Viskoelastīgums apvieno vielu elastības īpašības un šķidrumu viskozās īpašības, un cilvēka ķermenī tas galvenokārt atrodas mīkstajos audos papildus asinis. Iekš asinis, vielas viskozitāte palielinās kā hiperviskozitātes sindroma sastāvdaļa. Mīkstajos audos viskoelastības traucējumi var rasties neiromuskulāro slimību kontekstā.
Kas ir viskoelastība?
Viskoelastīgums apvieno materiālu elastības īpašības un šķidrumu viskozās īpašības, un cilvēka ķermenī tā papildus mīkstajiem audiem ir atrodama galvenokārt asinis. Materiāls var izturēties dažādi. Viena no iespējamām materiālajām uzvedībām ir elastība, kas ļauj vielām pēc spēka iedarbības atgriezties sākotnējā stāvoklī. Viskozitāte raksturo šķidruma viskozitāti un tādējādi atbilst šķidruma plūstamības mēram. Viskoelastīgums ir elastības materiāla un viskozitātes plūstamības uzvedības maisījums. Attiecīgi viskoelastīgie materiāli izturas gan ar viskozu, gan elastīgu materiālu. Tādējādi tie apvieno noteiktas cieto vielu materiālās īpašības ar šķidrumu materiāla īpašībām. Viskoelastīgā iedarbība ir atkarīga no tādiem faktoriem kā temperatūra, laiks un biežums. Biofizikā svarīga loma ir vielu viskoelastīgajām īpašībām. Piemēram, asinīm ir viskoelastība. Tas pats attiecas uz mīkstajiem audiem un citām šūnu kopām. Šajā kontekstā, piemēram, asinis tiek uzskatīts par šķidrumu, kas nav Ņūtona štats, un tā viskozitāti (asins viskozitāti) nenosaka kā vielas konstanti, bet maina ar bīdes efektiem. Savukārt Ņūtona šķidrumiem ir lineāra viskozas plūsmas uzvedība, un tāpēc to viskozitāte nav atkarīga no slodzes, turpretim viskoelastīgie šķidrumi, piemēram, asinis, uz noteiktām slodzēm reaģē elastīgi.
Funkcija un uzdevums
Mīkstie audi ir mīkstie audi, piemēram, taukaudi, muskuļu audi un saistaudi. Tie sastāv no Kolagēns, elastīna un maltas vielas porcijas. Šo struktūru sauc par mīksto audu ārpusšūnu matricu. Zemes viela lielākoties sastāv no ūdens, ar fibroblastiem un hondroblastiem, kas ražo mīksto audu šķiedras un slīpētu vielu. Mīksto audu mehāniskās īpašības ietver viskoelastību. Ja zemas izstiepšanās veidā tiek uzklāts salīdzinoši maz celms, audos esošais elastīns nodrošina stingrību. Izkropļojuma enerģija tiek uzkrāta elastīnā. The Kolagēns audos esošajām šķiedrām miera stāvoklī ir viļņota forma un tās ir salīdzinoši izstiepamas. Jo vairāk audi deformējas, jo vairāk tie stiepjas deformācijas virzienā. Pēc strečings, šķiedras savukārt palielina auduma stingrību. Auduma izturība ir līdzīga neilona zeķēm. Elastīns pārņem neilona gumijas lentes un Kolagēns pilda neilona šķiedru funkciju. Šajā ziņā kolagēns ierobežo strečings audu un tādējādi pasargā no ievainojumiem. Attiecīgi cilvēka ķermeņa mīkstie audi var ievērojami deformēties un joprojām atgriezties sākotnējā formā. Fizisko viskoelastību var novērot arī attiecībā uz asinīm. Ķīmiskajā izteiksmē asinis ir Ņūtona šķidruma suspensija ūdens un šūnu, ti, materiāla, sastāvdaļas. Asinis ir šķidrums, kas nav Ņūtona šūnas, un tam piemīt atšķirīgas plūsmas īpašības nekā ūdens. Sakarā ar eritrocīti tas satur asins viskoelastību, salīdzinot ar plazmu. Viskozitāte palielinās līdz ar hematokrīts vērtība un plūsmas ātrums. Sarkano asins šūnu deformējamības dēļ ( eritrocīti), asins plūsmas uzvedība pieaugošā plūsmas ātrumā nav līdzīga šūnu suspensijas uzvedībai, bet mainās emulsijas plūsmas uzvedībā.
Slimības un kaites
Neiromuskulārās slimības palielina muskuļu un fasciālo audu viskoelastību. Šis fascijas viskoelastīgums palielina spiedienu uz miofasciālajiem audiem. Viskoelastības palielināšanās miofasciālajos audos pati par sevi nav galīgi pētīta, bet, šķiet, ka tā ir saistīta ar disfunkciju vai nepareizu simpātisko regulējumu nervu sistēmas. Neiromuskulārās slimības veido nehomogēnu grupu, kas sastāv no muskuļu šūnu, neiromuskulārās transmisijas vai perifēro slimību slimībām nervi. Neiromuskulārās slimības jo īpaši ietver miopātijas un neiropātijas. Miopātijas ir neiroģenētiskas slimības ar skarto muskuļu strukturālām izmaiņām vai funkcionāliem ierobežojumiem, kas vairumā gadījumu ietekmē svītrainos skeleta muskuļus. Muskuļu distrofija ir miopātijas piemērs. Neiropātijas ir perifērās slimības nervi bez traumatiskas izcelsmes. Neiropātija var ietekmēt vienu vai vairākas nervi. Biežas izpausmes ir sāpes vai sensācijas zudums skartajā zonā. Kā novēlotas sekas dažreiz rodas skarto muskuļu ļengana paralīze. Miopātijas raksturo muskuļu audu pavājināšanās vai deģenerācija, kas var būt saistīta ar tādām korelācijām kā ģenētiskā mutācija vai mitohondriju nepietiekamība. Viskoelastības traucējumi var rasties ne tikai ķermeņa mīkstajos audos. Piemēram, asiņu simptomu komplekss, ko izraisa paaugstināts koncentrācija paraproteīnu daudzums asins plazmā ir pazīstams kā hiperviskozitātes sindroms. Paaugstinātas viskozitātes dēļ asins plūsma ir samazināta. Hiperviskozitātes sindroms īpaši notiek ļaundabīgu slimību, piemēram, multiplās mielomas vai Valdenstrēma slimības, kontekstā. Labdabīgas slimības, piemēram, Felty sindroms, lupus erythematosus vai reimatoīdais artrīts var saistīt arī ar viskozitātes palielināšanos. Pacienti parasti cieš no nogurums, vājuma un elpas trūkuma sajūta. Anēmija (anēmiju) izraisa gļotādas un deguna asiņošana. To labvēlīgi ietekmē traucēta trombocītu funkcija. Trombocītu disfunkcija rodas asinsreces receptoru obstrukcijas dēļ. The trombocīti ir pārklāti ar paraproteīniem un vairs nesaistās ar receptoriem, bet mijiedarbojas ar fibrīna veidošanos. Rezultātā iegūtā simptomatoloģija atgādina mikroangiopātijas simptomus. Risks tromboze un trombembolija ievērojami palielinās.
