Mechanické vlastnosti mnohých biologických materiálů odpovídají vlastnostem tzv. viskoelastických těles. Do kategorie viskoelastických těles lze zařadit například kůží, cévní stěny, mnohé struktury vnitřních orgánů a četné další biologické materiály. Mechanické vlastnosti biologických materiálů závisí na věku a na zdravotním stavu organismu a lze tedy očekávat jejich využití jako indikátoru funkčního (biologického) věku organismu i jako diagnostického prostředku v medicíně. Metodika popisu a kvantifikace mechanických vlastností viskoelastických materiálů je známa z reologie. Primárním zdrojem informací jsou reologické charakteristiky, nejčastěfi křivky toku. Na základě těchto charakteristik se pak vytvářefi odpovídající reologické modely. Domníváme se, že využiti aparátů, který poskytaje kybernetika a zvláště teorie regulace, může významně přispět k rozvoji metodiky identifikace a určování parametrů reologickcých modelů. V této práci je shrnuta metodika identifikace diferenciaíních rovnic odpovídacích experimentálně zjištěným křivkám toku a metodika určování stiruktury a výpočtu parametrů odpovídajících reologických modelů. Jejich základem je teorie systémů a teorie identifikace kybernetických soustav.

Mechanical properties of many biological materials correspond to the properties of so called visco-elastic body. These materials can not be categorized simply as solids or as liquids. Skin, cell walls, numerous structures of internal organs and many other biological materials belong to this category. The mechanical properties of biological materials depend on age and health status of organism. They may be potentially used as indicators of functional age or as diagnostic tools. The methodology of description and quantification of mechanical properties of visco-elastic materials follows from rheology. The primary source of information on mechanical behavior are rheological characteristics, usually creep curves. According to the analysis if creep curves, rheological models of biological materials may be developed. We believe that cybernetic methods may significantly improve the currently used methodology of identification and parameters estimation of rheological models. The methodology of identification of differential equaions corresponding to experimentally obtained creep mrves is presented in the paper. Further, the method of estimation of structure and parameters of rheological models of biological materials is presented. The methodology is based on cybernetics and system theory.

Farmaceutická fakulta UK katedra biofyziky a fyzikální chemie Hradec Králové

Rheological models of biological materials - identification and parameter determination

Reologické modely biologických materiálů - identifikace a výpočet parametrů = Rheological models of biological materials - identification and parameter determination /

Rheological models of biological materials - identification and parameter determination /

Lit: 10

Souhrn: eng