Biomecanica Si Fracturile

Chirurgia ortopedică a animalelor de companie

1

BIOMECANICA OSULUI ŞI

FRACTURILE


2

Din informaţiile prezentate anterior reiese faptul că proprietăţile mecanice

ale osului depind în foarte mare măsură de anatomia şi structura sa

compoziţională.

Proprietăţile mecanice ale oaselor cum sunt: rezistenţa, rigiditatea şi

energia absorbită până la fracturare, nu depind însă numai de structura

compoziţională a osului (compoziţie inerentă, morfologia microscopică a

componentelor, legăturile dintre fibre şi matrice şi legăturile şi punctele de contact

dintre fibre); ci şi de alte proprietăţi structurale cum ar fi: geometria osului,

lungimea osului, şi curbura osului. Mai mult decât atât este bine cunoscut că

rezistenţa oaselor variază cu vârsta, sexul şi specia animalului, precum şi

localizarea (femur / humerus).37

Mecanica reprezintă analiza oricărui sistem dinamic,1, 2, 16, 34 iar

biomecanica poate fi definită ca o aplicare simplă a principiilor mecanice de

inginerie în cadrul sistemelor biologice, în speranţa vizualizării caracteristicilor

materiale şi structurale ale ţesuturilor, a impactului intrinsecului şi în acelaşi timp

acţiunea forţelor fiziologice şi nefiziologice extrinseci asupra unui sistem biologic

şi influenţa unei tehnologii moderne asupra unui sistem biologic.31

Termenul de mecanică a fost utilizat încă din 1638 de către Galileo într-un

tratat care descria diferite forţe aplicate asupra unor materiale şi rezistenţa acestor

materiale.1, 2, 15, 34 Galileo şi alţi cercetători ca Harvey, Santorio şi Descartes sunt

recunoscuţi ca fiind „pionierii” biomecanicii, bazându-şi descoperirile lor

biologice pe principiile fizice, corelate cu observaţii abile şi analiza cantitativă a

fenomenelor investigate. Ei au contribuţii notabile: descoperirea circulaţiei

sangvine, a microscopului, teoria matematică a organismului animal, precum şi

primele studii în metabolism.


3

În decursul timpului biomecanica a cunoscut o dezvoltare continuă.

Astăzi, recunoaşterea implicaţiilor biomecanicii este unanimă.


4

3.1. ETIOLOGIA FRACTURILOR

Fractura reprezintă întreruperea continuităţii osoase, cu sau fără deplasarea

fragmentelor.27 Focarele de fractură se asociază întotdeauna cu lezionarea, în

diferite grade, a ţesuturilor moi: rupturi vasculare, contuzii musculare, ruptura

periostului, contuzii nervoase, etc. De multe ori sunt lezate organele interne şi, de

asemenea, pielea care poate fi perforată sau ruptă în regiunea respectivă.

Traumatismele ţesuturilor moi trebuie luate întotdeauna în considerare, ele fiind,

adesea, mult mai importante vital decât fractura însăşi.21, 27

Cauzele fracturilor din punctul de vedere al provenienţei traumatismelor

pot fi: extrinseci şi intrinseci.21, 27

3.1.1. Cauzele extrinseci

Cauzele extrinseci sunt cele date de traumatismele care acţionează de la

exterior asupra corpului animalului. Aceste traumatisme pot acţiona direct sau

indirect asupra animalului.

Traumatismele directe sunt cele mai comune cauze ale fracturilor la

animale mici şi de obicei se produc prin accidente rutiere sau prin căzături de la

înălţime. Traumatismele directe sunt în mare majoritate accidentale şi numai

rareori iau naştere în locuri speciale şi sub acţiunea unor forţe care pot fi

măsurate. Mărimea şi direcţia forţelor care acţionează variază de la un accident la

altul. Multe fracturi care rezultă din acţiuni traumatice directe sunt multiple sau

cominutive.

Traumatismele indirecte. Fractura se produce la o oarecare distanţă faţă de

locul în care acţionează agentul traumatic, forţa declanşată de acţiunea acestuia


5

fiind transmisă de la un os la altul ca în final să se soldeze cu fractura osului care

prezintă cea mai scăzută rezistenţă.

3.1.2. Cauzele intrinseci

Cauzele intrinseci produc două tipuri de fracturi: fracturi cauzate de

contracţii musculare şi fracturi patologice (deprecierea patologică a substratului

osos îi scade rezistenţa mecanică).

Fracturile cauzate de contracţii musculare

Fracturile cauzate de contracţii violente ale muşchilor sunt numite fracturi

prin avulsie. Ele apar datorită contracţiilor violente izometrice ale muşchilor, dar

sunt asociate foarte des şi cu traumatismele care provoacă scurtarea puternică şi

brutală a lungimii tendonului unui muşchi.

Acest tip de fractură apare frecvent la animale tinere ale căror centre de

creştere osoase sunt neosificate sau incomplet osificate. Forţele musculare

rezultate în unele situaţii produc numai separarea uniunii cartilaginoase, dar în

alte cazuri produc fracturi osoase epifizare - la animale adulte.21, 27

Fracturile prin avulsie interesează proeminenţele osoase care servesc ca

loc de origine sau ca punct de inserţie al unei formaţiuni musculare şi / sau

ligamentare. Cele mai des avulsionate proeminenţe osoase sunt: acromionul,

tuberozitatea scapulară, tuberculul mare al humerusului, olecranul, tuberozitatea

ischiatică, trocanterul mare al femurului, tuberozitatea tibială şi calcaneul.

Fracturile patologice se produc având ca substrat favorizant bolile osoase

sau bolile sistemice, care afectează unul, mai multe sau toate oasele sistemului

osos. Deprecierea rezistenţei substratului osos îl predispune marcat la apariţia

unor focare de fractură, chiar în condiţiile absenţei acţiunii unui factor traumatic –

fracturi spontane. Fracturile patologice pot să rezulte din orice tip şi intensitate de

traumatism (prin încovoiere, torsiune, compresiune, forfecare).21, 27


6

Adeseori singura forţă necesară pentru producerea fracturii poate fi

reprezentată de greutatea corporală proprie a animalului suferind.

