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Factores biomecánicos tendones
- 1. Dra. Patricia Pérez Sepúlveda Médico Fisiatra
- 8. Madurez del colágeno Colágeno inmaduro Colágeno maduro Soluble en sales neutras y ácidos. Insoluble Cross links fácilmente denaturados por calor. Se requiere de temperaturas más altas. Menor número de cross links y más reductibles Más cross links y más irreductibles. Recambio metabólico más alto. Recambio metabólico bajo.
- 9. Varias moléculas colágeno Fibrilla. Varias fibrillas fibras colágenas. (1 a 20 um de diámetro, no ramifican y pueden ser de varios centímetros de largo) Periodicidad de 64 nm y forma ondulada. Varias fibras Fascículos Fibroblastos se alinean en filas entre estos fascículos.
- 15. Mayor fuerza y rigidez post entrenamiento (Tipton 1967, 1970, Viidik 1967, 1979, Woo 1980,1982) Inmovilización disminuye la fuerza tensil de ligamentos. (Extrapolación a tendones) Amiel 1982, Noyes 1977. Aumento recambio colágeno
- 16. Reacondicionamiento post inmovilización 8 semanas. (Noyes 1977)
- 18. AINEs Indometacina. Vogel 1977 Aumento de la fuerza tensil en tendones de ratas. Por aumento propocion de colágneo insoluble y contenido total de colágeno. Carstedt 1986. Aumento fuerza tensil tendones plantaris longus conejo. Aumento cross links de moléculas de colágeno.
Notas del editor
- Las injurias de tendones y ligamentos son comunes, El manejo apropiado de estos desórdenes requiere una comprensión de las propiedades mecánicas y de la función de tendones t liugamentos y su capacidad para autorepararse. Este capítulo discute la composición y estructura de tendones y ligamentos, así como las propiedades biomecánicas y comportamiento del injuriado t normal y tejido ligamentoso. Varios factores afectan la función biomecánica de tendones y ligamentos, envejecimiento. Embarazo, movilización e inmovilización, y drogas antiinflamatorias no esteroidales.
- Composición y estructura de tendones y ligamentos Los tyl son tejidos de tenjido conectivo denso conocidos como tejidos de colásgneo de fibra sparalelas. Estos tejidos dispersamente vascualrizados estñan compuestos grandemente por colágeno, una protéina consatituyente aproximadamente de un tercio del total de proteínas en e cuerpo (White, 1964). El cólágeno constituye una gran proporcion de la matriz orgánica del hueso y cartílago y tiene una única finción de soporte mecánico en otros tejidos conevctivos tales como vasos, corazón , ureteres, riñones, piel e higado. La gran estabilidad biomecánica del colágeno confiere a tendones t ligamentoe sus características fuerza y flexibilidad. Como otros tejidos conectivos, los tendones y ligamentosd consisten de relativamente pocas célculas (fibroblastos) y una abundante matriz extracelular. En general, el materia celular ocupa alrededfor de un 20% de l volumen total del tejido, mientras que la matriz extracelular da cuenta del restate 80%. Alrededor del 70% de la matriz está constituida por agua y aproximadamente un 30% por sólidos. Estos sólidos son colágeno, substancia fundamentaly una pequeña cantidad de elastina. El contneido colágeno es generalmente sobre el 75% y es algo mayor entendones que en ligamentos, (Amiel et al 1984) en el extremo de tendones el material sólido puede consistir casi completamente de colágeno (hasta 99% de oesi drenado) Dale 1974 – La estructura y composición química de lt es idéntica en humanos y en muchas especies animales tales como ratas, conejos, perros y monos. De este modo, extrapolaciones pueden ser hechas. Elastina Las propiedades biomnecánicas de tendones y ligamentos son dependientes no solamente de la arquitectura y propiedades de las fibras colágenas sino también de la proporción de elastina que estas estructuras contienen. La proteína elastina se ecuentra distribuida escasamente en tendones y ligamentos de extremidades, pero en ligamentos elásticos tales como el ligamento amarillo la proporción de fibras elásticas es substancial. Nachemson y Evans en 1968 un raDIO Dea 2:1 en fibras elásticas a colágenas en el ligamento amarillo. Estos ligamentosd, que conectan las lámians adyacentes de las vértebras parecne tener un rl especialziado, el cual es proteger las raíces espinales del pellizcamiento mecánico, al precargar el segmento, la unidad funcional de la espina, y proveyendo alguna estabilidad intrínseca a la espina. SUBSTANCVIA FUNDAMENTAL Consiste de proteoglicanos, alrededor del 20% de los sólidos, junto con glicoproteínas estructuales, proteínsd plsdm´styicsd y una variedad de pequeñas moléculas, Las unodades de PG, macromoléculas comuestas de varios cadenas de polisacáridos sulfatados (GAGs) ligados a una proteínas de cubierta, ligan a un ácido hialurónico para formar un agregado de PG de muy alto peso molecular quer se encuentra er la substancia fundamental del cartílago articular. El agregado de PG liga a la mayoría del agua extracelular del ligamento y tendón, haciendo de la matriz una altamente material similar a un gel altamente estructurtado, más bien que una solucióna morfa. Además, por acción de esta sibstancia símil a un cementyo entre las microfibrillasd de colágeno puede ayudar a estabilizat el esqueleto colágeno de ligamentos y tendones y contribuir a sobre todo a la fuerza de las estructuras compuestas.
