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Methoden zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der menschlichen Leichenhaut

Zusammenfassung

Für die mechanischen Eigenschaften der menschlichen Haut sind die Kollagenfasern des Coriums ausschlaggebend. Sie bilden im ungedehnten Zustand ein statistisch ungeordnetes Netzwerk, das unter dem Einfluβ einer dehnenden Kraft parallel geordnet wird. Die einzelne Kollagenfaser ist sehr fest und gehorcht dem Hookschen Gesetz.

Versuche an der gesamten Haut ergaben, daβ bei konstantem Dehnungszustand die Kraft mit dem Logarithmus der Versuchsdauer abnimmt. Die Abhängigkeit der Kraft von der Dehnung wird in charakteristischen Kurven dargestellt, aus denen folgt, daβ die Haut dem Hookschen Gesetz nicht gehorcht. Als kennzeichnende Meβgröβen für die mechanischen Eigenschaften der Haut bieten sich die Zugfestigkeit und die Elastizitätsgröβe an, weil sie von der Dehnungsgeschwindigkeit unabhängig sind bzw. von vorhergehenden Dehnungen in gesetzmäβiger Weise abhängen.

Ein Modell erklärt die experimentellen Ergebnisse; es ist eine Aussage über die Anzahl der an der Dehnung beteiligten Fasern möglich.

Anschlieβend wird die Abhängigkeit der Zugfestigkeit und der Elastizitätsgröβe von verschiedenen Vorbedingungen untersucht (Breite der Hautmeβstreifen, Entnahmestelle, Hautalter, Flüssigkeitsgehalt und Temperaturvorbehandlung).

Summary

For the mechanical properties of human skin the collagen fibres of the Corium are decisive. In an unextended state they form a statistically unordered network, which is parallelly ordered under the influence of an extending stress. The single collagen fibre is very resistant and reacts under the control of Hooke's law.

Experiments with the complete skin had the result, that in a constant state of strain the stress diminishes according to the logarithmus of the duration of the experiment. The relationship between the stress and the strain gives characteristic curves which prove, that the skin is not controlled by Hooke's law. Tensile strength and magnitude of elasticity are utilized as characterizing sizes of measuring for the properties of skin, because they are invariant with respect to rate of strain and legally depend on preceding extensions.

A pattern explains the experimental results. It is possible to make a statement about the quantity of fibres, involved in the strain.

Then it has been examined, how tensile strength and magnitude of elasticity depend on various conditions (breadth of the stripes of skin, place of excision, time between death and experiment, percentage of liquid, preceding treatment with different temperatures).

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Literatur

  1. Feughelman, M., andA. R. Haly: The physical properties of wool fibers at various regains. Textile Res. J.32, 227 (1962).

    Google Scholar 

  2. Glasstone, S., K. J. Laidler, andH. Eyring: The theory of rate process. New York and London: McGraw Hill Book Co. 1941.

    Google Scholar 

  3. Horstmann, E.: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen; die Haut und Sinnesorgane, Teil 3. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1957.

    Google Scholar 

  4. Houwink, R.: Chemie und Technologie der Kunststoffe. Leipzig: Akad. Verlagsgesellschaft Geest & Portig 1954.

    Google Scholar 

  5. Jansen, L. H.: The structure of connective tissue, an explanation of the symptoms of the Ehlers-Danlos Syndrome. Dermatologica (Basel)110, 108 (1953).

    Google Scholar 

  6. —, andP. B. Rottier: Elasticity of human skin related to age. Dermatologica (Basel)115, 106 (1957).

    Google Scholar 

  7. — —: Some mechanical properties of human abdominal skin measured on excised strips. Dermatologica (Basel)117, 65 (1958).

    Google Scholar 

  8. — —: Comparison of the mechanical properties of stripes of human abdominal skin excised from below and from above the umbilic. Dermatologica (Basel)117, 252 (1958).

    Google Scholar 

  9. Keller, Ph.: Mechanische Eigenschaften der Haut. In: Normale und pathologische Physiologie der Haut, Bd. I. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962.

    Google Scholar 

  10. Kohlrausch, F.: Praktische Physik, Bd. 2. Stuttgart: J. B. Teubner 1956.

    Google Scholar 

  11. Küntzel, A.: In: Handbuch der Gerbereichemie und Lederfabrikation (Hrsg.W. Grassmann), Bd. 1, Teil 1: Die Haut. Wien: Springer 1944.

    Google Scholar 

  12. Lever, W.: Zit. nach Ph.Keller.

    Google Scholar 

  13. Mark, H.: Technologie der Textilfaser, Physik und Chemie der Cellulose. Berlin: Springer 1932.

    Google Scholar 

  14. Nitsche-Wolf, R.: Kunststoffe, Bd. I. Berlin: Springer 1962.

    Google Scholar 

  15. Petry, E.: Zit. nach Ph.Keller.

    Google Scholar 

  16. Rollhäuser, H.: Konstitutions- und Altersunterschiede in der Festigkeit kollagener Fibrillen. Gegenbaurs morph. Jb.90, 157 (1951).

    Google Scholar 

  17. —: Die Festigkeit menschlicher Sehnen nach Quellung und Trocknung in Abhängigkeit vom Lebensalter. Gegenbaurs morph. Jb.90, 180 (1951).

    Google Scholar 

  18. —: Die Zugfestigkeit der menschlichen Haut. Gegenbaurs morph. Jb.90, 249 (1951).

    Google Scholar 

  19. —: Untersuchungen über den submikroskopischen Bau kollagener Fasern. Gegenbaurs morph. Jb.92, 1 (1952).

    Google Scholar 

  20. Sommerfeld, A.: Vorlesungen über theoretische Physik, Bd. 5, Thermodynamik und Statistik. Wiesbaden: Dieterichsche Verlagsbuchhandlung 1952.

    Google Scholar 

  21. Speakman, J. B.: Plasticity of wool. Proc. roy. Soc. B103, 377 (1928).

    Google Scholar 

  22. Stöhr, Ph.: Lehrbuch der Histologie. Stuttgart: Fischer 1963.

    Google Scholar 

  23. Wöhlisch, E., u.R. du Mesnil: Die Temperaturabhängigkeit der Dimensionen des elastischen Gewebes. Z. Biol.85, 379, 406 (1926).

    Google Scholar 

  24. — — u.H. Gerschler: Untersuchungen über die elastischen Eigenschaften tierischer Gewebe. Z. Biol.85, 325, 567 (1926).

    Google Scholar 

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Die vorliegende Arbeit wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt, wofür ihr der beste Dank gesagt werden soll.

Für die Anregung zu dieser Arbeit danke ich Herrn Prof. Dr.Gg. Schmidt und Herrn Prof. Dr. Dr. E.Weinig; Herrn Prof. Dr. E.Mollwo, Direktor des Instituts für Angewandte Physik der Universität Erlangen-Nürnberg, sage ich meinen herzlichen Dank für die ständig gewährte wertvolle Hilfe und Beratung bei der Durchführung der Arbeit.

Ferner danke ich Herrn Dr. W.Becker (Nürnberg) und meinem Vater, Herrn Dr. W.Zink, für viele Ratschläge. Schlieβlich sage ich Fräulein Dr. E.Wagner und Herrn Oberpräparator O.Opitz meinen Dank für die Hilfe bei den Experimenten.

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Zink, P. Methoden zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der menschlichen Leichenhaut. Dtsch. Z. ges. gerichtl. Med. 56, 349–370 (1965). https://doi.org/10.1007/BF00579725

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