Биологиялық тіндердің механикалық қасиеттері

Қарастырайық ең маңызды механикалық қасиеттері биологиялық ұлпалардың арқасында жүзеге асырылатын әр түрлі механикалық құбылыстар

секілді жұмыс істеуі тірек-қимыл аппаратының, процестер деформация тіндер мен жасушалардың тарату толқындар серпімді деформация, қысқарту және релаксация бұлшық еттерінің қозғалысын, сұйық және газ тәрізді биологиялық орталар. Арасында осы қасиеттерін бөліп көрсетеді:

– қаттылығы – қабілеті тел қайта бастауға мөлшері (нысаны немесе көлемі) кейін алып тастау жүктеме;

– қаттылығы – қабілеті материалдың қарсы тұру сыртқы жүктемемен; икемділігі – қабілеті материалды өзгертуге мөлшері әсерінен сыртқы жүктемелер;

– беріктігі – қабілеті тел тұруға бұзылуына әсерінен сыртқы күштер;

– созылғыштығы – қабілеті тел сақтауға (толық немесе ішінара) өзгертуге мөлшерін алып тастағаннан кейін жүктеме;

– хрупкость – қабілеті материалды разрушаться беру елеулі қалдық деформация;

– тұтқырлық – динамикалық қасиеті, ол сипаттайды қабілеті дене тұруға өзгерту оның нысаны әрекеті кезінде тангенциальных кернеу;

– тұрақсыздығы – динамикалық қасиеті ортаның, ол сипаттайды

қабілеті оның жекелеген қабаттар ауысып белгілі бір жылдамдықпен кеңістікте қатысты басқа да санаттағы қоршаған ортаны қорғау.

Механикалық бұлшық қасиеттері

Негізгі функциясы бұлшық тұрады етіп қайта құру химиялық энергиясын механикалық жұмысқа немесе күші жойылды. Басты биомеханическими сипаттайтын көрсеткіштермен қызметі бұлшық болып табылады: а) күш, тіркелетін, оның соңында (бұл күші жойылды деп атайды тартумен немесе күші тартым бұлшық) және б) өзгеру жылдамдығы ұзындығы.

Қозғау кезінде бұлшық өзгереді және оның механикалық жай-күйі; бұл өзгерістер деп атайды қысқаруына байланысты. Ол көрінеді өзгеруі керілу мен ұзындығының бұлшық, сондай-ақ оның басқа да механикалық қасиеттері (серпімділік, беріктігі және т. б.).

Механикалық қасиеттері бұлшық күрделі және тәуелді механикалық қасиеттерін элементтерін құрайтын бұлшық етін (бұлшық ет талшықтары, жалғастырушы білім беру және т. б.) және жай-күйін бұлшық (қозу, шаршау және т. б.).

Түсіну көптеген механикалық қасиеттері бұлшық көмектеседі қарапайым моделі оның құрылысы – комбинациясы ретінде серпімді және сократительных компоненттері. Серпімді компоненттері механикалық қасиеттері ұқсас пружинам: олардың созған керек. Жұмыс күшінің тең энергия серпімді деформация, ол мүмкін келесі фазада қозғалыс көшу механикалық жұмысқа. Ажыратады: а) параллель серпімді компоненттері (Саябақ) – соединительнотканные білім құрайтын қабығы бұлшық ет талшықтарының және олардың пучков, б) тізбекті серпімді компоненттері (ПосК) – бұлшық сіңірлердің жарақаты, өту орны миофибрилл » соединительную мата, сондай-ақ жекелеген учаскелері саркомеров, дәл оқшаулау қазіргі уақытта белгісіз.

Сократительные (контрактильные) компоненттері сай учаскелеріне саркомеров бұлшық, онда актиновые және миозиновые миофиламенты бірін-бірі жабатын. Осы учаскелерде қозғау кезінде бұлшық жүреді механикалық арасындағы өзара іс-қимыл актиновыми және миозиновыми филаментами әкеліп соғатын өзгеруі керілу мен ұзындығының бұлшық.

