Что такое тканевая биомеханика?

Биомеханика тканей - это изучение того, как различные части человеческого тела, такие как кости, сухожилия и мышцы, реагируют на внешние силы. Исследователи проанализировали механические свойства этих тканей, которые обычно могут противостоять определенному уровню силы до повреждения. Средние уровни толерантности были оценены для каждого, что часто помогало во многих различных исследованиях. Движение, сила и ускорение здоровых тканей могут достигать определенных уровней и вызывать внезапное повреждение или деградацию, которые могут происходить со временем. Биомеханика тканей часто используется для определения того, как произошла травма, или для оценки жизнеспособности протезов или медицинских имплантатов.

Силы, которые вызывают нагрузку на ткань или заставляют ее менять форму, иногда могут быть полезными. Нормальное развитие кости часто зависит от давления, оказываемого регулярным движением и даже силой тяжести. Слишком низкое давление, например, во время космического полета или длительного постельного режима, может привести к аномалиям костей или ослаблению. Другие ткани, такие как сухожилия и связки, также могут ослабевать, в то время как повторяющиеся стрессовые движения могут повредить эти структуры. Механические причины повреждения, основанные на знании анатомии и физиологии, обычно изучаются в биомеханике тканей.

При проведении биомеханического анализа вероятность повреждения может быть оценена в зависимости от характера событий и сил, действующих на ткань. Средний уровень толерантности для большинства тканей известен. Однако для отдельных людей рост, вес, пол и возраст также могут быть факторами, а также состояниями костей, такими как остеоартрит. Оценка повреждения ткани часто осуществляется путем сбора сведений о несчастном случае и информации, связанной с ним. Затем можно оценить характер травмы, а данные можно использовать для реконструкции аварии и поиска причины травмы.

Используя принципы биомеханики тканей, можно определить условия нагружения и определить, как произошла травма. Результаты часто сравнивают с известными паттернами травмы, а также с уровнями толерантности, уже определенными для определенных тканей. Анализ костной ткани может включать знания о том, как строятся скелетные компоненты. Деление кости на более мелкие и мелкие части, включая волокна коллагена и небольшие каналы, может помочь в медицинском и биомеханическом анализе.

Мышечная ткань, а также сухожильные структуры обычно имеют волокнистые элементы, которые способствуют их силе. Сухожилия обычно делятся на более мелкие волокна, которые состоят из микроскопических нитей коллагена. Биомеханике тканей также могут помочь такие вещества, как кальций и ферменты роста. Медицинские специалисты часто принимают это во внимание при проведении костных трансплантатов, фиксации разорванных связок и помощи в заживлении других поврежденных тканей.