Diffusions- und Strömungsprozesse in der anisotropen menschlichen Bandscheibe

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Es ist bekannt, dass durch Fehlbelastungen und Alterungsprozesse schwerwiegende Schäden an den Bandscheiben auftreten können, da hierbei der durch Diffusions- und Strömungsprozesse getriebene Stoffwechsel in dem avaskulären Gewebe empfindlich gestört oder beeinträchtigt wird. Es ist das Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts, diese Diffusions- und Strömungsprozesse unter Berücksichtigung des komplexen Aufbaus der Zwischenwirbelscheiben im Rahmen der Theorie Poröser Medien (TPM) thermodynamisch konsistent zu beschreiben. Hierzu müssen die auftretenden chemo-elektromechanischen Kopplungsphänomene berücksichtigt werden, die unter anderem für das Quellverhalten des Knorpelgewebes verantwortlich sind. Des weiteren macht es der physiologische Aufbau der Bandscheiben, bestehend aus einem von einem Fassering (Anulus fibrosus) umgebenen Galertkern (Nucleus pulposus), erforderlich, eine anisotrope Erweiterung eines bestehenden, für poröse Festkörper entwickelten, viskoelastischen Stoffgesetzes vorzunehmen.