Composición y estructura del cartílago articular, estructura histológica, comportamiento biomecánico, lubricación, hipótesis sobre la biomecánica de la degeneración del cartílago
Diapositivas acerca de la biomecanica de Huesos , Cartílagos , Tendones , Ligamentos y músculos.
Diapositivas interactivas para exponerlas en clases , espero que les sirva como a mi me sirvio
Esta presentación , da una introducción esquemática a los conceptos básicos de Biomecánica,tales como osteocinemática y artrocinemática.
Esta orientada a los alumnos de Lic. en Kinesiología y Fisiatría.
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Exposición sobre el Cartílago articular para la clase de Ortopedia
La información fué recabada de diferentes artículos y libros, las imágenes tomadas en Google search
Morfo fisiologia de la ATM Articulacion Temporomandibularcodi-bruxismo
Recordar los componentes articulares
Comprender la fisiología de la Articulacion Temporomandibular
Conocer las características de una articulación sinovial
Comprender el rol de la ATM en la oclusión.
Esta revisión nos muestra la respuesta de los
tejidos suturales a fuerzas mecánicas extrínsecas
y como se puede interferir en el crecimiento de
estructuras craneofaciales para corregir desarmonias
dentofaciales.
Física del sonido, historia, ondas sonoras, acústica, producción de la onda sonora, transmisión del sonido, velocidad de propagación de las ondas longitudinales, cálculo de la velocidad del sonido, ondas sonoras audibles, cualidades del sonido, notas de batido, efecto doppler, reflexión, difracción, refracción, reverberación, resonancia
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Presentación utilizada en la conferencia impartida en el X Congreso Nacional de Médicos y Médicas Jubiladas, bajo el título: "Edadismo: afectos y efectos. Por un pacto intergeneracional".
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Biomecánica del cartílago
1. Medicina Física y Rehabilitación
R1 Myriam Guadalupe Del Río Partida
Biomecánica del Cartílago
Articular
2. Introducción
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Fibrosas Cartilaginosas Sinoviales
Tipos de Articulaciones
3. Introducción
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Articulaciones Sinoviales o Diartrodias
• Permiten un gran rango de movimiento
• Cubiertas por tejido conectivo delgado
(1-6 mm)
• Tejido altamente especializado
• Falto de vasos sanguíneos, canales
linfáticos e inervación neurológica
4. Introducción
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Articulaciones
diartrodias
Distribuir las cargas articulares sobre un área
amplia, ↓ las solicitaciones mantenidas por
el contacto de las superficies articulares
Permitir el movimiento relativo de las
superficies articulares opuestas con mínima
fricción y desgaste
5. Composición y Estructura del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Células escasamente distribuidas en el cartílago articular
Proporcionan < 10 % del volumen del tejido
Manufacturan, secretan, organizan y mantienen el
componente orgánico de la matriz extracelular
Condrocitos
6. Composición y Estructura del
Cartílago Articular
Estas células están bañadas y alimentadas por
nutrientes suspendidos en el líquido sinovial
La nutrición está facilitada por la acción de “ordeño”
por la deformación de la superficie articular durante la
carga intermitente de las articulaciones
Rodeados de fibras de colágeno (tipo II)
Condrocitos
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física. Paidotribo.
7. Estructura Histológica del
Cartílago Articular
Salter, R. (2005). Trastornos y Lesiones del Sistema Musculoesquelético. Barcelona: Masson.
Fibras colágenas
paralelas a la
superficie
Pequeñas células
ovales dispuestas del
mismo modo
Condrocitos más
jóvenes y más activos
En la infancia, mitosis
Fibras de colágeno
verticales
Condrocitos maduros
Durante el crecimiento,
actúa como cartílago
de crecimiento de la
epífisis subyacente
permitiendo su
aumento en grosor y
amplitud
En el adulto, la matriz
de la parte más
profunda se calcifica
8. Estructura Histológica del
Cartílago Articular
Salter, R. (2005). Trastornos y Lesiones del Sistema Musculoesquelético. Barcelona: Masson.
Proteoglicanos (10-
15 %)
Colágeno (10-15 %)
Líquido intersticial
(Agua) (70-80 %)
Matriz Extracelular
9. Estructura Histológica del
Cartílago Articular
Salter, R. (2005). Trastornos y Lesiones del Sistema Musculoesquelético. Barcelona: Masson.
