Ortopedia y Traumatología primer PDF

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Apuntes unidades funcionales óseas y musculares, materiales de ortopedia y traumatología...

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Ortopedia y Traumatología Fue creado en 1741 por Nicolas Andry y proviene de dos raíces griegas “ortos” que quiere decir recto y “Paidus” que significa niño. Incluye la investigación, preservación, restauración y desarrollo de la forma así como la función del sistema musculo esquelético en cualquier edad por medio de métodos médicos, quirúrgicos y físicos. Ortopedia Estudia las enfermedades y lesiones del aparato locomotor cuando no existe de por medio el antecedente de una energía traumatizante inmediata, la violencia traumática se registra de meses o años atrás. Traumatología Estudia las lesiones del aparato locomotor cuando existe el antecedente reciente de una energía traumatizante inmediata, de pocas horas o pocos días, con un periodo de no mas de cuatro a seis semanas de antigüedad.

Lesiones traumatológicas: Aquellas donde existe el antecedente de una energía traumatizante inmediata, reciente de pocas horas o días. Afecciones ortopédicas: Aquellas de aparición espontanea sin antecedentes de energía traumatizante inmediata o cuando existe el antecedente traumático pero antiguo de varios meses o años.

Descripción morfológica e histológica de la estructura ósea Sistema esquelético: -

Protege a los órganos internos Proporciona uniones cinemáticas rígidas Facilita la acción muscular y el movimiento corporal Posee propiedades estructurales y mecánicas únicas que le permiten desarrollar sus funciones Esta entre las estructuras mas duras del cuerpo (Dentina y el esmalte son mas duros)

Es uno de los tejidos más dinámicos y metabólicamente activos (A lo largo de la vida), ricamente vascularizado, enorme capacidad de auto reparación a través del “Remodelado óseo”, puede alterar sus propiedades y configuración en respuesta de las demandas mecánicas, la intensidad y frecuencia de las demandas mecánicas y las diferentes condiciones de carga afectan su morfología (Uso aumentado y desuso).

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El componente inorgánico o mineral (Matriz inorgánica Esta formado principalmente por el calcio y fosforo) que lo hace duro y rígido El componente orgánico le proporciona flexibilidad y elasticidad por la matriz ósea orgánica constituida principalmente por proteínas y colágena

DUREZA, RIGIDEZ, FLEXIBILIDAD Y ELASTICIDAD OSEA.

Composición y estructura del tejido óseo Es un tejido conectivo especializado formado por células llamadas osteocitos, matriz extracelular orgánica de fibras de colágena y una substancia fundamental de glucosaminoglicanos o polisacáridos proteicos en su forma de proteoglicanos producida por los osteocitos, esta matriz ósea producida sirve de cimentación para la que se mineralice la colágena mineralizando la matriz orgánica. -

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Agua → en un 25% de peso total del hueso vivo de la cual el 85% se encuentra en la matriz orgánica y celdillas de hidratación que rodean a los cristales Su característica principal es su alto contenido en sales minerales que se combinan con la matriz orgánica

Porción mineral o inorgánica del tejido óseo -

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Cristales de hidroxiapatita → Calcio y fosforo se deposita a través de estos cristales en la matriz inorgánica constituye del 60-70% del peso seco y le dan sus consistencia solida Agua 5 a 8% Matriz orgánica el resto del tejido El hueso sirve de reservorio principal para el calcio (98) y el otro 2% está en la circulación

Osteoclastos resorción ósea para la contracción muscular y la cascada de la coagulación

Células óseas Las células osteogenas provienen de células osteoprogenitoras que derivan de las células mesenquimatosas (totipotenciales). Estas tienen la potencialidad dependiente de la concentración de oxigeno existente en el microamabiente que las rodea. -

Si tenemos células osteo progenitoras que tengan una alta capacidad de oxígeno serán células osteogenas Si tienen una baja capacidad de oxigeno se van a transformar en células condrogenas

Osteoblastos → células de forma ligeramente cilíndrica con núcleo ovalado localizado en el tercio basal, células que sintetizan la matriz extracelular mineralizada. -

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Están situados en la superficie externa de los huesos en formación Responsables de generar el osteoide (Es la matriz ósea orgánica compuesto por los glucosaminoglucanos, osteopontina, osteonectina y osteocalcinina y colagena de tipo 1) Estos depositan en el osteoide cristales de fosfatos y carbonatos de calcio, mineralizan la matriz orgánica

Osteocitos → osteoblastos que quedan atrapados entre la matriz ósea calcificada forman las lagunas óseas, osteoblastos incluidos en la matriz extracelular -

Están unidos a otros por prolongaciones o proyecciones celulares proyectadas en la matriz ósea por los canalículos óseos Cuerpo celular en forma de almendra donde emergen abundantes prolongaciones que se conectan con otros osteocitos Laguna ósea esta existiendo un osteocito

