Viscoélasticité: fonction, tâches, rôle et maladies

La viscoélasticité combine les propriétés élastiques des substances et les propriétés visqueuses des fluides, et dans le corps humain, elle est principalement présente dans les tissus mous en plus de sang. Dans le sang, la viscosité de la substance augmente dans le cadre du syndrome d'hyperviscosité. Dans les tissus mous, des troubles de la viscoélasticité peuvent survenir dans le cadre de maladies neuromusculaires.

Qu'est-ce que la viscoélasticité?

La viscoélasticité combine les propriétés élastiques des matériaux et les propriétés visqueuses des fluides, et dans le corps humain se trouve principalement dans les tissus mous en plus de sang. Le matériau peut se comporter de différentes manières. Un comportement possible du matériau est l'élasticité, qui permet aux substances de revenir à leur position d'origine après l'application de la force. La viscosité décrit la viscosité d'un fluide et correspond donc à une mesure de la fluidité d'un liquide. La viscoélasticité est un mélange du comportement d'élasticité du matériau et du comportement de fluidité de la viscosité. En conséquence, les matériaux viscoélastiques présentent un comportement de matériau à la fois visqueux et élastique. Ainsi, ils combinent certaines propriétés matérielles des solides avec les propriétés matérielles des fluides. Les effets viscoélastiques dépendent de facteurs tels que la température, le temps et la fréquence. En biophysique, les propriétés viscoélastiques des substances jouent un rôle important. Par exemple, le sang a une viscoélasticité. Il en va de même pour les tissus mous et autres assemblages cellulaires. Dans ce contexte, le sang, par exemple, est considéré comme un fluide non newtonien et ne porte pas sa viscosité (viscosité du sang) comme constante de substance, mais le modifie avec des effets de cisaillement. Les fluides newtoniens, par contre, présentent un comportement d'écoulement visqueux linéaire et ont donc une viscosité indépendante de la charge, tandis que les fluides viscoélastiques tels que le sang répondent à certaines charges avec élasticité.

Fonction et tâche

Les tissus mous sont des tissus mous tels que le tissu adipeux, le tissu musculaire et tissu conjonctif. Ils sont composés de Collagène, des portions d'élastine et de la substance de base. Cette structure est appelée la matrice extracellulaire des tissus mous. La substance fondamentale est en grande partie composée de d'eau, avec des fibroblastes et des chondroblastes produisant les fibres et la substance fondamentale des tissus mous. Les propriétés mécaniques des tissus mous incluent la viscoélasticité. Lorsqu'une contrainte relativement faible est appliquée sous la forme d'un faible allongement, l'élastine dans le tissu assure la rigidité. L'énergie de distorsion est stockée dans l'élastine. le Collagène les fibres contenues dans le tissu ont une forme ondulée au repos et sont relativement extensibles. Plus le tissu se déforme, plus il s'étire dans le sens de la déformation. Après étirage, les fibres augmentent à leur tour la rigidité du tissu. Le comportement du tissu est similaire à celui d'un bas en nylon. L'élastine reprend le rôle de l'élastique en nylon et du Collagène remplit la fonction des fibres de nylon. À cet égard, le collagène limite la étirage du tissu et protège ainsi contre les blessures. En conséquence, les tissus mous du corps humain peuvent se déformer considérablement et reprendre leur forme d'origine. Une viscoélasticité physique peut également être observée en relation avec le sang. En termes chimiques, le sang est une suspension du fluide newtonien d'eau et des composants cellulaires, c'est-à-dire matériels. Le sang est un fluide non newtonien et présente donc des propriétés d'écoulement différentes de celles d'eau. En raison de l érythrocytes il contient, la viscoélasticité du sang est augmentée par rapport au plasma. La viscosité augmente avec le hématocrite valeur et la vitesse d'écoulement. En raison de la déformabilité des globules rouges ( érythrocytes), le comportement d'écoulement du sang à une vitesse d'écoulement croissante ne ressemble pas à celui d'une suspension cellulaire, mais modifie le comportement d'écoulement d'une émulsion.

Maladies et affections

Les maladies neuromusculaires augmentent la viscoélasticité des tissus musculaires et fasciaux. Cette augmentation de la viscoélasticité du fascia exerce une pression sur le tissu myofascial. L'augmentation de la viscoélasticité dans le tissu myofascial lui-même n'a pas été étudiée de manière concluante, mais semble être liée à un dysfonctionnement ou à une régulation défectueuse par le sympathique. système nerveux. Les maladies neuromusculaires forment un groupe inhomogène constitué de maladies des cellules musculaires, de transmission neuromusculaire ou périphérique nerfs. Les maladies neuromusculaires comprennent notamment les myopathies et les neuropathies. Les myopathies sont des maladies non neurogènes avec des changements structurels ou des limitations fonctionnelles des muscles affectés, qui affectent dans la plupart des cas les muscles squelettiques striés. Dystrophie musculaire est un exemple de myopathie. Les neuropathies sont des maladies périphériques nerfs sans origine traumatique. Une neuropathie peut affecter un ou plusieurs nerfs. Les manifestations courantes sont douleur ou perte de sensation dans la zone touchée. En conséquence tardive, une paralysie parfois flasque des muscles affectés se produit. Les myopathies sont caractérisées par un affaiblissement ou une dégénérescence du tissu musculaire, ce qui peut être dû à des corrélations telles qu'une mutation génétique ou une insuffisance mitochondriale. Ce n'est pas seulement dans les tissus mous du corps que des troubles de la viscoélasticité peuvent survenir. Par exemple, un complexe de symptômes du sang causé par une augmentation concentration des paraprotéines dans le plasma sanguin est connu sous le nom de syndrome d'hyperviscosité. En raison de la viscosité accrue, la fluidité du sang est réduite. Le syndrome d'hyperviscosité survient notamment dans le cadre de maladies malignes, telles que le myélome multiple ou la maladie de Waldenström. Maladies bénignes telles que le syndrome de Felty, lupus érythémateux ou rhumatoïde arthrite peut également être associée à l'augmentation de la viscosité. Les patients souffrent généralement de sensation de fatigue, sentiments de faiblesse et d'essoufflement. Anémie (anémie) est causée par des saignements muqueux et nasaux. Elle est favorisée par une fonction plaquettaire altérée. Le dysfonctionnement plaquettaire résulte de l'obstruction des récepteurs de la coagulation. le Plaquettes sont couverts par des paraprotéines et ne se lient plus aux récepteurs, mais interagissent avec la formation de fibrine. La symptomatologie qui en résulte ressemble à celle de la microangiopathie. Le risque de thrombose et la thromboembolie augmente considérablement.