2. La región elástica es la capacidad del tejido
de volver a su forma original una vez que
BIOMECÁNICA cese la fuerza. El módulo elástico es el límite
elástico tisular. La región plástica describe
TISULAR una deformación tisular irreversible. Si la
fuerza no cesa, se alcanzará el punto de
ruptura.
Los parámetros que nos
permite conocer la
evaluación de una curva de
deformación/fuerza son: la
fuerza que soporta una
estructura antes de
romperse, la deformación
que puede sufrir antes de
romperse y la energía que
puede acumular antes de
romperse.
5. La matriz del tejido óseo
posee un componente
orgánico y un componente
inorgánico. Es la que
otorga las propiedades
biomecánicas del hueso.
6. El colágeno tipo I es cerca del 90%
del total del componente orgánico.
En el hueso laminar de un adulto se
organiza en láminas paralelas,
mientras que en la etapa
embrionaria se organiza en forma
desordenada en el hueso plexiforme.
Confieren flexibilidad y resistencia
frente a la tracción.
7. El componente inorgánico de la
matriz ósea esta mineralizado
por fosfato de Calcio en forma
de cristales de hidroxiapatita.
Confieren dureza, rigidez y
resistencia a la compresión.
8. El componente celular esta compuesto
por el linaje osteoblástico
(preosteoblasto, osteoblasto y
osteocito) y el linaje osteoclástico
(osteoclasto).
El preosteoblasto deriva
de una célula madre del
estroma celular y da
origen al linaje
osteblástico y al
osteoblasto. Es de
aspecto fusiforme.
9. El osteoblasto conservaría la capacidad
de proliferar. Se ubica en las superficies
óseas. Margina su núcleo celular en el
sector opuesto a la superficie. Segrega
grandes cantidades de proteínas. Secreta
el componente orgánico de la matriz y
controla el depósito de sales. La
influencia por PTH potencia su
diferenciación.
10. El osteocito deriva del osteoblasto.
Se encuentra en una cavidad
llamada laguna osteocitaria.
Mantiene comunicaciones mediante
conductos calcóforos con otros
osteocitos, células de revestimiento
y osteoblastos.
Su preservación parece ser
importante en la en la
mantención de las
propiedades biomecánicas
tisulares, ya que detectan
el estrés mecánico y las
microlesiones de la matriz.
11. Los preosteoclastos se unen entre si
mediante la Caderina para formar
osteoclastos, que se pueden organizar en
grupos. El osteoclasto puede pasar al
torrente sanguíneo mediante el capilar que
pasa por los canales de Havers o unirse a la
matriz ósea mediante las integrinas, para
remodelar el hueso esponjoso. Posee
lisosomas ricos en TRAP y colagenasas. En la
zona clara (sector de su citoplasma) se
encuentran microfilamentos de actina para
su movimiento por el dominio osteoclástico.
Para la reabsorción del
tejido óseo primero
acidifica lo mineralizado
(bombea H+ a la matriz) y
luego el componente
orgánico es degradado
por acción enzimática.
12. La nutrición e inervación
del tejido óseo es función
del periostio, el que posee
una capa externa fibrosa y
una interna osteogénica.
La capa fibrosa posee
vasos gruesos. La capa
osteogénica es rica en
capilares y proliferación
de osteoblastos.
15. Puede ser causada por fatiga de
tejidos de soporte, acelerada
remodelación ósea o aumento del
tono muscular frente a un nuevo
estrés.
El dolor aparece con la
actividad y el ejercicio y cede
con el reposo. Ocurren con
mayor frecuencia en
extremidades (Tibia un 73%)
16. A medida que el estrés aumenta hay una
progresiva deformación hasta el modulo
elástico, comenzando la deformación
plástica y las microfracturas, para llegar
finalmente a la falla estructural.
El diagnóstico mediante Rx
no es útil para la etapa
precoz e inicialmente es
normal, al igual que la TC. La
RM es una excelente
herramienta diagnóstica en
estadios precoces.
