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8/7/2019 Tejido Oseo y Cartilaginoso Ppt Share)

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BIOMECANICA - I

Primera Unidad:

Introduccin a la

biomecnica


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TERCER CAPITULO :

BIOMECANICA DE LOS

TEJIDOS CORPORALES


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TEJIDOS BASICOS

PROPIEDADES

BIOLOGICAS YMECANICAS


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Variedad muy diferenciado yespecializadode tejido trofoconectivo.

Decaractersticas biomecnicasde

granresistencia y rigidez,perocon

tolerancia plstica y elstica.

Constituyeelsistemaesquelticodelcuerpo.

DESCRIPCIN


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El tejido seo esta constituido por:Clulas (osteoblastos, osteocitos y osteoclastos)

Componentes fibrosos (colgeno y elastinas)

Minerales (calcio, fsforo y magnesio)

AguaMolculas afines al agua (proteoglicanos,

glucoproteinas, muco polisacridos, sulfato decondroitina, acido hialuronico, entre otras.)


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CARACTERSTICAS HISTOLOGICAS

La principal caracterstica es la agregacinde sales de calcio y fsforo a la matriz.

La fase fibrosa le otorga la plasticidad y

elasticidad, sin lo cual seria quebradizo. La fase celular, se deriva del mesenquima del

mesodermo

Las clulas se ordenan en columnas.

Osteoblastos Osteocitos Osteoclastos


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MESODERMA

MESENQUIMA

TEJ. CONECTIVOEMBRIONARIO

OSTEOIDE

TEJIDO SEO

FibroblastoColagenasVascularizado

MucopolisacaridosOsteoblastos

Cristales minerales

Diferenciacin


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Variedadesdel tejidoseo

Compacto:

Se encuentra en la capa mas externa de todos los

huesos y en la dilisis de los huesos largos

Esponjoso:

Formado por laminas oseas que delimitan un sistema

de tubos que permiten aumentar el volumen sin

incrementar la carga del hueso.

Se encuentra en los huesos cortos, la epfisis de los

largos y la capa central de los planos.Periostio:

Se localiza en la capa externa de los huesos a modo

de una corteza


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ACCIN DE FUERZAS EXTERNAS

Compresin:

Por P sobre unazona

Producidaporfuerza muscular, G,externas

Ensanchamiento y acortamiento

Necesariaparaeldepositode minerales yelcrecimientoseo

Lahipercomprecionpuedeproducirfalla


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Tensin:

Por traccinhaciaelperiostioa travsdel tendn muscular

Produceelongacion y solucindecontinuidad ( ej.. Esguinces )


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Cizallamiento:

Producidaporlacombinacindefuerzasde tensin y compresin,endireccinparalelaalasuperficie.

Producedeformacinangular

( ej.. Espondilolistesis )


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Torsin:

Poraccindefuerzasenespiral

Producegrandao y falla.


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Inclinacin:

Por Fuerzas aplicadas en sentido de la

inclinacin

Produce deformacin

Tensininclinada DeformacinconvexaCompresininclinada deformacincncava


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En general, discretas fuerzas deefecto tensil, compresivas y decizallas sobre el hueso, sonimportantes para el desarrollo de laresistencia mecnica del tejido seo.


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RELACIN STRS - STRAIN

( Resistencia - Deformacin )Stres: Carga que soporta por rea transversal.

Strain: Deformacin respecto a la longitudoriginal.

* Siesperpendicular,cambiadelongitud.

* Siesparalelo,seproduce Cizallamiento.


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CRECIMIENTO Y MADURACIN SEA

Y REGULACION DE RASGOS

Hiptesis de crecimiento y

maduracin

Regulacin de rasgos seos

Orientaciones de los ejes seosexternos


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HIPTESIS DE CRECIMIENTO Y MADURACIN

GENOMICA:

FECUNDACIONMADURACION YCRECIMIENTO

GENETICA


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HIPTESIS DE CRECIMIENTO Y MADURACIN

EPIGENETICA:

FECUNDACION MADURACION YCRECIMIENTO

CONTROLGENETICO

PRIMARIO

CONTROLAMBIENTAL

SECUNDARIO


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Tipos y funcindeloshuesos

Huesos Cortos: Funcin principal de sostnHuesos Largos: Funcin principal de movimiento

Huesos Planos: Funcin principal de proteccin


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REGULACION DE RASGOS OSEOS

RASGOS OSEOS EXTERNOS:

Regulados por accin de la matrizperiodstica y por accin del medioambiente.

