Biomecanica del hueso

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Biomecánica del Hueso
1.1 Estructura del hueso.
El hueso se describe como tejido conectivo, siendo el único duro, que actúa como soporte a las distintas estructuras de cuerpo. Está compuesto de diferentes fases líquidas y sólidas.
Compuesto de una fase mineral constituida por cristales de tipo hidroxipatita, con ciertos iones de carbonato.
En vista macroscópica, está compuesto de huesocortical o compacto, y hueso esponjoso o trabecular y un periostio. El hueso trabecular se presenta en las regiones epifisaria y metafisaria de los huesos largos y en el interior de huesos menores y planos. Las trabéculas son celdas trimensionales donde no hay vasos sanguíneos.
Microscopicamente, existen 3 tipos de hueso cortica: Plexiforme, laminar y haversiano.
El hueso plexiforme seencuentra tanto en hueso cortical como en esponjoso, en el crecimiento y después de alguna lesión ósea. Este tipo de hueso es sustituido por laminar cuando se comienza a madurar (no hay este tipo después de los 14 o 16 años). El hueso haversiano es el que corresponde al hueso cortical maduro humano, está organizado para acomodar pequeñas arterias, venas y capilares. Está constituido por osteonas.1.2 Composición del hueso
El tejido óseo está constituido a partes aproximadamente iguales en volumen por una fase mineral, agua y una matriz extracelular de colágeno. Pero esto depende de parámetros como la edad, sexo, patologías, etc.
Las propiedades mecánicas del hueso varían significativamente con el contenido del agua del mismo. Cuando hay una hidratación entre 37 y 48 mg H2O por gramode hueso, el agua pasa de encontrarse ligada a la estructura a encontrarse libre.

1.3 Técnicas experimentales
1.4.1 Conservación del hueso para su ensayo.
Las propiedades in vitro del hueso pueden variar en relación a las propiedades del hueso in vivo pues, se pueden presentar diferencias en minutos. El procedimiento más aconsejable consiste en mantener el hueso húmedo ensuero salino. Si se retira la musculatura antes de congelar, lo cual no es aconsejable, entonces debe envolverse en una gasa con solución salina y colocarse en una bolsa de plástico. Luego, se tiene que refrigerar a -20°C una hora después de excisión. Al descongelarlo, se mantiene en una solución salina.
1.4.2 Medidas de densidad del hueso
Se utiliza el método de Arquímedes, el cual diceque la fuerza de flotación es igual al producto del volumen del fluido desplazado por la densidad del fluido. Se utiliza agua destilada como líquido. La muestra de hueso se pesa suspendida del plato de la balanza, tanto al aire como sumergida al agua. El volumen de la muestra es igual al peso de la misma menos el peso del agua, dividida entre la diferencia del agua.

Otro método es determinar elvolumen de la muestra midiendo sus dimensiones. El problema es que requiere la forma de paralelepípedo.

Se debe de considerar:
* Tanto la densidad del tejido esponjoso como el cortical debería medirse con su hueso en estado normal húmedo.
* La grasa atrapada en los poros, en caso de ser esponjoso
* Que no tenga grasa o hueso esponjoso, en caso de ser cortical
* Existen dostipos de mediciones de densidad del hueso esponjoso: la primera, se puede por Arquímedes, siendo eliminada previamente la grasa y la segunda, el peso de la estructura esponjosa desengrasada dividida por el volumen global de la muestra.
1.4.3 Medida de contenido mineral del hueso
La razón entre la unidad de peso de fase mineral y la unidad de peso de la muestra seca del hueso y se expresacomo porcentaje. El método más usado es la calcinación del hueso (Se seca a temperatura ambiente o en aira a una temperatura de 60°C, se deja secar una semana, luego se calcina a 700°C, el resultado son los minerales/el peso seco de la muestra)

Otra técnica es mediante una solución descalcificantante, Se aconseja usarlo en muestras pequeñas.
Un método indirecto consiste en la medición de la...
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