milagro vargas adriana sinning maría fernanda aguilar amelia torres isabel quintero
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Biomecánica de los huesos
Milagro VargasAdriana sinning
María Fernanda AguilarAmelia torres
Isabel quintero
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• El sistema esquelético esta compuesto por los huesos, que unidos a las articulaciones, confieren a este sistema sus funciones básicas de sostén y movilidad del cuerpo humano
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HUESOS
• El hueso es el único tejido cuya responsabilidad principal es soportar las cargas mecánicas de las que es objeto el cuerpo
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COMPOSICION Y ESTRUCTURA DEL TEJIDO OSEO
• INORGÁNICO 60%: dureza y rigidez hidroxiapatita (calcio y fosforo) mg,na,k,cl• ORGÁNICO 30%:flexibilidad y resistencia tensil fibras colágenos células Oseas• AGUA 10%
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huesos
Desempeñan dos tipos de funciones:
• 1) MECANICAS: ES SOPORTE Y PROTECCION DE ORGANISMOS INTERNOS
• 2) FISIOLOGICAS: controla el metabolismo de calcio, magnesio y fosforo, producción de células
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El hueso como estructura
• El hueso posee propiedades mecánicas que se pueden estudiar desde un punto de vista macroscópico y microspicopicas
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MACROSCÓPICAMENTE
• La forma de los huesos refleja una adaptación a cargas estáticas y dinámicas, así como su función de protección y soporte de órganos.
• El hueso está compuesto de hueso compacto y esponjoso. Puede considerarse que es un continuo entre un material menos a uno más poroso.
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MICROSCÓPICAMENTE
• Depende de la organización del colágeno, de la organización de la hidroxiapatita y de la organización de los vasos sanguíneos
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A pesar de las diferencias en la forma macroscópica el hueso presenta una configuración estructural
microscópica semejante con independencia de que sea cortical o esponjoso
• Configuración laminar ( hueso maduro)• Configuración no laminar o en encaje ( hueso
inmaduro)
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CARACTERISTICAS BIOMECANICAS HUESO MADURO O CORTICAL
• tejido altamente especializado• en mayor proporción en la diáfisis• proveer resistencia y rigidez al sistema
esquelético• baja elasticidad• soporte gran cantidad de cargas antes de la
falla
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CARACTERISTICAS BIOMECANICAS HUESO ESPONJOSO MADURO
• es mas débil , menos rígido y denso que el hueso compacto
• se ubica en mayor proporción en las epífisis• formado por traveculas que conforman una
estructura en malla• traveculas se adaptan al estrés, por
disposición del colágeno
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BIOMECANICA DEL SISTEMA DE TRAVECULAS
• Distribuyen las cargas en las epífisis• Transmiten las cargas• Las traveculas se disponen en dirección de las
cargas• Tejido especializado en soportar cargas
compresivas
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Hueso inmaduro
• Las fibras colágenos mineralizadas no guardan ningún paralelismo entre ellas . Esta clase de hueso es el que primero aparece en cualquier tipo de osteogenesis que mas tarde es remplazado por hueso laminar
• En el cuerpo adulto desaparece pero puede reaparecer en fracturas, tumores óseos o en cualquier situación de aumento en la producción de matriz ósea.
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PROPIEDADES MECÁNICAS
• Fuerza • Rigidez• Estas dos características pueden
entenderse mas fácilmente examinando el comportamiento de los huesos bajo cargas la cual causa una deformación .
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• Las propiedades mecánicas difieren en :• Huesos cortical: mas rígido soportando mayor
solicitación pero menos deformación hasta fracturarse
• Hueso esponjoso: soporta hasta un 50% de deformación . Tiene una gran capacidad de almacenamiento de energía
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• Las fuerzas y momentos se pueden aplicar a una estructura en varia direcciones produciendo:
• Tensión• Compresión• Flexión• Cizalla• Torsión• Carga combinada
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TENSIÓN• Durante la carga tensil cargas iguales
y opuestas se aplican hacia afuera de la estructura, y la solicitación y deformación tesil se produce en el interior de la estructura.
• Bajo carga tensil la estructura se alarga y se estrecha.
• Las fracturas se pueden observar en huesos con una gran proporción de hueso esponjoso
• (calcaneo)
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COMPRESIÓN
• Se aplican cargas iguales, opuestas hacia el hueso y la solicitación y deformación se produce en el interior del hueso
• Se encuentran comúnmente en las vertebras que están sometidas a intensas cargas
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cizalla
• Se realiza una carga paralela a la superficie de la estructura.
• Un hueso sometido a esta fuerza se deforma internamente de una manera angular
• Siempre que una estructura es sometida a cargas tensiles y compresivas se produce una solicitaciones en cizalla
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FLEXIÓN
• Las cargas se aplican de modo que se genera una flexión donde se somete a una combinación de tension y compresión.
• Es un esfuerzo a que esta sometido un cuerpo cuando las fuerzas externas tiene una curva y hace que el hueso se doble sobre su eje mayor.
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TORCION
• Se aplica una carga a un hueso de tal forma que causa un giro sobe un eje y se produce un momento dentro de la estructura, la solicitación en cizalla se distribuye por todo el hueso
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Carga combinada
• El hueso esta sometido a diferentes patrones de carga durante la actividad física comunes como caminar, correr. Una fractura constantemente es producida por una combinación de cargas
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• Si una carga en una dirección conocida se aplica en un hueso , la deformación puede ser medida y representada en una curva de
carga- deformación.
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LEYES DEL DISEÑO OSEO• DELPECH: mayor presiones sobre cartílago,
inhibe crecimiento• JANSEN: el diseño interno es en dirección de
las presiones funcionales• JONES: no siempre la presión constante
estimula al hueso, a veces hay reabsorción ósea
• Hueter–Volkman: presiones intermitentes estimulan el crecimiento oseo
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GRACIAS