AULA 5 - BIOMECÂNICA - Tendão e Ligamento

Prévia do material em texto

BIOMECÂNICA
AULA 5
TENDÃO E LIGAMENTO
Prof.Andrea Ferian
BIOMECÂNICA 
DO 
TENDÃO E LIGAMENTO
Ligamentos e Cápsula articular
▪ Envolvem, conectam e estabilizam as articulações
▪ Estruturas passivas (não produzem movimento 
ativamente como os músculos) 
▪ “OSSO-OSSO”
Ligamentos e cápsula articular 
▪ Guiam movimento articular 
▪ Previnem movimento excessivo 
▪ Agem como restrições estáticas 
Tendão 
▪ Transmitem cargas de tensão do músculo ao osso
▪ Manutenção da postura
▪ Tendões + mm = unidade músculotendinosa
(restrição dinâmica) 
▪ “MUSCULO-OSSO”
TENDÕES E LIGAMENTOS:
COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA
Tendões e Ligamentos 
Composição e Estrutura
▪ Tecido conjuntivo denso modelado 
▪ Escassamente vascularizados 
Tendões e Ligamentos 
Composição e Estrutura
Células (20%)
Fibroblastos - sintetizam o colágeno 
Matriz Extracelular (80%)
• Água (60 – 80%) 
• Fibras colágeno (70 – 80%)
proteoglicanas
elastina (2%)
maior quantidade em ligamentos elásticos
(flavo ou amarelo)
Tendões e Ligamentos 
Composição e Estrutura
Colágeno (proteína fibrosa):
▪ Principalmente colágeno tipo I
▪ Conferem flexibilidade e alta resistência à tração 
nos tendões e ligamentos.
▪ Quantidade maior em tendões do que em 
ligamentos 
Produção de Colágeno
ESTÍMULO 
MECÂNICO
(TRAÇÃO)
FATORES DE 
CRESCIMENTO
Membrana 
Plasmática
NÚCLEO
Célula: Fibroblasto
Matriz Extracelular
PRODUÇÃO
COLÁGENO
LIGAÇÃO DA MATRIZ EXTRACELULAR COM 
O INTERIOR DA CÉLULA 
Disposição das fibras de colágeno: 
predominantemente em paralelo. Resistência às 
forças de tração.
NORDIN, Margareta, FRANKEL, Victor H. Biomecânica Básica do Sistema Musculoesquelético, 4ª edição. Guanabara Koogan, 02/2014. 
Vascularização
▪ Tendões e ligamentos tem vascularização 
limitada, por isso tem aspecto mais branc0.
▪ Hipovascularização: afeta diretamente a 
atividade metabólica e processos de cicatrização 
e reparo.
Componentes Neurais 
Tendão e Ligamento
▪ Presença de terminações nervosas e 
mecanorreceptores.
▪ Papel importante na nocicepção (dor) e 
propriocepção (senso de posição)
PROPRIEDADES BIOMECÂNICAS 
DE TENDÕES E LIGAMENTOS
Comportamento Mecânico
▪ São estruturas viscoelásticas com propriedades 
mecânicas únicas. 
▪ Tendões são fortes mas também flexíveis.
Sustentam altas forças de tensão que resultam da
contração do ventre muscular; mas são suficientemente
flexíveis para angular em torno de superfícies ósseas.
▪ Ligamentos são flexíveis (permitem movimentos dos 
ossos), mas são fortes e inextensíveis para oferecer 
resistência satisfatória às forças aplicadas 
Curva Carga-Alongamento
▪ Um meio de analisar as propriedade biomecânicas é
sujeitar o tecido a deformações de tensão usando
uma taxa constante de alongamento.
▪ O tecido é alongado até se romper, e a força
resultante ou carga (P) é marcada.
▪ Curva resultante de carga-alongamento tem várias
regiões que caracterizam o comportamento do
tecido
Curva Carga-Alongamento
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
0-1 O tecido se alongou com
um pequeno aumento na
carga: fibras de colágeno
tornam-se retas (tecido
alongado facilmente). Nesse
intervalo, as fibras do
ligamento que estavam
relaxadas cederam à força de
tração e se alinharam
Propriedades Biomecânicas
LIGAMENTO
0-1
▪ Fibras de colágeno sem carga
tem configuração ondulada
▪ As fibras tornam-se retas com
carga
Ligamentos joelho humano. 
Nordin e Frankel
Curva Carga-Alongamento
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
1-2 Nesse intervalo, o tecido
resiste adequadamente à
força recebida, e após
removê-la, a estrutura não
sofrerá nenhum dano
residual (região elástica)
Curva Carga-Alongamento
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
2-3 Falha progressiva das fibras
de colágeno, fato que
compromete parcialmente a
função estrutural (região plástica)
Curva Carga-Alongamento
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
3-4 Falha progressiva das fibras
de colágeno, de forma mais
acentuada.
4- Rompimento total da
estrutura.
Ligamento Cruzado Anterior
Teste de estabilidade articular
(gaveta anterior) 
LESÕES LIGAMENTARES
E
TENDÍNEAS
Mecanismos de lesão são semelhantes para 
ligamentos e tendões. 
