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5 Biomecanica Del Hueso
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5 Biomecanica Del Hueso

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  • Cuales son las fuentes que utilizaron para esta presentación? En especial para los tipos de fuerzas como tensión, compresión y cizalla.
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  • Mencionar tipos de hueso…largos, cortos, planos, irregulares, sesamoideos Esqueleto axial, esqueleto apendicular

Transcript

  • 1. Cordillera de los Andes, Chile Buenos días …
  • 2.
      • Profesores
      • Klgo. Rodrigo Castro V ásquez
      • TO. Víctor Miranda Mardones
    BIOMECANICA del tejido óseo
  • 3. Funciones
    • Mec ánicas
    • Protecci ón
    • Proveer eslabones cinéticos
    • Proveer sitios de inserción muscular
    • Estructura de soporte
    • Fisiológicas
    • Producción de células sanguíneas
    • Metabolismo mineral
    Condicionan el movimiento humano.
  • 4. Composici ón y Estructura del Tejido Óseo.
    • 60% inorgánico ( Dureza y Rigidez)
    • Hidroxiapatita (Calcio y Fósforo)
    • Mg, Na, K, Cl
    • 30% orgánico ( Flexibilidad y Elasticidad)
    • 90-95% fibras colágenas
    • 5-10% células óseas
    • 10% agua
  • 5.
    • Unidad funcional: Osteón o sistema haversiano (compuesto de laminillas ).
    • Conductos de Havers
    • (vasos sang. y fibras nerv.)
    • Conductos de Volkmann
    • Lagunas (osteocitos)
    • Canalículos
    • (laguna-laguna-canal havers)
    • Periostio (f. sharpey)
    ESTRUCTURA ÓSEA A NIVEL MICROSCÓPICO
  • 6. Cortical y esponjosa
  • 7. Lagunas
  • 8. ESTRUCTURA ÓSEA A NIVEL MACROSCÓPICO (REPASO ANATÓMICO) DIAFISIS EPIFISIS METAFISIS EPIFISIS METAFISIS FISIS: Zona de crecimiento del hueso FISIS: Zona de crecimiento del hueso
  • 9. ESTRUCTURA ÓSEA A NIVEL MACROSCÓPICO HUESO CORTICAL O COMPACTO HUESO ESPONJOSO O TRABECULAR CAPA DENSA UBICADA EN LA PERIFERIA DE UN HUESO. HUESO DE CALIDAD POROSA UBICADO DENTRO DE LA CUBIERTA DENSA DEL HUESO COMPACTO.
  • 10. CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS HUESO CORTICAL MADURO
    • 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.
  • 11. CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS HUESO ESPONJOSO MADURO
    • 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.
  • 12. Uniones horizontales Láminas verticales Hueso esponjoso
  • 13. Hueso esponjoso Uniones horizontales Láminas verticales Fémur proximal Fémur distal
  • 14. SISTEMAS TRABECULARES Y SU IMPLICANCIA BIOMECÁNICA
  • 15. SISTEMAS TRABECULARES Y SU IMPLICANCIA BIOMECÁNICA
    • Distribución de cargas en superficies amplias (epífisis)
    • Transmisión de cargas.
    • Absorción de cargas dinámicas.
    • Las trabéculas se disponen en la dirección de las cargas (comportamiento dinámico).
    • Tejido altamente especializado en soportar cargas compresivas.
  • 16. SISTEMAS TRABECULARES Y SU IMPLICANCIA BIOMECÁNICA DENSIDAD ÓSEA MAYOR (ACÚMULO DE TRABECULAS) EN ZONAS DE MAYOR CARGA. FENÓMENO DINÁMICO. “ LEY DE WOLFF”
  • 17. COLÁGENO Elemento estructural básico de los tejidos en los animales y es la proteína más abundante en el cuerpo Proporciona la integridad mecánica de todos los tejidos. En el hueso domina el Tipo I y Tipo III. En el cartílago el Tipo II. Forman una triple hélice de moléculas de polipeptidos (tropocolágeno) Desde el punto de vista mecánico proporciona rigidez y resistencia
  • 18. Vascularización
