Biomecanica Ossos
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AASSPPEECCTTOOSS
BBIIOOMMEECCÂÂNNIICCOOSS DDOO
SSIISSTTEEMMAA
EESSQQUUEELLÉÉTTIICCOO
OOSSSSOOSS
•• CCeerrccaa ddee 220066 oossssooss nnoo ccoorrppoo
•• 2200 %% ddaa mmaassssaa ccoorrppoorraall
2
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”