7 biomecanica de ligamentos nervios y t
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Biomecánica de Ligamento, Nervio
y Tendón
ProfesoresProfesoresKlgo. Rodrigo Castro V.Klgo. Rodrigo Castro V.TO. Víctor Miranda M.TO. Víctor Miranda M.
TO. Jorge López T.TO. Jorge López T.
LIGAMENTOSLIGAMENTOS
Función AnatómicaReforzar las articulaciones
Función Mecánica Estabilizar las articulaciones y evitar movimientos excesivos
Fibra elástica y proteínas de Actina que permiten la contracción del ligamento
Gran componente elástico … se puede elongar hasta un 160% antes de su rotura …
Componentes
Comportamiento Mecánico
Colágeno : material dúctil, fibras relativamente fuertes y capaces de tolerar la mitad del esfuerzo tolerado por la cortical del hueso sometida a tensión …
Fibras elásticas : mas frágiles y quebradizas y toleran solo una décima parte del esfuerzo del hueso cortical en tensión …
Un ligamento sin fibras elásticas …
Se elonga hasta entre un 5 – 10 % y su limite de rotura es de un 15 % …
Consecuencia Biomecánica …
Lugar de anclaje y geometría articular
Próximos al eje de movimiento permanecen tensos durante todo el recorrido articular ( colaterales de los dedos y cruzados de rodilla)
Isométricos … propio de articulación de un movimiento o movimiento principal
Inserción alejada del eje de movimiento sirven de fulcro
( coracoclavicular, costoclavicular)
Capacidad de remodelación después de una lesión
Endurecen cuando están sometidos a un incremento de la tensión y se debilitan
cuando esta disminuye
Noyes… Después de una
inmovilización prolongada total o parcial se necesita un periodo prolongado de recuperación, incluso un año … para que los ligamentos recuperen su dureza y rigidez inicial …
Se produce una hipertrofia del ligamento
cuando este ha sido sometido a ejercicio intenso, esto comprueba un aumento en la residencia y dureza del ligamento como en el diámetro del los haces de colágeno
MontevideoMontevideo
NERVIONERVIO
Formados esencialmente por dos compuestos :
Fibra nerviosa Elementos de sostén o tejido conectivo
Dos tipos
MielíticosMielíticos Envueltos por complejo lipoproteico de estructura laminar con estrangulaciones
AmielinicosAmielinicos
Perineuro …Perineuro … Desempeña papel mecánico de
protección y equilibra las presiones entre las fibras nerviosas y el epineuro …
Principal componente conectivo para soportar las cargas y proporciona las características de resiliencia …
Proporciona resistencia a la tracción que implica limite elástico y por tanto falla mecánica … característica mas importante
Propiedades Mecánicas
Comportamiento visco elástico con un alargamiento progresivo en el tiempo y sometido a tracción fija …
Bajo tensión constante ésta se reduce en un 30% … después de 10 minutos se observa un comportamiento elástico no lineal …
Importante en las suturas porque la tensión a la que se deja inicialmente no será la misma luego …
Ventajas Mecánicas
Adaptarse a una rápida tracción o recuperarse después de soportar peso excesivo …
Ajusta su tensión aumentando su elasticidad si la tracción sobrepasa limites fisiológicas …
Esta característica lo preserva de lesiones durante las elongaciones en las extensiones forzadas o ejercicios …
Su curva de tracción deformación no es lineal …
Tiene un modulo bajo de deformación … Lo primero que falla a la tracción es el
epineuro … las fundas externas permanecen intactas …
Riesgos Mecánicos
Puntos de rotura …
Ciático 18 a 165 Kg. Cubital 20 a 50 Kg.
Resumen
Las raíces se rompen antes que los nervios periféricos …
La característica mecánica del nervio es la resistencia a la tracción con un comportamiento no lineal entre peso y deformación …
La tracción rápida es mas peligrosa … La tracción lenta permite una elongación
del 30% …
La conducción se altera al superar el 6% de alargamiento sobre su longitud …
Tracciones rápidas sobre el 15% pueden generar rotura …
Tracciones longitudinales resisten mejor que las laterales u oblicuas especialmente cerca del tronco …
Nervio con ramas laterales es mas resistente … pues esta mas fijo …
Es mas resistente mientras mas integras estén las estructuras que lo rodean
( aponeurosis y músculos )
La Carreta, MontevideoLa Carreta, Montevideo
TENDONTENDON
Función Anatómica
Insertar al músculo en el hueso o en la fascia
Función Mecánica
Trasmitir las fuerza de tracción del
músculo para producir un movimiento
Características
Verdaderos resortes biológicos Relativamente rígidos ( elevado modulo de elasticidad ) Capacidad de soportar tensiones
elevadas de tracción Capacidad de tensión elástica con un 5%
de deformación Gran poder de recuperación
Estructura
Tejido conectivo (colágeno) bien organizado
Colageno alineado longitudinalmente al tendón
Haces paralelos Entremezclados con haces fusiformes de
fibroblastos
Vascularizacion
Desde unión miotendinea y osteotendinea En tendones largos se compensa con
vainas sinoviales … En algunos hay zonas de menor irrigación :
menor elasticidad y mayor propensión a la lesión …
Presentan terminaciones propioceptivas
abundantes cerca de la unión miotendinea y en periostio de la inserción tendinosa
en el hueso
Funciones
Trasmitir fuerzas de tracción Almacenamiento y liberación de energía
elástica durante la marcha Transmitir la fuerza generada por la
contracción muscular como un elemento en serie que provoca el desplazamiento articular
Puntos de deslizamientos
Estructuras óseas ( bíceps, tendon rotuliano) Fibrosas ( ligamento anular, poleas)
Tipos
según disposición con vainas sinoviales
situados en zonas de alta fricción ( flexores digitales )
sin vainas sinoviales situados en zonas de baja fricción
Tipos Funcionales
Ker : 1.- Tendón de Aquiles :
Tensión vigorosaFactor de seguridad bajoAlmacena energía
Tipos Funcionales
Ker : 2.- Flexores largos
Tensión mas bajaFactor de seguridad alta
Capacidad de Resistencia
Depende de la configuración geométrica de sus fibras de colágeno y de su alineamiento ( fascículos tendinosos )
Baja tensión : se disponen en forma helicoidal ( elasticidad )
Alta tensión : se alinean
… El tejido conectivo se remodela con la activación …
Tensión a soportar
En contracción máxima del músculo la tensión se eleva
Puede aumentar mas cuando el músculo se distiende rápidamente
Tendón Sano : soporta mas del doble de la fuerza del músculo
Curva de Tensión - deformación
Cuidado de las condiciones estructurales del tendón se traducen en :
Mayor capacidad de sus propiedades biomecánicas …
Elasticidad Plasticidad Viscosidad
Tensión - deformación
Elongación inicialElongación inicial ( habitual ) sigue comportamiento de un material
elástico ( la deformación aumenta proporcional a la fuerza aplicada sin
que se produzcan cambios estructurales y adquiere de nuevo su
forma inicial al ceder la fuerza )
Tensión - deformación
Fase MediaFase Media : se pone en evidencia la plasticidad del tejido tendinoso
Se requiere gran aumento de la fuerza de tracción para que el tendón sufra pequeñas deformaciones
ALARGAMIENTO %
TRACCION
1 2 3 4 5 6
Tensión - deformación
Fase final :Fase final : Progresiva elongación ante mínimas
fuerzas de tracción Ocurre por agotamiento de los
mecanismos compensadores de la primeras fases y por haber llegado a la máxima capacidad en sus propiedades biomecánicas : elasticidad, plasticidad y viscosidad
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