1.- Superficies plana y curvas

2.- Crestas

3.- Tuberosidades o eminencias seas

4.- Surcos o canales.


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RASGOS OSEOS INTERNOS:

Basado en las leyes del crecimiento ymaduracin del tejido seo.

Ley de Wolf: Establece que Todo cambio en la forma

y funcin de los huesos, va seguido de

cambios definidos en su arquitecturainterna y modificaciones en suconformacin externa .


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Ley de Huerter Volkman:Establece que La compresin aumentadasobre el tejido seo, inhibe la mitosis del

condrocito y que la disminucin de lacompresin , la estimula

Tal juego de compresin y descompresin,

estimula el crecimiento epifisiario a partirde la metafisis.


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ORIENTACIONES DE LOS EJES OSEOS:

Ley de Euler:

Ley de las cargas excntricas axiales sobre lascolumnas, que establece que Lasincurvaciones osas se originan ydeterminan durante el desarrollo y el

crecimiento del individuo, de acuerdo a lainfluencia de las cargas axiales externas ala que es sometida


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El efecto de una carga excntrica axialsobre una columna, depender adems,del grado de movilidad al que estesometida dicha columna

Se destacan tres tipos de efectos segn lospuntos articulares y la movilidad de estos,

en un plano determinado.


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Columna articulada y mvil en ambosextremos

Describe una curva en C , que ocupatoda su extensin.

Es el caso de la tibia y del fmur, en el

plano sagital.


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Columna articulada en ambos extremos yfija en el extremo inferior

Describe dos curvas contrapuestas

Es el caso del fmur en el plano frontal.


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Columna articulada en ambos extremos yfija en ambos extremos.

Describe una curva a nivel de los doscuartos centrales

Es el caso de la tibia en el plano frontal


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La forma externa que adopte la columnasea, depender de las necesidades

funcionales, por ejemplo:

En el plano sagital, tanto el fmur como la

tibia presentan incurvaciones en C deconcavidad posterior, lo que obedece aque cuando se produce la flexin de la

rodilla, al acercarse dichos huesospermiten el alojamiento de las masamusculares de los flexores.


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La densitometra (absorciometra de doble haz derayos X) determina con aceptable exactitud y precisin la masa de mineral de una reginesqueltica seleccionada, tanto absoluta (contenido

mineral seo), como relativa a su superficie deproyeccin (densidad mineral por rea), y puededescribir su variacin teraputica1, pero,lamentablemente, no proveen informacin

biomecnicamente relevante como para evaluar laresistencia sea o predecir el riesgo o la incidenciade fracturas.

RESISTENCIA OSEA


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Recientes estudios han mostrado

que la correlacin entre densidadmineral por rea y resistencia seano se mantiene al relacionar con

las mejoras en la densidad mineralsea inducidos por tratamientos y

por lo tanto, en la incidencia de

nuevas fracturas en pacientes conosteopenias severas.


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Ya no se relaciona la calidad mecnica

de un hueso (resistencia a ladeformacin o a la fractura)directamente a su masa mineralizada,

sino adems a muchos otros diferentescomponentes estructurales, dada laspropiedades mecnicas del tejido seo.


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Por lo tanto, se debe evaluar adems, lacalida sea en funcin del uso mecnico dela regin estudiada, para determinacin la

eficiencia del diseo de la estructura decada hueso.

La eficiencia mecnica del hueso no esproporcional a la cantidad de material seo.


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Propiedades Mecnicas Oseas

Anisotropiacargaexterna desarrollo

Viscoelasticidad

tiempoeintensidaddecarga respuesta Respuesta Plstica

carga deformacin carga falla

Respuesta Elstica ( 3% )carga deformacin restitucin


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Densidad sea

Representa la carga mineral de un hueso.

La densidad sea aumenta desde el

nacimiento hasta aproximadamente los 25aos.

Depende de factores tanto genticos ynutricionales as como patolgicos.

La densidad sea se incrementa inducida porel ejercicio en la regin osteomuscularinvolucrada.


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La osteoporosis representa el grado de

disminucin de la densidad sea,apareciendo riesgo de fractura.

Los huesos con mayor riesgo de

fractura son: cuello de fmur, cuerpo

vertebral y tercio distal del radio.

