HISTOPATHOLOGIE:
WEEFSELBIOMECHANICA
H1: Biomechanica van het botweefsel
Doel van het skelet
- Beschermen van de inwendige organen
- Het skelet is de plek waar de weke delen op aanhechten (pezen,
ligamenten…)
- Maken bewegingen mogelijk
Algemene eigenschappen van het skelet
- De botdichtheid veranderd in functie van de belasting
o Iemand die veel sport heeft denser bot
o Iemand de veel neer zit heeft minder dens bot
- Bot kan vervormen in functie van belasting
o Bot is vervormbaar en zal zich aanpassen aan wat er aan gevraag
wordt
o Na een breuk zal het bot
herstellen en remodelleren
Belastingsvervormingscurve
Deze curve geeft info over:
Belasting tot het materiaal
bezwijkt
Vervorming tot het materiaal
bezwijkt
Energie die wordt opgenomen
voor breken
Energieopname = oppervlakte
onder curve
Vloeigrens = moment dat er moleculair
is verandert in het materiaal
Breekpunt = moment dat er geen vervorming meer kan optreden, maar dat er
een breuk optreedt.
Helling van de kromme = toont stijfheid van het materiaal aan.
Spannings-rekkromme
Aangezien alle botten een andere lengte en vorm hebben kunnen we de
belastingsvervormingscurve niet op alle botten toepassen.
We gebruiken de spannings-rekkromme
,Hiermee kunnen we de belasting bekijken per oppervlakte-eenheid
+
De mate van de vervorming per lengte-eenheid
- Spanning:
o De belasting per oppervlakte-eenheid op het
materiaal als reactie op een belasting van buiten
uit.
o Eenheden die mogelijk zijn:
- Rek:
o Mate van vervorming
gedeeld door de
oorspronkelijke
lengte van de structuur
o Twee soorten van rek die
in de praktijk altijd
gecombineerd zijn!
- Elasticiteitsmodulus
o
o Hoe stijver het materiaal,
hoe hoger de modulus
o Metaal>glas>bot
,We zien dat de helling van bot veel lager is dan die van metaal, metaal is dus
veel stijver!
Het breekpunt van bot licht ook heel ver van metaal.
De oppervlakte in onder de grafiek is veel lager bij bot dan bij metaal
Vloeien van een materiaal
- Metaal: vloeien doordat hun atomen van hun plaats geraken
- Bot: botcellen komen kort los van elkaar als je over vloeigrens bent, indien
we erover zitten is er
kans op een microbreuk
BROS <-> TAAI materiaal
- Bros materiaal: weinig
vervorming voor er een
breuk is (geen plastisch
gebied)
- Taai materiaal: veel
vervorming voor er een
breuk is (groot plastisch
gebied)
Nog enkele begrippen
- Poreusheid
o Hoeveelheid gemineraliseerd bot t.o.v. het niet gemineraliseerd bot
o Bij veel sport weinig poreus bot
Bij corticaal bot is 95% gemineraliseerd
Bij spongieus bot is 10% gemineraliseerd
Corticaal bot:
- Stijver, kan grotere spanning aan
Spongieus bot:
- Kan veel energie stockeren
- Breekt bij rek van 7%
- Anisotropie
o De mechanische eigenschappen van bot verschillen als het bot in
verschillende richtingen is georiënteerd.
Meeste botten zijn het meest stabiel in de lengterichting
Meeste botten zijn het minst stabiel langs de zijkant
, Soorten belasting
Gebeurt meestal bij spongieus
bot
Vormt altijd een
afrukkingsfractuur
Voorbeelden:
- Afrukkingsfractuur van
calcaneus door
trekkrachten van
achillespees
- Afrukkingsfractuur van
metatarsaal 5 door
trekkrachten van
peroneusspier
Komt heel vaak voor bij wervels!
Vormt een indeukingsfractuur
Voorbeelden:
-
Hard neerkomen bij
parachutespringen
- Van trapje afvallen
- Door abnormaal samentrekken van spieren (tenanisatie) (bv elektrocutie)
Meestal onder invloed van zwaartekracht
Komt vak voor in spongieus bot!
