Page 1

Departament de Fisioterapia

BIOMECÀNICA I FÍSICA APLICADA Teoría Grupo B ANNA ARNAL GÓMEZ CURS ACADÈMIC 2010/2011 Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


BIOMECÀNICA

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


PROGRAMA BIOMECÀNICA Tema 1. Biomecànica de l’os. Tema 2. Biomecànica del cartílag articular. Tema 3. Biomecànica de tendons i lligaments. Tema 4. Biomecànica del múscul esquelétic. Tema 5. Biomecànica dels nervis perifèrics.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Tema 1. Biomecànica de l’Os.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Objectius

 Aproximar-se al concepte de biomecànica i la seua aplicació a la fisioteràpia.  Conèixer la composició de l’os.  Conèixer les propietats biomecàniques de l’os

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Conceptes bàsics

La BIOMECÀNICA és una rama de la bioenginyeria i la enginyeria biomèdica, que utilitza les aplicacions de la mecànica clàssica per a l'anàlisi dels sistemes biològics i fisiològics. Mecànica dels sòlids rígids o Estàtica o Cinemàtica o Dinàmica  Mecànica dels sòlids deformables  Mecànica dels fluids

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Conceptes bàsics

La terminologia i els conceptes bàsics de la mecànica i la física s’utilitzen per a descriure les forces internes del cos humà.

 Unitats del SI  Magnituds escalars, vectorials  Vector força  Vector moment  Lleis de Newton  Diagrames de cossos lliures  Condicions per a l’equilibri  Estàtica  Deformacions elàstiques i plàstiques  Viscoelasticitat

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Biomecànica del sistema musculesquelètic

EctodermS.N.C., epidermis, tub neural (estructures que mantenen contacte amb l’exterior) Mesoderm: sistema múscul-esquelètic Endoderm: sistema gastrointestinal, respiratori, vejiga, oít intern, faringe, tiroides, fetge, pàncrees.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Sistema esquelétic

Ossos llargs Ossos curts Ossos plans

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.1 Composició de l’os

 Cèl·lules

 Matriu óssia extracel·lular o Component orgànic o Component inorgànic

 Aigua

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.1 Composició de l’os

 Cél·lules 1.-OSTEOBLAST 2.-OSTEOCIT 3.-OSTEOCLAST 4.- CÉLULES INDIFERENCIADES (OSTEOPROGENITORES) PROCES DE MODULACIÓ Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.1 Composició de l’os

 Matriu óssia extracel·lular 1.-COMPONENTE INORGÀNIC (45%)  DURESA I RIGIDESA PORCIÓ MINERAL: Ca i P Reserva minerals. Combina amb matriu orgànica.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.1 Composició de l’os

 Matriu óssia extracel·lular 2.-COMPONENT ORGÁNIC (35%)  FLEXIBILITAT I RESISTÈNCIA 2.1.-COLAGEN TIPUS I (95%) Porció Fibrosa Matriu Extracel·lular. 2.2.-SUST. FONAMENTAL. (5%). GAGs-actúen coma Ciment.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.1 Composició de l’os

 Aigua AIGUA (20%). 85% MATRIU ORGÀNICA (al voltant Fr. Colagen) 15% Canals i Cavitats.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os Nivell microscòpic SISTEMA DE HAVERS / OSTEONA • Canal Haversià: vasos sanguinis + fibres nervioses. • Lámines concèntriques de matriu mineralitzada: – Lagunes: tenen una cèl·lula òssia u osteocit – Canalículs: conecten les lagunas • Línia de ciment (GAG)

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Nivell macroscópic

Os cortical Os esponjos

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Nivell macroscópic Cortical: Estructura d’ osteona Esponjós: format per trabècules primes (malla), sense canal de Havers. Entre les trabècules està la mèdula rotja.

Grau Porositat : 5-30 % H. Cortical ---- 30-90 % H. Esponjós

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


1. Composició i estructura de l’os 1.2 Estructura de l’os

Tot envoltat pel Periosti: Permeable als vasos sanguinis i fibres Nervioses Recobreix l’os sencer menys la zona articular i la inserció de lligaments i tendons.

En ossos llargs: Endosti

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


2. Propietats biomecàniques de l’os Ordre jeràrquic 1º Nivel

Fibres Colagen Mineralitzades

2º Nivel

Lámines concèntriques Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]

3º Nivel

Diferenciació cortical-esponjós


2. Propietats biomecàniques de l’os

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os El aparell locomotor procedeix del mesoderm i representa aproximadament dos tercis del peso de nuestro cuerpo.

