Τι είναι η Βιομηχανική Ιστού;

Η βιομηχανική ιστών είναι η μελέτη του πώς διαφορετικά μέρη του ανθρώπινου σώματος, όπως το οστό, οι τένοντες και οι μύες, αντιδρούν στις εξωτερικές δυνάμεις. Οι ερευνητές έχουν αναλύσει τις μηχανικές ιδιότητες αυτών των ιστών, οι οποίες συνήθως αντέχουν σε ένα ορισμένο επίπεδο δύναμης πριν υποστούν βλάβη. Έχουν εκτιμηθεί τα μέσα επίπεδα ανοχής για καθένα, τα οποία συχνά έχουν βοηθήσει σε πολλές διαφορετικές μελέτες. Η κίνηση, η δύναμη και η επιτάχυνση του υγιούς ιστού μπορεί να χτυπήσουν συγκεκριμένα επίπεδα και να προκαλέσουν είτε ξαφνική βλάβη είτε υποβάθμιση που μπορεί να συμβεί με την πάροδο του χρόνου. Η βιομηχανική ιστού χρησιμοποιείται συχνά για τον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο έγινε ένας τραυματισμός ή για την αξιολόγηση της βιωσιμότητας των προσθετικών συσκευών ή των ιατρικών εμφυτευμάτων.

Δυνάμεις που προκαλούν άγχος στους ιστούς ή τον κάνουν να αλλάζει σχήμα, μπορεί στην πραγματικότητα να είναι επωφελείς, μερικές φορές. Η φυσιολογική ανάπτυξη των οστών συχνά εξαρτάται από τις πιέσεις που ασκούνται από την κανονική κίνηση και ακόμη και τη βαρύτητα. Πολύ μικρή πίεση, όπως κατά τη διάρκεια ταξιδιού στο διάστημα ή παρατεταμένη ανάπαυση στο κρεβάτι, μπορεί να οδηγήσει σε ανωμαλίες των οστών ή εξασθένηση. Άλλοι ιστοί όπως οι τένοντες και οι σύνδεσμοι μπορούν επίσης να εξασθενήσουν, ενώ οι επαναλαμβανόμενες αγχωτικές κινήσεις μπορούν να βλάψουν αυτές τις δομές. Τα μηχανικά αίτια της βλάβης, με βάση τις γνώσεις ανατομίας και φυσιολογίας, τυπικά μελετώνται στη βιομηχανική ιστών.

Κατά τη διενέργεια βιομηχανικής ανάλυσης, η πιθανότητα βλάβης μπορεί να εκτιμηθεί ανάλογα με τη φύση των γεγονότων και των δυνάμεων που ασκούνται στον ιστό. Είναι γνωστό ένα μέσο επίπεδο ανοχής για τους περισσότερους ιστούς. Για μεμονωμένους ανθρώπους, ωστόσο, το ύψος, το βάρος, το φύλο και η ηλικία μπορεί επίσης να είναι παράγοντες, καθώς και παθήσεις των οστών όπως η οστεοαρθρίτιδα. Η αξιολόγηση της βλάβης στον ιστό γίνεται συχνά με τη συλλογή λεπτομερειών ενός ατυχήματος και πληροφοριών που σχετίζονται με αυτό. Τα πρότυπα τραυματισμού μπορούν στη συνέχεια να αξιολογηθούν, ενώ τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανακατασκευή του ατυχήματος και την εύρεση αιτίας τραυματισμού.

Χρησιμοποιώντας τις αρχές της εμβιομηχανικής των ιστών, μπορούν να καθοριστούν οι συνθήκες φόρτωσης και να προσδιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο έγινε ένας τραυματισμός. Τα ευρήματα συχνά συγκρίνονται με γνωστά πρότυπα τραυματισμού, καθώς και τα επίπεδα ανοχής που έχουν ήδη οριστεί για συγκεκριμένους ιστούς. Η ανάλυση του οστικού ιστού μπορεί να ενσωματώσει τη γνώση για το πώς κατασκευάζονται τα σκελετικά συστατικά. Η διαίρεση του οστού σε μικρότερα και μικρότερα μέρη, συμπεριλαμβανομένων ινών κολλαγόνου και μικρών καναλιών, μπορεί να βοηθήσει στην ιατρική και βιομηχανική ανάλυση.

Ο μυϊκός ιστός καθώς και οι δομές των τενόντων έχουν συνήθως ινώδη στοιχεία που συμβάλλουν στη δύναμή τους. Οι τένοντες συνήθως χωρίζονται σε μεταγενέστερα μικρότερες ίνες που είναι κατασκευασμένες από μικροσκοπικά σκέλη κολλαγόνου. Η βιομηχανική ιστών μπορεί επίσης να βοηθηθεί από ουσίες όπως το ασβέστιο και τα ένζυμα ανάπτυξης. Οι ιατροί ειδικοί συχνά τα λαμβάνουν υπόψη κατά τη διεξαγωγή μοσχευμάτων οστών, τη διόρθωση σπασμένων συνδέσμων και τη βοήθεια στην επούλωση άλλων κατεστραμμένων ιστών.