Механические свойства биологических тканей. Вязкоупругие, упруговязкие и вязкопластичные системы. Механические свойства мышц, костей, кровеносных сосудов, легких

Страница 2

биологическая ткань биомеханика организм

где - напряжение;

f - упругая сила, равная внешней силе (нагрузке), которая приложена перпендикулярно к поперечному сечению с площадью “S”;

Е - модуль упругости;

- относительная деформация;

“х” и “Dх” - исходная длина и её изменение при деформации.

Пример чисто вязкостного элемента - цилиндр с вязкой жидкостью и неплотным поршнем. Изменение длины вязкостного элемента пропорционально времени “t” и зависит от приложенной силы “f”, площади поперечного сечения моделируемого объекта “S”, его исходной длины “х” и вязкости вещества этого объекта “h“ в соответствии с уравнением:

При приложении растягивающей силы к гладким мышцам они ведут себя в основном подобно телу Максвелла:

Начальное напряжение, обусловленное упругостью элемента “Е”, постепенно исчезает из-за необратимой деформации в вязком элементе “h“. Это способствует большой растяжимости полых органов, содержащих гладкие мышцы, например, мочевого пузыря.

Скелетная мышца в покое по механическому поведению представляет собой вязкоупругий материал. В частности, для неё характерна релаксация напряжения. При внезапном растяжении мышцы на определенную величину напряжение резко возрастает, а затем уменьшается до определенного равновесного уровня. И, наоборот, когда мышца находившаяся в растянутом состоянии, внезапно укорачивается, напряжение сильно падает и после этого выходит на меньший равновесный уровень. То есть механические свойства скелетной мышцы во многих отношениях аналогичны свойствам следующей модели:

Но в отличие от этой механической модели мышца характеризуется нелинейной зависимостью напряжения от длины:

Рекомендуем к прочтению:

Особенности физиологии
Листерии — факультативные аэробы, хорошо, но не обильно развиваются на обычных нейтральных или слабощелочных (при рН 7,0—7,2) мясопептонных средах, пышно растут при добавлении в среды глюкозы или сыворотки (Тимаков, 1983). На твердых сре ...

Строение нейрона, классификация
нейрон - дендрит, тело аксональный холмик, аксон, коллатераль, терминаль. нейрон не размножается, большое колво митохондрий, медиаторы спускаются микротруб. существует несколько классификаций нейронов- по форме сомы, по колву отростков, ...

Регуляция синтеза белка
Основным условием существования любых живых организмов является наличие тонкой, гибкой, согласованно действующей системы регулирования, в которой все элементы тесно связаны друг с другом. В белковом синтезе не только количественный и каче ...