Mesodermo:

 paraxial o esclerotomo o miotomo  lateral El blastema en qualsevol cas: mesénquima.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Osteogènesi

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Osteogènesi  Membranosa: Ossos plans como el crani, pelvis, clavícula (ossificació membranosa, no epifisi) Es poden distingir els següents pasos: - Célul·les mesenquimatoses  osteoblasts  centre d’osificació - Els osteoblasts segreguen matriu òssia i fibrilles de colagen. -Quan estan rodejats per complet per matriu óssia, els osteoblasts es transformen en osteocits formant lagunes i canalículs entre ells. -Depósit de calci i de sals minerals enduriment la matriu óssia Una vegada format, l’oss plà creix de tamany mitjançant l’adicció de mes oss per les vores. Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Osteogènesi  Endocondral: Formació ossos llargs (plat epifisial). Canvi de cartílag a os.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Osteogènesi

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Osteogènesi

Resistència tendons i lligament major que Epífisi Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Modelació óssia Els primers anys de vida te lloc una maduració esquelètica que permet evolucionar des de l’alineació fetal a l’alineació esquelètica madura.

Quan mes jove és l’oss, mes cartilaginós i moldeable és baix les càrregues. Quan l’oss s’ossifica menys moldeable és, i més notables son les carregues.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Modelació óssia Mecanismes de moldeament esquelètic  GENÉTIC:La genètica determina una configuració óssia determinada.  GRAVETAT: Constantment estem sotmesos a la força de la gravetat.

Les forces aplicades durant temps sobre l’os inmadur i les estructures del teixit blan acaben produint variacions sobre el sistema múscul-esquelètic. Les forces que actuen sobre l’os són les que determinen la seua forma final.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Modelació óssia  Tensió, ex. tensió aplicada pel glúteo medi sobre el trocánter.  Compresió, ex. canvis en l’orientació de les tibies en el sentit del varo i valgo durant el creixement normal  Torsió, ex. torsió del fémur

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Creixement de l’os Per qué s’ha de modelar l’esquelet?

 Per convertir l’esquelet intruterin en uno capaç de soportar la vida en posició erecta.  Per orientar les unions musculars optimizant els vectors de força i minimizant el coste energètic.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4. Propietats biomecàniques de l’os adult

1.-BIOMECÀNICAMENT: MATERIAL BIFÁSIC: 1ª) SUBSTÀNCIA MINERAL. 2ª) COLAGEN i SUST. FONAMENTAL. 2.-FUNCIONALMENT: Propietats MECÀNIQUES: 1ª) FORÇA 2ª) RIGIDESA

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

CORBA CÀRREGA-DEFORMACIÓ

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

CORBA CÀRREGA-DEFORMACIÓ FORÇA, determinada per:

1.- CÀRREGA abans del fallo (punt C). 2.- DEFORMACIÓ abans del fallo (punt C). 3.- ENERGIA abans del fallo (ària punt C).

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

CORBA CÀRREGA-DEFORMACIÓ RIGIDESA, determinada per: 1.- PENDENT en la regió ELÀSTICA. Mòdul Young o Elástic ( stress/strain)

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

La corba càrrega-deformació serveix per a determinar les propietats mecàniques d’estructures completes ajuda a l’estudi del comportament de la fractura i la reparació i la resposta a la solicitació física.

Però, per caracteritzar una estructura en termes del material del que està composta  estandardització de condicions de medició del tamany i forma dels especimens de medició. Corbes solicitació-deformació (stress-strain) – Solicitació (Stress) : càrrega/ unitat de superfície. – Deformació (Strain): canvis en les dimensions de la mostra en resposta a l’aplicació de càrregues externes.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult Estandardització Corbes solicitació-deformació (stress-strain) – Solicitació (Stress) : càrrega / unitat de superfície N / cm2. N / m2 o Pa. MN / m2 o Mpa. – Deformació (Strain): canvis en les dimensions de la mostra. Tipus: 1) Strain LINIAL. Canvi de longitud. Percentatge. 2) Strain CISALLA. Canvi Angular. Radians Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

Els valors de sol·licitació i deformació poden ser obtinguts per a l’os col·locant un espècimen estandarditzat de teixit osi en un suport aplicant-li càrrega fins al col·lapse.