- COLAGENO La molécula de colágeno es sintetizada por el fibroblasto (Branwood 1963, Porter 1964) dentro de la célula como un larego precursos (procolágeno9 el cual es luego secretado y clivado extracelularmenter para convertirse emn colágeno (Fitton Jackson 1965). Los tendones y ligamentos, asó como el hueso, están compuestos de la molécula más común de colágeno, el colágeno tipo I. Esta molécula de colágeno consistye de tres cadenas polipeptídicas (cadenas alfa) , enrrollaDAS EN HÉLICES IZQWUIERDAS (Rich y Ctick 1955) con alrededord e 100 aa. , lo cual le confiere un peso molecular total de alrededor de 340,000 daltons (Ramachandran Karkha 1854) Dos de las cadenas peptídicas , llamaDAS cadenas alfa 1 son idénticas, y una difiere levemenyte (la cadena alfa 2) Las tres cadenas alfa se conbiman en ina triple helic ehacia derecha, la cual le da al colageno la forma de una molécula enrollada, la mLa longitud del amolécula des alrededor de 280 nm y su diámetro es de 1,5 nm Casi dost ercios de la molécula de coñágeno consiste de tres amino Acidos : Glicina 33%, prolina 15% e hidroxiprolina 15% Cada tercero aminoacido en cada cadena alfa es glicina y esta secunecia repetitica es esencial para laapropiada formación de la triple helice. La peque ña cantidad de este aminoacido permite el empaque helicoidal de la molécula de colágeno. Más aún, la glicina favorece la estabilidad de la molécula por la formación de puentes hidrogeno entre las tres cadenas de la superhélice- La hidroxiprolina y la prolina forman puentes de hidrogeno o p puentes de agua, puentes de hidrógenos, dentro de cada cadena. El pontaje intra e intercadena o cross linking, entre gurpos específicos de la cadena es esencial PARA LA ESTABILIDAD DE LA CADENA. Los cross links son formado stamvén entre moléculas de colágeno y son esenciales para la agregación dela fibrilla- Es lo que le da fuerza al tejifo y permite su funcuno ante el stress- Dentyro de las fibrillas las moléculas son aprentemente cross linked por interacciones cabeza cola, pero el cross linking interfibrilasr de una naturaleza más compleja puede también ocurrir.
- COMPORTAMIENTO BIOMECANICO DE TENDONES Y LIGAMENTOS Los tendones y ligamentos son estructuras viscoelásticas con propiedades mecánicas únicas. Los tendones son lo suficientemente fuertes para sostener altas fuerzas tensiles que resultan de la contracción muscular durante el movimiento articular aun son suficiente flexibles para angular alrededor de superficies óseas y deflectarse entre los retináculos a cambio de la dirección final sobre la polea muscular. los ligamentos son plegables y flexibles, permitiendo movimiento natural de los huesos los cuales se insertan, pero son fuertes e inextensibles de tal modo de ofrecer resistencia a las fuerzas aplicadas, Ambas estructuras sostienen principalmente cargas tensiles durante la carga normal y excesiva, Cuando la carga conduce a injuria, el grado de daño es afectado por la tasa de impacto más que por la cantidad de carga. Carga fisiológica de tendones y ligamentos La última fuerxza tensil o Pmax de ligamentos y tendones es de interés limitado desde un punto de vista funcional porque bajo condiciones normales fisiolófgicas condiciones en vivo estas estructuas está sometidas a magnitudes de estre´s que son solamene alrededor de uin tercio de estevalor. El límite superior de el train fisiol´gico en tendones y ligsmentos, cuando se corre o salta por ejemplo es de 2 a 5% Pocos estudios de csarga de tendones o ligamentos in vivio han sido realizados. Kear y Smith usando un métotodo indicador de stress, midieron el áximo sdtrain en los tendones extensores difitales de la cabra. El strain alcanzó 2,6% mientras que4 la cabra trotava rápidamente y disminuy´cuando lo hcía ás lentyo. Ester máximo strain ocurrió por sdolamente 0,1 seg durante cada zancada. La carga máxima impuestas al tendón completo fue de aproximadamente 45 newtonx, Estos resultados sugieren quye durante la actividad normal un tendón in vivo es sometido a enos que un cuarto de este último stress. Los hallazgos de este estudio se correlacionan bien con aquellos de otros autores.
