Kas ir audu biomehānika?

Spēki, kas izraisa stresu uz audiem vai liek tiem mainīt formu, dažkārt var būt noderīgi. Normāla kaulu attīstība bieži ir atkarīga no spiediena, ko rada regulāra kustība un vienmērīga gravitācija. Pārāk mazs spiediens, piemēram, kosmosa ceļojuma vai ilgstoša gultas režīma laikā, var izraisīt kaulu anomālijas vai vājināšanos. Var vājināties arī citi audi, piemēram, cīpslas un saites, savukārt atkārtotas stresa kustības var sabojāt šīs struktūras. Mehāniskie bojājumu cēloņi, pamatojoties uz zināšanām par anatomiju un fizioloģiju, parasti tiek pētīti audu biomehānikā.

Veicot biomehānisko analīzi, bojājumu iespējamību var novērtēt atkarībā no notikumu rakstura un spēkiem, kas iedarbojas uz audiem. Ir zināms vidējais tolerances līmenis lielākajai daļai audu. Tomēr atsevišķiem cilvēkiem faktori var būt arī augums, svars, dzimums un vecums, kā arī kaulu slimības, piemēram, osteoartrīts. Audu bojājumu novērtēšana bieži tiek veikta, apkopojot informāciju par negadījumu un ar to saistīto informāciju. Pēc tam var novērtēt ievainojumu modeļus, savukārt datus var izmantot, lai rekonstruētu negadījumu un atrastu traumas cēloni.

Izmantojot audu biomehānikas principus, var definēt slodzes apstākļus un noteikt, kā notika trauma. Rezultātus bieži salīdzina ar zināmiem ievainojumu modeļiem, kā arī tolerances līmeņiem, kas jau noteikti konkrētiem audiem. Kaulu audu analīzē var iekļaut zināšanas par to, kā tiek veidotas skeleta sastāvdaļas. Kaulu sadalīšana mazākās un mazākās daļās, tostarp kolagēna šķiedrās un mazos kanālos, var palīdzēt veikt medicīnisko un biomehānisko analīzi.

Muskuļu audos, kā arī cīpslu struktūrās parasti ir šķiedru elementi, kas veicina to izturību. Cīpslas parasti tiek sadalītas pēc tam mazākās šķiedrās, kas ir izgatavotas no mikroskopiskām kolagēna šķiedrām. Audu biomehāniku var palīdzēt arī tādas vielas kā kalcijs un augšanas fermenti. Medicīnas speciālisti bieži tos ņem vērā, veicot kaulu transplantācijas, fiksējot plīsušās saites un palīdzot dziedēt citus bojātus audus.