Fracturile patologice se produc în oricare dintre următoarele tipuri de boli

ale sistemului osos: neoplazii, chişti osoşi, osteoporoza, hiperparatiroidismul

nutriţional, infecţii osoase localizate (osteomielite).

O fractură patologică poate să afecteze orice os, localizându-se pe oricare

segment al acestuia. Diagnosticul patologiei de substrat este mult mai important

decât fixarea osoasă imediată. După ce boala care stă la baza fracturii a fost

diagnosticată şi măsurile speciale corective sunt iniţiate, fractura sau fracturile pot

fi tratate.


7

3.2. FACTORII BIOMECANICI IMPLICA ŢI

ÎN PRODUCEREA FRACTURILOR

3.2.1. Noţiuni de biomecanică osoasă

Biomecanica osoasă reprezintă o aplicare simplă a principiilor de inginerie

mecanică în cadrul sistemelor biologice cu intenţia de a determina:31

- caracteristicile materiale şi structurale al ţesutului osos;

- impactul intrinsecului şi în acelaşi timp acţiunea forţelor fiziologice şi

nefiziologice extrinseci asupra unui sistem biologic;

- influenţa unei tehnologii asupra unui sistem biologic.

Înţelegerea caracteristicilor biomecanice şi structurale al osului permite

înţelegerea acţiunii forţelor externe care pot crea fracturi şi de ce unele fracturi au

predispoziţii anatomice specifice. Cunoaşterea acestor date permite chirurgilor o

analiză critică pe fundamente ştiinţifice cuantificabile a sistemelor noi de implante

utilizate pentru tratamentul fracturilor. Se deschide astfel posibilitatea unei analize

reale asupra mijloacelor operatorii utilizate pentru a neutraliza forţele

postoperatorii disruptive care acţionează asupra unei fracturi.

Elemente biomecanice de bază

Forţa poate fi definită ca o cantitate vectorială care prezintă mărime şi

direcţie. Forţa (forţa = masa x acceleraţia), în mod obişnuit se referă la solicitarea

care se aplică asupra osului pentru a cauza deformarea sau schimbarea formei

acestuia.35 Consecinţele mecanice pe care le determină acţiunea unei forţe asupra

osului sunt date de mărimea solicitării, direcţia acesteia, rata aplicării forţei,

proprietăţile materialului, dimensiunea şi geometria osului.


8

O solicitare slabă poate cauza schimbări mici sau reversibile ale formei

osului. Solicitarea moderată poate cauza deformări doar atât timp cât acţionează

asupra osului -

deformare elastică. Dacă această solicitare este îndelungată se poate produce o

deformare statică semnificativă şi se pot produce fracturi – deformare plastică.35

Consecinţele mecanice pe care le determină acţiunea unor forţe asupra structurii

osoase depind de mai mulţi factori: mărimea şi direcţia forţei, dimensiunea osului

şi geometria acestuia.28, 29, 34, 37

Forţă aplicată gradual şi continuu asupra unui os într-o orientare specifică

poate fi măsurată şi schematizată grafic pe o curbă – curbă de deformare (Fig. 1–

3).29 Curbele de deformare sunt deosebit de utile în evaluarea comportamentului

fracturii şi a răspunsului unui os la o forţă anume cât şi la evaluarea eficacităţii

tratamentelor fracturii, pentru a asigura stabilitatea pe parcursul procesului de

vindecare. Schimbând forma, mărimea sau compoziţia unui os se poate influenţa

drastic forţa, rigiditatea sau capacitatea de absorbţie a energiei întregii structuri.


9

Fig. 1-3. Curba teoretică încărcare/deformare - după Nordin M, Frankel V.H. – 1980.28

Legendă

A – B aplicarea încărcăturii în regiunea elastică, fără a depăşi limitele de rezistenţă -

deformare reversibilă

B – C aplicarea încărcăturii în regiunea plastică, cu depăşirea limitelor de rezistenţă

(punct de cedare) – deformare permanentă

C – punct final de rupere

A – D` suma deformărilor permanente

Zona de sub curbă reprezintă energia absorbită de către structura primară înainte de

fracturare.

Deformarea determinată de forţa aplicată, va fi schematizată iniţial printr-o

porţiune elastică. La sfârşitul solicitării osul revine la forma sa iniţială dovedind o

deformare temporară reversibilă (elasticitate).

Energie

Regiune plastică

Încă

rcar

e

Reg

iun

e el

astică

Punct de cedare cedare

Punct de rupere

B C

A

D

D` Deformare


10

Dacă se măreşte forţa care acţionează asupra osului se înregistrează

„cedarea osteonilor de suprafaţă” astfel încât osul nu mai are capacitatea de a

reveni la forma iniţială. Începutul acestui tip de deformare va fi notat pe curbă ca

un reper, constituind punctul de cedare.

Dacă forţa creşte peste acest punct, apare o deformare progresivă

permanentă – deformare structurală. Această porţiune a curbei se numeşte regiune

plastică. Pe această porţiune a curbei va fi notat ca un reper momentul în care are

loc ruperea osului (depăşirea ultimei rezistenţe a structurii osoase) - punct ultim

de rezistenţă sau punct de cedare.

Cei mai importanţi parametrii care pot fi determinaţi cu ajutorul acestui

curbe (rigiditatea structurii şi cantitatea de energie absorbită de structură înainte

ca aceasta să cedeze şi să se rupă) definesc rezistenţa unei structuri osoase.29, 34

Rigiditatea este definită ca o cantitate de forţă pe care o structură o poate

suporta fără a suferi modificări permanente. Porţiunea elastică a curbei de

deformare reprezintă de fapt rigiditatea structurii (rigiditate = forţa

aplicată/modificare de lungime).6, 28, 34, 35

Cantitatea de energie absorbită de structură este determinată prin

măsurarea ariei de sub curbă. Cu cât este mai mare cu atât se va absorbi mai multă

energie iar rezistenţa structurii va fi mai mare.6, 28, 34, 35

Curba de deformare defineşte comportamentul mecanic al întregii structuri

osoase şi nu pe cel al materialului din care este compusă structura. Pentru a evalua

cu acurateţe comportamentul materialului din care este compusă o structură sau

pentru a compara mecanic două materiale diferite (os cortical – os spongios sau

diafiză – epifiză) influenţa dimensiunii şi a formei (geometrie) trebuie eliminată

din analiză. În locul evaluării curbei de deformare trebuie să măsurăm amploarea

forţei interne generate, care rezultă din supunerea unui os la o încărcătură (forţă),

faţă de schimbarea dimensiunii acestuia. Mostrele analizate trebuie să aibă

mărime şi formă standardizată.


11

Reprezentarea grafică a aplicării acestor forţe şi a efectelor generate

îmbracă forma unei curbe. O astfel de curbă se numeşte curbă de tensiune şi

încordare şi permite evaluarea mecanică a materialului din care este compusă

structura (Fig. 2–3).6, 20, 37

Atunci când osul este supus unei forţe externe sau unei încărcări, acesta îşi

modifică forma originală, se deformează – acţiune în timpul căreia sunt generate

forţe interne.6, 28, 34, 35 Intensitatea forţelor interne generate la un anumit punct se

numeşte tensiune (tensiunea = forţa / aria secţiunii materialului, măsurată în

newtoni / m2 sau pascali).6, 20, 28, 29, 34, 37

Modificarea de dimensiune prin care trece un os supus unei încărcături,

comparată cu dimensiunea iniţială, se numeşte încordare (încordare =

dimensiunea modificată / dimensiunea iniţială). Când osul este supus unei

încărcări (greutăţi), încordarea acestuia la un anumit moment este raportată

matematic la tensiunea generată în acelaşi moment.6, 20, 28, 29, 34, 37 Această relaţie

este reprezentată de curba de tensiune / încordare.

Tensiunea şi încordarea pot fi normale sau tangenţiale.


12

Fig. 2-3. Curba teoretică tensiune/încordare - după Nordin M. şi Frankel V.H. – 1980.28

Legendă

A – B regiunea elastică a curbei

B – C regiunea plastică a curbei

B punct de cedare

C punct final de rupere

B` – B`` tensiune / încordare de cedare – solicitare / suprafaţă înaintea deformării

(capacitatea osului de a suporta acţiunea forţelor înainte de cedare)

C` – C``tensiune / încordare de rupere – solicitare / suprafaţă înaintea ruperii

(capacitatea osului de a suporta acţiunea forţelor înainte de a se fractura).

Tensiunea normală rezultă atunci când o forţă apasă perpendicular pe

suprafaţa osului. Această forţă poate fi direcţionată către suprafaţa osului cauzând

o presiune de comprimare - tensiune de comprimare şi are ca rezultat scurtarea şi

lăţirea osului (Fig. 3–3 A). Dacă forţa este direcţionată perpendicular dinspre

suprafaţa osului, intervine tensiunea de extindere care lungeşte şi subţiază osul

Încordare

Ten

siu

ne

Reg

iun

e

Regiune plastică

A B’’

B`

C`

B

C

C”


13

(Fig. 3–3 B). Intensitate forţei care cauzează tensiunea normală are ca rezultat

obţinerea unei încordări normale.

Înainte de încărcare După încărcare

Forţa de încărcare Tensiune normală = ∆L / L


Forţă de extensie Încărcare normală = ∆L / L

Fig. 3-3 A şi B. Efectul acţiunii forţelor de tensiune/încărcare - după Radasch M.R. – 1999.31

Legendă

B

A


14

L – lungime iniţială

∆L – modificarea determinată de acţiunea forţei de extensie

Încordarea normală (lungimea modificată / lungime iniţială ) este un

număr reprezentat de obicei printr-o schimbare procentuală.

Dacă o forţă este aplicată paralel cu suprafaţa osului, o parte a osului va

avea tendinţa să devieze sau să alunece într-o parte – tensiune tangenţială (Fig.

4–3).

Fig. 4-3. Efectul acţiunii unei solicitări tangenţiale - după Radasch M.R. 1999.31

Legendă

L – lungime iniţială

∆L – modificarea determinată de acţiunea forţei de extensie

Forţa internă degajată de acţiunea unei astfel de forţe se numeşte

încordare tangenţială. Încordarea tangenţială este deformarea unghiului care are

loc în material în comparaţie cu forma iniţială şi se măsoară în grade sau radiani

Forţă de forfecare

Tensiune de forfecare

Forţa de forfecare = ∆L / L



15

(1 radian = 57,3 grade). Tipurile de tensiune şi încordare normale respectiv

tangenţiale generate într-un os sunt determinate de direcţionarea şi orientarea

forţei aplicate dar şi de planul osului.6 De exemplu, dacă osul este supus unei

încărcături sub tensiune de compresie sau de extindere şi este evaluat un plan

orientat oblic către încărcătură sunt prezente atât tensiunea normală cât şi cea

tangenţială (Fig. 5–3).

Fig. 5-3. Modul de generare şi de orientare a tensiunilor interne la acţiunea unei forţe de extensie

- după Carter D.R., Spengler D.M. – 1982.6

Legendă

L – lungime

F – forţa aplicată şi direcţia de orientare

Tensiunile tangenţiale maxime prezente într-un os sunt întotdeauna

orientate pe un plan de aproximativ 45º pe direcţia de aplicare a forţei.6, 7 Această

proprietate mecanică a osului devine evidentă când este vorba de comportamentul

clinic al osului cortical supus unei forţe de compresiune pentru producerea unei

fracturi. Zonele şi punctele importante din punct de vedere mecanic de-a lungul

unei curbe de tensiune-încordare sunt similare celor din curba de deformare.


16

Încordarea în regiunea elastică a curbei nu are ca rezultat deformarea

permanentă a materialului. De îndată ce se ajunge la punctul de cedare, osul

suferă leziuni interne şi intervine deformarea permanentă sau cedarea prin ruperea

(dezbinarea) osteonilor şi microfractură.

Încordarea în regiunea plastică duce la deformarea permanentă progresivă

a osului. Osul cedează (se fracturează) când punctul de rezistenţă maximă este

depăşit. Rigiditatea materialului se determină prin măsurarea înclinaţiei porţiunii

elastice a curbei de tensiune-încordare (rigiditate = tensiune / încordare).

