Samenvatting histopathologie deel biomechanica (Meneer Roosen)

Samenvatting
histopathologie Roosen
Hoofdstuk 1 : biomechanica van botten
en botweefsel
 Elk jaar op examen veel vragen ivm sterkte en stijfheid en
belastingsvervormingscrurve


Doel van skelet
 Inwendige organen beschermen
 Aanhechten van weke delen
 Verschaffen / bieden van kinematische schakels
 Bewegen mogelijk maken


1.Botvorming (wet van wolff)
Botvorming / botremodellering
= eigenschap van bot om zich aan te passen aan mechanische eisen die eraan worden
gesteld door veranderen van afmeting, vorm en structuur
 Verandering in botdichtheid ifv belasting
o Vb. osteoporose na inactiviteit
 Veranderingen in vorm ifv belasting
o Vb. na fraktuurgenezing
bot repareert en remodelleert zichzelf


Naar aanleiding van Wet van Wolfff
- Bot ontstaat waar het nodig is
- Bot wordt geresorbeerd waar het niet nodig is
 Inwendige structuur en uiterlijke vorm van levend bot passen zich aan bij
overheersende belastingen
o Zodanig dat bot met min. Aan materiaal functie kan vervullen


 Belasting moet
o Relatief groot zijn
o Regelmatig voorkomen
o Vb. osteoporose = afzwakking

, 1.1 Enkele bemerkingen bij wet van wolff
 Belasting mag NIET in korte tijd veel toenemen
 Vorm bot bepaald door
o Functie v/h bot
o Erfelijke factoren
 Aanpassingsvermogen is NIET overal gelijk
o Plaatselijke aanleg vh bot = rol
 Aanpassingsvermogen op bep. plaats op bot
o is NIET gelijk voor alle belastingsverrichtingen
 bot past zich meer aan, aan veranderlijke belasting dan aan constante belasting
 er is beweging in botweefsel !


1.2 Mechanismen waarmee bot zijn bouw aanpast aan
de belasting
Enkele theorieën of hypothesen welke dit mechanisme zou kunnen zijn
1. Piëzo-elektrische eigenschappen van bot
 Ontstaan in een pijpbeen dat op buiging belast wordt
 Dit betekent dat aan
o drukzijde
 ontstaan van neg. Elektrische spanning
 osteoblasten worden aangetrokken voor botgroei te induceren
o Trekzijde
 ontstaan van positieve elektrische spanning
 ontstaan van botafbraak door osteoclasten


2. botvervorming leidt tot drukverschillen in botvloeistoffen
 vloeistof gedwongen om door bot te stromen
o via wanden van haverse kanalen
 ionentransport veroorzaakt elektrische spanningen (=potentiaal verloop)
 door samendrukking
o ontstaan van negatieve spanning aan de buitenzijde
o gaat groei induceren en stimuleren
 door uitrekking
o ontstaan vaan positieve spanning
o gaat leiden tot botafbraak

,3. ontstaan van microscopische scheurtjes
 op plaats waar bot zwaarst belast wordt
 induceert botgroeistimulatie
 = repetitief proces


4. Druk op groeischijf stimuleert botgroei
 Bij buigbelasting ontstaat : bot aan de drukzijde > bot aan de trekzijde
 Bot groeit in richting waar buigende kracht vandaan komt


Enkele opmerkingen bij de vier voorgaande theorieën
4 voorgaande theorieën = geen volledige verklaring voor aanpassingsmogelijkheden van
bot


Bij hypothese 1 en 2
 Verschil ligt in : ontstaanswijze van elektrische spanning
 Piëzo-elektrisch effect :
o Aangetoond in droog bot
o Toegeschreven aan collageen
 In levend bot : elektrische spanning uit 2de theorie overheerst
 Vervormingstempo
o Stimulus voor botgroei (meer dan de grootte van vervorming)


Bij hypothese 3
Botgroei wordt gestimuleerd door beschadiging
 MAAR niet enkel door dit mechanisme


In hypothese 4
Verminderde doorbloeding door buiging
 Gevolg = verlaagde zuurstofspanning
o Dit kan botgroei stimuleren


Welke is de invloed van elektrische spanning op botstofwisseling ?
Negatieve elektrische spanning
Veroorzaakt lagere zuurstofspanning
o Hierdoor hogere pH
 Hogere pH stimuleert botgroei

,  Trekt osteoblasten aan




Klinisch belang : therapie met elektromagnetische golven
Negatieve lading gevormd rond de breuk
 Negatief spanningsveld wordt geïnduceerd
 Hierdoor : snellere genezing


1.3 Veranderingen tgv botbelasting
1. Afwijkende vorm kan ontstaan door veranderingen in krachten op groeischijf
 Normale belasting = noodzakelijk voor normale skeletontwikkeling
o DUS : fysiologische spierkrachten = noodzakelijk


2. toename van belasting = toename van wanddikte van pijpbeen

3. veranderingen in bewegingsrichting geven aanleiding tot ontwikkelen van andere
spongiosastructuur
 massadichtheid van spongiosa vnl = afhankelijk van schuifspanningen
 sterke gelijkenis tussen spongiosastructuur en krachtlijnenverloop
o vb. proximale femur, calcaneum


4. langdurig belastingvermindering veroorzaakt :
 vermindering van calciumhydroxyapatiet in spongiosa en compacta
 daarna vermindering botmatrix



2.Mechanische eigenschappen van normale
botten en van botweefsel
Stijfheid en sterkte = belangrijkste mechanische eigenschappen van bot
 Best onderzoeken door : materiaal in belaste toestand te onderzoeken
 Relatie tussen belasting en vervorming
o Door bekende belasting / structuur aan te brengen en hiermee
samenhangende vervorming meten
 Zo bepalen van sterkte en stijfheid van materiaal
Belasting geeft vervorming en spanning => belastingsvervormingscurve
- Elastisch gebied