Механические свойства биологических тканей. Вязкоупругие, упруговязкие и вязкопластичные системы. Механические свойства мышц, костей, кровеносных сосудов, легких
Страница 5

Биология » Механические свойства биологических тканей » Механические свойства биологических тканей. Вязкоупругие, упруговязкие и вязкопластичные системы. Механические свойства мышц, костей, кровеносных сосудов, легких

3

2

1

a)

б)

Расположение нитей актина и миозина.

а) нормальное состояние,

б) сокращение мышцы.

1 – миозин, 2 – актин, 3 – смешанный компонент.

Во всяком мышечном волокне имеются несколько миофибрилл, которые со своей стороны разделяются на два вида нитей, называемых протофибриллами, связанных между собой мостиками. Тонкие протофибриллы состоят из белковых молекул, называемых актинами, а толстые протофибриллы - и молекул, называемых миозинами (см. рисунок).

В процессе сокращения производится сдвиг протофибрилл, при котором тонкие нити заходят между толстыми. В активизированном состоянии нити актина и миозина зацепляются между собой при помощи мостиков, являющихся элементами молекул миозина. Любой саркомер сокращается приблизительно на 20% или 0,5 мкм.

Сила мышцы на 1 см2 её поперечного сечения называется абсолютной мышечной силой. Для человека она равна от 50 до 100 Н.

Работа мышечной ткани осуществляется благодаря сокращению (укорачиванию с утолщением) миофибрилл, которые находятся в мышечных клетках).

Всякое мышечное волокно представляет собой многоядерную цилиндрическую клетку, имеющую диаметр от 10 до 100 мкм и длину от нескольких миллиметров до нескольких см.

Мышечные волокна окружены соединительной тканью, состоящей из волокон коллагена и эластина. Прочность волокон коллагена можно сравнить с прочностью стали - настолько она велика. Волокна эластина обладают способностью растягиваться упругим образом подобно резине. Связь мышц с сухожилиями осуществляется посредством коллагеновых волокон соединительной ткани.

При исследовании жёсткости в диапазоне малых синусоидальных деформаций напряжение сердечной мышцы удовлетворяет закону Гука. В этом случае модуль упругости зависит от начальной длины мышцы, температуры и вида объекта. В желудочке кролика при 300С и l = 1,14 l0 Е = 2,6 × 105 Н/м2, при l = 1,23 l0 Е = 5,7 × 105 Н/м2 и при l = 1,31 l0 Е = 8,9 × 105 Н/м2. В предсердии значения модуля упругости соответственно равны 3,0 × 105, 6,9 × 105 и 19,1 × 105 Н/м2. Определенная таким образом жёсткость предсердий выше жёсткости желудочков. На примере желудочка видна зависимость модуля упругости от температуры. При 200 С модуль упругости возрастает до 4,5 × 105 Н/м2 при l=1,14l0 и до 12,7 × 105 Н/м2 при l = 1,31l0.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7


Рекомендуем к прочтению:

Концепция эволюции в биологии. Чарльз Дарвин - основоположник теории эволюции.
Учение Дарвина - "Происхождения видов путем естественного отбора". Причины эволюции - борьба за существование и естественный отбор. Инструмент эволюции - изменчивость. При этом на первое место по значению для эволюции видов Дарви ...

Общая характеристика хмеля. Humulus lupulus L
Название рода humulus – средневековое латинизированное славянское или голландское наименование хмеля, латинское “lupulus” – от итальянского “luppolo” – хмель. Двудомное многолетнее травянистое вьющееся растение (лиана). Стебель длиной до ...

Секретная антигравитация
Американские военные занимались разработкой летательных аппаратов на основе антигравитации - такую мысль высказывает журналист Ник Кук (Nick Cook) в своей книге "Погоня за точкой Зеро" ("The Hunt for Zero Point"). По е ...