Visco-elasticiteit combineert de elastische eigenschappen van stoffen en de viskeuze eigenschappen van vloeistoffen, en in het menselijk lichaam is het voornamelijk aanwezig in zachte weefsels naast bloed. In de bloedneemt de viscositeit van de stof toe als onderdeel van het hyperviscositeitssyndroom. In zachte weefsels kunnen visco-elasticiteitsstoornissen optreden in de context van neuromusculaire aandoeningen.
Wat is visco-elasticiteit?
Visco-elasticiteit combineert de elastische eigenschappen van materialen en de viskeuze eigenschappen van vloeistoffen, en wordt in het menselijk lichaam voornamelijk aangetroffen in zachte weefsels naast bloed Materiaal kan zich op verschillende manieren gedragen. Een mogelijk materiaalgedrag is elasticiteit, waardoor stoffen naar hun oorspronkelijke positie kunnen terugkeren nadat er kracht op is uitgeoefend. Viscositeit beschrijft de viscositeit van een vloeistof en komt daarmee overeen met een maat voor de vloeibaarheid van een vloeistof. Visco-elasticiteit is een mengsel van het materiaalgedrag van elasticiteit en het vloeibaarheidsgedrag van viscositeit. Dienovereenkomstig vertonen visco-elastische materialen zowel viskeus als elastisch materiaalgedrag. Ze combineren dus bepaalde materiaaleigenschappen van vaste stoffen met materiaaleigenschappen van vloeistoffen. Visco-elastische effecten zijn afhankelijk van factoren zoals temperatuur, tijd en frequentie. In de biofysica spelen visco-elastische eigenschappen van stoffen een belangrijke rol. Bloed heeft bijvoorbeeld visco-elasticiteit. Hetzelfde geldt voor zacht weefsel en andere celassemblages. In deze context wordt bloed bijvoorbeeld beschouwd als een niet-Newtoniaanse vloeistof en draagt het zijn viscositeit (bloedviscositeit) niet als een substantieconstante, maar verandert het met afschuifeffecten. Newtoniaanse vloeistoffen vertonen daarentegen een lineair viskeus stromingsgedrag en hebben dus een viscositeit die onafhankelijk is van de belasting, terwijl visco-elastische vloeistoffen zoals bloed elastisch reageren op bepaalde belastingen.
Functie en taak
Zachte weefsels zijn zachte weefsels zoals vetweefsel, spierweefsel en bindweefsel Ze zijn samengesteld uit collageen, porties elastine en gemalen substantie. Deze structuur wordt de extracellulaire matrix van zacht weefsel genoemd. De gemalen substantie is grotendeels samengesteld uit water, waarbij fibroblasten en chondroblasten de vezels en grondsubstantie van zacht weefsel produceren. De mechanische eigenschappen van zacht weefsel omvatten visco-elasticiteit. Wanneer relatief weinig rek wordt uitgeoefend in de vorm van lage rek, zorgt de elastine in het weefsel voor stijfheid. Vervormingsenergie wordt opgeslagen in de elastine. De collageen vezels in het weefsel hebben in rust een golvende vorm en zijn relatief rekbaar. Hoe meer het weefsel vervormt, hoe meer het uitrekt in de richting van de vervorming. Na stretching, verhogen de vezels op hun beurt de stijfheid van de stof. Het stofgedrag is vergelijkbaar met een nylon kous. Het elastine neemt de rol over van de nylon rubberen band en de collageen vervult de functie van de nylonvezels. In dit opzicht beperkt collageen de stretching van het weefsel en beschermt zo tegen letsel. Dienovereenkomstig kunnen zachte weefsels van het menselijk lichaam aanzienlijk vervormen en toch terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm. Fysieke visco-elasticiteit kan ook worden waargenomen in relatie tot bloed. In chemische termen is bloed een suspensie van de Newtoniaanse vloeistof water en cellulaire, dwz materiële, componenten. Bloed is een niet-Newtoniaanse vloeistof en vertoont dus andere stromingseigenschappen dan water. Vanwege de erytrocyten het bevat, is de visco-elasticiteit van bloed verhoogd in vergelijking met plasma. De viscositeit neemt toe met de hematocriet waarde en de stroomsnelheid. Vanwege de vervormbaarheid van rode bloedcellen ( erytrocyten), lijkt het stromingsgedrag van bloed bij toenemende stroomsnelheid niet op dat van een celsuspensie, maar verandert het stromingsgedrag van een emulsie.
Ziekten en kwalen
Neuromusculaire aandoeningen verhogen de visco-elasticiteit in spier- en fasciaal weefsel. Deze visco-elasticiteitstoename in fascia oefent druk uit op het myofasciale weefsel. De toename in visco-elasticiteit in myofasciaal weefsel zelf is niet afdoende bestudeerd, maar lijkt verband te houden met disfunctie of gebrekkige regulatie door de sympathische zenuwstelsel Neuromusculaire ziekten vormen een inhomogene groep bestaande uit ziekten van spiercellen, neuromusculaire transmissie of perifere zenuwen Neuromusculaire ziekten omvatten in het bijzonder myopathieën en neuropathieën. Myopathieën zijn niet-neurogene ziekten met structurele veranderingen of functionele beperkingen van de aangetaste spieren, die in de meeste gevallen de dwarsgestreepte skeletspieren aantasten. Spierdystrofie is een voorbeeld van een myopathie. Neuropathieën zijn perifere ziekten zenuwen zonder traumatische oorsprong. Een neuropathie kan een of meerdere aantasten zenuwen Veel voorkomende manifestaties zijn pijn of verlies van gevoel in het getroffen gebied. Als een laat gevolg treedt soms een slappe verlamming van de aangetaste spieren op. Myopathieën worden gekenmerkt door verzwakking of degeneratie van het spierweefsel, wat te wijten kan zijn aan correlaties zoals genetische mutatie of mitochondriale insufficiëntie. Niet alleen in de zachte weefsels van het lichaam kunnen visco-elasticiteitsstoornissen optreden. Bijvoorbeeld, een symptoomcomplex van het bloed veroorzaakt door een toegenomen concentratie van paraproteïnen in het bloedplasma staat bekend als hyperviscositeitssyndroom. Door de verhoogde viscositeit wordt de stroombaarheid van het bloed verminderd. Hyperviscositeitssyndroom komt vooral voor in de context van kwaadaardige ziekten, zoals multipel myeloom of de ziekte van Waldenström. Goedaardige ziekten zoals het syndroom van Felty, lupus erythematosus of reumatoïde artritis kan ook worden geassocieerd met de toename van de viscositeit. Patiënten hebben er meestal last van 피로gevoelens van zwakte en kortademigheid. Bloedarmoede (bloedarmoede) wordt veroorzaakt door slijmvlies- en neusbloedingen. Het wordt begunstigd door een verminderde functie van de bloedplaatjes. Bloedplaatjesdisfunctie is het gevolg van obstructie van de stollingsreceptoren. De bloedplaatjes zijn bedekt met paraproteïnen en binden niet langer aan de receptoren, maar interageren met de vorming van fibrine. De resulterende symptomatologie lijkt op die van microangiopathie. Het risico van trombose en trombo-embolie neemt aanzienlijk toe.
