BASES DEL COMPORTAMIENTO BIOMECANICO IV

Docente Klgo. Christian Andrés Carrasco Muñoz

Carrera de Preparador Físico

Segundo Semestre 2015.

Tendones y Ligamentos

• Existen tres estructuras que están en intimo contacto con las

articulaciones, dichas estructuras las coactan y estabilizan.

Estas estructuras son los Tendones, Ligamentos y Cápsula

Articular. Este tipo de estructura son denominados

biomecanicamente como pasivos, por que no generan tensión

en forma activa, a diferencia del tejido muscular.

Tendones y Ligamentos Funciones

• Tendones Conectar músculos y huesos para transmitir fuerzas tensiles generadas por el tejido muscular y producir el torque necesario para la ejecución de una tarea determinada.

• Ligamentos Conectar un hueso con hueso para aumentar la estabilidad mecánica de una articulación, guiar el movimiento y evitar los movimientos por sobre los rangos seguros de movimiento.

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura.

TENDON LIGAMENTO

Los ligamentos y tendones están formados principalmente

por tejido conectivo denso, con un alto contenido de

colágeno dispuesto en fibras paralelas y elastina, ambas

insertas en una sustancia fundamental.

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura.

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura.

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura Colágeno

Colágeno: Corresponde a una molécula

proteica sintetizada al interior de los

fibroblastos como procolágeno, el cual es

depositado en la matriz extracelular donde

madura a colágeno. Existe un gran numero

de tipos de colágeno, los cuales se

diferencian principalmente sus

características estructurales. El tipo de

colágeno más común en huesos, tendones

y ligamentos es el tipo I el que esta

formado por una triple hélice de

polipéptidos. Los aminoácidos mas

comunes en estas moléculas son glicina,

prolina e hidroxiprolina.

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura Colágeno

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura Elastina

Fibras Elásticas: Las fibras elásticas se estiran fácilmente y

recuperan su longitud original cuando desaparece la fuerza

deformante. El principal componente de las fibras elásticas es la

Elastina, material proteico muy soluble. Tiene una gran cantidad de

aminoácidos como prolina, valina y glicina.

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura Elastina

Tendones y Ligamentos Composición

y Estructura Sustancia Fundamental

Sustancia fundamental: Esta conformada principalmente

por proteoglicanos, glicoproteínas estructurales, proteínas

plasmáticas y una serie de otras moléculas pequeñas. Su

función principal es formar una Matriz que estabiliza a las

fibras colágenas.

Tendones y Ligamentos

Comportamiento Mecánico

Los tendones y ligamentos presentan características viscoelásticas particulares confieren propiedades mecánicas únicas.

Tendones Extremadamente fuertes para trasmitir y soportar las altas tensiones generadas por los músculos, pero también son lo suficientemente flexibles para angular la tensión muscular (por ej tendones flexores de los dedos).

Ligamentos Flexibles y plegables, lo que permite el movimiento de las superficies óseas que unen, pero también son lo suficientemente fuerte e inextensibles para otorgar estabilidad a las articulaciones.

Tendones y Ligamentos

Comportamiento Mecánico

• La Curva Carga-Elongación sirve para el estudio de las

propiedades mecanicas de Ligamentos y Tendones la

cual se construye a partir la aplicación de una

deformación tensil a una tasa constante de elongación.

Tendones y Ligamentos

Comportamiento Mecánico

• Región Inicial (segmento 1-2) tejido conectivo cambio en su disposición espacial de las fibras de colágeno de configuración ondulatoria, a una más recta poca carga.

• Región Lineal (segmento 2-3), Si la carga tensil aumenta la pendiente adoptanda una relación lineal mayor carga para obtener una misma cantidad de elongación que en la región inicial. Es la zona donde el tejido presta la mayor resistencia a la elongación.

Tendones y Ligamentos

Comportamiento Mecánico

• Si la carga sigue aumentando (a partir del punto 3) se observan inflexiones. La carga a partir de la cual se producen las inflexiones de la curva se designa como carga Limite. Las inflexiones de la curva se producen por colapso de las fibras colágenas de los ligamentos y tendones. Luego de esta zona el tejido pierda casi la totalidad de su resistencia elástica.

• Si la carga se sigue elevando el tejido colapsa totalmente (punto 4), este punto describe la carga tensil ultima que soporta el tejido (Pmáx).

Tendones y Ligamentos Comportamiento

viscoelástico

Los tendones y ligamentos presentan un comportamiento viscoelástico frente a las fuerzas tensiles. Esto quiere decir, que la respuesta de estos tejidos depende del tiempo en que es aplicada una fuerza tensil, esto se denomina taza de carga.

• Así una gran taza de carga, quiere decir, la aplicación de una

carga determinada en un periodo de tiempo corto.

En general los ligamentos y tendones responden con mayor rigidez frente a tazas de carga elevadas, esto se refleja en un aumento de la pendiente de la curva C-E.

Tendones y Ligamentos

Comportamiento viscoelástico

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión

• Cuando un ligamento o tendón

es sometido a una fuerza tensil que excede el limite fisiológico, el microcolapso de sus estructura, se produce antes de alcanzar la carga limite, luego de esto el colapso de las estructuras es notable y se produce el fenómeno de instabilidad articular.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión

• Se han identificado tres regiones en la curva carga-desplazamiento articular, las que describen los sucesos acontecidos en el ligamento o tendón sometido a stress

• Primera región, donde se somete al

tejido a una carga mínima.

