Hamill. Biomecánica_5ed

Capítulo 2 Consideraciones esqueléticas para el movimiento 51

y el hueso subcondral subyacente permanece activa, y es causal por el cambio gradual en la forma de la articulación con el enve- jecimiento. La cantidad de crecimiento del cartílago es regulada por la tensión compresiva, y entre más altas son las presiones de contacto en la articulación, más grueso es el cartílago. En las actividades cotidianas a lo largo de la vida, los cambios en el uso de las articulaciones pueden causar un cambio en el cartílago, resultando en adelgazamiento o engrosamiento. Si el daño del cartílago es menor, puede curarse y responder bien a esfuerzos de alta repetición y baja carga. Los defectos condrales graves pueden tratarse con procedimientos de micro- fractura, un proceso de estimulación de la médula ósea o el pro- cedimiento de implantación de condrocitos autólogos de la matriz (ICAM), en el que se extrae cartílago sano de una zona no portante de la rodilla del paciente. Los condrocitos se culti- van y se siembran en una membrana de colágeno para implan- tarlos en la zona del defecto (7). El procedimiento ICAM ha dado buenos resultados clínicos. También se han utilizado los trasplantes de menisco, pero aún se desconocen los resultados a largo plazo debido a la remodelación continua que se produce en el trasplante (48). Fibrocartílago Otro tipo de cartílago es el fibrocartílago , el cual se ubica a menudo donde el cartílago articular se encuentra con un tendón o ligamento. El fibrocartílago actúa como un intermediario entre el cartílago hialino y los otros tejidos conjuntivos. El fibrocartí- lago se encuentra donde se requieren tanto fortaleza de tensión como la capacidad de soportar altas presiones, como en los dis- cos intervertebrales, la mandíbula y la articulación de la rodi- lla. Una estructura de fibricartílago se denomina como un disco articular, o menisco . Los meniscos también mejoran el ajuste entre los huesos que se articulan y que tienen formas ligeramente diferentes. Los desgarros en los meniscos por lo general ocurren durante un cambio brusco de dirección con todo el peso cargado sobre una extremidad. La compresión y la tensión resultantes sobre el menisco desgarran el fibrocartílago. El desgarro en sí no se asocia con dolor; más bien, los puntos de unión periféricos son los sitios de irritación y de sensibilidad o dolor resultantes por la lesión. La presión sobre los nociceptores , las terminaciones de las células nerviosas que inician la sensación de dolor, aumenta con la inflamación y también pueden provocar dolor. Un ligamento es una banda corta de tejido conjuntivo fuerte que une hueso con hueso y está formado por colágeno, elastina y fibras de reticulina (64). El ligamento por lo general pro- porciona apoyo en una dirección y a menudo se mezcla con la cápsula de la articulación. Los ligamentos tienen la función de estabilizar pasivamente las articulaciones y guiarlas a lo largo de la amplitud del movimiento cuando se aplica una carga. También se deforman bajo una carga constante, lo que puede provocar laxitud articular y el ligamento contribuye a un sis- tema de retroalimentación cuando se tensa (19). Los ligamentos pueden ser capsulares, extracapsulares o intraar- ticulares. Los ligamentos capsulares son solo engrosamientos en la pared de la cápsula, como los ligamentos glenohumerales en la parte frontal de la cápsula del hombro. Los ligamentos extracap- sulares yacen por fuera de la propia articulación. Los ligamentos colaterales encontrados en numerosas articulaciones son extra-

capsulares (es decir, el ligamento colateral peroneo de la rodilla). Por último, los ligamentos intraarticulares , como los ligamen- tos cruzados de la rodilla y el ligamento transverso en la cadera, se localizan dentro de la articulación. Los ligamentos, los tendones, la piel y otros tejidos como la fascia están compuestos principalmente por fibras de colágeno de tipo I que proporcionan sustancia y fuerza a los tejidos. Las diferencias de función entre estos tejidos son atribuibles al núme- ro de fibras de colágeno y a su organización. Por ejemplo, las fibras de colágeno de la piel en la dermis están organizadas en una estructura de tejido de cesta en la que las fibras de colágeno se cruzan entre sí en ángulos de 90° (49). Sea cual sea la dirección en la que se estire la piel, las fibras de colágeno pueden resistir. En los tendones y ligamentos, las fibras de colágeno se organizan en grupos de fibras de colágeno paralelas. La disposición varía en función de las características de la articulación. La orientación de las fibras del tendón es mayoritariamente paralela, mientras que las fibras de los ligamentos se alinean en diferentes direccio- nes. Por ejemplo, las fibras del tendón rotuliano van paralelas a lo largo, mientras que el ligamento colateral medial tiene fibras de colágeno orientadas en diferentes direcciones para tener en cuenta la estabilización necesaria en los cambios de posición de la articulación. Esto permite que algunas fibras se tensen o aflojen en función de la posición y las fuerzas aplicadas (19). El estrés máximo que un ligamento puede soportar está rela- cionado con su área de corte transversal. Los ligamentos mues- tran un comportamiento viscoelástico, lo que ayuda a controlar la disipación de energía y controla el potencial de lesión (5). Los ligamentos responden a las cargas al volverse más fuertes y rígi- dos con el paso del tiempo, lo que demuestra una respuesta tanto dependiente del tiempo como una respuesta tensión-deforma- ción no lineal. Las fibras de colágeno en un ligamento están con- figuradas de forma que el ligamento pueda manejar tanto cargas tensiles como cargas de cizallamiento; sin embargo, los ligamen- tos están mejor adaptados para la carga de tensión. En la figura 2-38 se presenta un ejemplo de comportamiento viscoelástico. Las fibras de colágeno en un ligamento tienen una configu- ración casi paralela. Cuando están sin carga, tienen una con- figuración ondulada o rizada. A niveles de tensión bajos, la

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LIGAMENTOS Figura 2-38. La curva de tensión-deformación para un ligamento. En la región del ortejo, las fibras de colágeno del ligamento son ondula- das. Las fibras se rectifican en la región lineal. En la región plástica, algunas de las fibras de colágeno se rompen. (Adaptada con autori- zación de Butler, D. L., et al . [1978]. Biomechanics of ligaments and tendons. Exercise and Sports Sciences Reviews , 6:125-181). SAMPLE 40 20 2 4 6 8 Tensión (MPa) Ortejo Lineal Falla Deformación (%)