Els valors poden ser representats en una corba solicitaciódeformació.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult Les regions de la corba són similars a les de la corba càrregadeformació. Regió elàstica  no deformación permanent. Regió Plàstica  part de la deformació és permanent. Energia zona baix de la corba. Rigidesa pendent de porció elástica

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

Deguda a l’arquitectura interna complexa i a que el material no és homogeni, és considera als teixits humans com ANISOTRÒPICS

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

Os

Rigidesa

Stress

Strain

Cortical

++++

++++

+ (2%)

Esponjós

++

+

+++(75%)

per la seua Estructura: gran Capacitat Emmagatzematge ENERGIA

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

En funció del grau de deformació abans del col·lapse, els materials es classifiquen en: - Fràgils o vidriats - Dúctils.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

COMPORTAMENT DESRÉS FRACTURA FRÀGIL O VIDRIAT

DÚCTIL

OS: 1) Ossos Joves són més dúctils. 2) Os és més fràgil a major velocitat de càrrega.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult

Ductilitat: capacitat d'un material de ser allargat baix una força. – Si té poca ductilitat: trencadiç i amb poca resistència a impactes. – En la infància es deformen abans que es trenquen

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. Creixementbiomecàniques de l’os de l’os adult H. CORTICAL Diàfisi FEMORAL HUMANA

Comportament

ANISOTRÓPIC

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmés l’os adult a diferents modes de càrrega

Forces i moments que s’apliquen a una estructura:

Tensió Compressió Flexió Cisalla Torsió Càrrega combinada

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmés l’os adult a diferents modes de càrrega Tensió

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmés l’os adult a diferents modes de càrrega Tensió  STRESS TENSIL MAX. Es produeix en el Plànol PERPENDICULAR a la càrrega.  MECANISME DE FALLO: SEPARACIÓ LINIES DE CIMENT TRACCIÓ CAP A FORA DE LES OSTEONES  CLÍNICAMENT: Fractura BASE 5º META .x P.L.C. Fractura CALCANI x TRICEPS

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmés l’os adult a diferents modes de càrrega Tensió

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmés l’os adult a diferents modes de càrrega Compressió

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Compressió

STRESS COMPRESIU MAX. Es produeix en el plànol PERPENDICULAR a la Càrrega.  MECANISME DE FALLO: Crack oblicu principalment de las osteones  CLÍNICAMENT: Fractura VERTEBRES.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Compressió

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Cisallament

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega

Cisallament

SENSE CÀRREGA

BAIX CÀRREGA de CISALLAMENT

Es deforma Interna/ d’una forma ANGULAR

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Cisallament

CÀRREGA COMPRESS IVA

NORMAL CÀRREGA TENS I L

Produeix Stress CISALLAMENT

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Cisallament

FRACTURES CÓNDILS Os esponjós Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Inclinació

DISTRIBUCIÓ STRESS TENSIL I COMPRESSIU

SOBRE EIX NEUTRAL Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Inclinació

LA MAGNITUD DEL STRESS ÉS PROPORCIONAL a la DISTÀNCIA DES DE L’EIX.  OS ÉS ASIMÈTRIC, EL STRESS TENSIL I COMPRESSIU NO SÓN IGUALS.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Inclinació TIPUS D’INCLINACIÓ

4 PUNTS

3 PUNTS

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Inclinació

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Torsió EIX NEUTRAL C

DISTRIBUCIÓ STRESS CISALLAMENT Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]

P


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Torsió OS CARREGAT EN TORSIÓ

CISALLAMENT COMPRESSIÓ

TENSIÓ

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Torsió STRESS CISALLAMENT MAX. Es produeix en els plànols PERPENDICULARS a l’eix de l’os.

PARAL·LELS

STRESS TENSILS I COMPRESSIUS MAX. Es produeixen en els Plànols DIAGONALS a l’eix de l’os.  Mecanismo de Fallo: 1º Crack Inicial PARAL·LEL a l’eix de l’os.. 2º Crack al llarg del plànol Stress Tensil Max. Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]

i


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Torsió

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues Os esponjós: Disenyat per a absorbir energia procedent d’impactes sobre les Articulacions

Os Cortical: Manté la resistència, s’adapta a deformacions en flexió, compressió, tracció. Resistència Global  Es deu a la quantitat de fibres de colàgen amb disposició Transversal Unint les diferents Osteones Exercici Físic (Entrenament) Benefici  Cohesiona les làmines òssies transversals degut als Estímuls Mecànics que reben Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

CORTEX ANTEROMEDIAL

H.TIBIA ADULTA HUMANA

Apoyo

Oscilación

Despegue

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

CORTEX ANTEROMEDIAL

H.TIBIA ADULTA HUMANA

Contacto Despegue Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


3. Propietats 4. 4.1 Creixement Comportament biomecàniques de l’os de l’os adult de sotmes l’os adult a diferents modes de càrrega Combinació de càrregues

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.2 Influència de l’activitat muscular sobre la distribució del stress en l’os adult

H. TIBIA CARREGADA INCLINACIÓ ( 3 PUNTS)

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.2 Influència de l’activitat muscular sobre la distribució del stress en l’os adult

H. CAP FEMORAL Carregat en INCLINACIÓ

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.2 Influència de l’activitat muscular sobre la distribució del stress en l’os adult

H. FEMUR CARREGAT EN FLEXIÓ

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.2 Influència de l’activitat muscular sobre la distribució del stress en l’os adult EFECTE VIGA COMPOSTA

1.- Augmenta Secció Total. 2.- Desplaçar l’eix fora de l’os . 3.- Disminuir el valor total de les tensions . 4.- Anular efectes perillosos determinades tensions .