19. Las fuerzas generadas por los
músculos se trasmiten al hueso
mediante el tendón. Hay factores
que inciden sobre el tendón en
locomoción normal:
•Distintos tendones en el cuerpo son
sometidos a distintas fuerzas.
•Nivel de contracción muscular y
tamaño del tendón.
•Actividades aplican distintos tipos
de fuerza en un mismo tendón.
20. El principal componente fibrilar de la matriz
es el colágeno (tipo I en un 60%). Posee
forma de S itálica y se organiza longitudinal
al eje de las fuerzas que actúan sobre el
tendón.
Se puede encontrar en las capas
del tendón (III, endotendón y
epitendón), regulando el
crecimiento fibrilar (V) y
uniendo el tendón al hueso (II,
VI, IX, X y XI).
21. La presencia de
proteoglicanos en pequeñas
cantidades permiten la
retención de agua (agrecan)
y la readecuación de fibras
durante una deformación
mecánica (Decorina).
22. La presencia de glicoproteínas en la
matriz permite la estabilidad mecánica
de esta (Tenacina-C) y favorecer la
reparación tisular (Fibronectina).
Aunque sea pequeño el porcentaje de
elastina en la matriz contribuiría a la
reorganización de las fibras de colágeno
después de una deformación.
23. Respecto al componente celular del tejido , predominan los tenoblastos y los
tenocitos. Los tenoblastos están encargados de sintetizar las proteínas de la matriz,
organizar la red de colágeno y remodelarla en los procesos de reparación tisular.
24. Su composición interna es de tenoblastos, tenocitos y la MEC. Los tenocitos y
colágenos forman el endotendón, recubierto a su vez por el epitendón. Todo a su
vez se ve reforzado por el preitendón, que permite la entesis.
25. COMPORTAMIENTO VISCOELÁSTICO DEL TEJIDO
TENDINOSO FRENTE A CARGAS
1. Fase de pie, 1-2. Región Elástica, 2. Módulo elástico, 2-3. Región plástica, 3-4.
Falla progresiva de fibras de colágeno, 4. Punto de Ruptura.
26. TENDINOSIS
Corresponde a una
degeneración del tendón sin
signos clínicos ni fisiológicos de
inflamación. Ocurre una
desorientación de las fibras de
colágeno, las que se separan y
pierden su orientación paralela.
Hay un aumento en número de
capilares y arteriolas.
28. En la fase inflamatoria, eritrocitos,
plaquetas, macrófagos, entre otras
células migran hacia el lugar del daño
y fagocitan materiales necróticos,
además de inducir a los tenoblastos a
sintetizar y acumular colágeno.
En la fase reparadora, los
tenoblastos secretan los
componentes de la MEC. Se
mantienen los niveles de agua y
GAGs altos.
En la fase de remodelación el tejido cambia
a tejido fibroso y luego a tejido cicatrizado
en 10 días. La organización de colágeno
permite al tejido tener una mayor
consistencia y fuerzas de tensión.
30. El cartílago puede soportar peso y
reviste extremos articulares. Tienen
una vida temporal y una vez que se
desintegran se calcifican.
31. El cartílago hialino tiene aspecto vidrioso
azulado. Es el más abundante. Desempeña un
rol importante brindando sostén en vías altas
respiratorias. En la vida fetal, otorga un modelo
de esqueleto para su posterior osificación.
También minimiza el roce entre superficies
óseas en una articulación. Principalmente
compuesto de agua y colágeno II, proteoglicanos
(12%) y GAGs (resistencia frente a cargas
compresivas por su carga negativa, haciendo
que las moléculas de agrecan se repelan entre
ellas, logrando máxima expansión de volumen).
32. El cartílago elástico a simple vista posee un color
amarillento y es más flexible y elástico que el
hialino. Su matriz presenta un entretejido denso de
fibras elásticas ramificadas. Se encuentra en la
epiglotis, cartílago corniculado y trompa auditiva.
