Viskoelastsus ühendab ainete elastsed omadused ja vedelike viskoossed omadused ning inimkehas on see lisaks pehmetele kudedele lisaks veri. Aasta veri, suureneb aine viskoossus hüperviskoossuse sündroomi osana. Pehmetes kudedes võivad neuromuskulaarsete haiguste taustal esineda viskoelastsuse häired.
Mis on viskoelastsus?
Viskoelastsus ühendab materjalide elastsed omadused ja vedelike viskoossed omadused ning inimese kehas leidub lisaks pehmetele kudedele lisaks veri. Materjal võib käituda erineval viisil. Üks võimalik materiaalne käitumine on elastsus, mis võimaldab ainetel pärast jõu rakendamist oma algsesse asendisse naasta. Viskoossus kirjeldab vedeliku viskoossust ja vastab seega vedeliku voolavuse näitajale. Viskoelastsus on segu elastsuse materiaalsest käitumisest ja viskoossuse voolavuse käitumisest. Vastavalt sellele on viskoelastsetel materjalidel materjali viskoosne ja elastne käitumine. Seega ühendavad nad tahkiste teatud materjaliomadused vedelike materjaliomadustega. Viskoelastsed mõjud sõltuvad sellistest teguritest nagu temperatuur, aeg ja sagedus. Biofüüsikas mängivad olulist rolli ainete viskoelastsed omadused. Näiteks on verel viskoelastsus. Sama kehtib ka pehmete kudede ja teiste rakkude koosluste kohta. Selles kontekstis peetakse näiteks verd mitte-Newtoni vedelikuks ja see ei kanna oma viskoossust (vere viskoossust) aine konstantsena, vaid muudab seda nihkefektidega. Newtoni vedelikud omavad seevastu lineaarset viskoosset voolukäitumist ja nende viskoossus on seega koormusest sõltumatu, samas kui viskoelastsed vedelikud, nagu veri, reageerivad teatud koormustele elastselt.
Funktsioon ja ülesanne
Pehmed koed on pehmed koed nagu rasvkude, lihaskoe ja sidekoe. Need koosnevad kollageen, elastiini ja jahvatatud aine portsjonid. Seda struktuuri nimetatakse pehmete kudede rakuväliseks maatriksiks. Jahvatatud aine koosneb suures osas vesi, kusjuures fibroblastid ja kondroblastid toodavad pehmete kudede kiude ja jahvatatud ainet. Pehmete kudede mehaaniliste omaduste hulka kuulub viskoelastsus. Kui rakendada suhteliselt väikest koormust väikese venivusena, tagab koe elastiin jäikuse. Väändeenergiat hoitakse elastiinis. The kollageen koes sisalduvad kiud on puhkeseisundis lainelise kujuga ja on suhteliselt venitavad. Mida rohkem kude deformeerub, seda rohkem nad venivad deformatsiooni suunas. Pärast venitus, kiud suurendavad omakorda kanga jäikust. Kanga käitumine sarnaneb nailonsukaga. Elastiin võtab üle nailonist kummipaelade ja kollageen täidab nailonkiudude funktsiooni. Selles suhtes piirab kollageen venitus ja kaitseb seega vigastuste eest. Vastavalt sellele võivad inimkeha pehmed koed märkimisväärselt deformeeruda ja siiski oma esialgse kuju taastada. Füüsilist viskoelastsust võib täheldada ka seoses verega. Keemiliselt on veri Newtoni vedeliku suspensioon vesi ja rakulised ehk materjalilised komponendid. Veri on mitte-Newtoni vedelik ja sellel on seetõttu erinevad voolavusomadused kui vesi. Kuna erütrotsüüdid see sisaldab vere viskoelastsust plasmaga võrreldes. Viskoossus suureneb koos hematokrit väärtus ja voolukiirus. Punaste vereliblede deformeeritavuse tõttu ( erütrotsüüdid), ei sarnane vere voolav käitumine suureneva voolukiiruse korral rakususpensiooni omaga, vaid muutub emulsiooni voolukäitumiseks.
Haigused ja vaevused
Neuromuskulaarsed haigused suurendavad lihase ja fastsiaalkoe viskoelastsust. See fastsia viskoelastsuse suurenemine avaldab survet müofastsiaalsele koele. Viskoelastsuse suurenemist müofastsiaalses koes endas ei ole lõplikult uuritud, kuid see näib olevat seotud düsfunktsiooniga või sümpaatilise närvisüsteem. Neuromuskulaarsed haigused moodustavad mittehomogeense rühma, mis koosneb lihasrakkude, neuromuskulaarse ülekande või perifeersete haiguste närve. Neuromuskulaarsed haigused hõlmavad eelkõige müopaatiaid ja neuropaatiaid. Müopaatiad on mitte-neurogeensed haigused, millel on mõjutatud lihaste struktuurimuutused või funktsionaalsed piirangud, mis enamasti mõjutavad vöötlihaseid skeletilihaseid. Lihasdüstroofia on müopaatia näide. Neuropaatiad on perifeersed haigused närve ilma traumaatilise päritoluta. Neuropaatia võib mõjutada nii ühte kui ka mitut närve. Levinud ilmingud on valu või tundlikkuse kaotus kahjustatud piirkonnas. Hilise tagajärjena tekib mõnikord kahjustatud lihaste lõtv halvatus. Müopaatiaid iseloomustab lihaskoe nõrgenemine või degeneratsioon, mis võib olla tingitud korrelatsioonidest nagu geneetiline mutatsioon või mitokondriaalne puudulikkus. Viskoelastsuse häired võivad ilmneda mitte ainult keha pehmetes kudedes. Näiteks suurenenud vere põhjustatud sümptomite kompleks kontsentratsioon paraproteiinide sisaldus vereplasmas on tuntud kui hüperviskoossuse sündroom. Suurenenud viskoossuse tõttu väheneb vere voolavus. Hüperviskoossuse sündroom esineb eriti pahaloomuliste haiguste, näiteks hulgimüeloomi või Waldenströmi tõve korral. Healoomulised haigused nagu Felty sündroom, erütematoosne luupus või reumatoid artriit võib seostada ka viskoossuse suurenemisega. Patsiendid tavaliselt kannatavad väsimus, nõrkustunne ja õhupuudus. Aneemia (aneemia) põhjustab limaskestade ja ninaverejooks. Seda soosib trombotsüütide funktsiooni kahjustus. Trombotsüütide düsfunktsioon tuleneb hüübimisretseptorite obstruktsioonist. The vereliistakute on kaetud paraproteiinidega ja ei seondu enam retseptoritega, vaid interakteeruvad fibriini moodustumisega. Saadud sümptomatoloogia sarnaneb mikroangiopaatia omaga. Risk tromboos ja trombemboolia suureneb märkimisväärselt.