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.2 Influència de l’activitat muscular sobre la distribució del stress en l’os adult

CO-CONTRACCIÓ

Augmenta diàmetre general (protecció) i rigidesa. Fractura  assegura proximitat segments  afavoreix cicatrització. Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.3 Freqüència de càrrega en el os Os  material viscoelàstic

Efecte de la velocitat (tasa de càrrega) La deformació diaria in vivo pot variar considerablement. Velocitat (tasa de deformació) per a la: - marxa lenta és de 0,001 per segon - carrera lenta és de 0,03 per segon

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.3 Freqüència de càrrega en el os Tasa de Deformació Humans

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.3 Freqüència de càrrega en el os

Efecte de tasa de càrrega Trascendència clínica: Influeix en el patró de fractura i en la quantitat de dany de teixits tous en la fractura. Al fracturar-se, l’os llibera la energia emmagatzemada: -Tasa de càrrega baixa: la energia es disipa formant un sol badall i teixits tous estaran intactes, poc o nul desplaçament ossi. -Tasa de càrrega alta: la energia no es disipa suficientment ràpid i es produeix la fractura conminuta i dany extens de teixits ossis.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.3 Freqüència de càrrega en el os Tipus de fractures en funció de la tasa de càrrega Fractura de baixa energia: ex. Torsió en l’esquí Fractura de alta energia: ex. Fractures per accident de tràfic Fractura de molt alta energia: ex. Disparo amb bala d’alt calibre

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.4 Fatiga de l’os adult sotmés a càrregues repetitives FRACTURA de FATIGA. CORBA de FATIGA

 quantitat de càrrega  Nº de repeticions  Nº de aplicacions en un temps donat (freqüència)

CÀRREGA

El procés de fatiga ve determinat per:

Quan el procés de remodelació es sobrepasat pel procés de fatiga  fractura de fatiga REPETICIÓ Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.4 Fatiga de l’os adult sotmés a càrregues repetitives FRACTURA de FATIGA.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.4 Fatiga de l’os adult sotmés a càrregues repetitives FRACTURA de FATIGA.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.4 Fatiga de l’os adult sotmés a càrregues repetitives FRACTURA de FATIGA. FRACTURA OBLICUA

FRACTURA TRANSVERSA

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic En TENSIÓ I COMPRESSIÓ són Proporcionals: 1.-ÀRIA de la SECCIÓ TRANSVERSAL

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic En INCLINACIÓ són Proporcionals: 1.-ÀRIA de la SECCIÓ TRANSVERSAL. 2.-DENSITAT del teixit Ossi al voltant EIX.

3.- LONGITUT de l’os.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic En TORSIÓ són Proporcionals: 1.-ÀRIA de la SECCIÓ TRANSVERSAL. 2.-DISTRIBUCIÓ del teixit Ossi al voltant de l’EIX.

TIBIA Baix càrrega TORSIONAL

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]

Moment polar de inèrcia


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic CONCENTRACIÓ de STRESS AL VOLTANT d’un DEFECTE

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic

TIBIES HUMANES ADULTES

NORMAL

SECCIÓ OBERTA

TEST de TORS IÓ “ in vitro”

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.5 Influència de la geometria de l’os sobre el seu comportament biomecànic Corba CÀRREGA - DEFORMACIÓ

O. TIBIA HUMANA Testada baix TORSIÓ

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.6 Remodelació òssia

LLEI DE WOLFF: L’OS ES DEPOSITA ON ES NECESSITA I ES REABSORBEIX ON NO ES NECESSITA

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.6 Remodelació òssia

El desús o la inactivitat tenen efectes perjudicials sobre l’esquelet. -Repòs en el llit 1 semana  disminució de la masa òssia d’un 1% Inmovilització total o parcial  reabsorció de teixit i disminució de característiques mecàniques de l’os.

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.6 Remodelació òssia Corba CÀRREGA - DEFORMACIÓ

L5 a L7 en MONOS RHESUS Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


4.6 Remodelació òssia

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


5.Canvis degeneratius en l’os associats a la edat

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


5.Canvis degeneratius en l’os associats a la edat

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


5.Canvis degeneratius en l’os associats a la edat Corba STRESS - STRAIN

O. TIBIA HUMANA Testada baix TENSIÓ Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


5.Canvis degeneratius en l’os associats a la edat

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]


Ja està este tema!

Biomecànica i Física aplicada 2010/2011 [Anna Arnal Gómez]

Biomecanica  

fisica del hueso

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you