Tema # 5 Biomecanica del Hueso Flashcards
¿Cuales son las 2 funciones fundamentales del hueso?
- Funciones Mecanicas: Soporte del organismo y proteccion de organos internos.
- Funciones Fisiologicas: Control del metabolismo de calcio fosforo y magnesio
El Hueso esta constituido por:
- Celulas: osteoblastos, osteocitos, osteoclastos
- Sustancia Intercelular:
- Organica: Colageno y glucoproteinas
- Inorganica: Fosfato de calcio cristalizado
Es un tipo de celula que constituye el hueso, es de forma cubica, con citoplasma basofilo, aparato de golgi muy desarrollado y una gran cantidad de RER:
Osteoblasto
¿Cual es la funcion de los osteoblastos?
Son las celulas que producen el hueso. Son responsables de:
- Sintesis y organizacion de colageno
-Sintesis y organizacion de proteinas no colagneas
- Mineralizacion del osteoide
El osteoblasto queda atrapado en el osteoide que el mismo ha ido fabricando y previa mineralizacion de este se convierte en:
Osteocito
Celula constituyente del hueso que se caracteriza por ser la celula que se encuentra dentro del hueso calcificado:
Osteocito
Los osteocitos se conectan entre si a traves de prolongaciones citoplasmaticas, a traves de una red de canales finos en la sustancia intracelular. Este sistema es util para transmitir informacion de un osteocito a otro. ¿Como se llama este sistema?
Canaliculos
Celula constituyente del hueso que se caracteriza por ser una celula multinucleada con capacidad para erosionar hueso y expresar receptores de calcitonina y fosfatasa alcalina y su membrana citoplasmatica tiene un borde en cepitllo
Osteoclasto
¿En donde se localiza el Osteoclasto?
En la superficie osea
El osteoclasto reabsorbe hueso en dos fases, ¿en que consiste la primera fase?
Eliminacion de minerales bombeando hacia el hueso iones H generados por la Anhidridasa Carbonica de su citoplasma
El osteoclasto reabsorbe hueso en dos fases, ¿en que consiste la segunda fase?
Digestion de la matriz organica mediante colagenasas acidas
La sustancia Intracelular se divide en:
1 Sustancia Organica (Colageno y Glucoproteinas)
2 Sustancia Inorganica (Fosfato Calcico)
La sustancia intracelular organica se compone de la siguiente forma:
Colageno Tipo I ( 85-90%)
Proteinas varias: glucoproteinas, osteocalcina, factores de crecimiento (10-15%)
El componente inorganico de la matriz osea esta constituido por:
Fosfato calcico cristalizado (Hidroxiapatita) Ca10(PO4)6(OH)2
La sustancia intracelular osea sin Hidroxiapatita se denomina:
osteoide
¿Quien es el responsavle de las propiedades biomecanicas del hueso?
La matriz osea
El colageno le proporciona al hueso:
flexibilidad y resistencia a la tensión
Las sales minerales le proporcionan al hueso:
dureza, rigidez y resistencia a la compresion
El hueso como estructura esta compuesto por:
hueso cortical, hueso esponjoso, periostio, endostio, vasos sanguineos, nervios, medula osea e inserciones musculares
Los huesos pueden clasificarse en dos tipos:
- Tubulares
- No Tubulares
Los huesos No Tubulares a su vez se pueden dividir en:
- Planos
- Cubiformes
El hueso puede tener dos configuraciones:
- Laminar (Hueso Maduro)
- No Laminar, Plexiforme o en Encaje (Hueso Inmaduro)
Es el tejido oseo laminar de textura densa que rodea el hueso esponjoso. Formado por un sistema de canales que siguen un curso paralelo al eje mayor del hueso (canales longitudinales) rodeados por un cilindro de laminas concentricas entre las cuales se encuentran los osteocitos:
Hueso cortical maduro
¿Que son los Canales de Volkman?
Son canales orientados PERPENDICULARMENTE al eje longitudinal del hueso y que sirven de coneccion entre los canales longitudinales.
¿Que es un sistema de Havers u OSTEONA?
Es la unidad fundamental del hueso. Es una estructura cilindrica compuesta por un canal central que contiene vasos y nervios y esta rodeada por laminas concentricas de sustancia intracelular y osteocitos
¿A que se le conoce como HUESO INTERSTICIAL?
A una porcion de hueso laminar que no posee canal central y cuyas laminillas de colageno calcificado no estan dispuestas de forma concentrica
¿Cuales son las 3 caracteristicas o mecanismos adaptativos que hacen peculiar al hueso?
- No es un tejido que cuando llega a su madurez permanece inerte (Constante cambio- Modelado fisiologico)
- Posee un potencial de regeneracion mayor que cualqueir otro tejido.
- Posee una habilidad especial para mineralizarse
El hueso esta somerido a dos tipos de fuerzas:
- Estaticas: Peso del cuerpo
2.Dinamicas: accion muscular y de los ligamentos
Constituye el elemento pasivo de nuestro aparato locomotor:
El esqueleto
Las fuerzas son transmitidas de un hueso a otro a traves de:
Las articulaciones
Para poder ejercer su funcion el hueso tiene 3 propiedades mecanicas fundamenteales:
- Resistencia
- Rigidez
- Elasticidad
¿Que nos dice la Ley de Hooke?
Que la deformacion del hueso es proporcional a la carga.
Si aumenta la carga, aumenta la deformacion. Al cesar la carga el hueso recupera su forma inicial
¿Que sucede en la region ELASTICA de la curva carga-deformacion del hueso?
Cuando cesa la carga, el hueso recupera su forma inicial
¿Que sucede en la region PLASTICA de la curva carga-deformacion del hueso?
