Evaluación del Concepto de Viscoelasticidad en Huesos
El párrafo es VERDADERO y describe correctamente el concepto de viscoelasticidad ósea, no el concepto de fatiga del hueso.
Fundamento de la Viscoelasticidad Ósea
La viscoelasticidad es una propiedad intrínseca del tejido óseo que combina características tanto elásticas como viscosas, permitiendo la deformación bajo carga y la recuperación posterior con disipación de energía a lo largo del tiempo 1, 2. Esta propiedad es fundamental para comprender el comportamiento mecánico del hueso bajo diferentes condiciones de carga.
Características Definitorias de la Viscoelasticidad
El hueso cortical exhibe comportamiento dependiente de la tasa de deformación, con el módulo elástico inicial aumentando más del doble cuando la tasa de deformación se incrementa de 0.001 a 1500 s⁻¹ 2
La tensión interna (estrés) aumenta con el tiempo bajo carga constante, y el comportamiento de fluencia (creep) bajo carga constante es una manifestación activa de la deformación viscoelástica que ocurre en el tejido óseo durante la vida diaria 3
El hueso permite tanto deformación como recuperación, con propiedades que pueden medirse mediante análisis mecánico dinámico, mostrando un módulo de almacenamiento (E1) y un factor de pérdida (tan delta) que caracterizan su respuesta viscoelástica 1
Distinción Crítica: Viscoelasticidad vs. Fatiga
Viscoelasticidad (Concepto del Párrafo)
Se refiere a propiedades materiales inherentes que permiten al hueso exhibir comportamiento dependiente del tiempo y la tasa de carga 2, 4
La disipación de energía aumentada en el hueso a través de mecanismos viscoelásticos puede contribuir a su resistencia a la fatiga y fractura 1
Las propiedades viscoelásticas dependen del género y del módulo elástico, con huesos de mujeres mostrando constantes de tiempo de fluencia significativamente mayores que los de hombres, indicando fluencia y relajación más lentas 5
Fatiga Ósea (Concepto Diferente)
La fatiga se refiere al proceso de daño acumulativo que resulta de la carga repetitiva submáxima sobre hueso normal, llevando a debilitamiento óseo y disrupción microtrabecular 6
A nivel microscópico, la sobrecarga repetitiva aumenta la actividad osteoclástica que excede la tasa de formación de hueso nuevo osteoblástico, resultando en debilitamiento óseo 6
Las fracturas por estrés son la manifestación clínica de la fatiga ósea, donde la carga cíclica eventualmente puede llevar a una ruptura cortical 6
Evidencia Experimental de Viscoelasticidad
El modelo constitutivo viscoelástico-viscoplástico captura el comportamiento dependiente de la tasa desde tasas de deformación muy bajas hasta muy altas, válido en rangos de siete órdenes de magnitud 2
La viscosidad por nanoindentación tiene relaciones fuertes con la dureza de contacto (r²=0.94, p<0.001) y el módulo elástico (r²=0.83, p<0.001), independiente de la edad del tejido de la matriz ósea osteonal 3
El modelo viscoelástico de Voigt describe con precisión el comportamiento de fluencia de la matriz ósea (r²>0.96, p<0.001) 3
Implicaciones Clínicas
El aumento de la disipación de energía en el hueso dañado a través de mecanismos viscoelásticos puede contribuir a su resistencia aumentada a la fatiga y fractura 1. Esta propiedad es particularmente relevante para:
Comprender el comportamiento del hueso bajo cargas de impacto, incluyendo caídas, accidentes de tráfico y entornos militares, donde las propiedades dependientes de la tasa son críticas 4
Evaluar diferencias en el riesgo de fractura entre géneros, ya que la viscoelasticidad es una de las pocas propiedades intrínsecas del material óseo que difiere entre hombres y mujeres 5
Predecir la propagación de grietas, que generalmente es sensible a las propiedades viscoelásticas del tejido 5