▪ Lesões agudas: geralmente acidentais ou 
traumáticas - uma única força de tração muito 
intensa é aplicada na estrutura e pode causar seu 
rompimento
▪ Lesões crônicas: geradas por muitas cargas de 
baixa ou moderada intensidade. O elevado volume 
de forças de tração sem tempo de recuperação 
adequado provoca a lesão.
Lesão Ligamentar
▪ Compromete sua capacidade estabilizadora e
afeta sua capacidade de controlar os
movimentos articulares
▪ Entorses leves e moderadas são comuns.
Entorse grave ocorre em uma minoria dos
casos
Lesão Ligamentar
Lesões de ligamento são categorizadas
clinicamente de 3 modos de acordo com o grau
de severidade:
▪ Grau I (leve)
▪ Grau II (moderada)
▪ Grau III (grave)
Lesão Ligamentar
▪ Grau I (leve): sintomas clínicos desprezíveis, pouca
dor, sem instabilidade articular, embora microfalhas
das fibras de colágeno possam ter acontecido
▪ Grau II (moderada): dor severa e instabilidade
articular, falha progressiva das fibras de colágeno
resultando em ruptura parcial. A estabilidade
conferida peslos músculos pode mascarar a
instabilidade.
▪ Grau III (grave): dor severa. Articulação
completamente instável. Maioria das fibras de
colágeno se romperam, algumas podem estar
intactas, embora não possa suportar qualquer carga.
Lesão Ligamentar
Carga em uma articulação instável pode gerar 
estresse anormais na cartilagem 
Correlação com osteoartrite prematura 
Lesões Tendíneas
▪ Resistência à tensão de um tendão saudável
pode ser mais que duas vezes a do seu
músculo (rupturas musculares são mais
comuns que as de tendão).
▪ Quanto maior a área de secção transversal do
tendão, maiores as cargas que ele pode
aguentar .
Lesões Tendíneas
▪ Rupturas: Estão associadas a cargas elevadas,
como as rupturas agudas que ocorrem em lesões
desportivas.
Ruptora do Tendão de Aquiles
Após a cirurgia o paciente utiliza uma bota removível
Lesões Tendíneas
Tendinite: resposta inflamatória devido a
sobrecargas repetitivas de um tendão
▪ Aguda ou Crônica
▪ Lesão da substância do tendão propriamente dita
e estruturas correlatas também podem estar
inflamadas
▪ Tendinite, tenossinovite (tendão + sinóvia)
Cicatrização de tendões e 
ligamentos
▪ O processo de cicatrização é mais lento para
tendões e ligamentos, devido à vascularização
limitada destes tecidos.
▪ O resultado final é a criação de tecido cicatricial,
que é caracterizado por defeitos persistentes, com
diâmetro anormalmente reduzido das fibrilas de
colágeno.
Assim esses tecidos tornam-se biomecanicamente
inferiores ao tecido normal.
FATORES QUE ALTERAM AS 
PROPRIEDADES BIOMECÂNICAS 
DE TENDÕES E LIGAMENTOS
FATORES QUE AFETAM AS PROPRIEDADES 
BIOMECÂNICAS 
Maturação e envelhecimento
▪ Conforme o envelhecimento progride a resistência à
tração e a rigidez do tecido começam a diminuir.
▪ Área de secção transversal e resistência à tensão.
▪ Quantidade de fibroblasto e mecanotransdução
(logo, há diminuição na produção de colágeno)
FATORES QUE AFETAM AS PROPRIEDADES 
BIOMECÂNICAS 
Uso X Desuso
▪ São sensíveis tanto ao treinamento quanto
ao desuso.
▪ Exercício: tendões e ligamentos se adaptam a
maiores cargas, tornando-se mais resistentes à
tração e à ruptura ( área de secção transversa)
FATORES QUE AFETAM AS PROPRIEDADES 
BIOMECÂNICAS 
Uso X Desuso 
▪ Imobilização: diminui a resistência à tração dos
ligamentos.
▪ A privação a esforços associada à imobilização:
diminuição na síntese de colágeno e aumento das
metaloproteinases de matriz - MMP (enzimas
ligadas à desagregação do colágeno, que acaba por
reduzir as propriedades mecânicas do tecido).
FATORES QUE AFETAM AS PROPRIEDADES 
BIOMECÂNICAS 
Gravideze o período pós-parto 
▪ Frouxidão aumentada dos tendões e ligamentos 
na área púbica durante a gravidez e pós-parto. 
▪ Ação do hormônio relaxina (altera a expressão 
de genes no fibroblasto)
FATORES QUE AFETAM AS PROPRIEDADES 
BIOMECÂNICAS 
Esteróides
Os esteroides têm sido associados à inibição da 
síntese de colágeno e à posterior cicatrização 
alterada e diminuição do pico de carga destes 
tecidos
Corticosteróides, quando aplicados
imediatamente depois da lesão, podem causar
prejuízo significativo às propriedades
biomecânicas e histológicas em ligamentos.
FATORES QUE AFETAM AS PROPRIEDADES 
BIOMECÂNICAS 
Comorbidades 
▪ Diabetes Melito
▪ Distúrbios do tecido conjuntivo
▪ Doença renal
Referência Bibliográfica
Biomecânica Básica do Sistema Musculoesquelético 
▪ Margareta Nordin
▪ Victor H. Frankel
(Guanabara Koogan) 
FIM!!!