Элементы биомеханики — страница 3

  • Просмотров 611
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 159
    Кб

напряжения. Если ε=const, то тогда уравнение (3) примет вид: Решаем дифференциальное уравнение: где σ0 – начальное напряжение. Потенцируем: Откуда - уравнение релаксации напряжения Представим график релаксации напряжения. г) Модель Фойгта представляет собой параллельно соединенные упругий и вязкий элементы. Эта модель характерна для полимеров. 4. Механические свойства биотканей Под механическими свойствами биотканей понимают две

разновидности: Первая (активная) связана с процессами биологической подвижности: сокращение мышц, рост клеток, движение хромосом в клетках, их деления и т.д. Эти процессы обусловлены химическими процессами и энергетически обеспечиваются АТФ. Другая разновидность - пассивные механические свойства биосистем обусловленные внешними воздействиями. Биологическая ткань – композиционный материал, образованный объемным сочетанием

химически разнородных элементов и обладающий реологическими свойствами, отличающимися от свойств отдельных компонентов биоткани. Основу биотканей составляют коллаген, эластин и связующее вещество. Механические воздействие на биоткани вызывают в них деформации и напряжения, появляется механическое движение, распространяются волны. Физиологическая реакция на эти факторы зависит от механических свойств биотканей. Знать,

как меняются эти реакции и свойства тканей очень важно для профилактики, защиты организма, для применения искусственных тканей и органов, а также для понимания их физиологии и патологии. В биомеханике все ткани человека подразделяются по плотности и типу пространственной структуры на твердые (кость, эмаль и дентин зубов), мягкие (мышцы, эпителий, эндотелий, соединительная ткань, паренхима), жидкие (кровь, лимфа, ликвор, слюна,

сперма). 4.1 Механические свойства костной ткани Костная ткань – основной материал опорно-двигательной системы. Прочность костной ткани зависит от химического состава, общей структуры, системы внутреннего армирования, количества и прочности компонентов, ориентации основных компонентов по отношению к продольной оси кости, возраста, плотности, индивидуальных условий роста и.т.д. Компактная костная ткань представляет собой

среду с пятью структурными уровнями. Строение компактной костной ткани по Кнетсу. № уровня Состав уровня 1 Биополимерная молекула трипоколлагена и неорагнические кристаллы (гидроксилопатит 3Са3(РО4)2Са(ОН)2) 2 Микрофибриллы коллагена (образованы пятью молекулами трипоколлагена) 3 Волокно (армирующий компонент) состоит из большого количества микрофибрилл и связанные с ними микрокристаллы. 4 Ламеллы (наименьший самостоятельный