Comparación de la rigidez y deformación del cartílago articular medidas a compresión en temperatura ambiente y temperatura controlada corporal.
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Date
2025-08-20
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
El cartílago articular es un tejido vital para la biomecánica del cuerpo, amortiguando cargas y facilitando el movimiento en las articulaciones. Su degeneración, principal causa de la osteoartritis que afecta a millones de personas, subraya la importancia de caracterizar sus propiedades mecánicas. Sin embargo, la falta de estandarización en los ensayos ha dificultado la comparación de estudios. Ante este desafío, este proyecto se enfoca en un factor crítico: la temperatura de ensayo, un aspecto que a menudo se pasa por alto pero que es fundamental para simular condiciones fisiológicas.
El estudio se propuso evaluar la rigidez del cartílago bovino en dos escenarios: a temperatura ambiente (23 °C) y a una temperatura corporal controlada (37 °C). Para ello, se empleó un método de indentación instrumentada con un indentador esférico de 1.5875 mm, siguiendo las condiciones críticas de un ensayo estandarizado. A través del modelo elástico de Hayes et al., se calculó el módulo elástico del cartílago, una medida clave de su rigidez.
Los resultados experimentales mostraron una clara dependencia de la temperatura en las propiedades mecánicas del cartílago. Los valores del módulo elástico calculados a temperatura ambiente fueron consistentemente mayores que los obtenidos a temperatura corporal. Esta diferencia se confirmó como estadísticamente significativa mediante la prueba de Wilcoxon de rangos con signo para muestras pareadas (p=0.05), lo que demuestra que la temperatura tiene un impacto relevante en el comportamiento biomecánico del tejido.
En conclusión, este trabajo resalta la sensibilidad del cartílago a la temperatura, estableciendo que los ensayos de caracterización mecánica deben realizarse bajo condiciones controladas que se asemejen al ambiente fisiológico. Esta investigación contribuye a la estandarización de los ensayos y proporciona información valiosa para una comprensión más precisa de las propiedades mecánicas del cartílago, lo cual es crucial para el diagnóstico y el desarrollo de terapias para afecciones como la osteoartritis.
Description
Keywords
Cartílago articular, Biomecánica, Indentación, Rigidez, Modulo elástico, Temperatura, Viscoelástico