Biomecânica dos ligamentos e tendões

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05/03/2013
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Biomecânica dos ligamentos e 
tendões
Professor Diego Carneiro
Tópicos da aula
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares 
e tendinosos
• Estrutura e composição dos ligamentos e 
tendões
• Comportamento biomecânico
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Introdução
– Estruturas estabilizadoras – tendões, ligamentos e 
cápsulas articulares
– Ligamentos e cápsulas – estabilizadores estáticos
• Aumentam a estabilidade mecânica das articulações
– Tendões – estabilizadores dinâmicos junto com os 
músculos
• Prendem os músculos aos ossos
• Posição ideal em relação ao ventre muscular e a 
articulação; agindo sem tensão muscular
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares 
e tendíneos
– Tendões e ligamentos são tecidos conjuntivos 
densos (colagênicos fibro-paralelos) ricos em 
colágeno
– Tecido formado principalmente de matriz 
extracelular
• Diferentes combinações entre fibras e substância 
fundamental (proteoglicanas e glicoproteínas)
Biomecânica dos ligamentos e tendões
– Tecido conjuntivo tem 
funções estruturais, 
funcional, nutricional e 
defesa
– Tipos de tecidos 
conjuntivos
• Propriamente dito
– Frouxo
– Denso
» Modelado
» Não-modelado
• Propriedades especiais
– Adiposo
– Reticular
– Mucoso
– Elástico
• Suporte
– Cartilaginoso
– Ósseo
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares e 
tendíneos
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares 
e tendíneos
– Componentes básicos do tecido conjuntivo
• Células – Responsáveis pela produção de fibras e 
substância fundamental
• Fibras – Formadas de proteínas que se agrupam em 
estruturas alongadas
• Substância fundamental – Mistura complexa de 
derivados de proteínas que preenche os espaços entre 
as células
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Citologia e histologia 
dos tecidos 
ligamentares e 
tendíneos
– Células
• Fibroblastos – células 
ativas produtoras de 
fibras e matriz
• Fibrócitos – fibroblastos 
inativos
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares e 
tendíneos
– Fibroblastos
• Sintetizam colágeno, elastina, proteoglicanos e 
glicoproteinas
• Estão envolvidos na produção e secreção de fatores de 
crescimento
• São capazes de modular sua atividade metabólica de acordo 
com a estimulação e necessidade
• A alteração metabólica reflete na morfologia
• Raramente se dividem no adulto, só quando requisitados.
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares 
e tendíneos
– Fibras
• As principais fibras do tecido conjuntivo são: colágenas, 
elásticas e reticulares
• ´Colágenas e reticulares tem o colágeno como principal 
componente
• As elástica possuem principalmente elastina
• Combinação diferente das três fibras são encontradas 
nos diversos tipos de tecido conjuntivo
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Citologia e histologia dos tecidos ligamentares 
e tendíneos
– Substância fundamental
• Formada principalmente por glicoproteína e 
proteoglicanos
• Em alguns tipos de tecido apresentam muitas fibras e 
pouco líquido intersticial
• Quanto mais rico em fibras, mais resistente o tecido
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Estrutura e composição dos ligamentos e 
tendões
– Tecido conjuntivo propriamente dito denso 
modelado
• Rico em fibra e pobre em células
• Fibrócitos são células predominantes
• Produzem fibras de acordo com a força de tensão 
exercida sobre eles
• Fibras paralelas e alinhadas em uma única direção: na 
direção e sentido da aplicação da força
• Oferecem maior resistência as forças tensivas
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Estrutura e composição dos ligamentos e tendões
– Colágeno
• Produzido pelos fibrócitos e fibroblastos
• Síntese resumida
– Produção do procolágeno
– União de várias moléculas de procolágeno para formar a trípla
hélice da molécula de procolágeno
– Fora da célula ocorre separação de alguns peptídeos e forma-se o 
tropocolágeno
– Moléculas de tropocolágeno se agregam formando a fibrila de 
colágeno
• Fibras colágenas são formados por várias fibilas de colágeno
• Têm cor esbranquiçada e são abundantes nos tendões e 
ligamentos
Biomecânica dos ligamentos e tendões
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Estrutura e composição dos ligamentos e tendões
– Sistema elástico
• O sistema elástico é composta por três tipos de fibras: 
oxitalâmicas, elaunínicas e elásticas
• As fibras elásticas são as mais abundantes do sistema 
elástico.
• Síntese resumida
– Feixes de fibrilina se agrupam, formando fibras oxitalêmicas
– Fibras oxitalâmicas recebem elastina ireegularmente, formando 
as fibras elaunínicas
– Fibras elaunínicas continuam a receber elastina nos espasços
restantes entre as fibrilinas e formam fibras elásticas
• Fibras elásticas são raras em tendões e mais comuns em 
ligamentos dando-lhes uma cor amarelada
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• Estrutura e composição dos ligamentos e tendões
– Vascularização
• Possuem vascularização limitada
• Metabolismo reduzido e reabilitação dificuldada
• Tendões recebem aporte sanguíneo de vasos das 
membranas musculares
• Tendões recobertos por bainha sinovial também recebem 
nutrição do líquido sinovial
• Ligamentos recebem aporte sanguíneo a partir de suas 
inserções ósseas
• Parte média dos ligamentos é pouco vascularizada.
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Comportamento biomecânico
– A proporção entre fibras elásticas e colágenas é 
importante
– Mais fibras elásticas permitem ao tecido retornar a sua 
forma original devido ligações covalentes
– Armazena energia elástica e perde essa energia 
retornando a sua forma primitiva
– Colágeno relaxado possui forma ondulada que torna-se 
reta sob tensão e volta a forma ondulada quando acaba a 
tensão
– A manutenção da tensão causa deformação do colágeno 
– Sua forma ondulada relaxada torna-se mais proeminente e 
resiste melhor à tensão
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Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Comportamento biomecânico
– Característica viscoelástica
• Tendem a serem mais rígidos com o aumento da carga
• Armazenam mais energia por meio deformação elástica
• Precisam de mais força para se romper
• Sustentam melhor alongamento
• Conseguem exercer melhor função de estabilidade
• Com o aumento da carga tensora ocorre deformação 
plástica e da rigidez elástica aumenta
Biomecânica dos ligamentos e tendões
• Comportamento biomecânico
– Em condições normais e fisiológicas não ocorre 
tensionamento máximo de tendões e ligamentos
– Em atividade (salto ou corrida) o limite superior 
da tensão fisiológica é 2% a 5% da tensão máxima
– Testes comprovaram que um tendão em um 
organismo vivo é submetido a um quarto do seu 
estresse final
Dúvidas?
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Boa noite!