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Autor(en): Tomalka, André
Titel: Determination of biomechanical and architectural muscle properties : from single muscle fibre to whole muscle mechanics
Erscheinungsdatum: 2018
Dokumentart: Dissertation
Seiten: xxiii, 186
URI: http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/9908
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-ds-99083
http://dx.doi.org/10.18419/opus-9891
Zusammenfassung: The work presented in this thesis aims to provide a more detailed insight in the complex physiology of certain muscle tissue types. This thesis builds upon the results of in vitro contractile and ex vivo architectural experiments with muscle tissue preparations from rats (Rattus norvegicus), rabbits (Oryctolagus cuniculus) and pigs (Sus scrofa domesticus) - investigated by experimental and modelling approaches. During the course of this work the chapters are intended to determine, describe and interprete the distinct properties of muscle tissue samples of striated skeletal and smooth musculature. These species-specific properties have not been observed before, but are needed for modelling approaches and a better understanding of contractile mechanics and muscle growth. Despite the numerous studies on skeletal and smooth muscle tissue, there are still fundamental questions about the physiology and force generation of the muscle. Hence, the determination of specific biomechanical and architectural muscle properties allows a quantitative understanding of the mechanisms involved in force development. Moreover, this is a crucial step towards reliable, realistic muscle models and thus also to increased predictive quality of muscle-driven multi-body models.
Die in dieser Thesis vorgestellte Arbeit ist dahingehend ausgerichtet, einen detaillierten Einblick in die komplexe Physiologie bestimmter Muskelgewebearten zu geben. Die Arbeit baut auf den Ergebnissen von kontraktilen in vitro und architektonischen ex vivo Experimenten mit Muskelgewebepräparaten von Ratten (Rattus norvegicus), Kaninchen (Oryctolagus cuniculus) und Schweinen (Sus scrofa domesticus) auf. Im Laufe dieser Arbeit werden die charakteristischen Eigenschaften von Muskelgewebeproben, sowohl von quergestreifter skelettaler als auch glatter Muskulatur, untersucht. Die erstmalige Erfassung dieser artspezifischen Eigenschaften wird sowohl für Modellierungsansätze als auch für ein besseres Verständnis der kontraktilen Mechanik und des Muskelwachstums benötigt. Trotz der zahlreichen Studien an quergestreifter Skelett- und glatter Muskulatur gibt es noch grundlegende Fragen zur Physiologie und Krafterzeugung des Muskels. Die Bestimmung spezifischer biomechanischer- und architektonischer Muskeleigenschaften erlaubt mitunter ein quantitatives Verständnis der an der Kraftentwicklung beteiligten Mechanismen. Des Weiteren stellt dies einen entscheidenden Schritt auf dem Weg zu verlässlichen, realistischen Muskelmodellen und damit auch zu einer verbesserten Vorhersagekraft von muskelgetriebenen Mehrkörpermodellen dar.
Enthalten in den Sammlungen:10 Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften

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