Las clulas mantienen el equilibrio entre

la resorcin y la reposicin de tejido

seo (remodelacin)


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La fragilidad del tejido seo esta condicionada

al grado de sufrimiento mecnico.

Las estructuras resistivas del hueso(osteocitos) detectan los estmulos mecnicos.

El estrs mecnico determina la liberacin demediadores que estimulan o inhiben la

formacin o destruccin (osteoblastos yosteoclastos).


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Efectodelaactividadsobrela masasea

El impacto o la carga sobre el hueso,provocan la reaccin de este, para formartejido seo en direccin al estimulo.

Dichos estmulos deben ser suave en loscasos de riesgo de fracturas.

Es aconsejable antes de comenzar con eltrabajo de impacto hacer un periodo defortalecimiento muscular especifico.


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El incremento de la fuerza muscular,aumenta la cantidad de tejido seo y laresistencia mecnica, en forma directamente

proporcional a la misma, en la zona deinfluencia del msculo.


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RESISTENCIA CARTILAGINOSA

El tejido cartilaginoso es aquel que se encuentraen lugares que requieren mantener una formaestructural determinada, pero con propiedades

mecnicas de gran deformabilidad, elasticidad yresistencia.

Se encuentra por ejemplo en superficiesarticulares, costillas, orejas, tabique nasal, ysistema de vas respiratorias, entre otras.


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El tejido cartilaginoso esta constituido por:

Clulas (condroblastos y condrocitos)

Componentes fibrosos (colgeno y elastinas)

Agua

Molculas afines al agua (proteoglicanos,

glucoproteinas, muco polisacridos, sulfatode condroitina, acido hialuronico, entre otras.)

Se caracteriza por ser avascular, por lo que

solo puede nutrirse a travs del liquidosinovial que lo baa y no esta inervado por loque carece de todo tipo de sensibilidad


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A medida que pasan los aos, despus del

desarrollo, los cartlagos articulares comienzan a

desgastarse y los huesos a perder densidad.

La artrosis es una enfermedad degenerativa que

se presenta como alteracin de las articulaciones

mviles (sinoviales) caracterizada por

fragmentacin del cartlago articular y que puede

presentar quistes seos subcondrales,

pinsamientos del espacio articular y

proliferaciones seas denominadas osteofitos.

Casi todas las personas de edad avanzada

presentan artrosis en algn grado, aunque

frecuentemente de manera sintomtica.


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Un desgaste primario es aquel que se

manifiesta sin causa reconocible, lo que no

significa que no exista un factor responsable.

Un desgaste secundaria es aquel que tieneorigen mecnico, sea por causa deportiva,

ocupacional, abuso por sobrecarga articular,

laxitud ligamentaria, desplazamiento de los

ejes o fracturas intraarticulares.


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Accin biolgica de las cargas:

Cuando el cartlago es deformado por una

compresin de corta duracin, se produce

una recuperacin inmediata por la elasticidad

de las fibras colgenas.

Cuando la compresin es mantenida en el

tiempo, se produce una deformacin

progresiva y lenta por deshidratacin delcartlago, que regresa a su estado normal

posteriormente al cese de la carga.


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Al vencer una carga mxima en un

movimiento, se somete a la articulacina un rozamiento proporcional a dichacarga que podr efectuarse solo unavez.

Al vencer una carga submaxima, sesomete a la articulacin a unrozamiento proporcional a dicha cargapor el numero mayor de repeticionesposibles.


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Efectodelaactividadsobreelcartlago

Las compresiones intraarticularesintermitentes estimulan el crecimiento delcartlago.

La contraccin de los msculosperiarticulares aumentan la estabilidad ycolaboran con los ligamentos y capsula enminimizar movimientos no deseados.

Por lo anterior, el ejercicio es beneficioso atravs de un mecanismo de estmulosmecnicos.


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El aumento de longitud de un msculo,

sea por el incremento de sarcomerosen serie, como por el de los tejidos

conectivos, disminuye la tensin intra

articular en reposo.

Un rango de movilidad mas amplio

aumenta las posibilidades de generar

liquido sinovial por medio de la

actividad, ya que ante un mismomovimiento habr mayor recorrido.


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Sin embargo las tensiones musculares

constantes deshidratan al cartlago eimpiden su buena nutricin.

Por otro lado, un aumento exageradode la flexibilidad articular, desestabiliza

el sistema, provocando desbalance

intraarticular, lo que puede daar loscartlagos articulares provocado por

movimientos no deseados.

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