekočin in se nahaja v človeškem telesu, poleg krvi, predvsem v mehkih tkivih. V krvi se viskoznost snovi poveča kot del hiperviskoznega sindroma. V mehkih tkivih se lahko pojavijo motnje viskoelastičnosti zaradi živčno-mišičnih bolezni.

Kakšna je viskoelastičnost?

Material se lahko obnaša na več načinov. Eno možno vedenje materiala je elastičnost, ki tkaninam omogoča, da se po uporabi sile vrnejo v prvotni položaj. Viskoznost opisuje viskoznost tekočine in tako ustreza merilu pretočnosti tekočine.

Viskoelastičnost je mešanica materialnega vedenja elastičnosti in pretočnosti viskoznosti. V skladu s tem viskoelastični materiali kažejo tako viskozno kot elastično vedenje materiala. Združujejo določene materialne lastnosti trdnih snovi z materialnimi lastnostmi tekočin.

Viskoelastični učinki so odvisni od dejavnikov, kot so temperatura, čas in pogostost. Viskoelastične lastnosti snovi igrajo pomembno vlogo v biofiziki. Na primer, kri ima viskoelastičnost. Enako velja za mehka tkiva in druge celične asociacije.

V tem kontekstu je kri na primer ne-newtonska tekočina in ne nosi svoje viskoznosti (viskoznosti krvi) kot materialne konstante, ampak jo spreminja s strižnimi učinki. Newtonske tekočine na drugi strani kažejo linearno viskozno pretok in imajo tako obremenitev neodvisno viskoznost, medtem ko viskoelastične tekočine kot kri reagirajo na določene obremenitve z elastičnostjo.

Funkcija in naloga

Mehka tkiva so mehka tkiva, kot so maščobno tkivo, mišično tkivo in vezivno tkivo. Sestavljeni so iz kolagena, delov elastina in osnovne snovi. Ta struktura se imenuje zunajcelični matriks mehkega tkiva. Osnovna snov je v veliki meri sestavljena iz vode, s fibroblasti in hondroblasti, ki proizvajajo vlakna in osnovno snov mehkega tkiva.

Viskoelastičnost je ena od mehanskih lastnosti mehkega tkiva. Z razmeroma majhnim stresom v obliki nizkega raztezanja elastin v tkanini zagotavlja togost. Energija izkrivljanja je shranjena v elastinu. Kolagena vlakna, vsebovana v tkivu, imajo v stanju mirovanja valovito obliko in so relativno elastična. Bolj ko se tkivo deformira, bolj se raztezajo v smeri deformacije. Po sprostitvi vlakna spet povečajo togost tkiva.

Obnašanje tkanine je podobno najlonski nogavici. Elastin prevzame vlogo najlonske gume in kolagen izpolnjuje funkcijo najlonskih vlaken. V tem pogledu kolagen omejuje raztezanje tkiva in tako ščiti pred poškodbami.

Človeško mehko tkivo je torej lahko močno deformirano in še vedno vrne prvotno obliko.

Fizično viskoelastičnost lahko opazimo tudi v zvezi s krvjo. Kemično gledano je kri suspenzija newtonske tekoče vode in celičnih, tj. Materialnih komponent. Kri je tekočina, ki ni Newtonova, zato ima drugačne lastnosti pretoka kot voda. Zaradi eritrocitov, ki jih vsebuje, se viskoelastičnost krvi poveča v primerjavi s plazmo. Viskoznost se poveča z vrednostjo hematokrita in pretokom. Zaradi deformabilnosti rdečih krvnih celic (eritrocitov) obnašanje v pretoku krvi ni podobno vzorcu celične suspenzije, ko se hitrost pretoka poveča, ampak se spremeni v pretočni emulziji.

Bolezni in bolezni

Nevromuskularne bolezni povečajo viskoelastičnost v mišičnem in fascijskem tkivu. To povečanje viskoelastičnosti fascije izvaja pritisk na miofascialno tkivo. Povečanje viskoelastičnosti v samem miofascialnem tkivu še ni dokončno raziskano, vendar se zdi, da je povezano z disfunkcijo ali nepravilno regulacijo simpatičnega živčnega sistema.

Nevromuskularne bolezni tvorijo nehomogeno skupino bolezni mišičnih celic, živčno-mišičnega prenosa ali perifernih živcev. Med živčno-mišične bolezni spadajo zlasti miopatije in nevropatije. Miopatije so nevrogene bolezni s strukturnimi spremembami ali funkcionalnimi omejitvami prizadetih mišic, ki v večini primerov prizadenejo progaste skeletne mišice. Mišična distrofija je primer miopatije.

Nevropatije so bolezni perifernih živcev brez travmatičnega izvora. Nevropatija lahko prizadene posamezne ali več živcev. Pogoste manifestacije so bolečina ali izguba draženja na prizadetem območju. V pozni epizodi pride do ohlapne paralize prizadetih mišic. Za miopatije so značilne šibkosti ali degeneracija mišičnega tkiva, kar lahko pripišemo odnosom, kot so genska mutacija ali mitohondrijska insuficienca.

Viskoelastične motnje se lahko pojavijo ne le v mehkih tkivih telesa. Na primer, simptomski kompleks krvi, ki ga povzroča povečana koncentracija paraproteinov v krvni plazmi, poznamo kot sindrom hiperviskoznosti. Zaradi povečane viskoznosti se pretočnost krvi zmanjša. Sindrom hiperviskoznosti se pojavlja zlasti v primeru malignih bolezni, kot sta multipli mielom ali Waldenströmova bolezen.

S povečanjem viskoznosti so lahko povezane tudi benigne bolezni, kot so Feltyjev sindrom, lupusni eritematozus ali revmatoidni artritis. Bolniki večinoma trpijo zaradi utrujenosti, občutka šibkosti in pomanjkanja sape.

Anemijo (anemijo) povzročajo sluznice in krvavitve iz nosu. Ugodno ji daje moteno delovanje trombocitov. Disfunkcija trombocitov je posledica oviranja receptorjev strjevanja. Trombociti so prevlečeni s paraproteini in se ne vežejo več na receptorje, temveč namesto tega tvorijo fibrin. Nastali simptomi so podobni simptomom mikroangiopatije. Tveganje za trombozo in tromboembolijo se znatno poveča.