Hamill. Biomecánica_5ed

Capítulo 2 Consideraciones esqueléticas para el movimiento 27

Esquema

MEDICIÓN DE LAS PROPIEDADES BIOMECÁNICAS DE LOS TEJIDOS ÓSEOS Análisis estructural básico CARACTERÍSTICAS BIOMECÁNICAS DEL HUESO Función del tejido óseo Composición del tejido óseo Estructura macroscópica del hueso Formación de hueso PROPIEDADES MECÁNICAS DEL HUESO Fortaleza y rigidez del hueso Cargas aplicadas sobre el hueso

Fracturas por esfuerzo

CARTÍLAGO

Cartílago articular Fibrocartílago

LIGAMENTOS ARTICULACIONES ÓSEAS Articulación diartrodial o sinovial Otros tipos de articulaciones Osteoartritis APLICACIONES CLÍNICAS Masaje de fricción cruzada Síndrome Ehlers-Danlos

rial reacciona a la falta de estrés diario. La figura 2-3 ilustra las relaciones tensión-deformación de los huesos de las vértebras de macacos Rhesus normales versus aquellos que han sido inmovi- lizados (35). Se puede realizar un análisis de tensión-deforma- ción con una fuerza que jala (distensión), una fuerza que empuja (compresión) o una fuerza de cizallamiento (empujar o jalar sobre la superficie del material). Este libro solo trata las relacio- nes tensión-deformación de distensión y compresión.

MEDICIÓN DE LAS PROPIEDADES BIOMECÁNICAS DE LOS TEJIDOS ÓSEOS

El hueso, el tendón, el ligamento y el músculo son algunas de las estructuras básicas que componen al cuerpo humano. Las pro- piedades mecánicas de estos tejidos son de gran interés para los biomecanicistas. En general, al analizar las propiedades mecáni- cas de dichas estructuras, se identifican las fuerzas externas que se aplican sobre la estructura y se relacionan con la deformación resultante de la estructura. La capacidad de una estructura para resistir la deformación depende de la organización del material del que está compuesta y de su forma en general. Por lo tanto, este tipo de análisis es importante ya que proporciona informa- ción acerca de las propiedades biomecánicas de la estructura que pueden influenciar su función. La fuerza aplicada para deformar una estructura y el cambio de forma resultante se denominan tensión y deformación , respecti- vamente. Para permitir la comparación de estructuras de dife- rentes tamaños, la tensión y la deformación son cantidades a escala de la fuerza aplicada y la deformación de la estructura, de manera respectiva. Los valores de tensión y deformación se miden utilizando una máquina que puede aplicar ya sea disten- sión (tensión al tensar) o deformación (tensión al empujar) sobre la estructura. En la figura 2-1, la celda de carga mide la disten- sión, o fuerza de tirón, aplicada sobre el tendón y el extensióme- tro mide la longitud a la que se estira el tendón. El activador es un motor que inicia la distensión sobre el tendón. La figura 2-2 muestra una configuración similar para determinar la tensión de compresión sobre un pie amputado. La gráfica que relaciona la tensión con la deformación es la curva de tensión-defor- mación de una estructura. Se puede utilizar un análisis de ten- sión-deformación para discernir la forma en la que un material cambia con la edad, la forma en la que los materiales reaccionan a diferentes aplicaciones de fuerza, y la forma en la que un mate- SAMPLE Análisis estructural básico TENSIÓN Y DEFORMACIÓN Activador Extensiómetro Pinza Celda de carga Tendón Figura 2-1. Una máquina de prueba que determina las propieda- des tensión-deformación de un tendón. El activador estira el tendón. (Reimpresa con autorización de Alexander, R. M. [1992]. The Human Machine . NewYork: Columbia University Press).