Este documento trata sobre la biomecánica de la rodilla. Explica que la rodilla permite la flexoextensión y soporta fuerzas de hasta 1.5 veces el peso corporal al caminar o más del doble al correr. También describe los diferentes mecanismos de estabilidad de la rodilla, incluyendo los ligamentos, meniscos y la interacción de los huesos femur, tibia y peroné. Finalmente, analiza factores biomecánicos relevantes para el diseño y funcionamiento de prótesis de rodilla.

1. HOSPITAL UNIVERSITARIO DEPTO. SME BIOMECÁNICA DE LA RODILLA MAESTROS: Dr. Roque Yáñez. Dr. Santiago de la Garza. Dr. Rodolfo González. RESIDENTE : Dr. Jorge Gutiérrez Hibler RII

2. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA Movilidad de los segmentos Deambulación, subir pendientes, bajar escaleras, etc. Fuerza de reacción del suelo contra el pie carga inercial de la pierna. Flexoextensión.

3. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA Puede ser hasta 1.5 veces. el peso corporal al caminar o más del doble al correr. La dirección también varía. Inducción de un momento y éste debe ser resistido por un grupo muscular agonista. La magnitud del momento depende del centro de rotación así como la magnitud de la fuerza requerida por los agonistas para equilibrar el momento.

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5. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA La dirección y magnitud de la carga sumado a la fuerza muscular, aplicando ambos, inducen una dirección específica de la reacción articular. Centro instantáneo de movimiento relativo, el cual se encuentra a lo largo de una línea que cruza perpendicular con la superficie articular.

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7. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA El centro instantáneo, además de ser determinado por la superficie articular y la acción de ligamentos, también lo es por el punto de contacto. En superficies que son congruentes, un desplazamiento de 2 mm ocasiona un cambio de 8 a 16 mm de este punto.

8. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA En superficies no congruentes se requieren de mayores desplazamientos tibiales para producir un cambio igual. Los meniscos aumentan la congruencia de la articulación, ya que aumentan la superficie de contacto y disminuyen la tensión.

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10. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA MOVIMIENTO DE VARO-VALGO. Redistribución de la fuerza de contacto. Redistribución de la fuerza incrementada. Producción de cargas ligamentarias.

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15. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA CONTRIBUCIÓN DE LIGAMENTOS Depende de la localización y tamaño para resistir cargas. Debido a su localización, están bien adaptadas para soportar stress en varo y valgo. Fuerza = Rigidez x Elongación producida. El momento de valgo es igual a la fuerza por el brazo de momento.

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17. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA Los ligamentos cruzados tienen capacidad de desarrollar momentos de varo-valgo La distancia (w) es menor El momento interno desarrollado para resistir la carga externa es producido por 2 fuerzas que actúan sobre la tibia.

18. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA FLEXOEXTENSIÓN Tendón rotuliano. Reacción articular. Pata de ganso. Ligamento colateral.

19. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA MECANISMO FEMORORROTULIANO Las fuerzas generadas no son para lograr un equilibrio en respuesta a la carga funcional. Cambiar la dirección de la carga producida por el cuadríceps antes de que sea aplicado a la tibia. Tracción del cuadríceps, tendón rotuliano, fuerza de compresión femororrotuliana. No hay relación física entre la cinemática y la posición de los elementos óseos.

20. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA Ciertas condiciones de carga, aunque tengan ángulos de flexión similares, producirán fuerzas de diferente magnitud. Ángulo del cuadríceps. Se presenta A-P y entre más grande sea mayor será la fuerza de contacto de la carilla articular lateral.

21. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA MECÁNICA EN EL RTR Sin mucha variación. Punto de contacto articular compresivo. Las fuerzas de contacto articular están compuestas por la carga de la tibia contra el fémur, la línea de carga debe ser perpendicular a la superficie en su punto de contacto.

22. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA Para que los ligamentos cruzados no apliquen fuerza, la desviación no debe variar. En articulaciones protésicas, la desviación puede ser de varios centímetros. Normalmente la carga articular sólo puede variar 8 grados. De 22 grados si no se cuenta con ligamento cruzado.

23. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA En las prótesis sin esta angulación ocurren desplazamientos considerables. Prótesis condílea estabilizada posterior. Estabilidad en varo-valgo, se utilizan los 3 mecanismos ya descritos. El brazo de palanca puede variar.

24. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA La rigidez del cartílago es menor que en el polietileno. El mecanismo de elongación de ligamentos puede ocasionar un contacto deficiente entre las superficies laterales. Prótesis en bisagra, se pierde el mecanismo de elongación de ligamentos. El tamaño y la forma del componente influyen en la durabilidad de la prótesis.

25. BIOMECÁNICA DE LA RODILLA DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA EN EL PLATILLO TIBIAL. El área con más stress de carga es por debajo del platillo tibial. La forma en que se transmite esta carga Tallo en el componente. Materiales usados. Efecto de la ubicación de la carga.

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