- Mecanismos de injuria de tendones y ligamentos Los mecanismos de injuria son similares para ligamentos y tendones. Cuando un ligamento iun vivo es sometido a carga que excede el rango fisiológico, microfallass toma lugar incluso antes del punto de cedencia sea alcanzado. Cuando esl Plin es excedido, el ligamento comienza a subrir alla grosera, y simutáneamente la articulasción comienza a desplazarse aniormalmente. Este desplazamiento puede también resultar en daño de las estructuras circundantes tales como la cápsula articular, los ligamentos adyacentes y los vasos sanguíneos que suministran a esas estructuras. Noyes en 1977 demost´ro que la falla progresica del ligamento curzado anterior y desplazamiento de la articulaci´no tibiofemoral por aplicación de un test clínico, el tewst de cajón anterior, a una rodilla de cadever al punto de falla del ligamento cruzado anterior,. En carga áxima la articulación había desplazado varios mms. El ligamento estaba aún en continuidad incluso cuanod había sufrido macro y micro falla y elingación extens.a En figura 3-8 La curva fuerza elongación generada durante el exp4erimento, indica donde la microfalla del ligamento comienza, se compara con vartios estados de desplazamiwentoa rticular registrado sfotográficamente Çla correlación de estos resultados de test in vitro cvon los hallazgos clínicos da lucwes sobre los microeventos que toman lugar en el LCA durante la actividad normal diaria y durant einjurias de varios gradosa de severidad. E la figura 3-9 las curv apara el estudio experimental en rodillas cadever presentada ha sido converrtida a una curva carga desplaxzamiento y dividida en tres regiones corespondiendo respectivamente a 1.- La carga ubicada sobre eli LCA durante test de la articulacióbn de la rodilla realizada lcúincamebnte 2.- La carga ubicada sobre el LCA durante la actividad fisiológicxa 3.- La impuesta al ligamento durante la injuria desde el comienzo de la microfalla a la ruptura completa La microfalla comienza incluso antes que el rango de carga fisiológica sea excedida e incluso puiede ocurri a trasvés del rango fisiológico sen cualquier ligamento dado. Las injurias ligamentarias son categorizadas clínicamente en tres vías de acuerdo al grado de severidad, Las injurias en la primera catego´ria producen síntomas clínicamente indistinguibles. Alg´n dolor se siente, pero nninguna inerstabilidad articular puede ser detectada clínicamente, incluso cuasndo microfalla de las fibraws colágena shaya ocurrido. Las injurias de segunda categría producen severo dolor, y lgun grado de inestabilidad puede ser detectado clínicamente. La falla progresica de las fibras clágenas ha tomado lugar, resultando en ruptura parcial de l ligamento., vLa fuerza y rigidez rtesultando de ruptura parcila de ligamentos. La ha disminuido por 50% o más, pricipàlmentwe a causa de la cantidad de tejido nod dañado ha sido reducido. La inestabilidad articular prodcida por una ruptura parcial de un ligamento es a nenudo enmascarada por la actividad muscular, y de este modo el test cl`´inico para la estabilidad artyicular, es usualmente realizado con el paciente bajo anestesia. Las injurias ne la tercera categoría producen severo dolor, durante el curso del trauma con menos dolor después del ainjuria. Clínicamente la articuáción se encuentra ser completament einestable. La mayoría de las fibras colágenas han sido rotas pero iunas pocas pueden aún estar intactas, dando al ligamento la apariencia de continudad incluso siendo incapaz de soportar cualuirer carga. Cargar una articulaciób que es inestavle debido a ruptura de ligamentos o apsula articulare produce altos estr4sses asobre el cartílago articular. Esta carga anormal del casrtílago articular en la rodilla se ha correlacionaod con osteoartritis temprana en humanos y en anmales. Si bien los mecanismos de injuria son generalmente comparables en ligamentos y tendonesl dos factores adicionales llegan a ser importantes en tendones a causa de su inserción a músculos, la cantidad de fuerza producida por contracicón del músculo al cual el tendón es inserto y el área de sección transversal del tendón en relación a lo de este músculo. Un tendón es sometido a stress creciente en a medida que su músculo se contrae. Cuando el músculo es máximo contraido el stress tensil del tendon alcanza altos niveles. Este estrés puede ser incrementado además si una rápida contracción excéntrica del músculo toma lugar, por ejemplo, rápida dorsiflexión del tobillo, el cual no permite la relajación refleja del gastrocnemios soleo, incrementa la tensión del tendón de Aquiles, La carga impuesta del tendón bajo estas circunstancias puede exceder el punto de cedencia, causando la ruptura del tendón dde aquiles. La fuerza del músculo depende de su área de sección transversal fisiológica. Mientras mayor es el área de seccion transversal del músculo,más alta la magnitud de la fuerza producida por la contracción y de este modo es mayor la carga tensil transmitida a través del tendón. Similarmente, la mayor área de sección transversal del tendón es,m la mayor la carga que puede usar. Si bien el máximo estrés de falla para un músculo ha sido dificil de especificar, tales medidas han mostrado que la fuerza tensil de un tendón sano puede ser más que dos veces la de su músculo. Este hallazgo es soportado clínicamente por el hecho que las rupturas músculos son muicho más comunes que las rupturas a través del tendón. Los músculos grande susualmente tienen tendones con grandes áreas de secci´no trnasversal. Ejemplos son uadriceps con el ten´don patelar y el tríceps sural con el tendón de Aquiles. Algunos pequeños músculos tienen tendones con areas de secci´no transversales randfes, sdin embargl el plantaris es n delgado músculo con un gran tendón.
