FISIOPATOLOGÍA DE LAS FRACTURAS
POR “ESTRES”
Dr. Alfonso Rivasplata Carrasco
Hospital honorio delgado
Red asistencial essalud tumbes
Agosto 2010
Fractura por estrés
Incapacidad ósea para soportas períodos rítmicos y repetitivos de carga mecánica…
Resultado:Fatiga estructural ósea
y síntomas clínicos.
CorticalEsponjos
oDescripcio
nFisica
Capa Densa Protectora
Entramado rigido diseñado para dar fuerza; Intersticios estan llenos de médula.
Localización
Debajo del periostio de todos los huesos, mas concentración en la diafisis de los huesos largos
En las vertebras, huesos planos (ejem. Pelvis) y los extremos de huesos largos
% de masa ósea
80% 20%
CorticalEsponjos
oEstructur
a de primer nivel
Osteonas Trabéculas
Porosidad 5-10% 50-90%
Circulación
Lenta de nutrientes y desechos
Sistemas Haversianos permiten la difusión de nutrientes y desechos entre las células y los vasos sanguíneos; células están cerca del aporte sanguíneo en las lagunas.
CorticalEsponjos
oFuerza Soporta gran “estres” Soporta gran “fatiga”
Direccion de la
fuerza
Doblar axialmente y torsión, ejem. Mitad de
los huesos largos
Compresion; Modulo de Young es muy grande en la direccion longitudinal
Rigidez Alta Baja
Punto de fractura
fatiga>2% fatiga>75%
Fisiopatología
Carga mecánica
Tensión fisiológica (STRAIN)
Daño óseo
Remodelación del daño
Desbalance daño/remodelación
Acumulación del daño
Diariamente 400 – 1500 micro tensiones (microstrains).
Strain rate (SR) Cuan rápido el microtrauma es aplicado
Strain magnitude (SM) Con cuanta fuerza el microtrauma es aplicado
Riesgo de fx. Por fatiga = SR + SM
Burr Bone 1996
Fisiopatología
Fractura completa: 10000 microstrains con
carga simple. < numero si el daño es
repetitivo.
Reparación ocurre a traves de zonas en constante remodelamiento
Burr Bone 2002Frost HFHMB 1960Martin Cal Tis Int 2003
Fisiopatología
Remodelacion ósea Integridad estructural ósea esta en constante
proceso de remodelamiento.
Osteoclastos y osteoblastos se reunen en las Unidades Basicas Multicelulares .Basic Multicellular Units (BMUs)
El hueso es remodelado completamente en 3 añosaprox.
Todo hueso removido es equivalente al nuevo hueso formado.
http://www.elixirindustry.com/resource/osteoporosis/jilka.htm
Fatiga del Hueso
Daño en la microestructura, debido a las cargas repetidas por debajo de la resistencia ósea.Se produce cuando los
músculos se fatigan y son menos capaces de contrarrestar las cargas durante la actividad física continua y extenuante.
El resultado es la pérdida progresiva de la fuerza y la rigidez.
Las grietas comienzan en las discontinuidades del hueso (ejem., los canales de Havers, lagunas).Son Afectados por la
magnitud de la carga, el número de ciclos, y la frecuencia de la carga.
Fatiga del Hueso
3 Etapas de la fractura por fatiga Grietas de Inicio
Como resultado de la tensión local focal, se producen discontinuidades en el huesos.
La remodelación ósea a menudo repara estas grietas. Grietas de crecimiento (propagación)
Si las grietas no se reparan crecen hasta encontrar una superficie de material más débil y cambian de dirección.
A menudo, el crecimiento transversal se detiene cuando la grieta se convierte en perpendicular o paralelo a la carga.
Fractura final Sólo se produce cuando el proceso de fatiga que avanza más
rápido que la tasa de remodelación
http://www.orthoteers.co.uk/Nrujp~ij33lm/Orthbonemech.htm Simon, SR. Orthopaedic Basic Science. Ohio: American Academy of Orthopaedic Surgeons; 1994.
Fatiga del Hueso
Camino al fracaso: Región 1
1. Iniciación grietas 2. Acumulación 3. Crecimiento
Características: Matriz se daña en las regiones de
-Alta concentracion de estrés.
-Baja resistencia
Las grietas aparecen primero en las regiones de alta tensión.
Se acumulan con:Aumento del número de
ciclos El aumento de la tensión
(strain)Grietas se desarrollan
perpendiculares al eje de carga
Camino al fracaso: Región 1
1.Crecimiento de las grietas
2.Coalescencia
3.Delaminación y remoción Características: Después de formarse una grieta Tension interlamelar y stress de cizallamiento se generan en la punta Tienden a separar y cortar las láminas en la interfaz de la matriz.
Camino al fracaso: Región 2
Rigidez disminuye rápidamente .
Fin de vida de los materiales de fatiga. Falla de las fibrasCoalescencia de daño acumulado.
La propagación de grietas a lo largo de las interfaces proceso Rápido Fracaso final de la estructura
Camino al fracaso: Región 3
Fracturas por Estrés
Las fracturas por estrés son: Fracturas parcial o completa de hueso Por movimientos repetitivos en actividad por debajo de lo maximo.Hay dos tipos principales: Fractura por fatiga. Fractura por Insuficiencia.
Fracturas por fatiga
Una fractura por fatiga puede ser causada por:
Tensión muscular anormal La pérdida de absorción de choque Actividad intensa o repetida
Torque hueso con resistencia elástica normal
Asociados con la actividad nueva o diferente Carga anormal Distribución de la tensión anormal
Fracturas por insuficiencia
Debido a la actividad muscular
normal, estresando el hueso.
Visto en el post-menopáusicas y/o
mujeres amenorreicas cuyos huesos
son: Deficientes en minerales.
Con reducción de la resistencia elástica.
Se produce si la osteoporosis o
alguna otra enfermedad
(osteomalacia) debilita los hueso.
Teoría de la fatigaDurante los esfuerzos
repetidos (como correr).
Los músculos se vuelven incapaces de soportar el impacto. Los músculos no absorben el impacto y la carga se transfiere al hueso .Como la carga sobrepasa la capacidad del hueso para adaptarse …la fractura se desarrolla
Teoría de la sobrecarga
Ciertos grupos musculares se contraen y provocan que los huesos afectados se “doblen”. Después de varias repeticiones…Finalmente se rompe el hueso
Historia del dolor
•Dolor local al final de las actividades.
Reacción leve a la fatiga.
•Dolor local rápido durante las actividades.
Reacción moderada a la fatiga.
•Dolor significativo durante las actividades, persistente.
Reacción severa a la fatiga.
•Dolor con las actividades diarias y el reposo.
Fractura por fatiga.