Hvad er vævsbiomekanik?
Vævsbiomekanik er studiet af, hvordan forskellige dele af den menneskelige krop, såsom knogler, sener og muskler, reagerer på eksterne kræfter. Forskere har analyseret de mekaniske egenskaber ved disse væv, som normalt kan modstå et vist niveau af kraft, inden de beskadiges. Gennemsnitlige toleranceniveauer er blevet estimeret for hver, som ofte har hjulpet i mange forskellige undersøgelser. Bevægelse, kraft og acceleration af sundt væv kan ramme specifikke niveauer og forårsage enten pludselig skade eller nedbrydning, der kan forekomme over tid. Vævsbiomekanik bruges ofte til at bestemme, hvordan en skade fandt sted eller til at vurdere levedygtigheden af proteseanordninger eller medicinske implantater.
Kræfter, der forårsager vævsbelastning eller får det til at ændre form, kan faktisk til tider være fordelagtige. Normal knogleudvikling afhænger ofte af tryk, der udøves af regelmæssig bevægelse og endda tyngdekraft. For lidt pres, som f.eks. Under rumrejse eller langvarig sengeleje, kan føre til knogleafnormaliteter eller svækkelse. Andre væv såsom sener og ledbånd kan også svækkes, mens gentagne stressende bevægelser kan skade disse strukturer. De mekaniske årsager til skader, baseret på viden om anatomi og fysiologi, studeres typisk inden for vævets biomekanik.
Under udførelse af biomekanisk analyse kan potentialet for skader vurderes afhængigt af arten af begivenhederne og kræfterne, der virker på vævet. Et kendt gennemsnitligt toleranceniveau for de fleste væv. For individuelle mennesker kan højde, vægt, køn og alder dog også være faktorer såvel som knogletilstander som slidgigt. Evaluering af skader på væv foretages ofte ved at indsamle detaljerne i en ulykke og oplysninger relateret til det. Mønstrene for skade kan derefter vurderes, mens dataene kan bruges til at rekonstruere ulykken og finde en årsag til skaden.
Ved at bruge vævets biomekaniske principper kan belastningsbetingelserne defineres, og det kan bestemmes, hvordan en skade finder sted. Resultaterne sammenlignes ofte med kendte skademønstre såvel som toleranceniveauet, der allerede er defineret for bestemte væv. Analyse af knoglevæv kan inkorporere viden om, hvordan skeletkomponenter er konstrueret. Opdelingen af knogler i mindre og mindre dele, inklusive kollagenfibre og små kanaler, kan hjælpe med medicinsk og biomekanisk analyse.
Muskelvæv såvel som senestrukturer har typisk fibrøse elementer, der bidrager til deres styrke. Sener er normalt opdelt i efterfølgende mindre fibre, der er lavet af mikroskopiske kollagenstrenge. Vævsbiomekanik kan også hjælpes med stoffer som calcium og vækstenzymer. Medicinske specialister tager ofte højde for disse, når de udfører knogletransplantationer, fastgørelse af revne ledbånd og hjælper med at helbrede andet beskadiget væv.