Себебі әрбір миофибрилла тұрады үлкен санының (n) рет-ретімен орналасқан саркомеров, онда шамасы мен жылдамдығы өзгерістер ұзындығының миофибриллы п есе артық бір саркомера. Күш, развиваемая олардың әрқайсысы, бірдей және тең күші, тіркелетін соңында миофибриллы (конденсаторы ретінде тең күштер әрбір шынжыр буыны, ұштары оған қоса растягивающие күштер). Бұл ең n саркомеров, америка құрама параллель (ол үлкен санына миофибрилл), беріп еді есе артуы күшінде, бірақ бұл ретте өзгеру жылдамдығы ұзындығы бұлшық еді сол және жылдамдығы бір саркомера. Сондықтан, кезінде өзге де тең жағдайларда ұлғайту физиологиялық поперечника бұлшық әкелді еді ұлғайту, оның күшін, бірақ өзгертті еді жылдамдығын укорочения, және керісінше, ұзындығын ұлғайтуға бұлшық тигізді еді оң жылдамдығы қысқарту, бірақ әсер еткен жоқ еді, оның күші жойылды.

Покоящаяся бұлшық ие қайратты қасиеттері бар: егер оның соңында қоса берілген сыртқы күш, бұлшық ет созылады (оның ұзындығы артады), ал алынғаннан кейін сыртқы жүктеме түзейді өзінің бастапқы ұзындығы. Шамасы арасында тәуелділікті, жүктемелер және удлинением бұлшық непропорциональна (бағынбаса заң Гука)

Алдымен бұлшық еті оңай созылады, содан кейін тіпті шағын ұзарту керек жұмылдыруға үлкен күші (кейде бұлшық етін тұрғыда салыстырады вязаными заттармен: егер растягивать, айталық, тоқыма шарф, онда ең алдымен ол оңай өзгертеді өз ұзындығын, ал одан кейін іс жүзінде нерастяжимым).

Егер бұлшық етін растягивать кейін қайтадан шамалы Уақыт аралықтары болса, онда оның ұзындығы артады қарағанда, бірреттік «жәрдемдесу. Бұл қасиеті бұлшық кеңінен қолданылады тәжірибеде орындау кезінде жаттығулар икемділік (пружинистые қозғалыс қайта махи және т. б.).

Ұзындығы, оны қабылдауға ұмтылады бұлшық бола отырып, босатылған кез келген жүктеме деп аталады равновесной (немесе еркін). Мұндай ұзындығы бұлшық оның серпімді күштер нөлге тең. Тірі ағзадағы бұлшық ұзындығы әрқашан көп равновесной, сондықтан тіпті расслабленные бұлшық сақтайды біраз керілуі.

Бұлшық тән, сондай-ақ мұндай қасиеті ретінде релаксация азайту күшін серпімді деформация ұзақ уақыт бойы. Кезінде отталкивании орнынан тұрып секіру кейін бірден жылдам секіру приседания қарағанда жоғары болады кезде отталкивании үзілістен кейін төменгі нүктеде подседа: үзілістен кейін серпімді күштер пайда болған кезде тез отырып тұруда, соның салдарынан релаксация пайдаланылмайды.

Құрылымы тері және оның механикалық қасиеттері
Күні кешеге дейін тері қызықтыратын жеткіліксіз назар зерттеушілер. Жағдай өзгере бастады жақында. Соңғы зерттеулер әкелді жақсы түсінуге ерекшеліктерін, осы органның қызметкері.

Схемалық бейнесі, кеніштің қалыпты адам тері-суретте келтірілген. 4. Көптеген облыстардың адам денесінің қалыңдығы тері құрайды бірнеше миллиметр. Тері үш қабаттан тұрады: сыртқы – эпидермис, негізгі немесе меншікті дерманың және тері асты май қабатының.

