Biofisica del hueso y el musculo

Prof. Mónica Elizabeth

Benitez

Tecnicatura Superior en Enfermeria - Biofísica

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Los huesos son tejidos vivos:

• debe alimentarse para vivir (OSTEOCITOS)

• cambia en el tiempo en un proceso que se llama

remodelación ósea (OSTEOCLASTOS para la

destrucción Y OSTEOBLASTOS para la

reconstrucción)

¿Cómo

están

formados

los

huesos?

Elemento

químico

%

H 3,4

C 15,5

N 4,0

0 44,0

Mg 0,2

P 10,2

S 0,3

Ca 22,2

otros 0,2

•Tejido

esponjoso

•Tejido compacto(igual composición pero

distinta densidad)


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• Soporte: los músculos se ligan a los huesos oie tendones y ligamentos y el

sistema de huesos y músculos soporta el cuerpo entero.

• Locomoción: el movimiento es posible por el equilibrio entre flexibilidad y

rigidez dado por el sistema de huesos y articulaciones.

• Protección: los órganos más delicados como el corazón, el cerebro, y la

médula espinal deben ser protegidos de golpes que puedan dañarlos, las

costillas, el cráneo y la columna vertebral cumplen esta función.

• Depósito: en los huesos se depositan gran cantidad de sustancias químicas

que son liberados cuando se necesitan (fosfato, calcio, magnesio, etc.)

• Alimentación: los huesos especializados de la boca permiten incorporar los

alimentos de manera adecuada.

• Transmisión: los huesos más pequeños del cuerpo se encuentran en el

oído (martillo, yunque y estribo), trasmiten el sonido convirtiendo las

vibraciones del aire en vibraciones del líquido de la cóclea.


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RESISTENCIA DE LOS HUESOS

Es la capacidad que tienen los huesos

de resistir a fuerzas mecánicas de

tensión, comprensión y torsión


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F=m.a a= g . H/h

F=m.g . H/h

F: fuerza que soporta los huesos

largos de las piernas

g: aceleración de la gravedad

H: altura desde la que cae la

persona

H: distancia en la que se detiene al

tocar el piso

m: masa del cuerpo

w: peso del cuerpo

¿qué fuerza es capaz de soportar los huesos largos de las

piernas cuando una persona cae desde una altura y aterriza

sobre sus pies sin que estos se quiebren?

La tibia se fractura si es sometida a una fuerza de compresión superior a 50000 N

Que fuerza soporta los huesos si una persona cae desde 1 metro de

altura doblando las rodillas o no. Considerar el peso de 100 kg, el valor

de h sin doblar las rodillas 1cm y doblando las rodillas 50cm.

F=w. H/h 1N= Kgf . m/ s2

1Kgf= 9,8N


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Estructural

Fibrosas

Suturas

Sindesmosis

Gonfosis

Cartilaginosas Sicondrosis

SínfisisSinoviales

Funcional

Sinartrosis

Anfiartrosis

Diartrosis


7Articulaciones

fibrosas

Articulaciones

sinovialesArticulaciones

Cartilaginosas


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Deslizamiento

Angulares

FlexiónFlexión lateral

Extensión

Hiperextensión

Abducción

Circunducción

Especiales

Elevación

Depresión

Protracción Retracción

Inversión

Eversión

Dorsiflexión

Flexión plantar

Supinación

PronaciónOposición


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Grupos de células especializadas en contraerse o

relajarse sin que tenga que cambiar su posición ni su

forma

Los

músculos

convierten

la energía

química en

energía

eléctrica, e

nergía

térmica y/o

energía

mecánica

útil


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Cuando un músculo es estimulado, se

contrae. Si el músculo se mantiene con

longitud constante desarrolla una

fuerza, mientras que si mueve un peso se

contrae y hace trabajo.

Las dos situaciones más simples para

estudiar son

a) longitud constante (isométrica)

b) fuerza constante (isotónica)

Contracción

Isotónica

Concéntrica (el músculo se acorta)

Excéntrica (el músculo se alarga)

Isométrica


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Todo objeto cambia de

forma bajo la acción de las

fuerzas aplicadas.

Fuerza de Compresión

Fuerza de Tracción

Componentes: Al ser flexionada una

viga, en sus partículas se ejercen dos

fuerzas: De Tracción (lado opuesto al que

se aplica la fuerza) y de Compresión (lado

correspondiente al que se aplica la fuerza).

FLEXION:

ES EL EFECTO DE UNA FUERZA


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La Ley de Robert Hook (1635-1703) establece que un

cuerpo elástico se estira proporcionalmente a la fuerza que

actúa sobre él. Pero esto es solo dentro de algunos limites.

Donde:

•F: Fuerza

•K: Constante d Estiramiento

•x: Alargamiento

Ley de Hooke


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Todos los cuerpos son deformables. Es decir, es posible cambiar la forma o tamaño de un

cuerpo por medio de la aplicación de fuerzas externas.

Los conceptos de esfuerzo y deformación dan cuenta de las propiedades elásticas de los

sólidos.

•Deformación: Es una medida dl grado

en que se deforma el cuerpo. Se calcula

a prtir de la relación entre el cambio de

longitud ΔL y la longitud inicial

Se ha encontrado que, para esfuerzos lo suficientemente pequeños, el esfuerzo es proporcional a la deformación. La

constante de proporcionalidad depende del material deformado y de la naturaleza de la deformación. Dicha constante de

proporcionalidad se llama Módulo de Elasticidad.

Se tienen tres tipos de deformación, por lo que se define un Módulo de Elasticidad para cada una:

•Módulo de Young: Mide la resistencia del sólido a cambiar su longitud.

•Módulo de Corte: Mide la resistencia que presentan los planos del sólido para deslizarse unos sobre otros.

•Móduo Volumétrico: Mide la resistencia que presentan los sólidos o los líquidos a cambiar su volumen.

Módulo de Young

•Esfuerzo: Es una cantidad proporcional a la fuerza

causante de la deformación o específicamente, el

esfuerzo es la fuerza que actúa sobre el objeto por

unidad de área transversal.

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