Función → Estos mantienen el intercambio de sustancias nutritivas entre los vasos sanguíneos del tejido óseo y la matriz ósea, depositan o extraen pequeñas cantidades de sales de calcio, tienen una actividad regulada por la parathormona y la calcitonina. Ross y Pawlina describen 3 tipos de osteocitos: -

Osteocitos en latencia o de hueso maduro Osteocitos formativos o de hueso joven Osteocitos resortivos en hueso maduro

Osteoclastos → células grandes multinucleadas, reabsorben y degradan la freaccion orgánica y la matriz mineral ósea -

Están situados en la superficie interna de los huesos densos o de trabéculas óseas Derivan de precursores sanguíneos similares a los monocitos Ocupan excavaciones superficiales en los bordes del tejido óseo Lagunas de howship Desgastan o erosionan el hueso con la final de remodelarlo o extraer de ellos sales de calcio para el funcionamiento contráctil de los músculos, coagulación de la sangre o la conducción de los estímulos servicios

Matriz ósea -

Matriz orgánica → matriz amorfa (Conformada por Glucosaminogllicanos, proteoglicanos, osteonectica, osteopontina y osteocalcinina) así como una matriz fibrilar de colágena tipo 1. Da la flexibilidad

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Matriz inorgánica → compuetsa por las sales de calcio y fosofro depositado en los cristales de hidroxiapatita le da la dureza o rigidez al tejido óseo

Estructura microscópica del tejido óseo Hueso primario o inmaduro: existe en los procesos de osificación o de reparación del tejido óseo cuando hay un proceso de fractura Hueso secundario o maduro: constituido por una serie de laminillas óseas de 5 a 7 mm de grosor paralelas concéntricas, tienen contenidos a los osteocitos dentro de laguna óseas -

Hueso esponjoso o trabecular → metáfisis de los huesos largos y huesos irregulares Hueso denso o compacto → dentro de las diáfisis

Hueso esponjoso o trabecular -

Zonas metafisiarias d ellos hueso largos Tiene trabéculas o espículas óseas (orientadas paralelas a las fuerzas de presión) son estructuras laminares tridimensionales y tienen Espacios Inter trabeculares en la medula ósea

Hueso denso o compacto -

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Laminillas óseas de manera concéntrica y circular alrededor del conducto de Havers Sistemas de Havers u osteonas → son las unidades morfológicas del tejido óseo constituidas por laminillas óseas de 4 a 8 um de grosor, tienen a los Conductos de volkman que contienen vasos sanguíneos de osteonas vecinas establecen comunicación entre si a través de estos conductos Lagunas óseas → unión de laminillas óseas calcificadas que genera la formación de espacios lenticulares dispersos alrededor de los osteocitos

Morfología anatómica tisular de los huesos Clasificación por su forma externa -

Largos Planos Cortos Irregulares

Periostio → capa de tejido conjuntivo denso irregular, vascularizado e inervado que se adhiere fuertemente a la superficie externa de los hueso mediante haces de fibra de colágena “Fibras de Sharpey” , se introducen en forma

perpendicular desde el periostio hacia las laminillas mas externas del hueso denso o compacto. Posee dos capas: Fibrosa (Externa) y celular (Interna). Endostio → Superficie interna de la diáfisis de los hueso largos, posee una capa muy fina de tejido conjuntivo laxo con predominio de células osteogenas y osteoblastos.

Osificación Origen mesodsrmal -

Membranosa o conjuntiva → huesos planos Cartilaginosa o endoconral → huesos largos, cortos e irregulares

Membranosa o conjuntiva -

Se forma una membrana Interior conjuntiva Con Numerosas células mesenquimatosas en procesos de diferenciación celular (Son las células osteogenas u osteoprogenitoras) Abundantes vasos sanguíneos (Alto porcentaje de oxígeno) Cantidades variables de matriz ósea amorfa Fibras de colágena inmaduras

Si la osificación genera hueso trabecular o esponjoso, las células mesenquimatosas se transformaran en células progenitoras de células sanguíneas para diferenciarse en los componentes de la medula hematopoyética. Proliferación activa de células osteógenas →síntesis de sustancias principlamene de la matriz extracelular del hueso → originan la células osteogenas poligonales cuboidea → osteoblastos → tienen una disposición irregular alrededor de la zona de producción de matriz ósea → existe una diferenciación de osteoblasto a osteocito cuando quedan confinados en laminillas óseas calcificadas. Si el hueso primario origina hueso denso o compacto, entonces las células se diferenciaran en células osteógenas y estas en osteoblastos que depositaran laminillas óseas de manera concéntrica y centrípeta en la cavidades mencionadas formando las osteonas o sistemas de Havers. Cartilaginosa o endocondral 1. Molde cartilaginoso 2. Formación del pericondrio (Condroblastos y condrocitos) que generan la matriz cartilaginosa en el núcleo de osificación 3. formación de periostio en desarrollo alrededor 4. formacion de los vasos sanguíneos en el pericondrio penetran el cratilago