- El c olágneo recién formado los cros lins son relativamente pocos y sn reductibles. El colageno es soluble en soluciones de sal enutra y en soluciones ácidas y los cross links son lejos facilmente denaturados por calor. A medida que el colágneo envejece,, el número total de cross links reductibles decrec4 a un m´ñinimo omo aumenta el númer ode estsables, n reductibles se forman. El coágeno maduro no es soluble en soluciones salinas neutrales o en soluciones ácidas, y sobrevive a una más alta denaturación por temperatura. Una fibrilla es formada por la agregación de varias moléculas de colágeno una estructura cuaternaria. Esta estructura en la cual cada molécula se superpone a otra, es responsable de las bandas de repetición observadas sobre las fibrillas bajo microscopía electrónica. Las fibrillas se agregan además para formar fibras colágenas, las cuales son visibles bajo microscopía de luz. Estas fibras, las cuales van en un rango de 1 a 20 um de diámetro, no ramifican y pueden ser de varios centímetros de largo. Ellas reflejan una peridiocidad de 64 nm de las fibrillas y tienen característica forma ondulada. Las fibras se agregan además en ramas. Los fibroblastos se alinean en filas entre estas ramas y son elongados a lo largo del eje en la dirección del ligamento o función del tendón. La disposición de las fibras colágenas difiere algo en los tendones y ligamentos y se sitúa a la función de cada estructuras. Las fibras que componen los tendones tienen un ordenado disposicion paralela, la cual equipa a los tendones la resistencia a las altas cargas tensiles unidireccionales uniaxiales a las cuales ellos son sometidos durante la actividad. Los ligamentos generalmente sostienen cargas tensiles eun una dirección predominante pero pueden también cargar cargas tensiles más pequeñas en otras direcciones; sus fibras pueden no ser completamente paralelas pero están estrechamente entrelazadas una con otra. La orientación específica de los ramos fibrodod varian algo entre ligamentos y su función dependiente de la función del ligamento. El recambio metabólico del colageno puede ser estudiado por la tritiación de la hidroxiprolina o glicina por métrodos autorradiográficos. Los estudios en animales en han mostrado que la vida media del colágeno en animales maduros es muy larga; las mismas moléculas de colágeno pueden existir durante la vida adulta del animal, sin embargo, en animales jóvenes y en los físicamente alterados (injuriados o inmovilizados9 se acelear el recambio tisular. Los estudios en conejo han demostrado actividad metabólica, algo mayor en ligamentos que en tendones, probablemente a causa de los diferentes patrones de stress.
- Ciertas similitudes se encuentran en las estructuras externas de tendones y ligamentos pero hay importantes diferencias relacionadas a la función. Ambos, tendones y ligamentos, pero en los tendones se le llama en paratenon. Más estructurado que el tejido conectivo de los ligamentos, el paratenon forma una vaina que protege el tendón y favorece e deslizamiento. En algunos tendones, tales como los tendones flexores de los dedos, la vaina conrre la longitud de los tendones, y en otros la vaina se encuentra solamente en el punto donde el tendón toma contacto con una articulación. En localizaciones donde los tendones son sometidos particularmente a altas fuerzas de fricción., ejemplo en la palma, en los dedos, y a nivel de la articulación de la muñeca, una capa sinovial parietal se encuentra justo entre el paratenon ; esta membrana similar sinovial, llamada el epitenon rodea varios fascículos fibrosos. El fluido sinovial produce por las células sinoviales del epitenon faciita el deslizamiento del tendón. En localizaciones donde los tendones son sometidas a bajas fuerzas de fricción ellos están rodeados solamente por paratenon. Cada rama se encuentra junta adherida por el endotenon, el cual continúa en la unión tenomuscular por el perimisio. En la unión teno ósea las fibras colágenas del endontenon continuan dentro del hueso como las fibras perforantes de Sharpey y llegan a ser continuas con el periostio. L aestructura de la inserción dentro del hueso es similar en ligamentos y tendones y consistne de cuatro zonas. AL final del ten´don lo zona 1 la fibras colátgenas se entremzclan con fibrocart´lafo, zona 2. Este fibrtocartílago gradualmente llega a ser mineralizado (zona 3) y luego emerge dentro de lhueso cortical (zona 4). El cambio desde una zona más tendinosa a ina másósea produc e una alteración gradual de las propiedadesmecánicas del tejido (incrmeento de la rigidwez) la cual resulta en una disminuci´no de la concentración de stress en la inserción del tend Ón dentro del hueso más rígido.
- PROPIEDADES BIOMECANICAS Un medio de analizar las propiedas biomecánias de tendones y ligamentos es someter los specímenes a deformaciontensil usando una tasa de elongacion constante. El tejdio es elongado hasta la ruptura, y la fuerza resultante, o carga (P), es trazada. La curva carga elongación resultante tiene varias regiones, las cuales caracxterizan el comportamiento del tejido. La primera región de la curva carga elongaxión es cóncava y es usualmente llamada la región basal. La elongaciónb reflejada en esta región se cree ser el resultado de un cambio en el patr´pn ondulado de las fibras colágenas relajadas, las cuales se estiran a medida que la carga aumenta. Algunos datos sugieren sin embargo que esta elongación puede ser causada principalmente por el deslizamiento interfibrilar y cizalle del gel interfibrlar, substancia fundamental. En la regi´no basal, poca fuerza se requiere para eongar el tejido inicialmente. A medida que la carga con tinua, la rigidez del tejido incrementa y se requiere progresivamente una fuerza más grande para lograr equivalentes cantidades de elongación. La elongación es a menudo expresada como STRAIN (E), la cual es la deformación del tejido calculado como un porcentaje de la longitud original de la muestra. Eal final de la región basal ha sido reportado tener un valor de strain entre 1,5 y 4% La seguna región de la curva representa la respuesta del tejido a elongación adicional. Dado que esta región es más o menos linear es llamada de este modo. Las fibras colágenas llegan más paralelas y pierden su apariencia ondulada. Al final de esta región, pequeñas reducciones de fuerza (dips) (descensos) pueden a veces ser observados en las curvas de carga en ambos tendones y ligamentos. Estos descensos son causadas por falla secuencial temprana de unas pocas ramos fibrosos grandemente elongados. Al final de la región linear, donde las niveles de la curva se salen del eje del strain, el valor de la carga es designado como Plin . El punto en el cual este valor es alcanzado es el punto cedido por el tejido. Cuando la región linear es sobrepasada, fallas mayores de los ramos