Rigiditatea unui material se mai numeşte şi modul elastic sau modulul elasticităţii

a lui Young.6, 31

Întreaga regiune a curbei de tensiune-încordare reprezintă rezistenţa

materialului, respectiv capacitatea acestuia de a acumula energie.

Curbele de tensiune / încordare au demonstrat că oase diferite, diferitele

porţiuni ale unui os sau diferitele tipuri de oase (cortical respectiv spongios) pot

avea comportamente mecanice foarte diferite. Modulul de elasticitate al osului

cortical este mai mare decât cel al osului spongios, adică osul cortical este mai

rigid şi este mai puţin probabil ca acesta să se deformeze în comparaţie cu osul

spongios.28 Osul spongios poate tolera mai multă încordare, se fracturează atunci

când încordarea depăşeşte 7% pe când osul cortical se fracturează când încordarea

depăşeşte 2%.6, 8, 29 Datorită naturii sale poroase osul spongios poate acumula mai

multă energie înainte de fracturare decât osul cortical.

În concluzie, curba de deformare este utilă pentru determinarea rigidităţii

şi a capacităţii de absorbţie a energiei, caracteristici ale rezistenţei întregii

structuri, indiferent de geometria, dimensiunea sau natura materialului testat.

Curba de deformare permite analizarea mecanismelor implicate în producerea

fracturilor în urma diverselor solicitări exercitate asupra segmentelor osoase.31 De

asemenea, permite evaluarea comparativă a eficacităţii terapeutice a diferite


17

sisteme de implant (fixare osoasă), oferind date referitoare la stabilitatea

sistemului.

Evaluarea comparativă a proprietăţilor mecanice a diferite oase sau

sisteme de fixare osoasă impune recurgerea la analiza unei curbe de tensiune-

încordare. Este necesară standardizarea condiţiilor de testare (aceleaşi dimensiuni

şi forme pentru specimenele supuse testării).6, 28, 34, 35 O curbă de tensiune-

încordare permite evaluarea forţei relative a două specimene de os diferite cum ar

fi os cortical versus spongios sau os diafizar versus os epifizar.

Rigiditatea relativă a diferitelor metale (inox, titan) folosite în implantul

chirurgical, cât şi abilitatea lor de a rezista forţelor externe pot fi evaluate printr-o

curbă tensiune-încordare.31


18

3.2.2. Comportamentul mecanic al osului

Localizarea unei fracturi la nivelul unui os (diafiză, metafiză, epifiză), cât

şi tipul fracturii (spiralată, transversală, oblică, cominutivă etc.) este determinată

de numeroşi factori. Diferitele forţe prezentate şi rata lor de solicitare a osului

creează diferite tipare de fracturi. Pe lângă aceste forţe, tipul unei fracturi este

influenţat şi de comportamentul ţesutului osos la momentul respectiv.

Comportamentul mecanic al ţesutului osos depinde de factori ca:

- tipul de os (cortical sau spongios);

- densitatea sau porozitatea osului;

- modul în care are loc aplicarea forţei - încărcarea (repede sau încet);

- orientarea microstructurii osului în relaţie cu direcţionarea încărcăturii;

- vârsta subiectului (pacientului);

- starea de sănătate a pacientului.6, 28, 34, 35

În plus dimensiunea şi forma osului cât şi prezenţa sau lipsa unor defecte

ale osului sau a unor stări de boală pot de asemenea influenţa comportamentul

mecanic al osului şi implicit tipul fracturii.31

Oasele sunt compuse dintr-o combinaţie de os cortical şi os trabecular sau

spongios. Structura de tip cortical înconjoară întotdeauna pe cea de tip spongios

cantitatea fiecăreia variând de la un os la altul, precum şi de localizarea la nivelul

unui os (diafiză, metafiză sau epifiză).

În momentul unei solicitări ţesutul osos spongios are capacitatea de a

absorbi o cantitate de energie mai mare dacât ţesutul osos de tip cortical.

Toate oasele corticale şi spongioase au în compoziţia lor substanţe

organice şi anorganice, porozitatea diferită fiind dată de raportul diferit al celor

două componente. Astfel porozitatea influenţează direct proprietăţile mecanice a

fiecărui tip de os.


19

Porozitatea este definită ca fiind volumul osos ocupat de ţesut

nemineralizat.6, 28, 34, 35 Osul de tip cortical este compus în principal din substanţe

anorganice nemineralizate care alcătuiesc matricea, pe când osul de tip spongios

are în compoziţia sa o cantitate mai mare de substanţe organice nemineralizate

care alcătuiesc matricea.6 Pentru a determina porozitatea osului ne putem folosi şi

de densitatea aparentă. Densitatea aparentă este o unitate de măsură exprimată

prin raportul dintre masa ţesutului osos şi a volumului de ţesut osos (inclusiv a

osulului mineralizat şi a canalului medular).6, 7, 34, 35 Densitatea aparentă a unui os

este în relaţie direct proporţională cu conţinutul osului în substanţe anorganice

mineralizate.34 Oasele de tip cortical au o densitate aparentă mai mare decât

ţesutul osos spongios.

Porozitatea sau densitatea aparentă diferită la cele două tipuri de oase

determină comportamnete foarte diferite, atunci când asupra celor două tipuri de

os acţionează o anumită forţă (Fig. 6–3).6, 7, 35


20

Fig. 6-3. Influenţa densităţii aparente asupra osului de tip cortical şi spongios - după

Carter D.R., Spengler D.M. – 1982.6

Evoluţia curbei tensiune-deformare la oasele de tip spongios arată că

ţesutul osos spongios are proprietăţi similare cu alte materiale de tip poros.6

Atunci când este supus unei forţe osul spongios prezintă iniţial un anumit grad de

elasticitate după care, la un anumit punct va ceda, lucru care va determina ruperea

trabeculelor osoase. După acest punct, grafic se poate observa un platou lung al

deformării plastice, care este rezultatul fracturării progresive, colabarea

trabeculelor osoase şi a cavităţii medulare. Odată ce întreg spaţiul medular este

umplut de fragmentele trabeculare, (pore closure – închiderea porilor) se va

produce o ultimă creştere a rigidităţii înaintea punctului de ultimă rezistenţă, când

osul de tip spongios va ceda.6 Sub acţiunea forţelor de compresiune osul spongios

