Biomecánica del Tejido Óseo 2004 PDF

BIOMECÁNICA del TEJIDO ÓSEO Marie Carmen Valenza  01 REPASO COMPOSICIÓN COMPOSICION TISULAR Tejido conectivo especializado Consiste en: – Matriz orgánica extracelular – Materiales Inorganicos (minerales que convierten al hueso en rígido) La composición exacta depende de: – Edad – Ub...

BIOMECÁNICA del TEJIDO ÓSEO Marie Carmen Valenza  01 REPASO COMPOSICIÓN COMPOSICION TISULAR Tejido conectivo especializado Consiste en: – Matriz orgánica extracelular – Materiales Inorganicos (minerales que convierten al hueso en rígido) La composición exacta depende de: – Edad – Ubicación – Dieta – Patologias COMPOSICION TISULAR Consiste en: – Matriz orgánica extracelular (celulas y colágeno tipo I y III) – Materiales Inorgánicos: - Cristales de Calcio y Fosfato (60-70%) - Agua (5-8%) Matriz orgánica extracelular COMPOSICION TISULAR Consiste en: – Matriz orgánica extracelular: - Sustancia gelatinosa que rodea la matriz de colageno (PGs) “CEMENTO” - Glucoproteinas - Agua (85%) Matriz orgánica extracelular  02 REPASO ESTRUCTURA ESTRUCTURA TISULAR Tipos de Hueso Cortical (Compacto): – Forma la corteza externa del hueso – Estructura más densa Esponjoso (Trabecular): – Interior del hueso – Estructuras finas organizadas – Organizadas con orificios en donde se encuentra la medula TIPOS ARQUITECTONICOS  CARACTERISTICAS DEL TEJIDO OSEO ESPONJOSO - Es más débil y menos rígido y denso que el hueso compacto - Se ubica en mayor proporción en las epífisis (zonas de carga) - Porosidad 30-90% - Formado por trabéculas óseas que forman una estructura “en malla” - Trabéculas compuestas por hueso laminar no haversiano - Trabéculas se adaptan al estrés, por disposición de colágeno - Intersticio: Vasos sang, Fibras nerv, grasa y tejido hematopoyético CARACTERISTICAS DEL TEJIDO OSEO ESPONJOSO CARACTERISTICAS DEL TEJIDO OSEO ESPONJOSO Médula ósea BIOMECANICAMENTE Uniones horizontales Láminas verticales CARACTERISTICAS DEL TEJIDO OSEO CORTICAL - Tejido altamente organizado - En mayor proporción en las diáfisis - Provee resistencia y rigidez al sistema esquelético - Porosidad 5-30% - Elasticidad del 3% aprox. (baja) - Soporta gran cantidad de carga antes de la falla EVOLUCION ESTRUCTURAL EVOLUCION ESTRUCTURAL  03 COMPORTAMIENTO BIOMECANICO GENERAL COMPORTAMIENTO BIOMECANICO GENERAL Material bifásico Combinación de material inorgánico vs colágeno y agua Colágeno aporta integridad mecánica de todos los tejidos. En el hueso domina el Tipo I y Tipo III. En el cartílago el Tipo II. Proporciona rigidez y resistencia Importancia del colágeno COMPORTAMIENTO BIOMECANICO GENERAL ANISOTROPÍA “ Propiedad de un material donde muestra características mecánicas diferentes cuando la carga se aplica en diferentes direcciones...”  Importancia de las trabeculas Distribución de cargas en superficies amplias Transmisión de cargas Absorción de cargas dinámicas Las trabéculas se disponen en la dirección de las cargas Tejido altamente especializado en soportar cargas compresivas Importancia de las trabeculas  Factor de seguridad Los huesos son 2-5 veces más fuertes que las fuerzas que deben soportar en las actividades de la vida diaria; la fuerza y rígidez del hueso son mayores en la dirección en la cual son más habituales las cargas  04 COMPORTAMIENTO BIOMECANICO bajo carga Tipos de carga que sufren los huesos Tipos de carga que sufren los huesos  CARGA COMPRESIVA Musculos Ensanchamiento + Gravedad Acortamiento Cargas externas Necesarias para: Crecimiento óseo Depósito de material Óseo CARGA COMPRESIVA  CARGA TENSIL Elongación Musculatura Tendón (origen de las fuerzas tensiles) Avulsión: generada por fuerzas tensiles CARGA TENSIL  CARGA CIZALLA Compresión Aplicadas en paralelo a Tensión una superficie (combinadas) Crea una deformación angular mayor falla del tejido óseo CARGA CIZALLA  05 REMODELACIÓN “ Todo cambio en la conformación estructural de un hueso es producto de un fenómeno dinámico de adaptación a las demandas mecánicas que le impone el medio …” LEY DE WOLFF  REMODELACION Rodilla de un niño Rodilla de un adulto  REMODELACION Wolff (1869): Ley de Wolff: “el hueso se adapta (remodela) como respuesta a las fuerzas mecanicas que se ejercen sobre él” Roux (1895): principio de la adaptación funcional: el hueso se adapta a su función Principio del maximo-minimo: la disposición de las trabéculas y su orientación provee al hueso de la máxima resistencia con la cantidad minima de material.  REMODELACION Y CRECIMIENTO Factores que determinan la forma y estructura de los huesos: Genéticos Metabólicos Mecánicos Vascularización REMODELACION Y CRECIMIENTO Diferencia de la densidad ósea del brazo izquierdo y derecho de chicas que hacen deporte de raqueta según la edad de inicio de la práctica. REMODELACIÓN TRAS FRACTURA  06 CAMBIOS DEGENERATIVOS  Factores que afectan las propiedades biomecánicas Gravedad Actividad muscular Tasa de deformación Inmovilización Degeneración (edad) Sección transversal fémur en diferentes edades EJEMPLOS EJEMPLOS GRACIAS!