fibrosos ocurrenc de un modo impredecible. Con la imposición de la máxima carga (P max) la cual refleja la última fuerza tensil de la muestra, falla completa ocurre rápidamente, y la habilidad para soportar la carga del tendón o ligamento es reducida substancialmente. Los módulos de elasticidad para tendones y ligasmentos han sido determinados en varias investigaciones. Este parámetro se basa en una relación linear entre carga y deformación (elongación), o estrés y strain, que es el estrés (fuerza por unidad de área) es proporcional al strain. E= 0/e Donde E es el módulo de elasticidad, o stress y E strain. En la porción basal de la curva carga elongación para la curva stress strain, la constante de elasticidad no es constante pero se incrementa gradualmente. La constante estabiliza justo en la región secundaria lienar de la curva. E ligamentyo flavum se comporta de forma diferente, etc, etc. Comportamiento viscoelástico de tendones y ligamentos. Los tendones y ligamentos exhiben comportamiento viscoelástico o tasa dependiente (tiempo dependiente) bajo carga, sus propiedades biomecáicas cambian con diferentes tasas de carga. Cuando ligamento y tendón son sometidos a tasas de stress crecientes (tasas de carga), la porción linear de la curva stress strain llega a empinarse. Indicando la mayor rigidez del tejido en las más altas tasas de strain. Cuando la tasas de strain es más alta, los ligamentos y tendones aislados almacenan más energía, requiriendo más fuerza para la ruptura y sufren mayor elongación. Durante test cíclico de ligamentos y tendones donde las cargas son aplicadas y liberadas en intervalos especificos, la curva stress strain es desplazada a la derecha a lo largo de la deformacióbn (strain) eje con cada ciclo de carga, revelando la presencia de un componente no elástico ç(plastico); la cantidad de deformación permanente (no recuperable) es progresivamente mayor con cada ciclo de carga. A medida que el ciclo de carga progresa, la muiestra también muestra un incremento en la rigidez elástica debido a deformación plástica (desplazamiento molecular). La microfalla puede ocurrir dentro del rango fisiológico si la carga frecuente es impuesta sobre un ya dañada estructura la rigidez de la cual ha disminuido. Dos test standard que revelan la viscoelasticidad de ligamentos y tendones son el test relajación stress y el creep test. Durante el test relajación estre´s, la carga es detenida segura bajo la regi´no linear de la curva stress strain y el strain se mantiene constante sobre un periodo extendido de tiempo. El stress disminuye rápidamente al principio y luego gradualmente más lentamente. Cuando el test stress relajación es repetida cíclicamente, la dimsinución del estrés gradualmente llega a ser menos pronunciado. Durante el creep test, la carga es contenida segura bajo la región linear de la curva stress strain y el stress se mantiene constante sobre un período extendido. El strain incrementa relativamente rápido al principio y luego más y más lentamente. Cuando este test es realizado cíclicamente, el incremento en strain gradualmente llega a ser menos pronunciado. La aplicación clínica de una carga baja constante a los tejidos blandos sobre un período prolongado, el cual toma ventaja de la respuesta creep, es un útil tratamiento para varios tipos de deformidades. Un ejemplo es la manipulación de un pie bot por someterlo a cargas constantes por medio de yesos. Otro ejemplo es el tratamiento para la escoliosis idiopática con un corset, donde la carga constante es aplicada al área espinal para elongar los tejidos blandos circundantes a la espina curvada anormalmente. Un más complejo comportamiento viscoelástico es observado en los ............. (ligamentos) ..............
- Factores que afectan las prpiedades biomecánicas de tendones y ligamentos. Numerosos factores afectan las pripiedades biomecánicas de tendones y ligamentos. Los más comunes son edad, embarazo, movilizaciób e inmovilizaciób y AINEs Madiración y envejecimiento Las
- Envejecimiento Las pripiedades físicas del colágeno y de los tejidos se coomponens son estrcjemanete asociados con el número y calidad de los cross links dentreo y entre las moléculas de coñageno, Durtante la maduración (hasta 20 años) el número y calidad de los cross links incrementa, resultando en incremento de la fuerza tensil del tendón y ligamento. Uin incremento en el diámetro de las fibras sde colágeno es también observada. Depsués de la amduración, a medida que el envejecimiento progresa, el colágneo alzanza un plateau con respecto a sus propiedades biomecánicas, dfepsués dela cual la fuerza tensil y rigidezl del tejido comienza a dimsinuir. C El contenidoc ll Ágeno de tendones y ligamentoe s también disminuye, contribuyendo a la declinación fgradual de sus propeidades mecánicas como fuerza, rigidez y habilidad paera soportar a deformación
- Movilización e inmovilización Como el hueso, luigamentos y tendones aparecen remodelarse en repsuesa a demandas mecánicas impuestas a ellas; ellos llegan a ser más fuertes y más rúigudos cuando son sometidos a stress creciente y másd débiles y menos rígidos cuando el stress es reudico,. Entrenamiento dísico ha sido encontraod inceremwentar la fuerza tensil de tendones. Y de la interfase ligamento hueso. Tipton y colaboradores comparados ocn la fuerza y rigidez del ligamento colateralmedial desde perros que fuerone jercitados exctenuant5emente por 6 semanas con los valores para ligamentos desdfe un grupo control de animales. Los ligamentos de los perros ejercitados fueorn más fuertes y más rígidos que aquellos de los perros control y las ramas colágenas tenían mayores diámetros. La inmovilización ha sido entronado dimsinuir la fuerza tnesil de ligamentos. Amiel y Noyes demostraron una reduccion en las propiedades mecánicas de los complejos hueso ligamento hueso en rodillas de primates inmovilizados en yesos por 8 semanas. Cuado se testeaba extensión a falla, el ligamento cruzado anterior desde estos animales mostró un 3% de disminución en la carga máxima a la falla y 32” de disminución de la energía almacenada a la falal comparado con ligamentos desde un grupo control de anumales. Los ligamentos inmovilizados también mostraron mas elongación y fueron significativamente menos rifidos que los de contro Amiel y colaboradores mostraron una similar dimsinución en la fuerza y rigidez delos ligamentos colaterales de conejos inmovilizados por 9 semanas. El area de sección transversal e las muestras no cambió significativamente, la degeneración de las propiedades biomecánicas fue atribuida a cambios en la substancia ligamentaria en si misma. El metabolismo tisular fue notado icnrementar, conduciendo a un proporcionalmente colágeno más inmaduro, con una dsminución de la cantidad y calidad de los cross links entre las moléculas de colágeno.
