Biofyzika tkanív a orgánov

Mechanické vlastnosti tkanív Statické Dynamické pružnosť (elasticita) Viskozita (vnútorné trenie) rozťažnosť (distenzibilita) tvárnosť (plasticita) 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

E = Qa + Qz + W 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. v2. ΔV kde: ρ - hustota krvi, v - rýchlosť udelená krvi Celková mechanická práca: W = Wp + Ek

Fyzikálne zákony prúdenia zákon kontinuity S1. v1 = S2. v2

Fyzikálne zákony prúdenia Bernouliho zákon Σ p + 1/2 ρ . v2 + 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 (sTK) - tlak krvi v artérii pri srdcovej systole diastolický (dTK) - tlak krvi v artérii pri srdcovej diastole

Priama metóda - invazívna 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 sTK – objavenie sa oziev - indikátor dTK – 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 sTK fonendoskop umiestnime do lakťovej jamky manžetu napumpujeme 30 mmHg nad očakávanú hodnotu vzduch z manžety pomaly vypúšťame rýchlosťou asi 2-6 mm/s fonendoskopom sledujeme Korotkovove ozvy