Жоғарғы қабаты – эпидермис /52/ тұрады көп қабатты эпителия бар қалыңдығы 0,1-ден 1,5 мм. сол учаскелерде тері малоподвижна және ұшырайды едәуір механикалық әсерлерге, эпидермис едәуір қалың. «Стопах, алақандарында және қызыл кайме ерін қалыңдығы эпидермис құрайды 0,2–0,9 мм. қабақта ол өте тонок. Жалпы алаңы эпидермис – 1,5–2 м2. Салмағы шамамен 0,5 кг. Эпидермис бірнеше жасушалар қабаттарынан тұрады. Сыртқы мүйізді эпидермис қабаты тұрады өлі жасушалар (қабыршақтар), бай ақуыз кератин, үнемі слущиваются тері бетінен. Кератин құрауы мүмкін 85% ақуыз қабаты. Төменде рогов қабаты. -Тығыз орау ол айтарлықтай беріктігі мен рөлін атқарады механикалық кедергі. Қалыңдығы мүйіз қабатының әр түрлі учаскелеріндегі терінің әр түрлі (әдетте, 10-ден 20 мкм). Ең жоғары қалыңдығын (600 мкм) ол жетеді эпидермисте және терінің ладоней және табандарды. Ерлер мүйізді қабаты қалың әйелдерге қарағанда. Жас ұлғайған сайын бұл қабат истончается.

Астында эпидермисом орналасқан дерма, ол негіздейді түсі терінің Дерма ыдырайды екі қабаты: үстіңгі, онда қан тамырлары мен жүйке жүйесі, және терең қабаты орналасқан ақуызды талшықтар қамтамасыз ететін-терінің. Талшық, негізінен, құрамында белоктар коллаген және эластин. Коллагеновые талшықтар бірлік пен ынтымақтастықтың белгісі үзілуге аз эластичны. Серпімділік модулі олар үшін 10х106 Н/м2.Зақымдарын тұратын эластин, кем қағидалары берік үзілуге қарағанда, коллагеновые, бірақ айтарлықтай эластичны. Олар растягиваться дейін 170% ұзындығынан тыныштық деформациясыз. Эластин сходен механикалық қасиеттері резеңкемен, бар серпімділік модулі осындай тәртібі: (1-5)*105 Н/м2. Коллагеновые және эластиновые фибриллы жасалған мукополисахаридный гелі, — тен астам гомогенную құрамы бойынша құрылымы қарағанда эпидермис.

Дерма баяу ауысады подкожную немесе май өзек. Ол тұрады переплетающихся талшықтар, жиналған борпылдақ қалың түйіндер арасындағы аралық, оларға толтырылған майлы жасушалары. Теріасты май қабаты орналасады дене бойынша біркелкі. Қалыңдығы оның көптеген факторларға байланысты: жасы, жынысы, тамақтану, салауатты өмір және т. б. Талшық үшін қызмет етеді қорғау дене жарақаттардан, от переохлаждения, сондай-ақ білдіреді нәрлендіретін қоры организм.

Болуы теріде көптеген жіктері бар өз өз сипаттамалары анықтайды, гетерогенділік, оның механикалық қасиеттері. Анизотропия кейбір механикалық сипаттамаларын негіздейді түрлі сіңіруге механикалық энергияның әрбір қабаттарынан, бұл көрінеді ерекшеліктері тарату механикалық толқындар бөлу шекарасында осы топтары бар түрлі вязко қайратты қасиеттері бар.

Слоистое құрылысы тері қиындатты зерттеу нәтижелерін талдауға тері. Теориялық моделін алмады барабар түсіндіру эксперименттік зерттеулердің нәтижелері механикалық қасиеттерін тері салдарынан оның күрделі құрылымдар. Ұқсас қиындықтар туындады және зерттеу кезінде әдісімен вдавливания.

Попытка айналып туындайтын қиындықтар болды предпринята жақында голландтық ғалымдар зерттеу кезінде тері артқы жағынан жауырынға. Олар пайдаланған инденторы түрлі диаметрлі: 1 мм, 0,5 мм, 0,1 мм 0,02 мм.

Әуелде бұл тәуелділік бату тереңдігін h желтоқсандағы қоса берілетін күш индентора диаметрі 0,02 мм көрсетеді қаттылығы мүйіз қабатының 0,5 мм – дерманың және 1 мм – теріастылық қабатының. — Сур. 6 келтірілген кестесі байланысты F/R тереңдігіне батыру. Бұл тәуелділік сызықтық толық сәйкес уравнением (4) мен, сірә, растайды болжамдар авторлардың. Терінің эпидермисінің көлемі бойынша көп серпімділік және дерманың, ол, өз кезегінде, көп серпімділік теріасты.