5. condrocitos dejan de secretar matriz y aumentan de tamaño por el aumento en la concentración de oxigeno 6. diferenciación de células osteogenas a osteoblastos 7. centros de osificación secundarios 8. cierran en el cartílago en crecimiento

Descripción morfológica e histológica de las articulaciones Articulaciones -

Sitios de unión entre dos o mas huesos adyacentes Permiten el movimiento Ayudan a amortiguar las fuerzas que actúan sobre el cuerpo cuando nos movemos Su forma depende de la cantidad de ejes de movimiento que los huesos deben de tener entre si, nos da los rangos o grados de movilidad

Clasificación -

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Composición o FIBROSA → Tejido conjuntivo que encarga de unir a dos huesos (Uniones fibrosas del cráneo) o SINOVIAL → mas comunes con liquido sinovial entre el cartílago para evitar la fricción entre una superficie articular y la otra o CARTILAGINOSA → Tejido cartilaginoso que llena espacio entre los hueso y permiten un ligero movimiento (Esternoclaviculares) Funcionalidad o Sinartrosis → No tiene un movimiento (Suturas del cráneo) o Anfiartrosis → Grado de mocimiento ligero (Sinfisi del pubis, unión sacroilíaca) o Diartrosis → Grado de movilidad completa

Diartrosis -

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Troclear: Polea (Movimiento en bisagra) → articulaciones interfalángicas, temporomandibular, humerocubital, humeroradial. Enartrosis: Esfera (Son las más móviles) → articulación coxo-femoral y escapulo-humeral (Mas luxaciones) Condíleas: Cóndilos de forma elipsoidal y convexos (Encajan en superficies elipsoidales cóncavas) → Articulación femoro-tibial, articulación entre el radio con el semilunar Artrodias: Superficies planas que se desplazan una sobre otra → Huesos del tarso, rango de movilidad mínimo Trocoide: Cilindro que rota en otra porción cilíndrica Articulación entre el radio y el cubito, articulación atalaxtoxidea

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Encaje reciproco: Silla de montar (Superficies cóncavas de adelante hacia atrás y convexas lateralmente) → articulación trapeziometacarpiano

Morfología e histología del tejido muscular Origen embrionario Mesodermo → Casi el total de las fibras musuclares Ectodermo → Fibras musculares del iris y células mioepiteliales de las glándulas salivales, mamarias y sudoríparas

Músculo estriado esquelético -

Fibras musculares se unen a haces o fascículos Epimisio → Capa de tejido conectivo que rodea el músculo Perimisio → capa de tejido conectivo que rodea a los fascículos Endomisio → tejido conectivo que rodea una fibra muscular

Características microscópicas Estriaciones transversales formadas por estrías claras o bandas I y estrías oscuras que corresponden a las bandas A, estas estrías son debido a la presencia de miofibrillas que se ordenan en forma paralela. Cada miofibrilla posee proteínas contráctiles actina y miosina. Sarcomera → Es la unidad anatomofuncional del músculo esquelético y esta formada por actina y miosina, los filamentos de actina nacen de los discos Z donde existe la “a actinina” que une la actina y tinina. Tinina: Mantiene a la miosina en su posición y actúa como resorte recuperando longitud de miofibrilla después de la contracción Organización de la sacomera -

Bandas oscuras: banda A Bandas claras: Banda I Línea Z: Intersecta a la línea I Línea M: Intersecta a la banda A Zona H: Espacio entre banda A y línea M Banda I: Contiene las fibras de actina Banda A: Contiene fibras de miosina

Sarcomera va del disco Z al disco Z Filamentos contráctiles Actina filamentos delgadas

Actina: 2 cadenas moleculares pequeñas a las que se une el ADP Tropomiosina: Molécula en forma de bastón formada por 2 cadenas helicoidales enrolladas entre si Troponina: esta se dispone sobre la molécula de actina, tiene 3 subunidades I,T yC Miosina filamentos gruesos Esta compuesta por 2 cadenas pesadas y 4 cadenas ligeras Cadenas pesadas: Tiene forma de bastón de Golf, se distinguen un cuerpo y 2 cabezas globulares Cadenas ligeras: Están dispuestas 2 a cada lado de las cabezas globulares Contracción-relajacion La teoría del deslizamaiento propone que bajo la influencia de la energía liberada a partir de ATP, los filamentos de actina se deslizan hacia el centro de l banda A, traccionadas por los filamentos de miosina causando el acortamiento de la sarcomera. Los discos Z se acercan entre si por tracción y se acorta la miofibrilla. La longitud de la banda A es constante mientras que la banda I se acorta durante la contracción, durante la contracción la longitud de los filamentos gruesos y delgados permanece constante. Fases de la contracción muscular -

