Caracteriasticas Biomecanicas Do Osso

5/4/2011

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Caractersticas Biomecnicas do Osso

Cinesiologia e Biomecnica

Prof. Msd. Sandro de Souza

Funes do Sistema Esqueltico

Alavanca para os Movimentos Humanos

Sustentao para os Movimentos Humanos

Proteo dos rgos e tecidos moles

Armazenamento de Sais Minerais (Clcio e Fsforo)

Formao de clulas sanguneas (hematopoiese)

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Arquitetura do Osso

formado por uma matriz ssea, composta por:

Sais inorgnicos compem cerca de 65% do peso ssea e responsvel em dar rigidez ao osso, impedindo-o de fraturarao sofrer uma presso.

Tecido conjuntivo (colgeno) responsvel em permitir aoosso uma certa elasticidade ao sofrer uma tenso.

Clulas sseas

Osteoblastos

G. osteon, osso; G. blastos, germe)

So clulas responsveis em iniciar odesenvolvimento do osso, sua modelaoe reformulao aps a sua formao.

Responsvel em unir os ons de Fsforo eClcio, formando o Fosfato de Clcio(CaHPO4), dando ao osso a caractersticade dureza.

A deposio regulada pela pressoparcial exercida sobre o osso. Quantomaior a presso, maior a deposio.

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Clulas sseas

Osteoclastos

G. osteon, osso; G. clastos, reabsoro)

So clulas grandes presentes em quasetodas as cavidades sseas e funcionam parapromover a reabsoro do osso.

So responsveis em quebrar os sais e digerira poro proteica do osso, sendo absorvidospelo lquido extracelular circundante noscanalculos sseos.

A ao dos osteoclastos permite ao osso noficar denso e pesado demais.

Clulas sseas

Ostecitos

So clulas maduras derivadas dosOsteoblastos, residentes em lacunas damatriz ssea. Adaptam-se forma da lacuna eirradiam canalculos que entram em contatocom outros canalculos de ostecitos vizinhostornando em junes comunicantes que apartir deste vo compartilhar ons, nutrientese fluido extracelular..

Desta forma, participam do processo dereabsoro ssea.

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Tipos de Tecido sseo

Osso Compacto e Esponjoso

Tipos de Tecido sseo

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Classificao dos Ossos

Ossos longos

mero

Fmur

Fbula

Tbia

Classificao dos Ossos

Ossos Curtos

Carpo e Tarso

Ossos Planos ou Chatos

Crnio, Escpula, Costelas e Cintura

plvica

Ossos IrregularesVrtebras e ossculos

do Ouvido

Ossos SesamidesPatela

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Medula ssea

Medula ssea Vermelha

encontrada nos espaos existentes noosso esponjoso das costelas, vrtebras,esterno e pelve em adultos normais. suprida ricamente com sangue, contendoclulas sanguneas e suas precursoras.Sua principal funo a hematopoiese -formao de glbulos vermelhos(eritrcitos), glbulos brancos(leuccitos) e megacaricitos, cujosfragmentos formam as plaquetas(trombcitos).

um tecido conjuntivo que consiste principalmente de clulas adiposas e encontradaprincipalmente nas difises dos ossos longos, na cavidade medular.

Medula ssea Amarela

Membranas do Osso

Peristeo

G. peri, em volta; G. osteon, osso)

uma bainha de tecido conjuntivo quereveste a superfcie externa do osso,exceto das superfcies articulares (queso revestidos por cartilagem hialina). OPeristeo ligado ao osso por fibrascolgenas (fibras de Sharpey) quepenetram na matriz adjacente.

Endsteo

uma membrana fina e delicada quereveste todas as camadas sseas,incluindo a cavidade medular do ossolongo, os espaos medulares do ossoesponjoso e os canais haversianos. Possui capacidade hematopoitica e osteognica.

G. endon, dentro;

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Tipologia de Cargas a qual o sistema esqueltico est sujeito

A- Compresso B- Trao ou Presso

C- Cisalhamento D- Toro E- Curvamento


Compresso Trao ou Presso Cisalhamento

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Toro Curvamento

Foras Compressivas iguais x

reas diferentes

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Resistncia e Rigidez do Osso

O comportamento de qualquer material sob condies de carga fica determinado pelasua resistncia e rigidez. Quando uma fora externa aplicada a um osso ou a qualqueroutro material, ocorre uma reao interna.

Caractersticas Anisotrpicas

O osso um material anisotrpico, ouseja, o comportamento do osso variacom a direo da aplicao da carga.

A

A

B

B


Caractersticas Viscoelsticas

O osso possui a caracterstica de serviscoelstico, ou seja, a sua respostadepende da velocidade em que acarga aplicada e da durao daaplicao da carga. Em umavelocidade maior de aplicao decarga, o osso pode suportar maioresaplicaes de carga antes de ceder oufraturar.

A

B

CA

RG

A

Fratura

Fratura

Deformao

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Resposta ElsticaQuando uma carga inicialmente aplicada ao osso, este sofre deformao por umamudana no comprimento ou na forma angular. A mxima deformao sofrida deaproximadamente 3%. Isso considerado a regio elstica da curva de carga-deformao, porque, quando a carga for removida, o osso retornar a sua forma oucomprimento original.