33. El cartílago fibroso es una transición entre
tejido conectivo denso y cartílago hialino,
ya que está compuesto por una
combinación de fibras de colágeno y células
cartilaginosas ubicadas en lagunas rodeadas
por cantidades variables de matriz hialina.
Las células cartilaginosas a
menudo se ubican en hileras
entre las que se encuentran
haces de colágeno. Se puede
encontrar en el DIV,
meniscos y lugar de
inserción de ligamentos y
tendones. Carece de
pericondrio
34. El cartílago articular es capaz de resistir el
ambiente riguroso en una articulación.
Deriva del mesénquima y está desprovisto
de vasos y nervios. Su densidad celular es
menor. Estructuralmente compuesto para
soportar compresión, debido a su cantidad
de agua.
35. Las propiedades biomecánicas del
cartílago articular están dados por
el colágeno tipo II y
principalmente de proteoglicanos
los que le entregan agua e
impiden su expansión. Permite
distribuir las cargas articulares y
movimiento relativo con la
superficie articular opuesta con
mínima fricción y desgaste.
36. Se desarrolla a partir del
mesénquima, mediante dos
mecanismos: crecimiento
intersticial (mediante formación
de grupos isógenos, grupos de
condrocitos originados de una
misma célula mesenquimática
diferenciada, sólo en cartílago
joven) o crecimiento aposicional
(diferenciación de varios
condroblastos en condrocitos).
37. Posee un componente orgánico de
condrocitos (10%), los que fabrican,
secretan y mantienen este
componente. Posee una red densa de
colágeno (10% a un 30%) y
proteoglicanos (3% a 10%).
El componente inorgánico (60% al 87%)
es principalmente agua y sales
inorgánicas.
38.
39. Los condroblastos ( ) y condorcitos ( )son los encargados de la
producción de células y así de nuevo cartílago. Se disponen
uniformemente en fases de reposo tisular y en columnas en fases
de crecimiento.
40. El agua es el componente más abundante del cartílago. Contiene iones Ca y Na,
importantes para el comportamiento mecánico del cartílago. Permite la difusión
de gases, nutrientes y desechos. Se encuentra asociada a redes de colágeno y le
otorgan organización estructural a la matriz. La mayoría del agua ocupa el
espacio intermolecular y esta libre para moverse cuando se produce un gradiente
de presión aplicado al tejido.
41. El colágeno posee un alto nivel de
organización. Su característica hidrofílica
le permite almacenar agua. Se distribuye
en las zonas tangencial (10-20%, forma
capas fibróticas densas y ubicadas
aleatoriamente), zona media (40-60% en
forma más homogénea y orientado al
azar) y zona profunda (30%, orientación
de forma radial, permite anclaje al
hueso).
Gracias a la distribución en capas del
colágeno permite distribuir la carga en
forma más pareja en las regiones del
tejido que la reciben. Al transcurrir los
años el colágeno se reemplaza por
tipos III y IV.
42. Los proteoglicanos están compuesto pos
una cadena central de ácido hialurónico
y una estructura química de condritin 2-
4 y 4-6 sulfato y keratan sulfato, los que
pierden su capacidad de reposición con
los años.
La organización globular de la proteína central
determina que la deformación del cartílago sea más
profunda que superficial, lo que aumenta su
resistencia a la compresión. La inmovilización de PG
junto con la red de colágeno, adiciona rigidez a la
MEC.
43. La nutrición del cartílago es especial ,
ya que los capilares encargados de
nutrirlo se encuentran superficiales al
pericondrio (P).
La compresión y expansión del cartílago
permite la secreción y posterior
penetración de musina e hialuronidasa
por la cápsula articular. Una vez que el
cartílago se relaja, el líquido articular, con
estas sustancias, imbiven en el tejido.
44. Las propiedades de los PG pueden ser
observadas claramente en la
configuración del disco intervertebral,
específicamente en el núcleo pulposo.
45. Cuando se produce daño en el cartílago
se produce hematoma, migración de
fibroblastos y vascularización. Se produce
colágeno I que forma cartílago fibroso.