- En 1977 Noyes excperimento, evaluaciónb de los efectos de un porgrama de reacondicionamiento iniciado directamente después de 8 semanas de un períood de inmovilización demostró que considerable tiempo fue necesairo para que los ligamentos inmovilizados recuperaran su primitiva duerza y rigidez. Después de 5 meses los ligamentos reacondicionados aún mostraban consideravle pérdmenos rifidez y 20% menos fuerza que los ligamentos controles. A los 12 meses los ligamentos reacondicionados tenían fuerza y rigidez comparable con aquellos de los grupos controles.
- AINEs AINEs (aspirina, acetaminofen, indometacina) son frecuentemente usados en el tratamiento de varias condiciones dolorosas del sisterma musculolesquelético, AINES sobn ampiamente usados ne el tratamiento de injuria de tejidos blandos, tales como de´sordene sinflamatorios y rupturas parciales de tendones y ligamentos. Vogel en 1977 encontró que el tratamiento con indometaicna reusltaba en un uinceremento de la fuerza tensil en ratas tenodnes. Un incrmeneot en laproporción de colágeno insoluble y en el total de contenido colágneo fue también observado. Okhawa encontró fuerza tensil incrmeentada en el periodonto de ratas después de tratamientyocon indometacina. Carlstedt y asociados en 1986 encontraron que el tratamiento con indometacina incrementaba la fuerza tensil en desarrollo de la curación de los tendone splantaris longus en el coneo y notaron que el mecanismo para este incremento era probablemente un incremento del cross linkage de las moléculas de colágneo. Estos estudio sanimlaes sugieren que la administración de corto plazo de AINEs no es deletérea para ela curacion del tendón sino más vien podría incrementar la tasa de restauración biomecánica al tejido.
- Músculos: La flexión de los dedos está bajo la dpeendiencia del flexor comúin profundo y del flexor común dsuperficial. Aquellos del pulgar depende del flexor largo del pulgar. Estos tendones flexores actúan esencialmente sobre las asrticulacioens interfaslángicas. La flexión de las MCF se debe a los músculos int´rinsecos (interóseos, lumbricales, flexores cortos del pulgar) La FCP. De in solo cuerpo muscular del indice es individualizado, se inserta sobre la base de la tercera falange . El flexor común superficial posee un cuerpo muscular individualizado para cada dedo y se inserta sobre la base de la segunbda falabge de4spués de ser dividido en dos lenguetas, el quiasma d eCamper, entre los cuales pasa el flexor comú profuindo. Musculatura extrínseca e intrínseca Los rayos de los dedos son controlados por musculatura int´risneca y ext´rinseca. Los musculos extrínsecos orifginan en el brazo y antebrazo. L Si bien la contribución de cada sistema es diferente, el funcionamiento coordinado es el mejot. La oepracion independiente de cada dedo es restrinifa en algun frafdo por la uniones entre los tendones extensores, jutura tendinum en la mitad dela mano. AL medio,m anular y pequeño dedos son más restirngidfios en su independencia ufncional a causa que su tendones flexores profundos emergen del mismo musculo. El dedo índice es capaz de mayor independencai funcional a casua que su tendón flexor profundo emerge desde un viente muscular individualizado. La articulación interfalángica disraL ES activamente flectada, el ensamblaje extensor es desplazado distalmente. Este relaja el delsizador central y simultáneamente icnrementa la tensión en los lifamentos retinaculares oblicuos, una tensiób que crea una fuerza de flexión en la articulñación PIP. Dadoque el deslizador central es ya descargado, la flexión de esta articulación es luego inevitable. La liveración de la falange distal es fundamental para la pinza ttemrinoterminal. También permite a través de contracción intermitente del flexor profundso, un cambio de puinza pukpeo pukpejo a punta punta. Un mecanismo usado en las manipbras de recisión de la man. Sarrafian y colaboradores usando la medida del strain para medir la tensión de diferentes partesdel aparato extensor durante la flexión de dedos..etc....
- Los tendones son rodeados, a partir de la muñeca y hasta su extremo sin discontinuidad, salvo en las palmas para los segundos, tercer y cuarto dedos, de una vaina sinovial que tiene un rol en el deslizamiento pero también en la nutrición..
