El documento describe la biofísica del sistema óseo. El sistema óseo está compuesto de huesos, las estructuras rígidas del esqueleto, y varias células como osteoblastos, osteoclastos y células madre. Los huesos se renuevan lentamente a través de la remodelación ósea mediada por estas células. El hueso cumple funciones importantes como soporte, protección y almacenamiento de minerales.

1. BIOFÍSICA DEL
SISTEMA ÓSEO

2. Un sistema es un conjunto de elementos que desarrollan interacciones y
que se mantienen interrelacionados entre sí. En cuanto al término óseo,
podemos decir que refiere a aquello vinculado a los huesos, las
estructuras rígidas que componen el esqueleto de los animales
vertebrados.

3. Células del Sistema Óseo
Osteocitos: son células distribuidas en el tejido óseo.
Osteoclastos: son células encargadas de la
destrucción del tejido viejo.
Osteoblastos: son células encargadas de construir un
tejido nuevo.
Célula Osteoprogenitora: Es la célula madre de la
cual viene las otras células.

4. Remodelación Ósea
Es un trabajo muy lento, que el esqueleto
se renueva cada 7 años aproximadamente
Osteoblastos
Las principales actividades la tienen los
osteoblastos cuando el cuerpo es joven y
crece.
Osteoclastos
Después de los 40 años los osteoclastos
son los más activos, ya que disuelven los
cristales de fosfato de calcio y digiere el
colágeno.
Hace que las personas disminuyan su
estatura a medida que envejecen.
.
Principales constituyentes del hueso
Oxigeno (44%)
Calcio (22,2%)
Carbono (15.5%)
Fosforo (10.2%)
Hidrogeno (3.4%)
Azufre (0.3%)
Magnesio (0.2%) etc

5. El diseño trabecular en los extremos del
hueso esta optimizado para las fuerzas
a las que se somete.
Hay líneas de fuerza de tensión y
comprensión en la cabeza y el cuello del
fémur debido al peso que soporta.
El tejido óseo del hueso se presenta en
diferentes tipos:
 Tejido esponjoso :Son químicamente
iguales; su diferencia es la densidad
volumétrica ya que el tejido esponjoso
ocupa mayor volumen
 Compacto: ubicado en la parte
superficial y central de los huesos
largos a diferencia del tejido esponjoso
que se encuentra en los extremos.

6. Funciones del
Hueso
Soporte: Tejidos blandos y todo nuestro
peso.
Locomoción: Ayuda junto a los músculos
para correr, saltar, caminar.
Protección de Órganos: El cráneo, nos
protege el cerebro, la parrilla costal y el
esternón nos protegen los órganos internos
del pulmón y el corazón.
Almacén de Componentes Químicos: En los
huesos se almacena el calcio y el fósforo,
principalmente.
Alimentación: Producción de células
sanguíneas que se da en la médula ósea.
Transmisión del sonido

7. • El hueso más vulnerable es la tibia y el
esfuerzo sobre este hueso es mayor en el
punto donde el área transversal es
mínima precisamente sobre el tobillo.
• La tibia se fractura si se aplica una
fuerza de compresión de
aproximadamente 50 000 N.
• Si una persona cae de una altura de 1.3 M
sin amortiguar la caída, doblando sus
rodillas y tobillos puede resultar en una
fractura de tibia.
La altura de 4 M en la máxima altura, siempre y
cuando se doblen las rodillas y tobillos; cuando se
doblan las rodillas y los y el tobillo, pues la fuerza de
desaceleración se ejerce casi enteramente por los
tendones y ligamentos, en vez de los huesos largos.
Los huesos son menos fuertes bajo tensión, bajo
tensión hacia afuera que bajo compresión es el hueso
más resistente cuando está bajo compresión.

8. Las propiedades
biomecánicas de los
huesos responden a
las fuerzas aplicadas
sobre su superficie:
siguiendo un patrón:
• I Fase Elástica: Depende de la rigidez del hueso. La
deformación es temporal, se mantiene solo durante el tiempo
de aplicación de la fuerza tras lo cual, el hueso recupera su
forma original.
• Si la fuerza aumenta, se entra en una fase plástica y el hueso
aunque se recupera parcialmente queda deformado.
• Por último cuando la fuerza aplicada es superior a la resistencia
del tejido se produce la fractura.

9. Módulo de Young
Tenemos una energía o una fase elástica, el hueso está
resistiendo y al quitar la fuerza regresa a como estaba
anteriormente.
Si continuamos ejerciendo la fuerza llegamos a un punto
crítico donde la fuerza va a estar en una fase plástica es
decir va a resistir la fuerza pero se va a deformar.
Y si seguimos ejerciendo la fuerza va a llegar un punto en
donde el hueso se va a fracturar
Ya fracturado se libera toda la energía

10. Las fuerzas principales que pueden
actuar sobre el tejido óseo son de 3
tipos:
• Fuerza de Tensión: Hacia afuera
• Fuerza de comprensión: Hacia
dentro
• Fuerza de Torsión
Además pueden ser aplicadas de
forma perpendicular es decir
formando un ángulo de 90 grados si
la fuerza es en línea recta o de
forma oblicua, que da una fuerza de
cizallamiento.