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Os cortical densitate aparentă P = 1,85 g/cm3

Os spongios P = 0,9 g/cm3

P = 0,3 g/cm3

Ten

siun

e (M

Pa)

200

150

100

50

0

Încordare


21

prezintă proprietăţi similare de tensiune/deformare cu a metalelor feroase uşor

poroase.6, 29 Sub acţiunea forţelor de compresiune, osul de tip spongios este

capabil să absoarbe cantităţi însemnate de energie şi să tolereze un grad de

deformare de peste 7% înaintea producerii fracturii.6, 8, 9, 28, 29

Evoluţia grafică a unei curbe de tensiune / deformare compresivă la un os

de tip cortical arată cum porozitatea sau densitatea aparentă infuenţează

proprietăţile mecanice. Când osul de tip cortical este supus unor forţe de

compresiune asemănătoare se va produce iniţial o deformare elastică, care însă la

scurt timp va fi urmată de punctul de ultimă rezistenţă. Osul de tip cortical are un

comportament similar obiectelor fragile de genul sticlei, cu deformare plastică

mică înaintea fracturării.6, 29 Osul de tip cortical este capabil să absoarbe mai

puţină energie, tolerând deformări mai mici de 2% înaintea producerii fracturii.28,

29

Ca regulă generală, datorită densităţii aparente mai mari, osul de tip

cortical are o rezistenţă finală mai mare şi o rigiditate mărită, putând tolera forţe

mai mari până în momentul fracturării decât osul de tip spongios.28, 29, 35

Punctul de ultimă rezistenţă şi rigiditatea osului de tip cortical sau

spongios este determinată de densitatea aparentă. Rezistenţa unui os este direct

proporţională cu densitatea aparentă, iar rigiditatea este direct proporţională cu

pătratul densităţii aparente.6

Relaţiile dintre densitatea aparentă (porozitate) şi proprietăţile mecanice

ale osului pot avea implicaţii clinice importante. Modificări subtile ale densităţii

aparente produc modificări substanţiale ale punctului de ultimă rezistenţă,

rigidităţii, toleranţei la deformări şi a capacităţii de absorbţie a energiei.34, 35

Importanţă practică au modificările densităţii aparente cuprinse între 30 % şi 50

%, survenite înainte de a putea fi observate radiografic.34, 35 O reducere a

densităţii aparente mai mică de 30 – 50 % poate cauza scăderea rezistenţei şi


22

rigidităţii, rezultând o deteriorare a structurii osoase asemănătoare cu cea din

fracturile patologice, fără nicio evidenţiere radiografică a unei densităţi anormale.

3.2.2.1. Efectul ratei de încărcare

Proprietăţile materiale ale oaselor sunt direct influenţate de rata încărcării

şi a deformării.6, 7, 8, 35 Rapiditatea cu care o structură se deformează în timpul

încărcării poate fi cuantificată prin rata de solicitare (solicitare / unitate de timp

sau secundă la -1). În condiţii fiziologice osul este supus unei solicitări mai mici

de 0,01 sec-1.6, 34

În situaţii clinice de suprasarcină (de supraîncărcare), în urma cărora se

produc fracturi, rata de solicitare depăşeşte 10 sec-1. Un os supus unei rate de

încărcare rapidă (rată de solicitare) manifestă o rezistenţă şi o rigiditate mai mare,

absorbind rapid mai multă energie înainte de a ceda, decât un os supus unei rate

de încărcare lente (Fig. 7– 3).6, 7, 8, 28, 34, 35

Orice material cu caracteristici asemănătoare osului, ale cărui proprietăţi

de tensionare / deformare depind de rata de încărcare, poartă denumirea material

vâsco - elastic.

Modulul de elasticitate şi rezistenţa maximă a osului (punctul de ultimă

rezistenţă) sunt proporţionale cu rata de încărcare (solicitare) la o valoare de 0,006

sec.6, 7, 34, 35

Este evident faptul că pentru o greutate dată, este mai avantajos pentru os

să fie supus unei rate de solicitare mare. Aceste caracteristici mecanice permit

structurii osoase să suporte încărcări suprafiziologice fără a suferi fracturi.

Viteza solicitării osoase influenţează şi ţesuturile ce înconjoară locul

fracturării.28 Pe măsură ce osul este supus solicitării, el înmagazinează energie.

Când este depăşit punctul de ultimă rezistenţă, osul se fracturează şi transmite

energia înmagazinată ţesuturilor din jur.


23

Osul supus unei rate mici de solicitare poate disipa gradual această

energie, pe măsură ce se produc mici fisuri în structura sa. Când osul se va rupe

ţesutul adiacent va fi lezat într-o proporţie mai redusă.28

Fig. 7-3. Efectul clinic al ratei de încărcare - după Carter D.R., Spengler D.M. – 1982.6

Osul supus unei rate de solicitare mare (presupune ca mărimea şi direcţia

solicitării să rămână neschimbate) înmagazinează mai multă energie şi are o

rezistenţă mai mare. Când osul se va fractura, energia este eliberată brusc, ducând

de regulă la fragmentarea osului şi la leziuni extinse ale ţesuturilor adiacente.28

Al ţi factori cum ar fi mărimea şi orientarea sarcinii influenţează şi ei

cantitatea de energie înmagazinată de os, forma fracturii şi procentul de ţesut

lezionat în jurul focarului de fractură.6, 20, 28, 29, 34, 37

Încordare

Ten

siun

e

Încărcare rapidă Rata încordare = 10,0 sec-1

Încărcare lentă Rata de încordare = 0,001 sec-1


24

În funcţie de cantitatea de energie eliberată în momentul fracturării de

către os, fracturile se pot încadra în trei categorii: cu producere de energie puţină,

energie multă şi energie foarte multă. De exemplu în cazul unui câine care sare de

la înălţime mică şi se produce o fractură transversală a porţiunii distale a

radiusului se va elibera o cantitate mică de energie şi implicit şi gradul de

lezionare a ţesuturilor moi va fi minim.

