Механические свойства биологических тканей - раздел Биология, Современные методы биологических исследований. Практикум по биофизике под ред. Рубина Тело Человека – Композиционный Материал, Основа Которого Скелет, Окруженный М...
Тело человека – композиционный материал, основа которого скелет, окруженный мягкими тканями. Сами кости также являются композиционным материалом.
Костная ткань.
2/3 массы кости занимает гидроксилопатит: 3Са3(РО4)2 · Са(ОН)2 + коллаген.
Механическая плотность костной ткани ρ = 2400 кг/см3.
Е = 10 ГПа.
σв = 150 МПа (предел прочности).
ОА – упругая деформация
АВ – процесс ползучести
ВС – упругая деформация при снятии нагрузки
СД – обратная ползучесть
Кожа.
Состоит из коллагена (75% сухой массы) и 4% эластина (по свойствам похож на резину), а также жира и соединительной ткани.
Эластин растягивается на 200-300%, коллаген на 10%.
Материал
Модуль упругости, МПа
Предел прочности, МПа
Коллаген
10-100
Эластин
0,1-0,6
Мышцы.
В основном состоят из молекул миозина и актина.
Мышцы делят на:
- поперечно-полосатые;
- гладкие.
Гладкие мышцы образуют полые органы.
σ скелетная мышца
гладкие мышцы
Скелетная мышца и сердечная мышца
являются поперечно-полосатыми.
ε
§ 13.2. Моделирование механических свойств биологических объектов
Известен элемент, моделирующий упругие и пластичные свойства, - это пружина.
σ
- закон Гука.
В качестве модели вязкого тела используют поршень, передвигающегося в цилиндре.
σ
- закон вязкого сопротивления
µ - коэффициент дин. вязкости.
Деформацию, сочетающую вязкость и упругость, характерные для полимеров и биологических тканей, называют вязко-упругой.
1. Модель Максвелла (заключается в том, что 2 элемента соединяются последовательно) (соответствуют гладкие мышцы).
Продифференцируем уравнение (1):
ε = εупр + εвязк , (3) + (4) :
1 случай:
Пусть σ = σ0 = const
Из (5) →
Интегрируем с начальными условиями:
при t = 0
2 случай:
Если ε = ε0 = const (напряжения будут релаксироваться)
НУ: при t = 0 σ0 = ε0Е
Тогда lnC = lnσ0
2. Модель Фойгта(параллельное соединение).
В этом случае складываются не усилия, а перемещения.
Литература... Самойлов В О Медицинская биофизика СПб Спец лит... Владимиров Ю А Биофизика М Медицина...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Механические свойства биологических тканей
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Потенциал действия
Все клетки возбудимых тканей при действии раздражителей достаточной силы переходят в состояние возбуждения. К возбудимым тканям относят: нервную, мышечную, железистую ткани.
Возбудимость –
Кинетика ионных токов через биологическую мембрану
Уравнение, описывающее изменение ионов тока во времени (характер этого изменения), было предложено Ходкином и Хаксли. Они снимали потенциалостатические зависимости (потенциал поддер
Распространение потенциала действия
Возникнув на одном участке клетки, ПД возникает по всей поверхности => распространение ПД обусловлено возникновением локальных токов, циркулирующих между возбужденными и невозбужденными участкам
Передача возбуждения в синапсах
Передача возбуждения с одной нервной клетки на другую (с нерв. клетки на эффектор) осуществляется специальными образованиями – синапсами.
Электрофорез
Электрофорез – движение частицы дисперсной фазы дисперсионной системы в электрическом поле.
Потенциал течения и оседания
Явление возникновения потенциала течения является обратным электроосмосу. Оно заключается в том, что есть движение растворителя через мембрану, не пропускающую частицы дисперсной фазы, т.е.
Агглютинация (слипание) частиц
Любая дисперсионная система стремится прекратить своё существование.
Молекулы на поверхности твердых и жидких тел обладают избыточной энергией по сравнению с энергией молекул, находящихся
Действие электрического тока на биологические ткани
При действии электрического тока происходит смещение ионов под действием электрического поля => раздражение, а также выделение тепла.
· Действие импульсного тока зависит от формы
Виды ионизирующего излучения. Основы дозиметрии
Ионизирующее излучение – потоки частиц и э/м квантов, которые при взаимодействии со средой могут ионизировать атомы и молекулы среды (рентгеновское, γ– излучение).
Структура мышцы и биофизика мышечного сокращения
Скелетная мышца состоит из нескольких тысяч параллельных мышечных волокон, представляющих собой мышечные клетки. Любая мышечная клетка содержит 1-2 тысячи пучков белков – миофибрилл (d = 1 мкм), ка
Кинетическая теория мышечного сокращения.
Положения теории В.И. Дещеревского:
1. Любой поперечный мостик проходит последовательно 3 состояния:
· свободное (разомкнутое)
· тянущее замкнутое состояние
Работа сердца
Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов, которые образуют большой и малый круги кровообращения.
Основные термины и определения
Совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом О2 и выделение СО2, - дыхание.
Различают 3 этапа дыхания:
1. Внешнее дыхание (обм
Механические процессы в легких. Механическая стабильность альвеол
Вдох совершается в результате увеличения объема грудной полости, происходящем при подъеме ребер и опускании диафрагмы. Увеличение объема грудной полости приводит к уменьшению давления в плевральной
Газообмен в легких
Газообмен между альвеолярной газовой смесью и кровью капилляров происходит через АКМ – альвеолярно-капиллярную мембрану. Активного переноса через АКМ нет, осуществляется только за счет диффузии.
Характеристики звука.
Звук – колебание давления в какой-либо среде. Амплитуда колебаний давлений называется звуковым давлением (р, Па). Интенсивность звука – поток энергии звуковых волн, проходящих
σ скелетная мышца
Скелетная мышца и сердечная мышца
§ 13.2. Моделирование механических свойств биологических объектов
- закон Гука.
- закон вязкого сопротивления
1. Модель Максвелла (заключается в том, что 2 элемента соединяются последовательно) (соответствуют гладкие мышцы).
(3) + (4) :
или 
Новости и инфо для студентов