Hva er vevsbiomekanikk?

Tissue biomechanics er studiet av hvordan forskjellige deler av menneskekroppen, som bein, sener og muskler, reagerer på ytre krefter. Forskere har analysert de mekaniske egenskapene til disse vevene, som vanligvis tåler et visst nivå av kraft før de blir skadet. Gjennomsnittlig toleransenivå er estimert for hver, som ofte har hjulpet i mange forskjellige studier. Bevegelse, kraft og akselerasjon av sunt vev kan treffe spesifikke nivåer og forårsake enten plutselig skade eller forringelse som kan oppstå over tid. Vevsbiomekanikk brukes ofte for å bestemme hvordan en skade skjedde eller for å vurdere levedyktigheten til proteseanordninger eller medisinske implantater.

Krefter som forårsaker belastning på vev, eller får det til å endre form, kan faktisk være fordelaktig til tider. Normal benutvikling avhenger ofte av trykk som utøves av regelmessig bevegelse og til og med tyngdekraften. For lite press, for eksempel under romfart eller langvarig sengeleie, kan føre til benavvik eller svekkelse. Andre vev som sener og leddbånd kan også svekkes, mens gjentatte belastende bevegelser kan skade disse strukturene. De mekaniske årsakene til skader, basert på kunnskap om anatomi og fysiologi, studeres vanligvis i vevsbiomekanikk.

Mens du gjennomfører biomekanisk analyse, kan potensialet for skade vurderes avhengig av arten av hendelsene og kreftene som virker på vevet. Et gjennomsnittlig toleransenivå for de fleste vev er kjent. For enkeltpersoner kan imidlertid høyde, vekt, kjønn og alder også være faktorer, så vel som benforhold som slitasjegikt. Evaluering av skade på vev gjøres ofte ved å samle detaljene om en ulykke og informasjon relatert til den. Deretter kan skademønstrene vurderes, mens dataene kan brukes til å rekonstruere ulykken og finne en årsak til skaden.

Ved å bruke vevsbiomekaniske prinsipper kan belastningsbetingelsene defineres, og hvordan en skade oppsto kan bestemmes. Funnene sammenlignes ofte med kjente mønstre for skade, så vel som toleransegradene som allerede er definert for spesielle vev. Analyse av beinvev kan inkorporere kunnskapen om hvordan skjelettkomponenter er konstruert. Delingen av bein i mindre og mindre deler, inkludert kollagenfibre og små kanaler, kan hjelpe med medisinsk og biomekanisk analyse.

Muskelvev såvel som senestrukturer har vanligvis fibrøse elementer som bidrar til deres styrke. Sener er vanligvis delt inn i senere mindre fibre som er laget av mikroskopiske kollagenstrenger. Vevsbiomekanikk kan også hjulpes av stoffer som kalsium og vekstenzymer. Medisinske spesialister tar ofte hensyn til disse når de utfører beintransplantasjoner, fikserer revne leddbånd og hjelper til med å helbrede annet skadet vev.