- Poleas: El cana digital es el túnel osteofibroso recorrido por los tendones de MP hasta la base de la falange distal. Este túnel es reforzado en su parter anterior por bandas fibrosas llamadas poleas cuyo rol es de matener en permanenica los tnedones en contracto del esqueletopor que ellas conserva su acción sobre cada fallange que este en posición. El sistema de vainas y poleas del los tendfones digitales flexores. La maoyría de lso tendones en la manos son restirngifdios en alguna extensi´bo por vainas y retinácuos que los acercan al plano óise ade tal modo que elloas mantenfan un relativamente constante brazo más vien que desplazarse a través de las articulaciones. El sistema de poleas en el dedo es el más altamente desarrollado de esas restricciones. A medida que se extienden desde sus músculos, los tendones flexores pasan a través del túnel del carpo antes de aventar hacia fuera hacia sus respectivos dedos. El tendón flexor superficial se inserta en la falange media y el flexor profundo sobre la falange distal. En cada dedo de estos dos tendones, rodeado por sus vainas sinoviales, son sostenidos contra las falanges por una vaina fibrosa. En localizaciones estratégicas a lo largo de la vaina están cinco densas poleas anulares (denominados como A1, A2, A3, A4 y A5) y tres delgadas poleas cruciformes (c1, C2, C3).
- Estas poleas permiten por una suave curva del tendón. De este modo puntos locales de alta presión(elevadores de stress) entre el tendón y la vaina sonminimizados. En el punto donde la polea A3 atraviesa la articulación IFP tiende ya sea a empujar la polea lejos hacia un inserción al hueso o a empujar lejos del hueso desde la articulación,. Esto no es un porblema en una articulación estable, pero cuando al articulacion ya se ha vuelto inestable, como eni n `paciente con artritis reumatoide, problemas deinestabilidad peden elebarse y haber peligro de severa subluixación. . Para apreciar la magnitud de estas fuerzas subluxantes y como ellas incrementan con mayor flexión, debemos considerar dos posiciones flectadas de la IFP en 60 y 90 grados, En 60 grados los dos miembros del tendón flexor forman un ángulo de 120 grados, En ese punto, la tensión en la polea restringiente debe igualar la tensión en la tendon para que el sistema esté en equilibrio. A 90 grados de flexión isn embarog, la polea debe sostener n 40% más t4ensión que el tendón.
- Excursion tendinea A medida que el dedo se mueve, cada tendón se desliza a cierta distancia, el cual se define como la erxcursión del tendón. La excursión toma lufar sdimult Aneam4nte en los tendones flexores y extensores durante elmovimiento articular;: los tedones de los músuclos agonistas se desplazan en una dirección, mientras los tendones de los músculo santagonistas se desplazan en la dirección opiuesta para aocmpañar el mocimiento. EL conocimeinto de las excursiones tendines tiene aplicaciones en los cálculos teóricos de las fuerzas musculares, en ortesica y trehabiltiacióbn de la mano después de la reparacion del tendón y en los proceidmiento squirúrgicos tales ocmo transferencias tendíneas. El uyso de reglas básicas de geomet´ria permite la medición de la excvursiób del tendón en relación al movimiento anfular de la articulacióbn. Cuando una paralnca rota alrededor de un eje de un angulo, la disrtancia modvida por cada punto de la palanxa es porporcional a su propa distancia desde el eje. En particular, cuanod una paralnca rota alrededor de un aje a trqcvé wde un angulo de un radian (alrededor de 60 grados) cada punto de la palanca se mueve ina distancia igual a su distancia desde el eje, es su brazo memoento. An y colaboradores en 1983, desarrollaron un método para detemrinar excrusiones de tendones y momento de brazos que nor equieren conocimeinto del centro exaxto de rotacion el cual para los dedos largos añún nos e conoce con precisión. El momento instantaneo vrazo de un tendon en el plano de mocimeinto en una espe4cifica configuraciób articular es obtenida desde la cuesta del diagrama de la excrusión del tendón versus el desplazamiento rotacional de la arituclacióbn. Cuando este método es usado en relaciób entre la excursiób del ángul articular no es bastante linear, excceprto para los extensores en las MCF durante la flexión y extensión En los tendfones digitale,s los brazos momento y de este modo las excrsiones son mayores en las más proximales articulaciones. Los tendones fleoxresusperifciales trienen unprmedio de excvursión mayor que los tendones flexores profundos. La excursión de los tendones flexores es mator que aquella de los exctensores, y la excursi´no de los extrínsecosmayor que la de los tendone sintrínsecos. Los valores para las excursiones tendíneas dadas en la figurta 15-16 tabls 15-2 son para tendones normales ne estrecho contacto con el hueso, el momento brazo del tendon y el eje articular de este modo permanece esencialmente consante durante el movimiento articular, Si ya sea la localización del eje articular o la longitud del momento brazo cambia durante el movimiento, la medida del la excursión del tendón por radian representa el momento promedio de brazo para ese movimiento. La disrupción del sistema de poleas es un caso en el cua la looingitud del movimento de tendones brazo cambia durante el movimiento articular, En esta instancia la polea m puede bowstring as través de una o más articulacioens, incrementando el requerimiento de excursión de tendón. Strickland en 1983 encontrñi que la alteracxión biomecánica de las polea flexora sistema por escisión de la mitad distal de la polesa A2, completa C1, A3 y C2, y la mitad proximal de de la polea A4 resultaban en notable incremento en el momento del flexor profundso y en el requerimiento de excursión del tendón a nivel de la IFP. Excursión extra requerida en cualquiee articulación resulta en una inadecuada exvrusión y subsecuenta devilidad en las articulaciones más distales. Cuando semejante debilidad afecta las articulñaciones IFP o IFD, un dedo flectado a su límite puede fallar a tocar la palma. La fdalla a tocar la palma puede srr medida para evaluar la importancia de una polea dada o grupo de polAS. El uso de este étyodo por Doyle y Blythe reveraron quela única polea requerida para la función normal del tend´n flexor son las anchas badad anulaers, A2 y A4, las cuyales atraviesan la falnge media y proximal rtespectivamente. De esas dos poleas críticas, AS2 se notí ser la más importante, dado que la punta deld edo más estre4chamente aporximado la palma con solamente A2 intacta (13w a 15 mm) qure con solamente A4 intacta (20 a 25 mm),.