Voorbeeld:
- Femorale condylen die van
tibiaplateau gaan
WEEFSELBIOMECHANICA
H1: Biomechanica van het botweefsel
Doel van het skelet
- Beschermen van de inwendige organen
- Het skelet is de plek waar de weke delen op aanhechten (pezen,
ligamenten…)
- Maken bewegingen mogelijk
Algemene eigenschappen van het skelet
- De botdichtheid veranderd in functie van de belasting
o Iemand die veel sport heeft denser bot
o Iemand de veel neer zit heeft minder dens bot
- Bot kan vervormen in functie van belasting
o Bot is vervormbaar en zal zich aanpassen aan wat er aan gevraag
wordt
o Na een breuk zal het bot
herstellen en remodelleren
Belastingsvervormingscurve
Deze curve geeft info over:
Belasting tot het materiaal
bezwijkt
Vervorming tot het materiaal
bezwijkt
Energie die wordt opgenomen
voor breken
Energieopname = oppervlakte
onder curve
Vloeigrens = moment dat er moleculair
is verandert in het materiaal
Breekpunt = moment dat er geen vervorming meer kan optreden, maar dat er
een breuk optreedt.
Helling van de kromme = toont stijfheid van het materiaal aan.
Spannings-rekkromme
Aangezien alle botten een andere lengte en vorm hebben kunnen we de
belastingsvervormingscurve niet op alle botten toepassen.
We gebruiken de spannings-rekkromme
,Hiermee kunnen we de belasting bekijken per oppervlakte-eenheid
+
De mate van de vervorming per lengte-eenheid
- Spanning:
o De belasting per oppervlakte-eenheid op het
materiaal als reactie op een belasting van buiten
uit.
o Eenheden die mogelijk zijn:
- Rek:
o Mate van vervorming
gedeeld door de
oorspronkelijke
lengte van de structuur
o Twee soorten van rek die
in de praktijk altijd
gecombineerd zijn!
- Elasticiteitsmodulus
o
o Hoe stijver het materiaal,
hoe hoger de modulus
o Metaal>glas>bot
,We zien dat de helling van bot veel lager is dan die van metaal, metaal is dus
veel stijver!
Het breekpunt van bot licht ook heel ver van metaal.
De oppervlakte in onder de grafiek is veel lager bij bot dan bij metaal
Vloeien van een materiaal
- Metaal: vloeien doordat hun atomen van hun plaats geraken
- Bot: botcellen komen kort los van elkaar als je over vloeigrens bent, indien
we erover zitten is er
kans op een microbreuk
BROS <-> TAAI materiaal
- Bros materiaal: weinig
vervorming voor er een
breuk is (geen plastisch
gebied)
- Taai materiaal: veel
vervorming voor er een
breuk is (groot plastisch
gebied)
Nog enkele begrippen
- Poreusheid
o Hoeveelheid gemineraliseerd bot t.o.v. het niet gemineraliseerd bot
o Bij veel sport weinig poreus bot
Bij corticaal bot is 95% gemineraliseerd
Bij spongieus bot is 10% gemineraliseerd
Corticaal bot:
- Stijver, kan grotere spanning aan
Spongieus bot:
- Kan veel energie stockeren
- Breekt bij rek van 7%
- Anisotropie
o De mechanische eigenschappen van bot verschillen als het bot in
verschillende richtingen is georiënteerd.
Meeste botten zijn het meest stabiel in de lengterichting
Meeste botten zijn het minst stabiel langs de zijkant
, Soorten belasting
Gebeurt meestal bij spongieus
bot
Vormt altijd een
afrukkingsfractuur
Voorbeelden:
- Afrukkingsfractuur van
calcaneus door
trekkrachten van
achillespees
- Afrukkingsfractuur van
metatarsaal 5 door
trekkrachten van
peroneusspier
Komt heel vaak voor bij wervels!
Vormt een indeukingsfractuur
Voorbeelden:
-
Hard neerkomen bij
parachutespringen
- Van trapje afvallen
- Door abnormaal samentrekken van spieren (tenanisatie) (bv elektrocutie)
Meestal onder invloed van zwaartekracht
Komt vak voor in spongieus bot!
Voorbeeld:
- Femorale condylen die van
tibiaplateau gaan
