viskoelasticitet

Det viskoelasticitet kombinerer stoffernes elastiske egenskaber og de viskøse egenskaber ved væsker og findes i den menneskelige krop ud over blodet, primært i det bløde væv. I blodet øges stofets viskositet som en del af hyperviskositetssyndromet. I det bløde væv kan forstyrrelser i viskoelasticiteten forekomme i sammenhæng med neuromuskulære sygdomme.

Hvad er viskoelasticiteten?

Materiale kan opføre sig på flere måder. En mulig materiel opførsel er elasticitet, der gør det muligt for tekstiler at vende tilbage til deres oprindelige position efter at have været udsat for kraft. Viskositeten beskriver en væskes viskositet og svarer således til et mål for en væskes flytbarhed.

Viskoelasticiteten er en blanding af den materielle opførsel af elasticiteten og flytbarhedsadfærden for viskositeten. Viskoelastiske materialer viser følgelig både viskøs og elastisk materialeadfærd. De kombinerer visse materialegenskaber af faste stoffer med materialegenskaber for væsker.

Viskoelastiske effekter afhænger af faktorer som temperatur, tid og frekvens. Stoffers viskoelastiske egenskaber spiller en vigtig rolle i biofysik. For eksempel har blod viskoelasticitet. Det samme gælder blødt væv og andre celleforeninger.

I denne sammenhæng er blodet for eksempel en ikke-Newtonsk væske og bærer ikke dens viskositet (blodviskositet) som en materiel konstant, men ændrer det med forskydningseffekterne. Newtoniske væsker derimod viser lineær viskøs strømningsadfærd og har således belastningsuafhængig viskositet, mens viskoelastiske væsker som blod reagerer på visse belastninger med elasticitet.

Funktion & opgave

Blødt væv er blødt væv, såsom fedtvæv, muskelvæv og bindevæv. De består af kollagen, dele af elastin og det basale stof. Denne struktur kaldes den ekstracellulære matrix af blødt væv. Det basale stof består i stor udstrækning af vand, hvor fibroblaster og chondroblaster producerer fibrene og det basale stof i det bløde væv.

Viskoelasticitet er en af ​​de mekaniske egenskaber ved blødt væv. Med relativt lidt spænding i form af lav strækning sikrer elastinet i stoffet stivhed. Forvrængelsesenergien gemmes i elastinet. Kollagenfibrene indeholdt i vævet har en bølget form når de er i ro og er relativt elastiske. Jo mere vævet deformeres, jo mere strækker de sig i retning af deformationen. Efter afslapning øger fibrene igen vævets stivhed.

Stofadfærden ligner en nylonstrømpe. Elastinet tager rollen som nylongummibåndet, og kollagenet udfører funktionen af ​​nylonfibrene. I denne henseende begrænser kollagen strækningen af ​​vævet og beskytter således mod kvæstelser.

Humant blødt væv kan derfor deformeres kraftigt og stadig vende tilbage til sin oprindelige form.

Fysisk viskoelasticitet kan også observeres i forhold til blodet. Kemisk set er blod en suspension af det Newtonske flydende vand og cellulære, dvs. materialekomponenter. Blod er en ikke-Newtonsk væske og viser derfor forskellige strømningsegenskaber end vand. På grund af de erytrocytter, det indeholder, er blodets viskoelasticitet højere end plasmaet. Viskositeten stiger med hæmatokritværdien og strømningshastigheden. På grund af deformerbarheden af ​​røde blodlegemer (erytrocytter) ligner blodets strømningsadfærd ikke den for en cellesuspension, når strømningshastigheden øges, men ændres til en emulsions strømningsadfærd.

Sygdomme og lidelser

Neuromuskulære sygdomme øger viskoelasticiteten i muskel- og fasciavæv. Denne stigning i fascinationens viskoelasticitet udøver tryk på det myofasciale væv. Stigningen i viskoelasticitet i selve myofascialvævet er endnu ikke blevet undersøgt endeligt, men ser ud til at være relateret til dysfunktion eller forkert regulering af det sympatiske nervesystem.

Neuromuskulære sygdomme danner en inhomogen gruppe af sygdomme i muskelcellerne, neuromuskulær transmission eller de perifere nerver. De neuromuskulære sygdomme inkluderer især myopatier og neuropatier. Myopatier er ikke-neurogene sygdomme med strukturelle ændringer eller funktionelle begrænsninger af de berørte muskler, som i de fleste tilfælde påvirker de striede skeletmuskler. Muskeldystrofi er et eksempel på en myopati.

Neuropatier er sygdomme i de perifere nerver uden traumatisk oprindelse. Neuropati kan påvirke enkelte eller flere nerver. Almindelige manifestationer er smerter eller tab af irritation i det berørte område. I en sen episode forekommer slapp lammelse af de berørte muskler. Myopatier er kendetegnet ved svagheder eller degeneration af muskelvæv, som kan tilskrives sammenhænge som genetisk mutation eller mitokondriel insufficiens.

Viskoelastiske forstyrrelser kan ikke kun forekomme i kroppens bløde væv. For eksempel er et symptomkompleks af blodet forårsaget af en forøget koncentration af paraproteiner i blodplasmaet kendt som hyperviskøsitetssyndrom. På grund af den øgede viskositet reduceres blodets flydeevne. Hyperviskøsitetssyndromet forekommer især i forbindelse med ondartede sygdomme, såsom myelomatose eller Waldenströms sygdom.

Godartede sygdomme såsom Feltys syndrom, lupus erythematosus eller leddegigt kan også være forbundet med stigningen i viskositet. Patienterne lider normalt af træthed, følelser af svaghed og åndenød.

Anæmi (anæmi) er forårsaget af slimhinder og næseblod. Det foretages af nedsat blodpladefunktion. Trombocytdysfunktion er resultatet af en forhindring af koagulationsreceptorerne. Blodpladerne er belagt med paraproteiner og binder ikke længere til receptorerne, men interagerer i stedet med fibrindannelse. De resulterende symptomer svarer til mikroangiopatien. Risikoen for trombose og tromboemboli øges markant.