3462403312

istnienia poszczególnych komórek krwi staje się znaczący i cala krew nie może być już modelowana jako ośrodek ciągły (fot. 1.1).

Fot. 1.1. Czerwone krwinki [45]

-    biomechanika kości: kości są anizotropowe, ale w przybliżeniu poprzecznie izotropowe. Związki napięcie-naprężenie kości mogą być modelowane przy użyciu prawa Hooke’a, w którym odnosi się do nich jako wielkości stałych (moduły Younga, moduły ścinania, współczynniki Poissona, zwane ogólnie stałymi Lamera). Macierz konstruktywna tensorów czwartego rzędu zależy od izotropii kości. W roku 1869 Wolff ogłosił tezę, że przeformowanie i resorpcja kości jest biologicznym, kontrolowanym procesem i wiąże się z wartością lokalnych naprężeń [42], Tę tezę rozwinął w roku 1881 Roux w tzw. teorii „funkcjonalnej adaptacji kości” [32], wiodącego prawa w biologii, które, nawiązując do filozofii Empedoklesa, mówi o adaptacji do zadań, do których kość ma zostać użyta. Stwierdzono, że istnieje najwyższej jakości mechanizm kierujący funkcjonalną adaptacją w każdej części organizmu, który prowadzi do ich modyfikacji. W odniesieniu do hipotezy trajektorii naprężeń głównych w kościach - struktura kości odpowiada liniom obciążeń statycznych, co pozwala kości przenosić obciążenie z zewnętrznych sil przy minimalnym zużyciu materiału.

-    biomechanika mięśnia: badania obejmujące trzy rodzaje mięśni:

a)    mięśnie szkieletowe (np. miednicy), które mogą rozwinąć trwałe warunki, znane jako tężyca, poprzez symulację drgań o wysokiej częstotliwości, dającą w wyniku nakładające się drgania i zjawisko znane jako sumowanie fali. Przy wystarczająco dużej częstotliwości, tężyca występuje i pojawiają się siły kurczenia, stale w czasie. To pozwala mięśniom szkieletowym na rozwinięcie dużej różnorodności sil. Ten łyp mięśnia może być swobodnie sterowany;

b)    mięsień sercowy (prążkowany) jest wysoko wyspecjalizowanym typem komórki. To mimowolnie kurczące się komórki, ulokowane w ścianie serca i działające razem w synchronizowanych uderzeniach;

c)    mięśnie gładkie (brak prążkowania). Brzuch, układ naczyniowy i większość dróg pokarmowych są w większości złożone z mięśni gładkich. Ten ty p mięśnia jest mimowolny i sterow any przez jelitowy system nerwowy.

-    biomechanika tkanek miękkich: tkanki miękkie takie, jak ścięgno i chrząstka są złożeniem macierzy protein i cieczy. W każdej z takich tkanek głównym elementem wytrzymałościowym jest kolagen, pomimo iż jego ilość i typ różni się w zależności od funkcji tkanki, jaką musi wykonywać. Elastyna jest również ważnym składnikiem przenoszącym obciążenie w skórze, układzie naczyniowym i tkankach łącznych. Do tkanek miękkich zalicza się także ścięgna, czyli połączenie mięśnia z kością, narażone na obciążenia rozciągające. Ścięgna muszą być silne, aby podtrzymać ruch