• Segunda región donde se describen las actividades fisiológicas, en la cual ya en su última fase se produce microrroturas del tejido.

• Tercera región donde las cargas a las cuales se somete el tejido producen más microroturas hasta el franco colapso de dicho tejido.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión

Las lesiones de estos tejidos se pueden clasificar

clínicamente en tres categorías.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión

• La primera categoria, en la cual existe dolor, pero no se

observan pruebas de inestabilidad articular, a pesar que

exista microcoplaso de fibras.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión

• La segunda categoría corresponde a lesiones con mayor

dolor y algunos signos de inestabilidad articular, en esta

lesión se ha producido un colapso progresivo de fibras

colágenas, el cual puede producir una disminución de un

50% de la rigidez del ligamento o tendón.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión

• Las tercera categoría, se caracterizan por un fuerte dolor,

que luego disminuyen en forma importante, existe un

colapso o rotura del gran número de fibras de colágeno,

la inestabilidad articular es clara.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión Tratamiento Agudo

• Independientemente del grado de esguince, el tratamiento médico agudo (inicial) en la primera fase de un esguince va a ser siempre el mismo "método" RICE.

• REST (Reposo)

• ICE (Hielo)

• COMPRESSION (Compresión)

• ELEVATION (Elevación)

• En cuanto al RICE, suponen las medidas más importantes a tomar en las primeras 24-72 horas tras un esguince de tobillo.

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión Tratamiento Agudo

• REPOSO: Resposo en las primeras horas o días, en función de la severidad del daño. Mantenimiento en descarga de la articulación. La nueva tendencia es a no inmovilizar de forma rígida el tobillo, aunque la compresión supone en parte una

inmovilización.

• HIELO: En el traumatismo agudo se produce una reacción inflamatoria en la que aumenta la temperatura de la zona y se produce una vasodilatación (aumento del aporte de sangre a la zona), lo que va a dar lugar a una mayor extravasación de líquido desde los vasos sanguíneos a los tejidos circundantes, dando lugar al edema y en caso de que se hayan producido pequeñas roturas a nivel de capilares, se produce una hemorragia en la zona. Todo ello da lugar a que haya una inflamación importante con edema y hemorragia. Con la aplicación de hielo, se busca disminuir la temperatura de la zona y producir una vasoconstricción. Debe aplicarse en sesiones de

15-20min. .

Tendones y Ligamentos Mecanismos

de lesión Tratamiento Agudo

• COMPRESION: En la instauración del edema secundario al proceso inflamatorio, entran en juego diferentes presiones (intravascular, extravascular, oncótica) cuya resultante final va a determinar que se produzca un edema o no. Un vendaje compresivo (Compresión) de la zona busca aumentar la presión extravascular, con lo que se interfiere en el juego de presiones y de esa forma se disminuye la magnitud del edema.

• ELEVACION: Cuando se eleva el tobillo en relación al plano del corazón, se favorece el retorno venoso y disminuye la presión intravascular. Por tanto se esta actuando sobre una presión que genera edema e inflamación.

Tendones y Ligamentos Factores que

afectan la biomecánica

Maduración y envejecimiento: Con la edad los puentes

cruzados de las fibras colágenas aumentan la rigidez, con

lo cual los ligamentos y tendones pierden elasticidad.

Embarazo y post parto: Cambios hormonales en el

periodo del embarazo y posterior a éste, una disminución

de la rigidez de ligamentos, sobre todo los ubicados a nivel

de la pelvis.

Tendones y Ligamentos Factores que

afectan la biomecánica

Tendones y Ligamentos Factores que

afectan la biomecánica

Diabetes Mellitus. Al parecer la hiperglicemia altera el

componente viscoelástico de tendones y ligamentos,

haciéndolos más rígidos.

Esteroides. Los corticosteroides inhiben la síntesis de

colágeno, por lo que su aplicación en forma local, en

etapas iniciales de la lesión producen una reparación de

mala calidad, la cual, es responsable de la perdida de

resistencia de ligamentos y tendones a soportar carga.

Tendones y Ligamentos Factores que

afectan la biomecánica

Inmovilidad. Los procesos de deprivación de cargas como la

inmovilización relacionadas con una lesión o un estado de salud,

producen una fuerte alteración de las propiedades mecánicas y

metabólicas de los ligamentos y tendones, produciendo un

estado catabólico y disminuyendo el stiffness de los ligamentos

y tendones.

Deporte. La actividad física implica un estimulo de incrementos

de cargas a los ligamentos y tendones, esto produce un

fortalecimiento de estas estructuras por que aumenta la síntesis

de sus componentes como una respuesta adaptativa.

Tendones y Ligamentos Procesos

reparativos

Sangramiento e Inflamación: Inmediatamente después de la lesión se generara una hemorragia en el sitio de lesión. Existe un depósito de fibrina en el lugar de lesión y sustancias que gatilla la cascada de la inflamación. Se produce liberación de vasodilatadores que permiten la infiltración de células inflamatorias y fibroblastos.

Proliferación: Este proceso involucra la síntesis de la matriz del tejido conectivo en forma grosera y desordenada.

Remodelación de la Matriz. En esta etapa se remodela la matriz construida en la etapa anterior, esto consiste en la eliminación de los puentes sobrantes entre las moléculas de colágeno, de detritus celulares, células adiposas infiltradas, áreas hipercelulares inflamatorias y sin matriz.