Samenvatting Histopathologie (D002801A)

Biomechanica histopathologie
Biomechanica van botweefsel
Doel van skelet:
 Beschermen van inwendige organen
 Aanhechting van weke delen
 Verschaffen van kinematische schakels
 Bewegen mogelijk maken

Algemene eigenschappen
 Verandering in botdichtheid ifv de belasting
o Vb. Osteoporose na inactiviteit
 Veranderingen in vorm ifv de belasting
o Vc. Na fractuurgenezing
 Repareert en remodelleert zichzelf

Sterkte en stijheid
Belasting geeft vervorming en spanning
 belasting-vervormingscurve

 Elastisch gebied: als de belasting weggenomen wordt gaat de structuur opnieuw naar
zijn oorspronkelijke lengte.
 Vloeigrens
 Plastisch gebied: als de belsting wordt weggenomen blijft de vervorming er zijn.
 Breekpunt




Geeft informatie over:
 De belating vooraleer het materiaal bezwijkt
 De vervorming vooraleer het materiaal bezwijkt
 De energie die kan worden opgenomen vooraleer een breuk optreedt
Belastingsvervormingscurve heeft nut voor het bepalen van de sterkte en de stijfheid van structuren
die verschillen in afmeting, vorm en materiaalsamenstelling.

3 parameters:
 Breekpunt: belastbaarheid in termen van belasting en vervorming
 Oppervlakte onder de kromme: sterkte in termen van energieopname
 Helling vd kromme in het elastisch gebied: stijfheid van het materiaal

,Belastings-vervormingscurve ==> Spannings-rekkromme
( zelfde gebieden en parameters )
Spanningsrekkromme:
 Spanning --> belasting per oppervlakte-eenheid (normaliseren)
 Rekkromme --> mate van vervorming per lengteenheid
Geeft meer mogelijkheden om de botten onderelkaar te gaan vergelijken

Spanning
Is de belasting per oppervlakte-eenheid die zich ontwikkelt op een plat vlak binnen een structuur als
reactie op een belasting van binnenuit
Kracht per oppervlakte-eenheid  N/m2 of Pascal

Rek
Is de mate van vervorming gedeeld door de oorspronkelijke lengte van de structuur  dimesieloos

2 types rek:
 Lengteverandering
o Verkorting
o Verlenging
 Afschuiving
o = hoekvervorming uitgedrukt in rad

Materiaalstijfheid: helling in het elastische gebied

Energieopname: oppervlakte onder de grafiek

Elasticiteitsmodulus: Elastisch gedeelte gedeeld door de rek in dat punt
--> hoe stijver het materiaal, hoe hoger de modulus
--> metaal>glas>bot

Elastische gedrag van een materiaal kan lineair (metaal) of niet-lineair zijn (bot)




Vloeien van materiaal:
Metaal --> afschuiving doordat atomen van hun plaats geraken
Bot --> microbreuk door het loslaten van osteonen

, Bros materiaal: vervormt weinig vooraleer het breekt en heeft bijgevolg een invloed op het
breukvlak.
Vb. glas heeft geen platisch gebied
Taai materiaal: vervormt voor het breekt bv. Metaal heeft een langgerekt plastische gebied
Poreusheid: wordt bepaald door het volume bot dat bestaat uit niet gemineraliseerd weefsel
 Corticaal (compact) bot: 5% - 30%
 Spongieus bot: 30% - 90%

Gevolgen:
 Cortikaal bot is stijver dan spongieus bot
 Cortikaal bot kan voor het breekt een grotere spanning aan
 Cortikaal bot breekt als rek meer dan 2% bedraagt
 Spongieus bot breekt bij een rek van 7%
 Spongieus bot kan veel energie stokeren

Anisotropie = de mechanische eigenschappen verschillen in verschillende richtingen (examen)
--> zowel cortikaal bot als spongieus bot zijn anisotroop
--> sterkte en stijfheid zijn het sterks in de richting waarin het bot het frequentst wordt belast




Soorten belasting
 Trek of traktatie
 Druk (compressie)
 Buiging
 Afschuiving
 Wringing
 Samengestelde belasting wringin en druk

Trekbelasting:
 Weg van het botstuk
 Ontstaan van sterkspanning
 Trekspanning is max in het vlak loodrecht op de kracht
 Structuur wordt langer en smaller

Botweefsel bezwijkt onder trek door loslating thv de cementlijnen en het uitrekken van de osteonen