Viskoelastingumas

Viskoelastingumas sujungia elastingas medžiagų savybes ir klampias skysčių savybes ir yra žmogaus kūne, be kraujo, pirmiausia minkštuose audiniuose. Kraujyje padidėja medžiagos klampumas dėl hiperviskoziškumo sindromo. Minkštuosiuose audiniuose viskoelastingumo sutrikimai gali atsirasti sergant neuromuskulinėmis ligomis.

Koks yra klampumo elastingumas?

Medžiaga gali elgtis įvairiai. Vienas galimas medžiagos elgesys yra elastingumas, kuris leidžia audiniams grįžti į pradinę padėtį, kai jie buvo veikiami jėgos. Klampumas apibūdina skysčio klampumą ir todėl atitinka skysčio tėkmės matą.

Viskoelastingumas yra medžiagos elastingumo ir klampumo elgsenos mišinys. Atitinkamai, viskoelastinės medžiagos pasižymi klampia ir elastinga medžiagų elgsena. Jie derina tam tikras kietų medžiagų medžiagas ir skysčių medžiagas.

Viskoelastinis poveikis priklauso nuo tokių veiksnių kaip temperatūra, laikas ir dažnis. Medžiagų viskoelastinės savybės vaidina svarbų vaidmenį biofizikoje. Pavyzdžiui, kraujas turi viskoelastingumą. Tas pats pasakytina apie minkštųjų audinių ir kitų ląstelių asociacijas.

Šiuo atveju kraujas, pavyzdžiui, yra ne Niutono skystis ir neatlieka savo klampumo (kraujo klampumo) kaip materialios konstantos, bet keičia jį šlyties padariniais. Niutono skysčiai, atvirkščiai, pasižymi linijiniu klampiu tekėjimu, todėl turi klampę, nepriklausančią nuo apkrovos, o viskoelastiniai skysčiai, pavyzdžiui, kraujas, į tam tikras apkrovas reaguoja elastingai.

Funkcija ir užduotis

Minkštieji audiniai yra minkštieji audiniai, tokie kaip riebalinis audinys, raumenų audinys ir jungiamasis audinys. Jie susideda iš kolageno, elastino dalių ir pagrindinės medžiagos. Ši struktūra vadinama tarpląsteline minkštojo audinio matrica. Pagrindinę medžiagą didžiąja dalimi sudaro vanduo, o fibroblastai ir chondroblastai sukuria minkštųjų audinių pluoštus ir pagrindinę medžiagą.

Viskoelastingumas yra viena iš minkštųjų audinių mechaninių savybių. Su santykinai mažu įtempiu dėl žemo tempimo, audinio elastinas užtikrina standumą. Iškraipymo energija kaupiama elastine. Audinyje esantys kolageno pluoštai ramybės metu turi banguotą formą ir yra palyginti elastingi. Kuo daugiau audinių deformuojasi, tuo labiau jie tempiasi deformacijos kryptimi. Po atsipalaidavimo pluoštai vėl padidina audinių standumą.

Audinio elgsena panaši į nailono kojines. Elastinas įgauna nailono gumos juostos vaidmenį, o kolagenas atlieka nailono pluošto funkciją. Šiuo atžvilgiu kolagenas riboja audinio ištempimą ir taip apsaugo nuo sužeidimų.

Todėl žmogaus minkštieji audiniai gali smarkiai deformuotis ir vis tiek grįžti į savo pradinę formą.

Taip pat galima pastebėti fizinį viskoelastingumą kraujo atžvilgiu. Chemiškai kalbant, kraujas yra Niutono skysto vandens ir ląstelinių, t. Y. Medžiagų, suspensija. Kraujas yra ne Niutono skystis, todėl turi kitokias tėkmės savybes nei vanduo. Dėl eritrocitų kraujo viskoelastingumas yra didesnis nei plazmos. Klampumas didėja atsižvelgiant į hematokrito vertę ir srautą. Dėl raudonųjų kraujo kūnelių (eritrocitų) deformacijos, kraujo tekėjimas nepanašus į ląstelių suspensiją, kai padidėja debitas, bet keičiasi emulsijos tekėjimas.

Ligos ir negalavimai

Neuromuskulinės ligos padidina raumenų ir fascijos audinių viskoelastingumą. Šis fascijos viskoelastingumo padidėjimas daro spaudimą miofascialiniam audiniui. Paties miofascialinio audinio viskoelastingumo padidėjimas dar nėra galutinai ištirtas, tačiau atrodo, kad tai yra susiję su disfunkcija ar neteisingu simpatinės nervų sistemos reguliavimu.

Neuromuskulinės ligos sudaro nehomogeninę raumenų ląstelių, neuromuskulinio perdavimo ar periferinių nervų ligų grupę. Neuromuskulinės ligos visų pirma apima miopatijas ir neuropatijas. Miopatijos yra neurogeninės ligos, turinčios paveiktų raumenų struktūros pokyčius ar funkcinius apribojimus, kurie daugeliu atvejų paveikia juostinius griaučių raumenis. Raumenų distrofija yra miopatijos pavyzdys.

Neuropatijos yra periferinių nervų ligos, neturinčios traumos. Neuropatija gali paveikti vieną ar kelis nervus. Dažnos apraiškos yra skausmas ar dirginimo praradimas paveiktoje srityje. Vėlyvame epizode pasireiškia suglebęs pažeistų raumenų paralyžius. Miopatijai būdingi raumenų audinių silpnumai ar degeneracija, kuriuos galima atsekti tokiuose ryšiuose kaip genetinė mutacija ar mitochondrijų nepakankamumas.

Viskoelastiniai sutrikimai gali atsirasti ne tik minkštuosiuose kūno audiniuose. Pavyzdžiui, kraujo simptomų kompleksas, kurį sukelia padidėjusi paraproteinų koncentracija kraujo plazmoje, yra žinomas kaip hiperviskoziškumo sindromas. Dėl padidėjusio klampumo sumažėja kraujo tekėjimas. Hiperviskoziškumo sindromas visų pirma atsiranda esant piktybinėms ligoms, tokioms kaip išsėtinė mieloma ar Waldenströmo liga.

Gerybinės ligos, tokios kaip Felty sindromas, raudonoji vilkligė ar reumatoidinis artritas, taip pat gali būti susijusios su klampumo padidėjimu. Pacientus dažniausiai kamuoja nuovargis, silpnumo jausmas ir dusulys.

Anemiją (anemiją) sukelia gleivinės ir nosies kraujavimas. Jam palanki sutrikusi trombocitų funkcija. Trombocitų disfunkcija atsiranda dėl krešėjimo receptorių obstrukcijos. Trombocitai yra padengti paraproteinais ir nebesijungia prie receptorių, o sąveikauja su fibrinų susidarymu. Dėl to atsirandantys simptomai yra panašūs į mikroangiopatijos simptomus. Žymiai padidėja trombozės ir tromboembolijos rizika.