  • 19.
    • LEY DE WOLF
    • “ 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 …”
  • 20. TIPOS DE HUESO
  • 21. CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS HUESO LARGO
    • LONGITUD PREVALECE POR OTROS DIÁMETROS.
    • FORMA TUBULAR (MENOR PESO).
    • H. COMPACTO, ESPONJOSO, CAV. MEDULAR.
    • IMPLICADOS EN LOCOMOCIÓN.
    • CONFORMAN LAS PALANCAS ÓSEAS.
    • SOPORTE DE CARGAS AXIALES PPMTE.
    • PERMITEN MOVIMIENTOS AMPLIOS Y RÁPIDOS.
    • EPIFISIS INSERCIÓN MUSCULAR, (TUBERCULOS, POLEAS)
    • HUESO ESPONJOSO.
  • 22. CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS HUESO CORTO
    • ESTRUCTURA CUBOIDAL.
    • ABSORCIÓN Y TRANSMISIÓN DE PUERZAS.
    • MOVIMIENTOS DE BAJA AMPLITUD.
    • GRAN CONTENIDO DE H. ESPONJOSO CARGAS COMPRESIVAS.
    • CARPO Y TARSO.
  • 23. CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS HUESO PLANO
    • PROTECTORA O DE REFUERZO.
    • FORMA Y DELIMITA CAVIDADES.
  • 24. CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS HUESOS SESAMOIDEOS
    • SE DESARROLLAN EN EL TRANSCURSO DE UN TENDÓN.
    • PROTEGEN AL TENDÓN DE UN DESGASTE EXCESIVO.
    • CAMBIAN EL ÁNGULO DE ACCIÓN HACIA SU INSERCIÓN DISTAL (POLEA). PROVEEN VENTAJA MECÁNICA.
  • 25. El máximo contenido de masa ósea del cuerpo se programa durante las dos primeras décadas de la vida. Un aumento del pico óseo disminuye el riesgo de osteoporosis en la edad adulta. En la época premenarquica es cuando ocurre el mayor almacenamiento. Durante la adolescencia es cuando el hueso tiene mayor capacidad de adaptación a las cargas mecánicas (es cuando el ejercicio es más conveniente). El alcohol y el tabaco disminuye esta reserva de masa ósea. El ejercicio lo aumenta (a cualquier edad). El sedentarismo lo disminuye. El hueso cortical se engruesa por aposición perióstica y el medular por osificación endocondral
  • 26. FACTORES QUE ALTERAN EL DESARROLLO ÓSEO
    • Estado nutricional
    • Nivel de actividad
    • Hábitos posturales
    • Herencia
  • 27. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL HUESO
    • Fuerza (Strength)
    • Rigidez (Stiffness)
    • Anisotropía
  • 28. Anisotropía
    • “ Propiedad de un material donde muestra características mec ánicas diferentes cuando la carga se aplica en diferentes direcciones ...”
  • 29. Factores que afectan el strength y la rigidez
    • Gravedad
    • Actividad muscular
    • Tasa de deformaci ón
    • Inmovilización
    • Degeneración (edad)
  • 30. Tipos de Carga que soporta el Hueso
  • 31.  
  • 32.
    • COMPRESIÓN
    • Músculos Ensanchamiento
            • +
    • Gravedad Acortamiento
    • Cargas externas
    • Necesarias para: Crecimiento óseo
    • Depósito de material Óseo
  • 33.  
  • 34.
    • TENSIÓN
    • Elongación
    • Musculatura Tendón
    • (origen de las fuerzas tensiles)
    • Avulsión: generada por fuerzas tensiles
  • 35.
    • CIZALLA
    • Compresión Aplicadas en paralelo a
    • Tensión una superficie
    • (combinadas)
    • Crea una deformación angular
    • mayor falla del tejido óseo
  • 36.  
  • 37.
    • INCLINACIÓN
    • (combinadas)
    • Compresión Concavidad
    • +
    • Tensión Convexidad
    • Ocurre deformación
    • generalmente falla el lado convexo por aumento de
    • fuerzas tensiles
  • 38.  
  • 39.
    • TORSIÓN
    • Crea estrés cizallante Fuerzas de rotación
    • en el tejido óseo en sentido opuesto
    • Causan daño en las estructuras
  • 40.  
  • 41. Mar del Plata, Argentina