viskozoelastičnost

viskozoelastičnost kombinira elastična svojstva tvari i viskozna svojstva tekućina, a nalazi se u ljudskom tijelu, osim u krvi, prvenstveno u mekim tkivima. U krvi se viskozitet tvari povećava u kontekstu sindroma hiperviskoznosti. U mekim tkivima mogu se javiti poremećaji viskoelastičnosti u kontekstu neuromuskularnih bolesti.

Kakva je viskoelastičnost?

Materijal se može ponašati na više načina. Jedno moguće materijalno ponašanje je elastičnost koja omogućava tkaninama da se vrate u svoj prvobitni položaj nakon primjene sile. Viskoznost opisuje viskoznost tekućine i na taj način odgovara mjeri protočnosti tekućine.

Viskoelastičnost je mješavina materijalnog ponašanja elastičnosti i protočnosti viskoznosti. Prema tome, viskoelastični materijali pokazuju i viskozno i ​​elastično ponašanje materijala. Oni kombiniraju određena svojstva krutina s materijalnim svojstvima tekućina.

Viskoelastični učinci ovise o čimbenicima kao što su temperatura, vrijeme i učestalost. Viskoelastična svojstva tvari igraju važnu ulogu u biofizici. Na primjer, krv ima viskoelastičnost. Isto se odnosi na meka tkiva i ostale stanične asocijacije.

U tom je kontekstu krv, na primjer, ne-newtonska tekućina i ne nosi svoju viskoznost (viskoznost krvi) kao materijalnu konstantu, već je mijenja s učincima smicanja. Newtonske tekućine, s druge strane, pokazuju linearno viskozno ponašanje protoka i stoga imaju viskozitet neovisan o opterećenju, dok viskoelastične tekućine poput krvi reagiraju na određena opterećenja elastičnošću.

Funkcija i zadatak

Meka tkiva su meka tkiva poput masnog tkiva, mišićnog tkiva i vezivnog tkiva. Sastoje se od kolagena, dijelova elastina i osnovne tvari. Ta se struktura naziva izvanstanični matriks mekog tkiva. Osnovna supstanca sastoji se u velikom dijelu vode, pri čemu fibroblasti i kondroblasti stvaraju vlakna i osnovnu tvar mekog tkiva.

Viskoelastičnost je jedno od mehaničkih svojstava mekog tkiva. Uz relativno malo naprezanja u obliku slabog rastezanja, elastin u tkanini osigurava krutost. Energija izobličenja pohranjena je u elastinu. Kolagena vlakna sadržana u tkivu imaju valovit oblik kada su u mirovanju i relativno su elastična. Što se više tkiva deformira, to se više protežu u smjeru deformacije. Nakon opuštanja, vlakna opet povećavaju krutost tkiva.

Ponašanje tkanine slično je najlonskom čarapu. Elastin preuzima ulogu najlonske gume i kolagen ispunjava funkciju najlonskih vlakana. U tom pogledu, kolagen ograničava istezanje tkiva i na taj način štiti od ozljeda.

Zbog toga se ljudsko meko tkivo može ozbiljno deformirati i još uvijek vratiti svoj prvobitni oblik.

Fizička viskoelastičnost također se može primijetiti u odnosu na krv. Kemijski gledano, krv je suspenzija newtonske tekuće vode i staničnih, tj. Materijalnih sastojaka. Krv je ne-newtonska tekućina i zato pokazuje drugačija svojstva protoka od vode. Zbog eritrocita koje sadrži, viskoelastičnost krvi je povećana u usporedbi s plazmom. Viskoznost se povećava s vrijednosti hematokrita i protoka. Zbog deformabilnosti crvenih krvnih stanica (eritrociti), protočno ponašanje krvi ne nalikuje suspenziji stanica kada se protok povećava, već se mijenja u ponašanju emulzije.

Bolesti i bolesti

Neuromuskularne bolesti povećavaju viskoelastičnost u mišićnom i fascijskom tkivu. Ovo povećanje viskoelastičnosti fascije vrši pritisak na miofascijalno tkivo. Povećanje viskoelastičnosti u samom miofascijalnom tkivu još nije u potpunosti istraženo, ali čini se da je povezano s disfunkcijom ili nepravilnom regulacijom simpatičkog živčanog sustava.

Neuromuskularne bolesti tvore nehomogenu skupinu bolesti mišićnih stanica, neuromuskularni prijenos ili periferne živce. Neuromuskularne bolesti uključuju, posebno, miopatije i neuropatije. Miopatije su nehirogene bolesti sa strukturnim promjenama ili funkcionalnim ograničenjima zahvaćenih mišića, koje u većini slučajeva utječu na prugaste skeletne mišiće. Mišićna distrofija je primjer miopatije.

Neuropatije su bolesti perifernih živaca bez traumatičnog podrijetla. Neuropatija može utjecati na pojedinačne ili višestruke živce. Česte manifestacije su bol ili gubitak iritacije na zahvaćenom području. U kasnoj epizodi dolazi do ležerne paralize zahvaćenih mišića. Miopatije karakteriziraju slabosti ili degeneracija mišićnog tkiva, što se može pripisati vezama poput genetske mutacije ili mitohondrijske insuficijencije.

Viskoelastične smetnje mogu se pojaviti ne samo u mekim tkivima tijela. Na primjer, simptomski kompleks krvi uzrokovan povećanom koncentracijom paraproteina u krvnoj plazmi poznat je kao sindrom hiperviskoznosti. Zbog povećane viskoznosti, protočnost krvi je smanjena. Sindrom hiperviskoznosti javlja se posebno u kontekstu zloćudnih bolesti, poput multiplog mijeloma ili Waldenströmove bolesti.

Benigne bolesti poput Feltyjevog sindroma, lupus eritematozusa ili reumatoidnog artritisa mogu se povezati i s povećanjem viskoznosti. Bolesnici uglavnom pate od umora, osjećaja slabosti i kratkoće daha.

Anemija (anemija) nastaje zbog sluznice i krvarenja iz nosa. Poželjna je oslabljena funkcija trombocita. Disfunkcija trombocita rezultat je opstrukcije receptora zgrušavanja. Trombociti su obloženi paraproteinima i više se ne vežu za receptore, već umjesto toga djeluju na stvaranje fibrina. Rezultirajući simptomi slični su simptomima mikroangiopatije. Rizik od tromboze i tromboembolije značajno se povećava.