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Estimulación de motoneurona provoca la liberación de acetilcolina desde la terminación axónica a la brecha sináptica La acetilcolina se une a receptores del sarcolema, provocando apertura de canales de sodio lo que genera la despolarización por el sarcolema El potencial de acción generado difunde por los sistemas de tubulo T hasta cisternas terminales del retículo endoplásmico liso y se libera el calcio almacenado hacia el sarcoplasma Se produce hidrolis de ATP producto de la interacción entre miofilamentos La energía liberada produce movimiento de las cabezas de miosina sobre las moléculas de actina y provoca la tracción de ellas hacia el centro de la sarcomera (contracción) De nuevo el ATP se une a la miosina provocando un cambio de conformación del sitio de unión de la actina sobre la cabeza de miosina, interrumpiendo la unión entre ellas (RELAJACION) volviendo el ciclo al punto de partida

Metabolismo óseo El hueos es u tejido dinámico que se regenera durante tod ala vida

Remodelado total del esqueleto cada 10 años Hueso cortical -

Ocuá el 80% Denso y solido Cuerpo de huesos largos Se renueva de 2 a 3% anualmente

Hueso trabecular -

Ocupa el 20% En hueso esponjosos principalmente En cuerpo vertebrales Interior de huesos planos Extremos de huesos largos Metabólicamente mas activo Se renueva un 25% anual

Ciclo de remodleado óseo 1. Fase de reposo → células de revestimiento 2. Iniciación 3. Resorción ósea por el osteoclasto por 3 semanas se vas la ofrmacion de la fractura 4. Fase de reversión se elimina el tejido óseo matriz extracelular de aquí en adelante son 3 meses 5. Formación por el osteoblasto de la matriz extracelular orgánica 6. Mineralización por las células de revestimiento

Ley de Wolf La arquitectura del sistema esquelético responde las necesidades mecánicas de este sistema: “Un hueso sometido a estrés ocurre electro positividad en la superficie convexa y electronegatividad en la superficie cóncava estas corrientes producen un efecto piezoeléctrico” Las alteraciones en los campos eléctricos afectan el comportamiento celular provocando cambios en la arquitectura ósea. -

Potencial electico negativo en el lado cóncavo (compresión) Potencial eléctrico positivo en el lado convexo Carga negativa = deposito de hueso Carga positiva = reabsorción ósea

Materiales de ortopedia y traumatología Biomaterial: es cualquier sustancia o combinación de sustancias de origen natural o sintético para ser usados por algún periodo como parte de un sistema que trata, aumenta o reemplazara algún tejido, órgano o función del cuerpo. Utilidades: -

Fijación de estructuras Reemplazos articulares Sustitutos óseos(Injertos)

Según su naturaleza química -

Polímeros Cerámicas Materiales derivados de procesos biológicos Metales o aleaciones Compuestos

Medios en los que se encuentran -

Bioquímicos: condiciones en las que actúan los implantes dentro del cuerpo humano Corrosión: deterioro de un material y de sus propiedades provocado por reacción química o electroquímica entre dicho material y su entorno Dinámico: equilibrio de fuerzas entre hueso e implante

Requisitos que necesitan los implantes -

Biocompatibilidad Resistencia a la corrosión en el medio biológico Propiedades mecánicas y físicas compatibles con su función especifica del cuerpo humano Resistencia a la fatiga para la aplicaciones de cargas cíclicas Osteointegración

Requisitos físicos específicos -

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Rigidez → relación entre la carga aplicada y la deformación producida, es consecuencia del material del que esta fabricado así como de su forma y tamaño Resistencia → limite del esfuerzo al que puede ser sometido un material sin que se rompa, la capacidad para soportar cargas repetidas que pueden provocar una rotura por fatiga

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Ductilidad → cualidad de un material que bajo la acción de una fuerza pueden deformarse plásticamente de manera sostenible sin romperse, grado en el cual una placa puede ser moldeada Resistencia a la corrosión → cuanto metal se libera en los tejidos circundantes Estructura de superficie → entre mejor estructura de superficie menor es la posibilidad de infección Biocompatibilidad → efectividad de un inmplante

Tipos de metales -

Metales puros: poca resistencia, elasticidad, ductilidad y pureza que requieren los implantes en ortopedia Adición de uno o mas metales al elemento base para modificar su estructura cristalina y propiedades físicas Cada estructura cristalina se denomina fase Las aleaciones con mas de una fase se llaman alotrópicas o polimorfas El número de fases de un aleación depende del número y cantidad de elementos de que consta así como el tratamiento en que hay asido sometido...