Aunque cese la carga, el hueso no recupera su forma y permanece deformado
La curva carga- deformacion varia en funcion de:
La velocidad con la que se aplica la carga
¿Que sucede cuando aumenta la velociadad de aplicacion de la carga?
El hueso se hace mas resistente
La resistencia del hueso puede valorarse a partir de 3 FACTORES:
- La CARGA que puede resistir el hueso antes de romperse
- La DEFORMACION que soporta antes de romprese
- la ENERGIA que es capaz de almacenarse antes de romperse
El HUESO CORTICAL sometido a traccion es capaz de soportar antes de romperse, una carga equivalente a:
1,400 kp/cm
Como se relaciona el Modulo de Young con la Rigidez de un objeto?
Entre mas alto el modulo de Young, mas rigido es el objeto
¿Que tipo de hueso es mas rigido cortical o esponjoso?
Cortical
Comparando el hueso cortical y el esponjoso cual puede soportar mas carga y cual puede soportar mas deformacion?
Cortical: + Carga
Esponjoso: + Deformacion
El hueso Cortical se fractura cuando su deformacion:
Excede el 2% de su longitud inicial
El hueso esponjoso se fracutra cuando su deformacion:
Excede el 7% de su longitud inicial
Entre el hueso cortical y el esponjoso cual tiene mayor capacidad de almacenamiento energetico?
El esponjoso
¿A que nos referimos al decir que el hueso es un material ANISOTROPICO?
Desde el punto de vista mecanico se comporta diferente en funcion de la direccion de la fuerza que se le aplique. Es mas resistente a la comprension en sentido LONGITUDINAL que radial o tangencial
¿Que tipo de hueso es mas resistente seco o hidratado?
Seco
Tipos de fuerza a las que puede ser sometido un huso:
Compresion, traccion, flexion, cizallamiento y torsion
¿Que es una fuerza de compresion donde tiene lugar la fuerza maxima y cual es un ejemplo?
Cuando dos fuerzas iguales y opuestas se aplican sobre la superficie del hueso.
Maxima fuerza: Perpendicular a la linea de carga
Ej: Aplastamiento Vertebral
¿Que es una fuerza de traccion donde tiene lugar la fuerza maxima y cual es un ejemplo?
Cuando dos fuerzas iguales se aplican en sentido contrario sobre el hueso.
Maxima fuerza: Perpendicular a la linea de carga
Ej: Arrancamiento de la estiloides del 5 mtt por traccion del tendon del peroneo lateral corto
¿Que es una fuerza de Cizallamiento donde tiene lugar la fuerza maxima y cual es un ejemplo?
Cuando las fuerzas se aplican de forma perpendicular a la superficie del hueso.
Maxima fuerza: Paralela a la fuerza
Ej: Fractura intercondilea de femur
Entre las fuerzas de traccion compresion y cizallamiento cual es la fuerza que mejor soporta el hueso cortical
1.Compresion
2.Traccion
3.Cizallamiento
En ese orden
¿Que es una fuerza de flexion y cual es un ejemplo?
Son fuerzas aplicadas sobre el hueso que hacen que este se doble sobre su eje mayor
Ej: EDR
¿Que es una fuerza de torsion y cual es un ejemplo?
Fuerzas aplicadas sobre el hueso que tienden a hacerlo rotar sobre su eje.
Ej: Espiroidea de tibia
¿A que nos referimos cuando hablamos de una Fractura por FATIGA?
Normalmente el hueso se fractura cuando una carga aplicada sobre el excede su resistencia. Sin embargo, tambien puede fracturarse con una carga inferior a su resistencia si esta se aplica de forma repetitiva. A esta ultima situacion se le conoce como factura por FATIGA
Las propiedades mecanicas del hueso pueden verse influenciadas por diversos factores:
- Tamaño y forma del hueso
- Composicion
- Actividad muscular
¿Que es la ley de WOLF?
El hueso adapta su tamaño y forma a las solicitaciones mecanicas que recibe
Celulas formadoras de hueso que regulan la accion de los osteoclastos:
Osteoblastos
Los OSteoblastos son estimulados por las siguientes sustancias:
PTH, Vitamina D, estrogenos, BMP, PDGF, IGF, TGF-B
Los OSteoblastos son inhibidos por las siguientes sustancias:
TNF, Peroxido de hidrogeno, Povidona yodada, esteroides, inhibidores de COX2
¿Cual es la funcion de la Osteoprotegerina?
Inhibir la activacion y formacion de Osteoclastos
Son celulas derivadas de Osteoblastos que mantienen la masa osea:
Osteocitos
Los OSteocitos son estimulados por:
Calcitonina
Los Osteocitos son inhibidos por:
PTH y Bifosfonatos
Son celulas multinucleadas, absortivas, que se caracterizan por tener un borde en cepillo:
Osteoclastos
Dentro del hueso, especificamente en que lugar encontramos a los osteoclastos:
Laguna de Howship
Sustancias que secretan los Osteoclastos para favorecer la resorcion osea:
- Anhidridasa Carbonica
-Hidrogeno
-Catepsina K
Los Osteoclastos son estimulados por las siguientes sustancias:
RANKL
IL-1
PTH
Los Osteoclastos son inhibidos por las siguientes sustancias:
Calcitonina
Bifosfonatos
il-10
OPG
¿En donde encontramos medula osea roja?
Huesos planos y epifisis/metafisis de huesos en niños.
Cumple una funcion hematocitopoyetica
¿En donde encontramos medula osea amarilla?
Diafisis de huesos largos
¿Cual es el modulo de young en el hueso cortical?
20 Gpa
¿Cual es el modulo de young en el hueso trabecular o esponjoso?
1Gpa
El “Cutting Cone” esta compuesto por 3 zonas
Cutting zone
Reversal Zone
Closing Zone
