Biomecanica Ossos

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1 ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO SISTEMA ESQUELÉTICO O O S S S S O O S S C C e e r r c c a a d d e e 2 2 0 0 6 6 o o s s s s o o s s n n o o c c o o r r p p o o 2 2 0 0 % % d d a a m m a a s s s s a a c c o o r r p p o o r r a a l l

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Page 1: Biomecanica Ossos

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AASSPPEECCTTOOSS

BBIIOOMMEECCÂÂNNIICCOOSS DDOO

SSIISSTTEEMMAA

EESSQQUUEELLÉÉTTIICCOO

OOSSSSOOSS

•• CCeerrccaa ddee 220066 oossssooss nnoo ccoorrppoo

•• 2200 %% ddaa mmaassssaa ccoorrppoorraall

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Constituição:

• carbonato de cálcio, fosfato de cálcio e

minerais (60-70%)

• colágeno e água (25-30%)

Obs: Os percentuais variam com a idade e a

saúde do osso

Função

• Sustentação

• Proteção

• Alavancas

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CÉLULAS ÓSSEAS

Os processos ocorrem devido à atividade de:

• Osteoblasto - célula óssea responsável pela

produção de tecido ósseo

• Osteoclasto - célula óssea responsável pela

reabsorção de tecido ósseo

• Osteócito - osteoblastos envolvidos pela

própria matriz que produziram.

FFuunnççõõeess mmeeccâânniiccaass ee

ffiissiioollóóggiiccaass ddooss oossssooss

MMeeccâânniiccaass

•• SSuuppoorrttee ppaarraa oo ccoorrppoo

ccoonnttrraa ffoorrççaass eexxtteerrnnaass

•• AAggee ccoommoo uumm ssiisstteemmaa

ddee aallaavvaannccaa ppaarraa

ttrraannssffeerriirr ffoorrççaa

•• PPrrootteeççããoo ppaarraa ooss

óórrggããooss iinntteerrnnooss

Fisiológicas:

• Formar células sanguíneas (hemopoiese)

• Armazenar cálcio (homeostase mineral)

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Os minerais

Rigidez

Determinantes primários de sua resistência

compressiva

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Colágeno

Responsável pela flexibilidade

Contribui para sua resistência tensiva

resistência tensiva: capacidade de resistir a uma

força de tração ou de estiramento

Fluxo de água

Carrega nutrientes

Retira substância

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Tipos de ossos

• Esqueleto axial: central

– Crânio

– Vertebras

– Esterno

– Costelas

• Esqueleto apendicular: periferico

– MMSS

– MMII

Classificação segundo o formato

• Ossos curtos

• Ossos planos

• Ossos irregugares

• Ossos longos

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As principais partes de um osso longo

Osso trabecular: Tecido conjutivo mineiralizado

menos compactos com alta porosidade encontrado

nas extremidades dos ossos logos e nas vétebras

• Osso cortical é mais rígido, o que lhe

permite suportar maior estresse porém

menos sobrecarga ou deformação relativa do

que o osso trabecular

Placa epfisária

Cartilagem articular

Epífise Epífise

Diáfase

Epífise secundária

Osso trabecular

Osso cortical Endósteo

Cavidade Medula

Periósteo

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OSSO: tecido vivo

O OSSO É UM TECIDO DINÂMICO QUE

CRESCE ATÉ A IDADE ADULTA.

APÓS A IDADE ADULTA, ESTÁ SOB

CONSTANTE REMODELAMENTO

SOFREM MODELAMENTO DADO UM

ESTÍMULO APROPRIADO

PIEZOELETRICIDADE

NO OSSO

Compressão carga negativa construção

Tração carga positiva reabsorção

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MARINO (1984) correntes elétricas estimulam a

formação de calo ósseo;

BRIGHTON (1981) estimulação elétrica e

magnética estimulam a consolidação de

fraturas.

Tipos de solicitações mecânicas ?

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Propriedades mecânicas do tecido ósseo

Stress suportado pelo osso cortical

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STRESS (s): força aplicada dividida

pela área do corpo

Forças Internas

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Comportamento mecânico do tecido ósseo em

relação a direção da força aplicada

Adaptações do Tecido Ósseo

• Crescimento

• Modelamento

• Remodelamento

• Reparo

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Crescimento e desenvolvimento dos ossos

Crescimento longitudinal

• Ocorre ao nível das epífises placas

epifisárias

• Normalmente fecha por volta dos 18 anos

Crescimento circuferencial

• Camada interna do periósteo produz camada

concêntrica de novo tecido ósseo por cima

das já existentes

Adaptações do tecido ósseo

Crescimento: ossos crescem em comprimento e

em diâmetro (em comp. ~20 anos) em função de

fatores genéticos, biomecânicos, fisiológicos e

ambientais.

Modelamento: aumento da massa óssea (ocorre na

idade adulta).

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Adaptações do tecido ósseo

Remodelamento: processo pelo qual a massa

óssea é mantida ou diminuída.

Reparo ósseo: processo pelo qual o osso é

reparado após uma lesão.

FATORES DE INFLUÊNCIA NA

RESISTÊNCIA ÓSSEA

• Dimensões

• Geometria de Aplicação das Forças

• Idade

• Sexo

Adaptação do Tecido Ósseo: IMOBILIZAÇÃO

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Adaptação do Tecido Ósseo: IMOBILIZAÇÃO

Indivíduos acamados sofrem severa perda do

tecido ósseo (1% / sem);

Steady State (estado fixo) de perda óssea é

atingido após perda da ordem de 30 a 40%

Adaptação do Tecido Ósseo: IDADE

Adaptação do Tecido Ósseo: IDADE

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Características dos tecidos ósseos de criança

• maior proporção de colágeno

• Aumento da flexibilidade óssea

• Maior tolerância à deformação plástica

• Diminuição da resistência a compreensão

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LEI DE WOLFF

Cada mudança na função é seguida por certas

mudanças na arquitetura interna e conformação

externa do osso.

Indica que a resistência dos ossos aumenta e

diminuem a medida que aumenta e diminuem as

forças funcionais que atuam sobre o osso

• A maioria dos corredores relatam lesões

associadas ao OVERUSE, pela constantes

repetições do mesmo movimento”