Comparación de la rigidez y deformación del cartílago articular medidas a compresión en temperatura ambiente y temperatura controlada corporal.

Castaño Muñoz, Victor Manuel; Riaño Ardila, Jose Alberto

Comparación de la rigidez y deformación del cartílago articular medidas a compresión en temperatura ambiente y temperatura controlada corporal.

dc.contributor.advisor	Villegas Bermúdez, Diego Fernando
dc.contributor.author	Castaño Muñoz, Victor Manuel
dc.contributor.author	Riaño Ardila, Jose Alberto
dc.contributor.evaluator	Pertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.evaluator	Diaz Guerrero, Pedro Jose
dc.date.accessioned	2025-09-02T11:54:35Z
dc.date.available	2025-09-02T11:54:35Z
dc.date.created	2025-08-20
dc.date.issued	2025-08-20
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	Articular cartilage is a vital tissue for body biomechanics, as it cushions loads and facilitates movement in joints. Its degeneration, the primary cause of osteoarthritis affecting millions of people, underscores the importance of characterizing its mechanical properties. However, the lack of standardization in testing has made it difficult to compare studies. Facing this challenge, this project focuses on a critical factor: the testing temperature, an often-overlooked aspect that is fundamental for simulating physiological conditions. This study aimed to evaluate the stiffness of bovine cartilage in two scenarios: at room temperature (23 °C) and at a controlled body temperature (37 °C). For this, an instrumented indentation method with a 1.5875 mm spherical indenter was used, following the critical conditions of a standardized test. Through the elastic model of Hayes et al., the cartilage’s elastic modulus, a key measure of its stiffness, was calculated. The experimental results showed a clear dependence of the mechanical properties of the cartilage on temperature. The calculated elastic modulus values at room temperature were consistently higher than those obtained at body temperature. This difference was confirmed to be statistically significant using the Wilcoxon signed-rank test for paired samples (p=0.05), demonstrating that temperature has a relevant impact on the tissue’s biomechanical behavior. In conclusion, this work highlights the sensitivity of cartilage to temperature, establishing that mechanical characterization tests must be performed under controlled conditions that resemble the physiological environment. This research contributes to the standardization of tests and provides valuable information for a more accurate understanding of the mechanical properties of cartilage, which is crucial for the diagnosis and development of therapies for conditions such as osteoarthritis
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Mecánico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46126
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Cartílago articular
dc.subject	Biomecánica
dc.subject	Indentación
dc.subject	Rigidez
dc.subject	Modulo elástico
dc.subject	Temperatura
dc.subject	Viscoelástico
dc.subject.keyword	Articular cartilage
dc.subject.keyword	Biomechanics
dc.subject.keyword	Indentation
dc.subject.keyword	stiffness
dc.subject.keyword	Elastic module
dc.subject.keyword	Temperature
dc.subject.keyword	Viscoelastic
dc.title	Comparación de la rigidez y deformación del cartílago articular medidas a compresión en temperatura ambiente y temperatura controlada corporal.
dc.title.english	Comparison of the stiffness and deformation of articular cartilage measured under compression at room temperature and controlled body temperature.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado