Viscoelasticidade

o Viscoelasticidade combina as propriedades elásticas das substâncias e as propriedades viscosas dos fluidos e é encontrada no corpo humano, além do sangue, principalmente nos tecidos moles. No sangue, a viscosidade da substância aumenta como parte da síndrome de hiperviscosidade. Nos tecidos moles, distúrbios da viscoelasticidade podem ocorrer no contexto de doenças neuromusculares.

Qual é a viscoelasticidade?

O material pode se comportar de várias maneiras. Um possível comportamento do material é a elasticidade, que permite que os tecidos retornem à sua posição original após serem submetidos à força. A viscosidade descreve a viscosidade de um fluido e, portanto, corresponde a uma medida da fluidez de um líquido.

A viscoelasticidade é uma mistura do comportamento do material da elasticidade e da fluidez da viscosidade. Consequentemente, os materiais viscoelásticos apresentam comportamento de material viscoso e elástico. Eles combinam certas propriedades materiais de sólidos com propriedades materiais de fluidos.

Os efeitos viscoelásticos dependem de fatores como temperatura, tempo e frequência. As propriedades viscoelásticas das substâncias desempenham um papel importante na biofísica. Por exemplo, o sangue tem viscoelasticidade. O mesmo se aplica aos tecidos moles e outras associações de células.

Nesse contexto, o sangue é, por exemplo, um líquido não newtoniano e não carrega sua viscosidade (viscosidade do sangue) como constante do material, mas a altera com os efeitos do cisalhamento. Os fluidos newtonianos, por outro lado, apresentam comportamento de fluxo linearmente viscoso e, portanto, têm uma viscosidade independente da carga, enquanto fluidos viscoelásticos como o sangue reagem a certas cargas com elasticidade.

Função e tarefa

Os tecidos moles são tecidos moles, como tecido adiposo, tecido muscular e tecido conjuntivo. Eles consistem em colágeno, partes de elastina e a substância básica. Essa estrutura é conhecida como matriz extracelular do tecido mole. A substância básica consiste, em grande parte, em água, por meio da qual os fibroblastos e condroblastos produzem as fibras e a substância básica do tecido mole.

A viscoelasticidade é uma das propriedades mecânicas dos tecidos moles. Com relativamente pouco estresse na forma de baixo alongamento, a elastina no tecido garante rigidez. A energia de distorção é armazenada na elastina. As fibras de colágeno contidas no tecido apresentam forma ondulada quando em repouso e são relativamente elásticas. Quanto mais o tecido se deforma, mais ele se estica na direção da deformação. Após o relaxamento, as fibras aumentam novamente a rigidez do tecido.

O comportamento do tecido é semelhante ao de uma meia de náilon. A elastina assume o papel de elástico de náilon e o colágeno cumpre a função de fibras de náilon. Nesse aspecto, o colágeno limita o alongamento do tecido e, portanto, protege contra lesões.

O tecido mole em humanos pode, portanto, ser gravemente deformado e ainda retornar à sua forma original.

Viscoelasticidade física também pode ser observada em relação ao sangue. Quimicamente falando, o sangue é uma suspensão do fluido newtoniano de água e celular, ou seja, componentes materiais. O sangue é um líquido não newtoniano e, portanto, apresenta propriedades de fluxo diferentes das da água. Devido aos eritrócitos que contém, a viscoelasticidade do sangue é aumentada em comparação com o plasma. A viscosidade aumenta com o valor do hematócrito e a taxa de fluxo. Devido à deformabilidade das células vermelhas do sangue (eritrócitos), o comportamento do fluxo do sangue não se assemelha ao de uma suspensão de células quando a taxa de fluxo aumenta, mas muda para o comportamento do fluxo de uma emulsão.

Doenças e enfermidades

As doenças neuromusculares aumentam a viscoelasticidade no tecido muscular e fáscia. Esse aumento na viscoelasticidade da fáscia exerce pressão sobre o tecido miofascial. O aumento da viscoelasticidade no próprio tecido miofascial ainda não foi investigado de forma conclusiva, mas parece estar relacionado a disfunções ou regulação incorreta pelo sistema nervoso simpático.

As doenças neuromusculares constituem um grupo não homogêneo de doenças das células musculares, da transmissão neuromuscular ou dos nervos periféricos. As doenças neuromusculares incluem, em particular, miopatias e neuropatias. As miopatias são doenças não neurogênicas com alterações estruturais ou limitações funcionais dos músculos afetados, que na maioria das vezes afetam os músculos esqueléticos estriados. A distrofia muscular é um exemplo de miopatia.

As neuropatias são doenças dos nervos periféricos sem origem traumática. A neuropatia pode afetar um ou vários nervos. As manifestações comuns são dor ou perda de irritação na área afetada. Em um episódio tardio, ocorre paralisia flácida dos músculos afetados. As miopatias são caracterizadas por fraqueza ou degeneração do tecido muscular que pode ser rastreada até relacionamentos como mutação genética ou insuficiência mitocondrial.

Os distúrbios viscoelásticos podem ocorrer não apenas nos tecidos moles do corpo. Por exemplo, um complexo de sintomas do sangue causado por uma concentração elevada de paraproteínas no plasma sanguíneo é conhecido como síndrome de hiperviscosidade. Devido ao aumento da viscosidade, a fluidez do sangue é reduzida. A síndrome de hiperviscosidade ocorre particularmente no contexto de doenças malignas, como mieloma múltiplo ou doença de Waldenström.

Doenças benignas como síndrome de Felty, lúpus eritematoso ou artrite reumatóide também podem estar associadas ao aumento da viscosidade. Os pacientes sofrem principalmente de cansaço, sensação de fraqueza e falta de ar.

A anemia (anemia) é causada pelo sangramento das membranas mucosas e do nariz. É favorecido pela função plaquetária prejudicada. A disfunção plaquetária resulta de uma obstrução dos receptores de coagulação. As plaquetas são revestidas com paraproteínas e não se ligam mais aos receptores, mas interagem com a formação de fibrina. Os sintomas resultantes são semelhantes aos da microangiopatia. O risco de trombose e tromboembolismo aumenta significativamente.