Summary
The strain properties of geometrically defined specimens of human, pig, and bovine liver capsule were analysed in vitro by applying histomechanical procedures. The dynamic relaxation correlates with the static relaxation under sinus shaped strain process after previous additional predetermined increase in length. If such a process occurs in the linear region of the stressstrain curve, the relaxation process continues on a new level even if the amplitude of the sinus length-time input function is augmented. The same experiment causes in the lower non-linear region of the stress-strain relation the so-called asymmetric amplitude phenomenon. Further histomechanical features of the liver capsule obtained after defined length-time input functions such as relaxation, static isorheological line, dynamic isorheological curve, increase of the vertices of the dynamic force-time function after static relaxation and dynamic force recovery curve are shown. The phase shift between force and length is pointed out. The significance of the biomechanical properties of the liver capsule under physiological and pathological conditions is discussed.
Zusammenfassung
Mit histomechanischen Verfahren haben wir in vitro Untersuchungen über die Dehnungseigenschaften geometrisch definierter Probestücke aus menschlichen Leberkapseln sowie aus Leberkapseln von Rind und Schwein vorgenommen. Unter sinusförmigen Streckungsvorgängen tritt, nach vorausgegangener zusätzlich vorgegebener Längenzunahme des Probestückes, die dynamische Relaxation ein. Sie entspricht der statischen Relaxation unter konstanter Dehnung. Spielt sich ein derartiger Vorgang im annähernd linearen Bereich der Spannungs-Dehnungs-Kurve ab, so setzt sich der Relaxationsprozeß auf einem neuen Niveau auch dann fort, wenn die Amplitude der sinusförmigen Weg-Zeit-Eingangsfunktion vergrößert wird. Der gleiche Versuch erbringt im unteren nichtlinearen Spannungs-Dehnungs-Bereich die sogenannte Kraftamplitudenasymmetrieerscheinung. Außerdem werden folgende Erscheinungen experimentell dargestellt: Kaskadenförmige dynamische Relaxation, statische isorheologische Linie, dynamische isorheologische Kurve, Scheitelanstiegserscheinung nach statischer Relaxation und dynamische Kraftrückgewinnkurve. Die Phasenverschiebung zwischen Kraft und Weg wird nachgewiesen. Auf die Bedeutung der biomechanischen Eigenschaften der Leberkapsel unter physiologischen und pathologischen Bedingungen wird hingewiesen.
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Literatur
Arnold, G., Blume, G., Sasse, D.: Zur Histomechanik des menschlichen Peritoneum parietale. Anat. Anz.134, 298–308 (1973)
Arnold, G., Gressner, A. M., Clahsen, H., Krönchen, A.: On the biomechanical function of the liver capsule. Experientia (im Druck)
Buss, V., Lippert, H., Zech, M., Arnold, G.: Zur Biomechanik menschlicher Sehnen: Zusammenhänge von Relaxation und Spannungsrückgewinn. Arch. orthop. Unfall-Chir.86, 169–182 (1976)
Djamant, J., Keller, A., Baer, E., Litt, M., Arridge, R. G. C.: Collagen, ultrastructure and its relation to mechanical properties as a function of ageing. Proc. R. Soc. Lond. B.180, 293–315 (1972)
Fong, F. K.: Theory of molecular relaxation. Applications in chemistry and biology. New York-London-Sidney-Toronto: John Wiley & Sons, 1975
Fricke, R.: Influence of D-penicillamine on biochemical properties of rat collagen. European Federation of the Connective Tissue. Clubs. Vth Meeting. August 25 to 27, 1976. The University at Sart Tilman. Liège
Fung, Y.-C. B.: Biorheology of soft tissues. Biorheol.10, 139–155 (1973)
Gathercole, L. J., Keller, A.: Light microscopic waveforms in collagenous tissues and their structural implications. Colston Symposia,26 (1975)
Greiling, H.: Struktur und Stoffwechsel von Biopolymeren des Bindegewebes als Grundlage der Biomechanik von Bindegewebssystemen. In: Neue Gesichtspunkte zu den Folgen der chronischen Polyarthritis. Symp. am 25. u. 26. Mai 1973 in Timmendorfer Strand. Herausgeg. von F. Hartmann. S. 25–39. Konstanz: Byk Gulden, Pharmazeutika, 1974
Gressner, A. M., Arnold, G.: Experimentelle Untersuchungen zur Historheologie der Leberkapsel. Verh. Anat. Ges. (im Druck)
Hartmann, F.: Neue Gesichtspunkte zu den Folgen der chronischen Polyarthritis, ihre Feststellung und Behandlung. Symp. 25. u. 26. Mai 1976 in Timmendorfer Strand. Konstanz: Byk, 1974
Deicher, H.: Bindegewebe. In: Klinische Pathophysiologie. Herausgeg. von W. Siegenthaler, S. 858–899. Stuttgart: G. Thieme 1973
Hoffmann, W.: Die Ermittlung molekularer Parameter mittels dynamischer Meßmethoden am Beispiel von Perlonmonofilen. Rheol. Act.5, 101–130 (1966)
Kummer, B.: Neue Untersuchungen zur Biomechanik der Extremiätenmuskeln. Verhandl. Dtsch. Orthop. Ges. 54. Kongr. pp. 48–61. Stuttgart: F. Enke 1968
Kühn, K., Fietzek, P. P.: The structure of collagen. In: Collagen metabolism in the liver. Ed. H. Popper and K. Becker, pp. 15–28. New York: Stratton Intercontinantal 1975
Nemetschek, T., Bowitz, R., Nemetschek-Gansler, H.: Alterung kollagener Fibrillen. Verh. Dtsch. Ges. Path.59, 34–43 (1975)
Reifferscheid, M.: Chirurgie. 2., neubearbeitete und erweiterte Auflage. S. 337. Stuttgart: G. Thieme 1972
Schurz, J.: Einführung in die Struktur-Rheologie. 1. Aufl. Stuttgart: Berliner Union GmbH, 1974
Vogel, H. G.: Collagen and mechanical strength in various organs of rats treated with D-penicillamine or amino-acetonitrile. Connect. Tiss. Res.3, 237–244 (1975)
Wegner, W.: Die Belastbarkeit der peripheren seitlichen Fesselgelenksbänder des Rindes und ihre Beziehung zu einigen anderen Merkmalen. Dtsch. Tierärztl. Wschr.75, 365–371 (1968)
Worthmann, W., Arnold, G., Lippert, H.: Spannungsrückgewinn menschlicher Sehnen nach Entlastung (mechanische Erholungseigenschaft). Int. Z. angew. Physiol.31, 77–87 (1973)
Wyn-Jones, E.: Chemical and biological applications of relaxation spectrometry. Dordrecht-Holland/Boston-USA: D. Reidel Publishing Company 1975
Yannas, J. V., Olson, D. A.: Linear relaxation analysis of the mechanochemical transformation of collagen fibers. Biopolymers11, 899–912 (1972)
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Herrn Prof. Dr. med. et Dr. phil. Anton Kiesselbach zur Vollendung seines 70. Lebensjahres in Verehrung gewidmet
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Gressner, A.M., Clahsen, H., Arnold, G. et al. Biomechanische Untersuchungen der Leberkapsel. Res. Exp. Med. 171, 191–199 (1977). https://doi.org/10.1007/BF01851366
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