Biomecánica 2° Semestre Fisioterapia UVM

1. Biomecánica del hueso
Samanta P. Anchondo Hinojos
Flor A. Vázquez Domínguez

2. Composición y estructura del hueso
• Formado por:
 Componente inorgánico: 60% (peso en masa)
- Hace el tejido duro y rígido.
- Hidroxiapatita (calcio y fosforo)
 Componente orgánico: 30%(peso en masa)
-Proporciona flexibilidad y elasticidad
- 90 a 95 % fibras colágeno
- 5 a 10 % cel. Óseas
 Componente de agua: 10 %

3. Estructura ósea a nivel microscópico

4. Estructura ósea a nivel macroscópico

5. Generalidades
• Periostio: membrana externa, densa que
rodea los huesos (excepto superf. Articulares).
• Capa osteogénica: capa interna, contiene
células para generar hueso durante el
crecimiento y la reparación
• Endostio: limita cavidad central en hueso
largos (contiene osteoblastos y osteoclastos).

6. Propiedades biomecánicas del hueso
• Fuerza – colapso ultimo, tamaño del área bajo
la curva
• Rigidez – región elástica
• Anisotropía

7. Anisotropía
Tensión

8. Comportamiento biomecánico del
hueso
Tensión
Cargas iguales y opuestas se aplican hacia
fuera desde la superficie de la estructura,
y la solicitación y la deformación tensil
se producen en le interior de la
estructura.
Ejemplo:
Compresión
Cargas iguales y opuestas hacia la
superficie de la estructura y la solicitación
y deformación compresiva se produce en
el interior de la estructura.

9. Cizalla
Carga paralela a la superficie a la
estructura, y la solicitacion y
deformacion se producen dentro de la
estructura
Flexión
Las cargas se aplican de modo que se
genera una flexión alrededor de un eje. Es
una combinación de tensión y
compresión.

10. Torsión
Se aplica una carga a una estructura de al
forma que le causa un giro sobre un eje,
y se produce un torque dentro de la
estructura.
Carga combinada
Solicitación en cizalla – en
plano paralelos
Solicitación es tensiles –
planos diagonal con
respecto al eje

11. Influencia de la actividad muscular
sobre la distribución de la solicitación
en el hueso.
• La contracción de los músculos insertados en
el hueso altera la distribución de la solicitación
en el hueso.
• Esta contracción muscular disminuye o
elimina la solicitación tensil sobre el hueso
produciendo solicitación compresiva que la
neutraliza parcial o totalmente.

12. Dependencia de la velocidad de
deformación en el hueso
• El comportamiento biomecánico del hueso
varia con la velocidad o tasa de carga.
• El hueso es más rígido y soporta una mayor
carga hasta el colapso cuando las cargas se
aplican a mayor velocidad.

13. Fracturas óseas basadas en la cantidad
de energía liberada en la fractura.
Baja energía Alta energía Muy alta energía
Simple fractura en torsión
del esquí
En accidentes
automovilísticos
Velocidad de disparo de
una bala de alto calibre

14. Fatiga del hueso bajo cargas
repetitivas.
• Las fracturas óseas se pueden producir por
una única carga que exceda la fuerza ultima
del hueso o por las aplicaciones repetidas de
una carga de una magnitud inferior.

15. • Se llama fractura de fatiga y es típicamente
producida por pocas repeticiones de una carga
alta o por muchas repeticiones de una carga
relativamente normal.
• Cuando el hueso se somete a cargas bajas
repetitivas puede sufrir microfracturas.

16. • Las fracturas de fatiga se producen
normalmente durante la actividad física
vigorosa continua, que causa que los músculos
se fatiguen y reduzcan su habilidad de
contracción. Son menos capaces de almacenar
energía y así neutralizar las solicitaciones
impuestas sobre el hueso.

17. Influencia de la geometría del hueso
sobre el comportamiento biomecánico
• El comportamiento mecánico de un hueso
esta influido por su geometría (longitud, área
de corte transversal, y distribución del tejido
óseo alrededor del eje neutral).

18. Remodelación ósea
“LEY DE WOLFF”
• La remodelación del hueso está influenciada y
modulada por las solicitaciones mecánicas.
• El hueso se remodela en respuesta a las
demandas mecánicas aplicadas sobre él; se
produce donde se necesita y se reabsorbe
donde no se necesita.

19. Cambios degenerativos en el hueso
asociados con el envejecimiento
• Con la edad se produce una marcada
reducción de la cantidad de hueso esponjoso y
una disminución en el espesor del hueso
cortical. Estos cambios disminuyen la fuerza y
la rigidez ósea.

20. Bibliografía
• Biomecánica básica Nordin, 3ra edición,
capitulo 2.
• http://es.slideshare.net/leconca/5-
biomecanica-del-hueso