O eliberare mare de energie se va produce în cazul unui accident rutier în

care osul va suferi fragmentări multiple, iar ţesuturile moi leziuni moderate.

În cazul unui accident prin împuşcare se va elibera o cantitate mare de

energie, rezultând o fractură cu multe fragmente, iar ţesuturile adiacente vor fi

puternic traumatizate.

3.2.2.2. Efectul orientării şi a modului de încărcare

Unitatea morfostructurală a osului, osteonul este orientat paralel cu axa

longitudinală a osului.29 Acest aspect conferă oaselor de tip cortical o mai bună

rezistenţă la sarcini care acţionează longitudinal, faţă de cele care acţionează

transversal (Fig. 8– 3).6, 8, 28, 34, 37 Solicitarea osului de tip cortical, orientată

perpendicular, va duce la fracturarea şi fragmentarea lui. În acest caz pe cursa de

solicitare - deformarea plastică aproape că nu există.6 Prin urmare datorită formei

şi orientării microstructurilor, oasele lungi sunt mult mai rezistente la sarcini

aplicate de-a lungul axei longitudinale decât la cele aplicate transversal.6, 8, 28, 34, 37

Materialele similare ca structură osului de tip cortical ale cărui proprietăţi de

deformare sunt dependente de direcţia solicitării aflată în relaţie directă cu

orientarea microstructurii, poartă denumirea de materiale anizotrope.


25

Fig. 8-3. Influenţa direcţiei de încărcare asupra caracteristicilor mecanice ale osului - după Carter

D.R., Spengler D.M. – 1982.6

Modul de încărcare influenţează, de asemenea, comportamentul mecanic

al oaselor de tip cortical şi spongios.4, 6, 8, 20, 28, 29, 34, 37 Oasele corticale lungi sunt

mai bine adaptate pentru a rezista forţelor de compresiune, au rezistenţă medie la

tracţiune şi sunt slabe când sunt supuse unor forţe care acţionează transversal.6, 28,

34, 35 Oasele spongioase aflate sub acţiunea forţelor de tensiune manifestă o

capacitate mult mai mică de a absorbi energia faţă de acţiunea unei sarcini care

acţionează compresiv. Totuşi rigiditatea şi rezistenţa maximă sunt asemănătoare

atunci când se compară comportamentele la acţiunea unor sarcini tensoare şi

compresive în cazul oaselor spongioase.35

Rezistenţa la forţele de tensiune/compresiune în cazul oaselor de tip

cortical (lungi) este mult mai mare decât cea a oaselor de tip spongios (late).

Osul este un material complex având proprietăţi vâsco - elastice,

anizotrope şi dependente de forţele de solicitare.6, 20, 28, 29, 34, 37 Ca urmare de câte

Ten

siun

e

Longitudinal

Transversal

Încordare


26

ori se descriu caracteristiciile mecanice al osului, este necesară definirea sursei de

încărcare, ratei de solicitare şi a direcţiei solicitării în funcţie de orientarea

microstrusturii osului.

3.2.2.3. Efectul vârstei asupra proprietăţilor mecanice ale osului

Vârsta este unul dintre factorii care influenţează proprietăţile mecanice ale

oaselor. Conţinutul în minerale a osului imatur este scăzut, afectându-i

proprietăţile la solicitări diverse, dar conţinutul în minerale se optimizează odată

cu ajungerea la maturitate.6

Osul de tip cortical, imatur, are capacitatea de a absorbi mai multă energie,

tolerează mai bine sarcini diferite şi deformări elastice înainte de a se fractura,

fiind mai puţin rigid faţă de osul ajuns la maturitate.34, 35, 40, 41 Modulul elasticităţii

unui os imatur de câine creşte de la 0,2 la 1,2 G Pa (1G Pa = 1 x 109 Pa), o valoare

asemănătoare cu cea a colagenului, care poate ajunge până la aproximativ 20 G Pa

în timpul primelor şase luni de viaţă, fără alte semnificaţii legate de vârstă.34, 40, 41

Aceasta explică apariţia fracturilor în lemn verde la tineret. O astfel de solicitare

la un animal adult duce inevitabil la producerea unei fracturi complete. În schimb

plăcile de creştere metafizare la animalele tinere, alcătuite în principal din ţesut

cartilaginos, reprezintă punctul cel mai sensibil din punct de vedere al rezistenţei

mecanice.3, 33 În cazul suprasolicitărilor fiziologice şi/sau patologice fracturile se

vor produce în regiunea cartilajelor de creştere, iar din punct de vedere mecanic,

cea mai slabă zonă din plăcile de creştere este reprezentată de zona cu condrocite

hipertrofiate.33

Pe măsură ce osul se maturizează el devine mai rigid şi mai rezistent, fiind

capabil să absoarbă mai puţină energie, tolerând solicitări mai mici înainte de a se

fractura.6, 34, 35 Acest fenomen se datorează creşterii numărului legăturilor de

colagen şi a mineralizării matricei osoase.6, 8


27

Vârsta înaintată duce la o reducere de ansamblu a proprietăţilor materiale

ale oaselor lungi datorită modificărilor microstructurii şi compoziţiei.6 Oasele

suferă o reducere a rezistenţei, a rigidităţii precum şi o scădere a capacităţii de

absorbţie a şocului.6, 34, 35 Acest fapt se datorează creşterii porozităţii oaselor

(reducerea densităţii aparente), a numărului legăturilor de colagen şi a ratei de

mineralizare, ceea ce determină o creştere progresivă a fragilităţii.6, 8, 34, 35 În plus,

se va reduce grosimea corticalei datorită creşterii porozităţii foi ţei interne a

periostului.6

Resorbţia progresivă osteoclastică şi remodelarea cortexului înbătrânit este

asociată cu creşterea numărului de osteoane şi a liniilor de ciment, ultimele fiind

punctele cu rezistenţă mecanică cea mai mică.6

3.2.2.4. Efectul bolilor şi defectelor osoase asupra proprietăţilor

mecanice

Orice proces morbid care afectează proprietăţile structurale sau geometria

unui os pot duce la devierea de la normal a proprietăţiilor mecanice ale acestuia.6

Osul este considerat un material compozit, alcătuit din minerale şi colagen.

