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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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