Co je tkáňová biomechanika?

Tkáňová biomechanika je studie o tom, jak různé části lidského těla, jako jsou kosti, šlachy a svaly, reagují na vnější síly. Vědci analyzovali mechanické vlastnosti těchto tkání, které obvykle odolávají určité úrovni síly před poškozením. Průměrné úrovně tolerance byly odhadnuty pro každý z nich, který často pomáhal v mnoha různých studiích. Pohyb, síla a zrychlení zdravé tkáně mohou zasáhnout specifické úrovně a způsobit náhlé poškození nebo zhoršení, ke kterému může dojít v průběhu času. Tkáňová biomechanika se často používá k určení toho, jak došlo ke zranění, nebo k posouzení životaschopnosti protetických zařízení nebo lékařských implantátů.

Síly, které způsobují stres na tkáni nebo způsobují změnu tvaru, mohou být občas prospěšné. Normální vývoj kostí často závisí na tlacích vyvíjených pravidelným pohybem a rovnoměrnou gravitací. Příliš nízký tlak, například při cestování do vesmíru nebo při dlouhodobém odpočinku, může vést k abnormalitám kostí nebo oslabení. Ostatní tkáně, jako jsou šlachy a vazy, mohou také oslabit, zatímco opakované stresující pohyby mohou tyto struktury poškodit. Mechanické příčiny poškození založené na znalostech anatomie a fyziologie se obvykle studují v tkáňové biomechanice.

Při provádění biomechanické analýzy lze vyhodnotit potenciál poškození v závislosti na povaze událostí a sil působících na tkáň. Je známa průměrná úroveň tolerance pro většinu tkání. Pro jednotlivé lidi však mohou být faktory také výška, hmotnost, pohlaví a věk, jakož i stavy kostí, jako je osteoartróza. Vyhodnocení poškození tkáně se často provádí shromažďováním podrobností o nehodě a souvisejících informací. Potom lze posoudit vzorce zranění, zatímco data lze použít k rekonstrukci nehody a nalezení příčiny zranění.

Použitím principů tkáňové biomechaniky lze definovat podmínky zatížení a určit, jak došlo ke zranění. Nálezy jsou často porovnávány se známými vzory poranění, stejně jako s úrovněmi tolerance již definovanými pro konkrétní tkáně. Analýza kostní tkáně může zahrnovat znalosti o tom, jak jsou kostrové komponenty konstruovány. Rozdělení kosti na menší a menší části, včetně kolagenových vláken a malých kanálků, může pomoci při lékařské a biomechanické analýze.

Svalová tkáň stejně jako struktury šlach obvykle obsahují vláknité prvky, které přispívají k jejich síle. Šlachy se obvykle dělí na postupně menší vlákna, která jsou vyrobena z mikroskopických vláken kolagenu. Tkáňová biomechanika může být také podporována látkami, jako jsou vápník a růstové enzymy. Lékařští specialisté je často berou v úvahu při provádění kostních štěpů, při fixaci roztržených vazů a při léčení jiných poškozených tkání.