Boliile metabolice care afectează conţinutul în minerale sau colageni, sau duc la

modificarea raportului acestora, au un efect negativ asupra rezistenţei mecanice la

solicitare a osului.6, 29 Hiperparatiroidismul nutriţional sau secundar unor afecţiuni

renale, uremia cronică, hiperadrenocorticismul, osteogeneza imperfectă,

osteomielita bacteriană sau fungică, procesele neoplazice sunt câteva exemple

implicate în inhibarea formării legăturilor normale de colagen, modificarea

microstructurii colagenului, şi reducerea conţinutului în minerale al osului.6, 16, 34,

35 Aceste perturbări ale fiziologiei osoase duc la slăbirea rezistenţei mecanice a

oaselor. Oasele afectate de asemenea boli sau de alte stări patologice sunt

predispuse la fracturi, chiar şi în cazul unor solicitări fiziologice.


28

Procesele neoplazice, chiştii osoşi, intervenţiile chirurgicale (grefele

osoase, biopsiile, orificile practicate pentru inserarea fixatorilor externi sau a

şuruburilor) modifică geometria osului şi consecutiv proprietăţile mecanice ale

acestuia.6 Defectele consecutive bolilor sau intevenţiilor chirurgicale scad

rezistenţa oaselor prin reducerea masei osoase, distribuţia forţelor realizându-se

pe un volum mai mic, dar cel mai important, se produce o proastă distribuire a

forţelor, forţe foarte mari fiind centrate pe regiunea afectată.6, 28

De exemplu, au fost studiate influenţele pe care le determină aplicarea

şuruburilor şi a forajelor necesare inserării lor asupra proprietăţilor mecanice de

torsiune ale osului.4, 5, 6, 28 Găurind osul şi inserând un şurub se va reduce cu cca.

70 % capacitatea osului de a reţine energie, pentru că forţa se va concentra spre

forajul realizat. Remodelarea osoasă în jurul orificiului osos va contracara efectele

solicitărilor, ajungându-se până la redobândirea proprietăţilor mecanice iniţiale.

Dacă ulterior se va scoate şurubul din nou se va produce o concentrare a forţelor

asupra orificiului rămas, rezistenţa osului la forţele de torsiune reducându-se.

Atunci când orificiul se va reumple cu ţesut mineralizat se va redobândi rezistenţa

iniţială. Efecte asemănătoare se produc şi atunci când folosim fixatori externi.

Forţele fiziologice care acţionează asupra oaselor cu afecţiuni patologice

pot determina producerea fracturilor. Cele mai susceptibile fracturi sunt cele

determinate de acţiunea forţelor de torsiune.4, 28

Liniile de fractură urmăresc, de regulă zonele cu rezistenţa cea mai mică.

Deci, liniile de fractură vor trece prin sau vor începe de la punctul de concentrare

maximă a solicitării.34, 35 Din punct de vedere clinic, fracturile care rezultă în

urma unor defecte osoase (orificii de inserţie a şuruburilor, chişti osoşi) sunt în

general lungi şi oblice sau au o configuraţie spiralată, fiind însoţite ocazional şi de

fisuri.4, 5 Fracturile datorate bolilor au o caracteristică şi anume urmează o plisare

cauzată de colapsul elementelor corticale şi spongioase.6, 34


29

O concentrare a forţelor se poate produce şi atunci când două sau mai

multe materiale cu proprietăţi foarte diferite de rezistenţă sunt plasate în contact

intim una lângă cealaltă (modul elastic “mismatch” - nepotrivit).34, 37, 42 Când

asupra lor va acţiona o forţă, unul dintre el va suporta o solicitare mai mare ceea

ce va determina concentrarea forţelor asupra zonei de contact dintre cele două

materiale. O concentrare a solicitărilor peste capacitatea de rezistenţă a unuia

dintre materiale va determina producerea unei fisuri la joncţiunea dintre cele două

materiale. Clinic acest fenomen se poate observa la fracturile oaselor lungi

stabilizate cu plăci de osteosinteză mult prea rigide, mai ales la rasele de câini

foarte mici. De obicei fractura se va produce la capetele plăcii. Acelaşi fenomen

se produce în cazul aplicării protezei de cap femural. În acest caz se va produce o

fractură femurală diafizară la joncţiunea dintre os şi cementul fixator al

implantului.34, 35

Utilizarea unor materiale ca titanul care are un modul de elasticitate

asemănător cu cel al osului sau a unor plăci subţiri şi înguste, previne apariţia

acestui fenomen şi implicit a fracturii.

3.2.2.5. Efectul aportului sangvin şi a forţelor de încărcare asupra

procesului de formare a oaselor şi articulaţiilor

Cercetările experimentale şi clinice au demonstrat influenţa aportului

sanguin şi a forţelor de încărcare asupra procesului de formare al oaselor şi

articulaţiilor. În mod specific, atât forma, cât şi masa osoasă sunt dependente de

interacţiunea dintre încărcarea mecanică şi aportul sangvin. O creştere simultană a

încărcării şi a aportului sangvin determină creşterea masei osoase. În situaţii în

care aportul sangvin este adecvat, dar încărcarea este minimă, masa osoasă se

reduce (osteoporoză de neutilizare). În mod identic, scăderea aportului sangvin cu

păstrarea unei încărcări normale conduce la reducerea masei osoase.


30

De exemplu, fibula este mai subţire decât tibia, deşi este înconjurată de o

masă voluminoasă de ţesuturi moi.12 Astfel, fibula beneficiază de un aport sangvin

bun, deşi suportă o încărcare mai redusă decât tibia. Dacă, totuşi, fibula este

transferată în locul tibiei, în cazul unui defect tibial, diametrul său va creşte

progresiv, până la cel al tibiei, deoarece încărcarea pe fragmentul transferat este

egală cu cea a osului înlocuit.

