Biofyzika tkanv a orgnov Mechanick vlastnosti tkanv Statick

Biofyzika tkanív a orgánov

Mechanické vlastnosti tkanív Statické Dynamické pružnosť (elasticita) rozťažnosť (distenzibilita) tvárnosť (plasticita) Viskozita (vnútorné trenie) Rozdelenie látok podľa mechanických vlastností - Elastické - Plastické - Viskózne - kvapaliny newtonovské - kvapaliny nenewtonovské

Biomechanika svalového sťahu • úloha svalu - meniť energiu chemických väzieb na mechanickú prácu – kontrakcia • základná stavebná jednotka - svalové vlákno (dĺžka niekoľko cm, 50 μm)

štruktúra svalového vlákna myofibrily →sarkoméry pásma: A – anizotropné, I – izotropné Filamenty - myozín - aktín

Svalová kontrakcia

Formy svalovej kontrakcie • izometrická • izotonická - aktivačné teplo - skracovacie teplo Energia uvoľnená počas pracovnej fázy izotonického sťahu: E = Qa + Qz + W kde: Qa - aktivačné teplo Qz - skracovacie teplo W - mechanická práca rovnajúca sa pracovnému zdvihu, t. j. súčinu záťaže P a skrátenia

Biofyzika krvného obehu Krvný obeh - z hydrodynamického hľadiska je uzatvorený systém (srdce, cievy a krv) Mechanická práca srdca • pri každom pohybe vytlačí srdce tlakom p objem kvapaliny ΔV: Wp = p. ΔV • kinetická energia systolického srdečného výdaja: Ek = 1/2 ρ. v 2. ΔV kde: ρ - hustota krvi, v - rýchlosť udelená krvi Celková mechanická práca: W = Wp + Ek

Fyzikálne zákony prúdenia zákon kontinuity S 1. v 1 = S 2. v 2

Fyzikálne zákony prúdenia Bernouliho zákon Σ p + 1/2 ρ. v 2 + ρ. h. g = konštanta

Prúdenie krvi • laminárne • turbulentne • Hagen – Poiseuillov zákon: prietokový objem (Q) je priamo úmerný štvrtej mocnine polomeru trubice a tlakovému spádu (Δp) a nepriamoúmerný viskozite kvapaliny (η) a dĺžke trubice:

Reynoldsovo číslo: • kritická hodnota Reynoldsovho čísla - 1000 • kritická rýchlosť, kedy sa mení laminárne prúdenie na turbulentné:

Mechanické vlastnosti ciev • zložky v stene cievy – vlákna elastínu – vlákna kolagénu – vlákna hladkého svalstva • odpor, ktorý kladie cievne riečisko prietoku krvi

Prúdenie krvi v kapilárach

Meranie krvného tlaku Krvný tlak • systolický (s. TK) - tlak krvi v artérii pri srdcovej systole • diastolický (d. TK) - tlak krvi v artérii pri srdcovej diastole

Meranie tlaku krvi • Priama metóda - invazívna – katetrizácia • Nepriama metóda - neinvazívna – Riva Roci (RR) • Korotkovove fenomény - zvuky, ozvy počuteľné fonendoskopom v istej fáze znižovania tlaku v manžete stláčajúcej artériu - indikátor s. TK – objavenie sa oziev - indikátor d. TK – vymiznutie oziev

Princíp merania TK • manžetu založíme na rameno 2 -3 cm nad lakťovou jamkou (vo výške srdca, lakeť voľne opretý o podložku) • stlačíme artériu (a. brachialis, a. radialis) nafúknutím manžety na tlak vyšší ako s. TK • fonendoskop umiestnime do lakťovej jamky • manžetu napumpujeme 30 mm. Hg nad očakávanú hodnotu • vzduch z manžety pomaly vypúšťame rýchlosťou asi 2 -6 mm/s • fonendoskopom sledujeme Korotkovove ozvy