46. COMPORTAMIENTO BIOMECANICO DEL CARTILAGO ARTICULAR FRENTE A CARGAS
Sigue un modelo bifásico: primero ocurre una exudación del liquido intersticial
(secretado por sinoviocitos) para disminuir el roce. Secundariamente, la carga es
amortiguada por la matriz sólida de colágeno y PG. La exudación se detiene cuando
el esfuerzo compresivo desarrollado dentro de la matriz sólida es suficiente para
equilibrar el esfeurzo aplicado.
47. La relajación del cartílago frente a la carga ocurre por la redistribución de la matriz
sólida-porosa. Este proceso se detiene cuando el esfuerzo compresivo creado en la
matriz sólida alcanza el esfuerzo generado por el módulo compresivo intrínseco de
la matriz sólida.
48. ARTROSIS
Patología cuya causa puede ser
genética, sistémica (obesidad,
diabetes), biomecánicas, fuerzas
musculares, entre otras.
Los traumatismos, sedentarismo,
envejecimiento o alteraciones
untraarticulares llevan a una
alteración de reflejos propioceptivos
lo que conlleva a una inestabilidad y
alteración de la función articular,
desencadenando en una artrosis.
50. Permiten el movimiento fisiológico de las asociaciones óseas, contacto
permanente de las superficies articulares y evitan la separación de huesos
relacionados aumentando su tensión.
51. La organización de su componente
fibrilar de colágeno y elástico (en
paralelo y disposición helicoidal)
permiten la característica resiliente del
tejido, favorecida por la forma
geométrica e inserción ligamentosa.
El contenido hídrico (70%) es
importante para su lubricación
durante el movimiento.
52. El exceso de carga y el microdaño producido
por las mismas (por histéresis),
desencadenan un proceso inflamatorio en
el tejido, importante para activar los
mecanismos de reparación tisular.
Se puede llegar a desarrollar un proceso
inflamatorio crónico cuando el tejido no se
reposa, recupera y sana adecuadamente.
53. Mediante una serie de receptores
ubicados en los ligamentos, estos
contribuyen a la propiocepción y
kinestesia y podrían jugar un rol
importante en la facilitación o
inhibición de actividades
musculares.
54. La cápsula articular posee 3 capas: capa sinovial
(rodea el lado articular de la capsula y consiste
en dos o tres capas de sinoviocitos), capa
subsinovial (pocos fibroblastos y fibras de
colágeno empaquetadas libremente asociadas a
tejido adiposo) y una capa de tejido conectivo
denso (abundancia de fibroblastos y capilares
dispersos).
56. Comportamiento longitud/tensión de un ligamento. Una vez que todas las fibras
fueron sometidas a elongación, la tensión aumenta rápidamente, lo que significa
una progresiva falla en la configuración fibrilar de la MEC.
57. La etapa de desorganización de
fibras (elongación máxima),
puede ser reversible sólo con la
disminución de la carga y el
descanso del tejido afectado.
58. El fenómeno de tensión-
relajación se refiere a la
disminución de la longitud
frente a una carga constante.
59. La magnitud de la carga ejercida
influye en la longitud adoptada
por el tejido. La baja elongación
del ligamento está asociada a
cargas bajas y viceversa.
Además, un estiramiento
sorpresivo del tejido, puede
exceder la cargabilidad fisiológica
del tejido
60. Un estiramiento mantenido durante Frente a una misma carga, se produce
una determinada carga, se traducirá un aumento en la elongación del
en una disminución del módulo de tejido (histéresis), pero frente a
ésta (fenómeno tensión-relajación). mayor frecuencia, el tiempo de
recuperación tisular será mayor.
La recuperación tisular total puede
lograrse en 24-48 horas, dependiendo
de la carga a la que fue sometido el
tejido durante un día.
61. Una actividad física regulada, aumenta la fuerza de un ligamento y el tamaño y
cantidad del colágeno (aumento metabolismo del colágeno en respuesta al estímulo).
