Propiedades biomecánicas del hueso

El esfuerzo (stress, σ) es la resistencia interna de un objeto a una fuerza que actúa sobre él, y se mide en pascales (Pa), siendo 1 Pa una fuerza de 1 N distribuida en una superficie de 1 m2. La deformación (strain, ε) es el otro concepto necesario para describir el comportamiento mecánico de los materiales y representa los cambios en las dimensiones del objeto sometido a la acción de la fuerza. La deformación puede expresarse en unidades de longitud absolutas o en unidades de longitud normalizadas ε = ΔL/L, donde ΔL es la variación de longitud y L la longitud inicial, por lo que en este caso es una magnitud adimensional (mm/mm). La deformación suele expresarse también en porcentaje.

En ocasiones, al someter un cuerpo a la acción de una fuerza, el cuerpo es capaz de devolver toda la energía empleada en deformarlo una vez cesa dicha fuerza (comportamiento elástico). Sin embargo, en algunas circunstancias esto no es posible, resultando irreversible la deformación sufrida (comportamiento plástico). Si sometemos un hueso a la acción progresiva de una fuerza, se producen los dos tipos de deformación de forma sucesiva (Figura 2), por lo que se dice que el hueso presenta un comportamiento elástico-plástico. De la curva esfuerzo-deformación podemos obtener gran cantidad de información sobre las propiedades del material. Se distingue una primera región en la que el esfuerzo y la deformación son proporcionales (región lineal de la curva, que corresponde a la región elástica, en la cual se cumple la ley de elasticidad de Hooke) y otra región en la que no se recupera la forma original del objeto aunque deje de aplicarse la carga (zona plástica o de deformación irreversible). El punto de transición entre la región elástica y la región plástica se denomina punto de vencimiento o cesión (yield point), que corresponde con la deformación de vencimiento (yield strain, εy) y con el esfuerzo de vencimiento o resistencia elástica máxima (yield stress, σy), que estima la capacidad de un material de deformarse sin sufrir microfracturas. En una región determinada de la región plástica aparece el punto que corresponde con el esfuerzo máximo (ultimate stress, σult), a partir del cual se producen microfracturas responsables de que aun con una disminución del esfuerzo, se incremente la deformación sufrida por la muestra.

Propiedades biomecánicas del hueso

Biomecánicamente el tejido óseo puede ser considerado como un material compuesto por dos fases (bífasico), con el material como una fase y el colágeno y la sustancia fundamental como la otra.
Funcionalmente, las propiedades mecánicas más importantes del hueso son su forma y su rigidez. 

Otras características se pueden entender de mejor manera examinando su comportamiento bajo carga, es decir bajo fuerzas aplicadas externamente.
Éstas cargas causan una deformación en la estructura

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