РЕОЛОГИЯ

Реология (греч. rheos течение, поток + logos учение) — наука о деформациях и текучести вещества; изучает процессы, связанные с необратимыми, остаточными деформациями и течениями разнообразных вязких и пластических тел. В Реологию входит и биореология, объединяющая исследования процессов течения биологических жидкостей (напр., крови, синовиальной, плевральной и других жидкостей), деформации клеток тканей и органов (мышц, костей, кровеносных сосудов и др.) человека и животных.

Биологические объекты, как правило, проявляют одновременно упругие и вязкие или пластические и вязкие свойства. Изучение реологических свойств различных видов тканей и органов и их изменений в процессе патологии легло в основу создания многих методов, используемых в диагностических и клин, целях (см. Реоэнцефалография).

Упругими свойствами обладают тела (материалы), способные к обратимой деформации, т. е. восстановлению своих размеров после прекращения действия внешней силы, вызвавшей деформацию. Если же после прекращения воздействия извне восстановление оказывается неполным или не происходит вовсе, то остаточную деформацию называют неупругой, или пластической, а материалы — пластическими. Мерой деформации является относительная деформация ΔX/X, равная отношению абсолютной деформации (ΔX) к первоначальному значению величины (X), характеризующей размеры тела. В соответствии с законом Гука напряжение о при упругой деформации тела пропорционально относительной деформации:

σ = k(ΔX/X),

где σ — напряжение (т. е. физическая величина, численно равная упругой силе F_упр, действующей на единицу площади сечения тела S: σ = F_упр/S, a k — модуль упругости, численно равный напряжению, возникающему в теле, когда относительная деформация равна единице. Основной реологической характеристикой жидкостей служит величина их вязкости (см.).

При реологическом исследовании биологических тканей с упругими свойствами определяют кривые растяжения (т. е. зависимости механического напряжения от относительной деформации), по к-рым рассчитывают величину модуля упругости при разной длине объекта. О вязкоупругом характере ткани судят по наличию так наз. петли гистерезиса, т. е. несовпадения кривых растяжения, полученных при увеличении длины и обратном укорочении. При изучении релаксации напряжения (т. е. его изменения во времени после ступенчатого изменения длины), ползучести (изменения во времени длины после ступенчатого изменения деформирующей силы), фазового соотношения между напряжением и деформацией в условиях периодического изменения длины выясняются временные параметры деформирования вязкоупругих биообъектов. Лабораторное определение реологических свойств используется для выяснения патологических изменений органов и тканей. Кривые растяжения и модуль упругости могут быть показателями пригодности трансплантатов кожи, кровеносных сосудов и др. Эти реологические характеристики учитываются при разработке протезов кровеносных сосудов.

Измерение зависимости вязкости крови (см. Вязкость), от скорости ее течения in vitro находит применение в диагностике заболеваний системы кровообращения. Для анализа механизма реологических явлений в биообъектах широко применяют механические модели, представляющие собой различные комбинации упругих и вязких элементов.

Библиография: Бартенев Г. М. Структура и релаксационные свойства эластомеров, М., 1979; Лайтфут Э. Явления переноса в живых организмах, пер. с англ., М., 1977; McDonald D. А. Blood flow in arteries, L.— Baltimore, 1974.

Д. И. Рощупкин.