вязкоупругое состояние

вязкоупругое состояние сочетает в себе эластичные свойства веществ и вязкие свойства жидкостей и обнаруживается в организме человека, помимо крови, прежде всего в мягких тканях. В крови вязкость вещества увеличивается как часть синдрома повышенной вязкости. В мягких тканях нарушения вязкоупругости могут возникать в контексте нервно-мышечных заболеваний.

Что такое вязкоупругость?

Материал может вести себя по-разному. Одним из возможных свойств материала является эластичность, которая позволяет тканям возвращаться в исходное положение после воздействия силы. Вязкость описывает вязкость жидкости и, таким образом, соответствует показателю текучести жидкости.

Вязкоупругость представляет собой смесь поведения эластичности материала и текучести вязкости. Соответственно вязкоупругие материалы демонстрируют поведение как вязкого, так и эластичного материала. Они сочетают в себе определенные свойства материала твердых тел со свойствами материала жидкостей.

Вязкоупругие эффекты зависят от таких факторов, как температура, время и частота. Вязкоупругие свойства веществ играют важную роль в биофизике. Например, кровь обладает вязкоупругостью. То же самое относится к мягким тканям и другим клеточным ассоциациям.

В этом контексте кровь является, например, неньютоновской жидкостью и не имеет своей вязкости (вязкости крови) в качестве постоянной материала, а изменяет ее под действием сдвига. С другой стороны, ньютоновские жидкости демонстрируют линейно вязкое течение и, следовательно, имеют вязкость, не зависящую от нагрузки, в то время как вязкоупругие жидкости, такие как кровь, эластично реагируют на определенные нагрузки.

Функция и задача

Мягкие ткани - это мягкие ткани, такие как жировая ткань, мышечная ткань и соединительная ткань. Они состоят из коллагена, частей эластина и основного вещества. Эта структура называется внеклеточным матриксом мягких тканей. Основное вещество состоит в значительной степени из воды, фибробластов и хондробластов, образующих волокна и основное вещество мягких тканей.

Вязкоупругость - одно из механических свойств мягких тканей. Благодаря относительно небольшому напряжению в виде низкого растяжения эластин в ткани обеспечивает жесткость. Энергия искажения сохраняется в эластине. Коллагеновые волокна, содержащиеся в ткани, в состоянии покоя имеют волнистую форму и относительно эластичны. Чем больше деформируются ткани, тем больше они растягиваются в направлении деформации. После расслабления волокна снова увеличивают жесткость тканей.

Поведение ткани похоже на нейлоновый чулок. Эластин выполняет роль нейлоновой резинки, а коллаген выполняет функцию нейлоновых волокон. В этом отношении коллаген ограничивает растяжение ткани и, таким образом, защищает от травм.

Таким образом, мягкие ткани человека могут сильно деформироваться и по-прежнему возвращаться к своей первоначальной форме.

Физическая вязкоупругость также может наблюдаться по отношению к крови. С химической точки зрения кровь представляет собой суспензию воды и клеточных, то есть материальных компонентов ньютоновской жидкости. Кровь - это неньютоновская жидкость, поэтому ее свойства текучести отличаются от свойств воды. Из-за содержащихся в нем эритроцитов вязкоупругость крови увеличивается по сравнению с плазмой. Вязкость увеличивается с увеличением гематокрита и скорости потока. Из-за деформируемости красных кровяных телец (эритроцитов) поведение потока крови не похоже на поведение суспензии клеток при увеличении скорости потока, но изменяется на поведение потока эмульсии.

Болезни и недуги

Нервно-мышечные заболевания повышают вязкоупругость мышечной и фасциальной ткани. Это увеличение вязкоупругости фасции оказывает давление на миофасциальную ткань. Повышение вязкоэластичности самой миофасциальной ткани еще не было окончательно исследовано, но, по-видимому, связано с дисфункцией или неправильной регуляцией симпатической нервной системы.

Нервно-мышечные заболевания представляют собой неоднородную группу заболеваний мышечных клеток, нервно-мышечной передачи или периферических нервов. К нервно-мышечным заболеваниям относятся, в частности, миопатии и невропатии. Миопатии - это ненейрогенные заболевания со структурными изменениями или функциональными ограничениями пораженных мышц, которые в большинстве случаев поражают поперечно-полосатые скелетные мышцы. Мышечная дистрофия - это пример миопатии.

Невропатии - это заболевания периферических нервов без травматического происхождения. Невропатия может поражать один или несколько нервов. Общие проявления - боль или потеря раздражения в пораженной области. В позднем приступе возникает вялый паралич пораженных мышц. Миопатии характеризуются слабостью или дегенерацией мышечной ткани, что может быть связано с такими взаимосвязями, как генетическая мутация или митохондриальная недостаточность.

Вязкоупругие нарушения могут возникать не только в мягких тканях тела. Например, симптомокомплекс крови, вызванный повышенной концентрацией парапротеинов в плазме крови, известен как синдром гипервязкости. Из-за повышенной вязкости снижается текучесть крови. Синдром гипервязкости возникает, в частности, в контексте злокачественных заболеваний, таких как множественная миелома или болезнь Вальденстрема.

Доброкачественные заболевания, такие как синдром Фелти, красная волчанка или ревматоидный артрит, также могут быть связаны с увеличением вязкости. Больные обычно страдают от усталости, слабости и одышки.

Анемия (анемия) вызывается кровотечением из слизистой оболочки и носом. Этому способствует нарушение функции тромбоцитов. Дисфункция тромбоцитов возникает из-за обструкции рецепторов свертывания крови. Тромбоциты покрыты парапротеинами и больше не связываются с рецепторами, а вместо этого взаимодействуют с образованием фибрина. Возникающие при этом симптомы аналогичны симптомам микроангиопатии. Существенно возрастает риск тромбоза и тромбоэмболии.