ASPECTOS BIOMECÂNICOS
DO TECIDO ÓSSEO
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Histologia do Tecido Ósseo:
- Células
- Material extracelular
- Membrana de revestimento
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Histologia do Tecido Ósseo: Células
Célula osteoprogenitora
osteoblasto
osteócito
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Histologia do Tecido Ósseo: Células
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Histologia do Tecido Ósseo: Células
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Histologia do Tecido Ósseo: Células
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Histologia do Tecido Ósseo: Células
Osteoclasto
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Histologia do Tecido Ósseo:
fibras
Material
extracelular
matriz extracelular
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Histologia do Tecido Ósseo: Membrana
de Revestimento
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Funções do Tecido Ósseo:
-alavancas
-suporte
-proteção
-armazenamento
-formação
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Fisiologia do Tecido Ósseo:
Alavanca – age como sistema de
alavanca para transferir força
Armazenamento- de substância
(homeostase mineral)
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Suporte - manutenção da postura ereta
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Suporte - manutenção da postura ereta
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Proteção - órgãos internos
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Formação- de células (hematopoiese)
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Processos do Tecido Ósseo:
- Crescimento
- Modelamento
- Remodelamento
- Reparação
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Processos do Tecido Ósseo:
Crescimento
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Processos do Tecido Ósseo:
Crescimento – Ossificação Endocondral
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Processos do Tecido Ósseo:
Modelamento X Remodelamento
massa óssea
manutenção e
massa óssea
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Processos do Tecido Ósseo: Remodelamento
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Processos do Tecido Ósseo:
Modelamento
Remodelamento
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Processos do Tecido Ósseo:
Piezoeletricidade
Atividade física
aplicação de cargas
produção de potenciais elétricos
estímulo formação óssea
Colletti et al (1989)-levantadores de peso aumentam DMO em
locais que sustentam > carga:lombar ,trocânteres, colo
femoral comparados com as outras estruturas que suportam
< carga.
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Processos do Tecido Ósseo:
Adaptações
Lei de Wolf
“Cada mudança na função é
seguida por certas mudanças na
arquitetura interna e
conformação externa do osso”
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Processos do Tecido Ósseo:
Atividade Física
Adaptações
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Processos do Tecido Ósseo:
Atividade Física
Adaptações
Jovine (2006)- avaliou o efeito do treinamento resistido em 2300
mulheres portadoras de osteoporose, mostrando o aumento
na formação óssea (vértebras lombares, fêmur e quadril).
Smith e Raab (1986)-mulheres pós-menopausa programa de
atividade física 3Xsemana/3 anos>2,3% massa óssea.
Raubalt et al (1979)- astronautas após 1 ano no espaço perdas
de massa óssea pode chegar a 25%
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Processos do Tecido Ósseo:
Reparação-processo pelo qual o tecido
ósseo é reparado após lesão.
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Processos do Tecido Ósseo: Reparação
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Tipos de Ossos
Classificação
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Tipos de Ossos: longos
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Tipos de Ossos: curtos
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Tipos de Ossos: chatos
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Tipos de Ossos: irregulares
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Tipos de Ossos: sesamóide
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Tipos de Ossos: pneumáticos
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Arquitetura do Tecido Ósseo: Osso Compacto
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Arquitetura do Tecido Ósseo: Osso Esponjoso
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Arquitetura do Tecido Ósseo: Compacto / Esponjoso
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Características Biomecânicas
- O comportamento biomecânico depende
dos seguintes fatores:
-Propriedades mecânicas
-Modo de aplicação das cargas
-Características geométricas
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Propriedades mecânicas
- Resistência
- Rigidez
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Propriedades mecânicas
- Resistência
- Carga que a estrutura pode suportar antes de falhar
- Deformação que a estrutura pode suportar antes de
falhar
- Energia que a estrutura é capaz de absorver antes de
falhar
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Propriedades mecânicas
- Rigidez
- Representada pela variação da deformação que
uma estrutura sofre como consequência da
variação da carga a que ela está submetida
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Propriedades mecânicas
-Resistência e rigidez
- Elasticidade: capacidade de um material de retornar
ao seu comprimento e forma originais, após a
retirada da carga
- Plasticidade: incapacidade do material de retornar
ao seu comprimento e forma originais, após
retirada a carga – deformação residual permanente
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Curva Carga-deformação
C
A
R
G
A
DEFORMAÇÃO
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Curva estresse-distensão
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Modo de aplicação das cargas
- Direção de aplicação
- Taxa de carregamento
- Frequência de aplicação
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Modo de aplicação das cargas
-Direção de aplicação
-
Tensão
Compressão
Deslizamento
Torção
Envergamento
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Representação esquemática – modos de aplicação das cargas
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Modo de aplicação das cargas
Anisotropia- mesma estrutura apresenta propriedades
mecânicas diferentes, dependendo do eixo de aplicação das
cargas
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Modo de aplicação das cargas
- Influência da atividade muscular na
distribuição de estresse no osso
- Contrações musculares anulam ou minimizam
estresses tensivos através da produção de estresse
compressivo
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Modo de aplicação das cargas
- Taxa de carregamento
- Razão pela qual determinada carga é aplicada
ou removida
- andando (ritmo>8´45/Km): 0,001/s
- corrida lenta (5´35<ritmo<7´27/Km): 0,03/s
-
Dentro dos limites fisiológicos, os ossos são
mais resistentes e mais rígidos nas maiores
taxas de carregamento
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Modos de aplicação das cargas
Taxa de carregamento
-Viscoelasticidade
- Característica do material segundo a qual a
relação carga-deformação depende do tempo de
atuação e da taxa de carregamento da carga
- Todas as deformações que a estrutura sofre,
dentro dos limites fisiológicos, são recuperáveis,
mas a recuperação não ocorre imediatamente após
a retirada da carga
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Modo de aplicação da carga
Frequência de aplicação das cargas
- Número de vezes (repetições) com que uma
determinada carga é aplicada numa estrutura num
dado intervalo de tempo
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Interação carga-repetição
C
100
A
80
R
60
G40
A20
120
FALHA
0
0
0.2
REPETIÇÕES
0.4
0.6
0.8
1
1.2
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Modo de aplicação das cargas
Processo de fadiga
-
Número de repetições
- Quantidade de carga
- Frequência de aplicação
Remodelamento
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Características Biomecânicas do Tecido Ósseo
Modo de aplicação das cargas
-Influência geométrica
- Área de seção transversal
- Distribuição de tecido ósseo em torno
do eixo neutro
- Comprimento do osso
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Área de seção transversal
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Distribuição de tecido ósseo em torno do eixo neutro
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO TECIDO ÓSSEO
Comprimento do osso