Matriz Extracelular
Líquido
Le confiere al cartílago su
turgencia
Colágeno
Tipo II
Confieren resistencia al
cartílago (En tensión)
Proteoglicanos
Unen las fibras de
colágeno entre sí
Proporcionan la
elasticidad tan necesaria
al cartílago articular para
resistir fuerzas
intermitentes de
cizallamiento y
compresión
10. Composición y Estructura del
Cartílago Articular
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física. Paidotribo.
En la zona tangencial superficial, el colágeno se orienta en paralelo a la superficie
articular, y forma un veteado fibroso que ayuda a oponer resistencia a la abrasión de la
superficie articular. Las fibras se vuelven menos tangenciales y su orientación más
oblicua en la zona media, para terminar casi perpendiculares a la superficie articular en
la zona profunda. Las fibras más profundas se anclan en la zona calcificada para
mantener el cartílago unido al hueso subcondral subyacente.
11. Composición y Estructura del
Cartílago Articular
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física. Paidotribo.
Las series de fibras enlazadas químicamente forman
una estructura fibrosa, semejante a una red, que atrapa
las grandes moléculas de GAG bajo la superficie articular
GAG Atraen agua
Aporta rigidez
al cartílago
articular
↑ capacidad
para soportar
cargas
12. Composición y Estructura del
Cartílago Articular
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física. Paidotribo.
Distribuye y dispersa fuerzas compresivas por el hueso
subcondral
↓ la fricción entre superficies articulares
El coeficiente de fricción entre dos superficies
revestidas de cartílago articular y humedecidas con
líquido sinovial es muy ↓ (0,005-0,02 en la rodila p.ej.)
5-20 veces < y más resbaladizo que el del hielo sobre
hielo (0,1)
Cartílago Articular
13. Composición y Estructura del
Cartílago Articular
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física. Paidotribo.
Localización
anatómica
Fibras (GAG + Agua +
Solutos)
Células Especialización
mecánica
Correlación
clínica
Recubre los
extremos de los
huesos articulados
de las
articulaciones
sinoviales
Alto contenido de
fibras colágenas
tipo II; las fibras
ayudan a anclar el
cartílago en el
hueso subcondral y
a contener la
sustancia
fundamental
Alto contenido en
sustancia
fundamental
Número moderado
de células; son
aplanadas cerca de
la superficie
articular y
redondeadas en las
capas más
profundas del
cartílago
Resisten y
distribuyen fuerzas
de compresión
(carga articular) y
las fuerzas de
cizallamiento
(deslizamiento
superficial);
coeficiente muy
bajo de fricción
Durante la fase
inicial de la
osetoartritis, los
GAG salen de lo
profundo del tejido
y reducen la
capacidad de
distribución de las
fuerzas; el hueso
adyacente se
engrosa y absorbe
el aumento de
fuerza, que a
menudo causa la
formación de
osteófitos
14. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Fase de fluido intersticial
Fase sólida porosa-permeable (MEC)
Cartílago
Articular
15. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Fase fluida
Fase iónica
Contribución de las
cargas e iones de
los PG
Fase sólida cargada
16. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
NATURALEZA DE LA VISCOELASTICIDAD DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
“Si un material se somete a la acción de una
carga constante (independiente del tiempo) o a
una deformación constante y su respuesta varía
con el tiempo, entonces el comportamiento
mecánico de un material se dice que es
viscoelástico.”
17. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
NATURALEZA DE LA VISCOELASTICIDAD DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
Material
viscoelástico
Deformación
progresiva
Cuando un sólido
viscoelástico se
somete a la
acción de una
carga constante
Relajación de
la solicitación
Cuando un sólido
viscoelástico se
somete a la
acción de una
deformación
constante
Un sólido
viscoelástico
responde con una
deformación inicial
rápida seguida de una
deformación lenta
progresivamente
creciente
Un sólido viscoelástico
responde con una
solicitación rápida inicial
alta seguida de una
solicitación lenta
progresivamente
decreciente requerida
para mantener la
deformación
18. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
NATURALEZA DE LA VISCOELASTICIDAD DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
Para el cartílago articular, el
comportamiento viscoelástico compresivo
está causado principalmente por el flujo
del fluido intersticial y la resistencia
friccional asociada a este flujo
19. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
NATURALEZA DE LA VISCOELASTICIDAD DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
Cartílago articular
Comportamiento viscoelástico
bifásico
Flujo del fluido
intersticial
Comportamiento de flujo-
independiente o intrínseco
viscoelástico de la matriz sólida
colágeno-PG
Movimiento de las
macromoléculas
20. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
RESPUESTA BIFÁSICA DE DEFORMACIÓN PROGRESIVA DEL CARTÍLAGO
ARTICULAR EN COMPRESIÓN
Una solicitación compresiva constante (σ0) se aplica al
tejido en el tiempo t0 y se permite al tejido que se
deforme progresivamente hasta su deformación de
equilibrio final (ε∞).
21. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
RESPUESTA BIFÁSICA DE DEFORMACIÓN PROGRESIVA DEL CARTÍLAGO
ARTICULAR EN COMPRESIÓN
La deformación progresiva se debe se debe a la exudación del fluido intersticial
La exudación es más rápida inicialmente, y disminuye gradualmente hasta que se
produce el cese del flujo
Durante la deformación progresiva, la carga aplicada en la superficie es equilibrada
por la solicitación compresiva desarrollada dentro de la matriz sólida colágeno-PG y
la resistencia friccional generada por el flujo del fluido intersticial durante la
exudación
La deformación progresiva cesa cuando la solicitación compresiva desarrollada
dentro de la matriz sólida es suficiente para equilibrar sólo la solicitación aplicada
En este punto no fluye ya líquido y se alcanza el equilibrio de deformación ε∞
22. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
RESPUESTA BIFÁSICA DE DEFORMACIÓN PROGRESIVA DEL CARTÍLAGO
ARTICULAR EN COMPRESIÓN
Debido a que la tasa de deformación progresiva está gobernada por la tasa de
exudación del fluido, puede ser usada para determinar el coeficiente de
permeabilidad tisular
Medida indirecta para la permeabilidad del tejido (k)
En equilibrio, no se desplaza flujo y así el equilibrio de deformación puede ser usado
para medir el módulo compresivo intrínseco (HA) de la matriz sólida colágeno-PG
Debido a que estos coeficientes son una medida de las propiedades intrínsecas de
los materiales de la matriz sólida, tiene sentido por lo tanto determinar cómo varían
con la composición de la matriz
K varía directamente, mientras que HA varía inversamente con el contenido de agua
y varía directamente con el contenido de PG
23. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PERMEABILIDAD DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
Los materiales porosos llenos de fluido pueden o no ser
permeables
Porosidad, tasa de volumen del fluido (Vf) en relación al
volumen como porosidad (β = Vf/VT)
El cartílago articular es un material de alta porosidad
(80 %)
Si los poros se interconectan, el material poroso es
permeable
24. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PERMEABILIDAD DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
La permeabilidad es una medida de la facilidad con la que el fluido
puede fluir a través de un material poroso
Es inversamente proporcional a la resistencia friccional ejecutada
por el fluido que se desplaza a través de un material poroso
permeable
Esta fuerza de resistencia friccional se genera por la interacción del
fluido intersticial y las paredes del poro del material poroso-
permeable
El cartílago articular tiene una muy baja permeabilidad y así se
generan fuerzas resistivas friccionales altas cuando se provoca al
fluido desplazarse a través de la matriz sólida porosa
25. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DEL CARTÍLAGO ARTICULAR BAJO TENSIÓN UNIAXIAL
La zona superficial rica en
colágeno parece proporcionar al
cartílago articular una piel fuerte
protectora resistente al desgaste
Comportamiento viscoelástico
en tensión, atribuible a la fricción
interna como al flujo del fluido
intersticial
26. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DEL CARTÍLAGO ARTICULAR BAJO TENSIÓN UNIAXIAL
Si se altera la estructura molecular del colágeno,
la organización de las fibras de colágeno dentro
de la trama de colágeno, o las uniones cruzadas
de la fibra de colágeno, las propiedades tensiles
de la trama cambiarán
27. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DEL CARTÍLAGO ARTICULAR BAJO TENSIÓN UNIAXIAL
Curva de solicitación tensil típica para el cartílago articular. En la región
inicial, se produce la tensión de la fibrilla de colágeno a medida que las
fibrillas se alinean en la dirección de la carga tensil. En la región lineal, las
fibras de colágeno alineadas se estiran hasta que se produce el colapso.
28. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DEL CARTÍLAGO ARTICULAR BAJO TENSIÓN UNIAXIAL
La carga resultaría en un alineamiento de las fibrillas
de colágeno a lo largo del eje de tensión.
29. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DEL CARTÍLAGO ARTICULAR EN CIZALLA PURA
Cuando se evalúa el cartílago en cizalla pura bajo condiciones de
deformación infinitesimal, no se producen cambios volumétricos o
gradientes de presión; por lo tanto, no se produce el flujo del fluido
intersticial.
30. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DE TUMEFACCIÓN DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
La presión de tumefacción osmótica de Donnan,
asociada con los grupos aniónicos fijados densamente
agrupados en las cadenas GAG además de la rigidez
compresiva del conjunto de los agregados de PG
enredados en la trama de colágeno, permite que el gel
de PG en la trama de colágeno resista la compresión.
31. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DE TUMEFACCIÓN DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
Efectos de Densidad de Carga Fijada (DCF) en el cartílago
Fase sólida cargada
Fase fluida
Fase ión
Trama colágeno-PG
Agua intersticial
-Catión monovalente Na+ y un anión Cl-
-Multivalente Ca2+
Teoríatrifásicamecano-electroquímicadelmultielectrólito
32. Comportamiento Biomecánico del
Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
COMPORTAMIENTO DE TUMEFACCIÓN DEL CARTÍLAGO ARTICULAR
La solicitación total es proporcionada por la suma de
dos términos:
σtotal = σsólido + σfluido
σsólido Solicitación de la matriz sólida
σfluido Presión del fluido intersticial
En equilibrio, σfluido es proporcionado por la presión
osmótica de Donnan
33. Lubricación del Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Las articulaciones sinoviales están sometidas a un
enorme rango de condiciones de carga
En condiciones normales, el cartílago articular soporta
poco desgaste
El mínimo desgaste del cartílago normal asociado con
tales variadas cargas indica que esos sofisticados
procesos de lubricación están funcionando dentro de la
articulación y sobre la superficie del tejido
34. Lubricación del Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
2 Tipos de
lubricación
Lubricación de
barrera
Lubricación
película-fluido
Implica una única
monocapa de
moléculas lubricantes
adsorbida en cada
superficie de carga
Una delgada película
de fluido proporciona
una mayor
separación superficie
a superficie
35. Lubricación del Cartílago Articular
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
Las articulaciones sinoviales intactas tienen un
coeficiente de fricción extremadamente bajo (0,02)
Las superficies lubricadas tipo barrera tienen
coeficientes de fricción de uno o dos órdenes de
magnitud superior que las superficies lubricadas por el
tipo película-fluido
36. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
El cartílago articular tiene sólo una limitada
capacidad de reparación y regeneración, y si se
somete a un rango anormal de solicitaciones puede
experimentar rápidamente el colapso total
37. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
Magnitud de las solicitaciones impuestas
Número total de picos de solicitación mantenidos
Cambios en la estructura molecular intrínseca y microscópica de la matriz
colágeno-PG
Cambios en la propiedad mecánica intrínseca del tejido
1
2
3
4
Progresión del colapso
38. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
Las actividades físicas
resultan en cargas
articulares que se
transmiten al condrocito
por medio de la matriz
extracelular.
El condrocito varía sus
actividades mecano-
electroquímicas generadas
por la carga de su entorno.
39. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
El factor iniciador del colapso más importante parece
ser la “laxitud” de la red de colágeno que permite la
expansión anormal del PG y así la tumefacción tisular
↓ en la rigidez de cartílago y un ↑ en la permeabilidad
del cartílago, altera la función durante el movimiento
articular
40. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
Los cambios OA en la red colágeno-PG
pueden comprometer la habilidad del
cartílago articular para mantener la
presurización del fluido intersticial, que
permite la capacidad de soporte de la carga
y de lubricación articular del tejido.
La pérdida de PG y la lesión de las fibras de
colágeno resultan en una permeabilidad
hidráulica incrementada (resistencia ↓ al
flujo de fluido) y en cargas y deformaciones
supra-normales sobre la matriz sólida (y
condrocito).
41. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
La magnitud de la solicitación mantenida por el
cartílago articular se determina tanto por la carga total
sobre la articulación y por cómo esa carga se distribuye
sobre el área de contacto de la superficie articular
Cualquier concentración intensa de solicitación en el
área de contacto desempeñará un papel primario en la
degeneración tisular
42. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
Excesivas concentraciones de solicitaciones en el
cartílago articular resultan en el colapso del cartílago
Se producen por la incongruencia de la superficie
articular, resultando en un contacto anormalmente
pequeño
OA relativa a la displasia acetabular congénita, a una
epífisis de la cabeza femoral luxada, y a las fracturas
intraarticulares
43. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
PAPEL DE LOS FACTORES BIOMECÁNICOS
• Elimina la función de distribución de la carga del
menisco
Meniscectomía de la articulación de
la rodilla
• Permite el excesivo movimiento y la generación
de solicitaciones mecánicas anormales en la
articulación afectada
Ruptura ligamentosa
44. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
IMPLICACIONES EN LA FUNCIÓN DEL CONDROCITO
La MEC modula la transmisión de cargas articulares al
condrocito, actuando como un transductor que
convierte la carga mecánica en estímulos ambientales
que median la función del condrocito
Las cargas derivadas del movimiento de función
articular normal resultan en la generación de estímulos
mecano-electroquímicos que promueven el
mantenimiento del cartílago normal
45. Hipótesis sobre la Biomecánica de la
Degeneración del Cartílago
Nordin, M. (2001). Biomecánica Básica del Sistema Musculoesquelético. Madrid: McGrawHIll.
IMPLICACIONES EN LA FUNCIÓN DEL CONDROCITO
Compromiso de la integridad
de la red colágeno-PG
(Transductor)
(Traumatismo o
enfermedad)
La función articular
normal lleva a estímulos
mecano-electroquímicos
anormales
Remodelamiento anormal de la MEC por los
condrocitos y la función tisular debilitada
Fibrosas: Suturas, gonfosis (diente y h. adyacente), sindesmosis (h. unidos por un ligamento).
T. Altamente especializado: Preparado para soportar el entorno articular altamente cargado sin fracaso durante la vida media del individuo.
Funciones primarias
Los condrocitos en sus lagunas se disponen en 3 capas o zonas:
-La frontera entre la zona calcificada y el resto no calcificado se conoce como línea de agua (tidemark).
La matriz, que es un gel elástico, está compuesta de:
-5-20 mas resbaladizo: Por tanto, el impacto de las actividades normales en carga se reduce a una tensión que suele ser absorbida sin dañar el sistema esquelético.
-El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto.
El comportamiento biomecánico del cartílago articular puede ser mejor entendido cuando se ve el tejido como un medio multifásico.
Para el análisis explícito de la contribución…
-Las dos respuestas de un material viscoelástico:
-(dependiente del tiempo), hasta que alcanza el estado de equilibrio
El componente de viscoelasticidad del cartílago articular causado por el flujo… y por el movimiento de las macromoléculas
-4-16 horas en alcanzar el equilibrio de deformación progresiva.
-El tiempo que conlleva alcanzar el equilibrio de deformación progresiva varía inversamente con la superficie del espesor del tejido.
Esto se conoce como la medida indirecta para la permeabilidad del tejido (k).
asociada con el movimiento polimérico.
Como las que ocurren en la leve fibrilación u OA.
Los dibujos a la derecha de la curva muestran la configuración de las fibrillas de colágeno a varios estadios de carga.
Esta figura también demuestra el rol funcional de las fibrillas de colágeno para resistir la deformación en cizalla.
El equilibrio de Gibbs - Donnan es el equilibrio que se produce entre los iones que pueden atravesar la membrana y los que no son capaces de hacerlo. Las composiciones en el equilibrio se ven determinadas tanto por las concentraciones de los iones como por sus cargas.
-(SO3- y COO-).
-Teoría trifásica mecano-electroquímica del multielectrólito por la que los modelos del cartílago eran como una mezcla de tres fases mezclables:
Dónde:
-Desde una perspectiva de ingeniería:
-Ambos tipos de lubricación parecen ocurrir en el cartílago articular bajo variadas circunstancias.
El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto.
Se ha propuesto la hipótesis por la que la progresión del colapso se relaciona con lo siguiente:
Ejemplos de alteraciones que causan esas incongruencias articulares:
En todos los casos citados, la función anormal de la articulación aumenta la solicitación que actúa sobre la superficie articular, que parece predisponer al colapso del cartílago.
Estímulos mecano-electroquímicos: (presión hidrostática, campos de solicitación y deformación, los potenciales de flujo).