El sedentarismo produce degeneración tisular y afuncionalidad de las fibras de
colágeno, además de una actividad osteoclástica aumentada, lo que difunde el
ligamento en el hueso.
62. ESGUINCE
Torcedura articular
traumática que origina una
distensión o una rotura
completa de los ligamentos
estabilizadores.
Se produce al estirar o forzar
hasta superar el módulo de
deformación plástica de los
ligamentos.
63. Se puede clasificar en esguinces de 1° grado
(microtraumatismos por una pequeña
distención, mantención íntegra de estabilidad
articular), 2° grado (rotura parcial del
ligamento, cierto grado de estabilidad) o 3°
grado (desgarro de ligamentos y cápsula,
inestabilidad articular total).
Los esguinces más comunes son los de
tobillos, seguidos por los de rodilla y
muñeca.
65. Es una delgada lámina celular que recubre la superficie interna de la cápsula
articular, tapiza también las porciones intraarticulares de los huesos, pero no los
cartílagos articulares. Esta constituida por tejido conjuntivo rico en vasos
linfáticos y sanguíneos, secreta el líquido sinovial
66. Posee dos capas:
1. Intima sinovial que contacta con espacio articular y una de células: se
encuentran fibroblastos (sinoviocitos B) con abundante R.E.R y Golgi discreto y
Macrófagos (sinoviocitos A), con mas retículo endoplásmatico.
2. Subsinovial más externa que sirve de soporte a la capa íntima sinovial. Formada
por tejido adiposo, vasos de mayor tamaño, MEC escasa basada en tejido reticular
principalmente. Abundantes adipocitos, fibroblastos, fibrocitos y mastocitos
cercanos a la zona que separa la íntima de esta capa.
67. Los sinoviocitos tipo A son células no fijas que pueden fagocitar células extrañas
y desechos en la cavidad articular y poseen una habilidad presentadora de
antígeno. Derivan de células mononucleares del linaje sanguíneo y pueden ser
consideradas macrófagos residentes (macrófagos tisulares) como las células de
Kupffer a nivel hepático.
68. Los sinoviocitos tipo B se caracterizan por la abundancia de retículos
endoplásmicos rugosos y procesos dendríticos que forman una red regular en la
superficie luminar de la membrana sinovial. Son productores de ácido
hialurónico, colágeno, y fibronectina para el intersticio y el líquido sinovial.
69. El líquido sinovial rellena la cavidad
articular, tiene un color amarillento y
composición similar a la del liquido
intersticial, pero con un componente
especial que es el ácido hialurónico, que
proporciona gran viscosidad; sirve como
lubricante de la articulación y además
colabora en la nutrición del cartílago
articular.
70. La función de la membrana sinovial
es llenar la cavidad articular y actúa
como lubricante, manteniendo al
mínimo la fricción entre los huesos
durante el movimiento o mientras
se soportan pesos, además de
suministrar un medio nutricional
para el cartílago articular.
71. COMPORTAMIENTO BIOMECANICO DEL TEJIDO SINOVIAL
Líquido sinovial sano––comportamiento temporal de una carga de tracción normal
(p) en el cartílago articular de la cadera, y el respectivo estrés de las fibras de
colágeno (σ11f) y en la matriz infiltrada (σ11n).
72. Entre sus características físicas se
destaca su volumen (dependiente del
tamaño de la articulación), color
(normalmente incoloro o ligeramanete
amarillo y transparente), viscosidad
(otorgada por la presencia de ácido
hialurónico) y su densidad (la media es
1,010 g/ml).
Entre sus características químicas
resaltan sus proteínas (valores deben
ser inferiores a 2,5 g /dl. Albúmina en
doble proporción a las globulinas. No
hay fibrinógeno), mucopolisacáridos
(ácido hialurónico), glucosa
(ligeramente inferior a la glicemia),
nitrógeno no proteico (fluctúa entre 20
y 40 mg/dl) y pH (7,4 generalmente).