Resposta PlsticaCom a continua aplicao de carga, o tecido sseo atinge seu ponto de rendimento edepois disso suas fibras mais externas comeam a ceder, ocorrendo micro-rupturas edeslocamento do material no osso. A isso chamamos de regio plstica da curva decarga-deformao. O tecido sseo comea a se deformar permanentemente e, emconsequncia, sofre fratura se a carga for contnua na regio plstica. Portanto,quando a carga removida, o tecido sseo no retorna ao se comprimento original,mas fica permanentemente alongado.

Curva Carga-Deformao

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Tipos de Fraturas sseas

Fratura a designao dada a quebra do osso ou cartilagem. geralmenteacompanhada por danos aos tecidos moles adjacentes.

A fratura pode ser:

As fraturas possuem basicamente dois tipos:

a) Completa A linha da fratura estende-seinteiramente atravs da substncia ssea.

b) Incompleta A linha da fratura estende-separcialmente a substncia ssea.

aberta (exposta) ou fechada (simples)

Classificao das Fraturas sseas

So classificadas de acordo com a localizao ou a linha de fratura no osso.

Compresso Patolgica Obliqua Cominutiva

Exemplos:

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Principais Leses do Sistema Esqueltico

Leso Ex: atividade Solicitao Mecanismo

Fratura por estresse da Tbia

Dana, corrida, basquete, triatlo

Compresso Calado e superfcie rgidos, hiperpronao e mau condicionamento

Fratura do Epicndilo Medial

Ginstica e triatlo Presso e compresso Overtraining

Fratura por estresse das Vrtebras Lombares

Levantamento de peso e ginstica

Presso e compresso Cargas elevadas em hiperlordose

Fraturas por estresse do Calcneo

Corrida, basquete e voleibol

Compresso Calado e superfcie rgidos, hiperpronao e mau condicionamento

Fratura do Hamato Esportes com raquete e beisebol

Compresso Torque elevado em funo da alavanca adicional

Ruptura Meniscal do Joelho

Futebol, saltos, basquete, voleibol

Toro e compresso Rotao do joelho

Fratura por estresse do Fmur

Maratona e triatlo Presso Overtraining(vasto medial0

Hamill e Knutzen (2003)

Articulaes sseas

Hamill e Knutzen (2003)

O potencial motor de um segmento determinado pela estrutura e funo daarticulao do tipo Diartrose ou Sinovial. Este tipo de articulao produz uma baixafrico, capaz de suportar desgaste e rupturas significativas.

Caractersticas da Articulao do Tipo Diartrose: Possui uma fina camada de osso compacto sobre o tecido esponjoso essa

cartilagem oferece transmisso de cargas e estabilidade adicionais, melhorcongruncia das superfcies, proteo das margens articulares e lubrificao;

Possui uma cpsula articular tecido conjuntivo fibroso, branco compostoprincipalmente por colgeno, protegendo a articulao.

Membrana Sinovial localizado na superfcie interna da cpsula, composta por umtecido conjuntivo frouxo e vascularizado.

Lquido Sinovial secretado pela membrana sinovial, tem o objetivo de lubrificar aarticulao, bem como prove-la de nutrientes.

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Tipos de Articulaes Diartroses

Plana ou Deslizante: O movimento desse tipo de articulao

chamado de no-axial, pois consisteem duas superfcies planas quedeslizam uma em relao a outra e noem torno de um eixo. So encontradasentre os Tarsos dos ps e os Carpos dasmos.

Gnglimo ou Dobradia: Tambm permite o movimento em um

plano (flexo e extenso) e uniaxial.So encontradas nas articulaesinterfalngicas no p e na mo e naarticulao umeroulnar no cotovelo.

Elipsodia: Permite o movimento em dois

planos(flexo e extenso; abduo eaduo), sendo assim biaxial. Soexemplos as articulaes radiocarpalno punho e a metacarpofalngicas nasfalanges.

Sela: Permite o movimento em dois planos

(flexo e extenso; abduo eaduo), permitindo tambm umapequena quantidade de rotao, sendoassim tambm biaxial. Encontradaapenas na articulao carpometacarpaldo polegar.


Piv: Permite a movimentao em um

plano (rotao, pronao esupinao) e uniaxial. Encontramosna articulao radioulnar superior einferior e na articulao atlantoaxialna base do crnio.

Condilar: Permite o movimento primrio em

um plano (flexo e extenso) compequenas quantidades demovimentos em um outro plano(rotao). So encontradas noJoelho e na articulaotemporomandibular.

Esferoidal: conhecida tambm por bola ou soquete, permitindo o movimento em trs

planos (flexo e extenso; abduo e aduo; rotao). a mais mvel dasdiartroses. As articulaes do quadril e do ombro so bons exemplos desse tipo dearticulao.

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Fonte: Hamill e Knutzen (2003)


Fonte: Hamill e Knutzen (2003)

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