Biomecanica del cartílago articular

1. BIOMECANICA DEL
CARTILAGO
ARTICULAR
MR1 JORGE RENTEROS PARRA

2. Generalidades
 Tejido viscoelástico carente de nervios,
vasos sanguíneos y linfáticos.
 Se encuentra en las articulaciones
sinoviales.
 Reduce la fricción, transfiere y distribuye
las fuerzas y ofrece una superficie articular
lubricada.

5. Condrocitos
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

6. Proteoglicanos (10-
15 %)
Colágeno (10-15 %)
Líquido intersticial
(Agua) (70-80 %)
Matriz Extracelular
Salter, R. (2005). Trastornos y Lesiones del Sistema Musculoesquelético. Barcelona:Masson.

7. Le confiere al cartílago su
turgencia
Tipo II
Confieren resistencia al
cartílago (En tensión)
Matriz Extracelular
Líquido Colágeno Proteoglicanos
Unen las fibras de
colágeno entre sí
Proporcionan la
elasticidad tan necesaria
al cartílago articular para
resistir fuerzas
intermitentes de
cizallamiento y
compresión
Hacen de puente entre
las fibras.
Salter, R. (2005). Trastornos y Lesiones del Sistema Musculoesquelético. Barcelona:Masson.

9. 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.
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física.Paidotribo.

11. Cartílago Articular
 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)
Neumann, D. (s.f.). Fundamentos de Rehabilitación Física.Paidotribo.

12. Fase de fluido intersticial
Fase sólida porosa-permeable (MEC)
Cartílago
Articular

13. “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.”

14. 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

15.  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

16. 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 elcolapso.

17.  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

18. 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 fluidoproporciona
una mayor
separación superficie
a superficie

19. PAPELDELOSFACTORESBIOMECÁNICOS
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

20. PAPELDELOSFACTORESBIOMECÁNICOS
 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.

21. IMPLICACIONES EN LAFUNCIÓN DELCONDROCITO
 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

22. IMPLICACIONES EN LAFUNCIÓN DELCONDROCITO
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

23. G R A C I A S