- Zonas topográficaS: Los tendones flexores a traviesan cinco zonas topográficas descritas en 1961 por Verdan y Michon, y adoptadaspor la Fewderación internacional de Sociedades de Cirugia de la Mano (IFSSH) La zona 1 correesponde a la parte distal del canal digital después de la inserción del FCS y no contiene más quela temrinaciónb del FCP hassta su inserción sobre F3. La zona 2 s eextiende desde el pliegue palmar distal, que es la entrada del canal digital, hasta la mietad de F2. Es la antigua tierra de nadie de Bunnel, nominada a´si en razón de las dificultades de reparaciones tendinosas a este nivel. La ZONA 3 correposnde a la palma de la mano9. Oa zona 4 es atravesada por el canal carpianol La zona 5 es la parte distan del antebrazo dobde se constituye la uniñon tenomuscular. Las zonas atravesadas por la LFP son precedidas por la letra T (thumb).
- El segundo y tercer metacarpianos se articulan con el trapezoide y el capitate y uno con tro por articulaciones básicamente inmóviles. “tight fitting” (artrodias) Como reusltado estas huesos metarcarpianos y carpianos cnstituyen la unidads inmovil de la mano. . Las articulaciones del cuarto y quinto metacarpianos con el hamate permiten una modesta cantidad de movimiento, 10 a 1 5 grados de flexión extensión en el cuarto CMC articuñación y 20 a 30 grados en el quinto. El desplazamiento palmar limitado, o descendiente, de estos metacarpianos puede tomar lufar. Estemovimiemto permite colocar la mano y es esencial apra agarrar como se describe abajo. Las MCf de los cuatro dedos son unicondilares o diartrodiales, permtiendo movimeinto livre en tres planos: flexoexctensión, abducci´no aducción y pronación supinació. La cual se acopla con la abducción aducción. El rango de flexi´no MCF desde la posició 0 es aproxiadamente 90 grads, pero este valor difierenentre los dedos, con un pequeño dedo de más flexión alrededor de 95 grados y el dedo índice con 70 grados. La extensión bajo 0 grados varíaconsiderablemente entre las poblACIOBNES humasnasd y también entre idnividuos dependiento de la laxitud articular. Las articulaciones IP proximales y distales de los cuatro dedos sob bicondilares m permitiendo sólo flexión extensión. La flexi´no es medida desde la posición cero con el dedo en el plano de la mano. El mayor ragnod e flexión 110 graods o ás ocurre en la PIP , en la Dip la flexión es de más menos 90 grados. Pulfar Anivel CMC la base del pulgar metacarpuabo forma una aritculación en sillade montar con el trapecio. Esta configuraciób permite al metqcarpabno un amplio rango demovimiento a través del espacioc cónoic que se extiende desde el plano de la ,ano en dirección palmare. El movimiento de metarcarpiano primero podría descrivirse en grados de abducciónb desde el II MCP, dedsde modo definiendo el plano en el cual el movimiento es llevado a cabo con rpesoecto al plano de la mano. Los terminos flexión y extensión con respecto al pulgar podrían ser reservados para los movimientos de MCP e IF. Funcionalmente, el movimiento más importante del pulgar esla oposición, een el cual la aducción se acopla con la rotacióh de las articulaci´nes CMC se muevce al pulgar hacia la pnta del dedo ñequeño, la flexión en la MCPe IP luego lleva a l pulgar a cacercarse a los otros dedos. La articulación MCP dfel pulgar semeja aquella de los dedos. El rango de flexiónb desde la posición 0 va´ria considerablenebte desde un poco más de 30 grados a tanto cmo 90, la exctensión desde 0 hasta aporox 15 grados.
- NUTRICION El tendón se beneficia de una doble nutrición: Vascular y sinovial Aporte vascular Proviene de dos extremos tendinosos (la uníóntendinomuscular y la inserción osteoperióstica) del mesotendòn ens u trayecto extrtasinovial y de los cvincula tendinum en el cana digital. Aporte sinovial Es realizado por la perfis´n tendinosa del líquido sinovial contenido en la envoltura-
- Cicatrización extrínseca: Durante largo sitiepo se ha cnsiderado que los tendones no tienen ninguna capacidad propia de cicatrización y que su reparación noes debida ma´s que a la colonización fibroblástica del tendón por invasión de la vecindad conjntivo vasculasr. Según esta teoría, la cicatrizaciób no es posivle más que al precio de adherencias peritendinosas. Cicatrización intrinseca. A partir de 1970, varios trabajos experimentales han mostrado la capacidad de cicatirzación propia del tendón, sin aporte exterior, por tanto sin adherencia. Esta cicatrización tenoblástica es el modo ideal. En realidad, los dos mecanismos coexisten siempre, pero la cicatrización intr Nseca será favorecida por una cirugía atraumática, por el respecto de los vincula,m por el cierre de la vaina sinovial cuando se aposivle y una reeducación para la movilizaciòn precoz de la sutura.