Studiile experimentale efectuate pe coloana vertebrală la câine au

confirmat principiul. Încărcarea asimetrică asupra vertebrelor în direcţie

transversală a generat apariţia unor forţe de compresiune excesive pe faţa concavă

a deformării şi a unor forţe de tracţiune pe partea concavă. În cele din urmă,

câinele a dezvoltat o cifoscolioză.43

3.2.2.6. Efectul geometriei osoase asupra proprietăţilor mecanice

Forma şi curbura oaselor determină distribuţia forţelor de-a lungul

structurii osoase.6, 28 Fracturile se produc atunci când solicitările mecanice

depăşesc punctul de ultimă rezistenţă a osului. Oasele mari au o rezistenţă mai

mare decât oasele mici,6 datorită faptului că în oasele mari energia se distribuie pe

o suprafaţă mai mare, astfel că în fiecare punct sensibil tensiunea este mai mică.28

Forma osului în secţiune transversală poate fi considerată un hibrid între un

cilindru şi un pătrat fiind chiar mai mult pătrată sau triunghiulară dar cu

unghiurile rotunjite. O structură cilindrică este foarte rezistentă la acţiunea

forţelor de torsiune,34, 35 pe când o structură pătrată pe secţiune este foarte

rezistentă la acţiunea forţelor de încovoiere.34, 35 O formă pătrată pe secţiune dar

cu unghiurile rotunjite sau o formă triunghiulară asigură o bună rezistenţă, pentru

majoritatea oaselor lungi, la acţiunea forţelor de torsiune şi de încovoiere. O altă

adaptare mecanică este forma tubulară a diafizelor oaselor lungi, structura

tubulară conferind proprietăţi mecanice superioare comparativ cu structurile pline;


31

asigură mai ales o bună rezistenţă la acţiunea forţelor de torsiune şi de forfecare

indiferent de direcţia aplicată.6, 28, 34, 37 Avantajul mecanic al structurii tubulare

este rezultatul unui moment de inerţie mai mare comparativ cu o structură

cilindrică plină cu aceaşi masă. Momentul inerţiei reprezintă măsurarea cantitativă

a distribuţiei masei în jurul unei structuri centrale sau a unui ax neutru.6, 28 Cu cât

masa este distribuită mai departe de axa centrală a structurii, cu atât mai mare va

fi momentul său de inerţie. Astfel de structuri cu momente mari de inerţie au o

mai bună rezistenţă la acţiunea forţelor de încovoiere şi de torsiune.6, 28, 34, 37 Din

acest motiv oasele cu diametru mare sunt mult mai rezistente şi mai rigide faţă de

oasele a căror diametru este mai mic. Mai mult momentul inerţiei explică şi de ce

în cazul oaselor lungi rezistenţa este mai mică în regiunea istmului (gâtului) faţă

de regiunea metafizei aceluiaşi os.37 În această regiune, corticala osului este

situată mai aproape de axul acestuia, comparativ cu metafiză. De aceea pentru a

se produce o rezistenţă similară la solicitări torsionale şi de încovoiere, în

regiunea istmului, corticala osoasă trebuie să fie mai groasă pentru a compensa

momentul său mai slab de inerţie.

Influenţa momentului de inerţie asupra structurii de rezistenţă a unui os

aflat în proces de vindecare este de asemenea importantă. În timpul procesului de

vindecare calusul de fractură format din ţesut osos puţin mineralizat formează un

manşon în jurul capetelor fracturate şi a fragmentelor de os. Acest manşon puţin

mineralizat are proprietăţi mecanice inferioare comparativ cu osul cortical, dar

acest defect este compensat de dimensiunea mai mare a calusului faţă de

porţiunea sănătoasă. Masa este distribuită mai departe de axul osului, astfel,

calusul nou format va avea un moment de inerţie mai mare faţă de porţiunea

intactă a osului, ceea ce compensează necesarul de rezistenţă.6, 17, 28, 34, 35

Momentul mai mare de inerţie a calusului ajută la menţinerea stabilităţii fracturii.

Pe măsură ce fractura se vindecă, calusul se mineralizează progresiv iar


32

proprietăţile mecanice se apropie de cele ale osului normal, în timp devenind

similare cu cele ale osului sănătos.

3.2.2.7. Efectul acţiunii for ţelor asupra structurii osoase

Forţele şi deplasările osului rezultă din modalitatea de solicitare a acestuia

şi constituie dezideratul înţelegerii şi aprecierii biomecanismelor fiziopatologice

implicate în producerea fracturii. Locaţia (amplasamentul) fracturii într-un os (ex.

diafiza, metafiza, epifiza) cât şi tipul (schema/modelul) fracturii (spiralată,

transversală, oblică, cominutivă) sunt determinate de numeroşi factori.

Asupra osului acţionează cinci forţe principale: de compresiune, tracţiune

(tensiune), forfecare (dezbinare oblică), îndoire (încovoiere), şi torsiune (răsucire)

(Fig. 9–3).31

Tipul specific de încărcare (compresiune, îndoire, forfecare - dezbinare

oblică, tracţiune, torsiune) la care este supus osul, creează tipare diferite de

fracturi (Fig. 10–3). Modul de acţiune al forţelor este mai uşor de înţeles dacă sunt

tratate individual.


33

Tensiune Compresiune Încovoiere Forfecare

Torsiune

Fig. 9-3. Efectul aplicării forţelor - după Nordin M., Frankel V.H. – 1980.28

A B C D

Fig. 10-3. Tiparul probabil de fractură în urma acţiunii diferitelor forţe

A - tensiune, B - compresiune sau forfecare, C - torsiune, D - încovoiere.

- după Carter D.R., Spengler D.M. – 1982.6


34

Forţa de compresiune numită şi compresiune axială, apare atunci când

greutăţi egale (forţe) sunt direcţionate una spre alta, în lungul axei longitudinale a

osului.6, 29, 31, 34

Solicitările compresive maxime au loc pe un plan perpendicular pe cel al

aplicării forţei. Solicitările intrinseci constau din scurtarea şi lăţirea osului. Pe

lângă solicitările compresive se înregistrează şi apariţia unor forţe de rupere

direcţionate oblic faţă de axul longitudinal. Forţa de rupere duce la scurtarea şi

deplasarea laterală al osului. Stresul maxim de rupere este orientat pe un plan de

45° faţă de axa pe care acţionează forţa de compresiune.

Modelul tipic de fractură care apare ca urmare al acţiunii unei forţe de

compresiune este caracterizat de un traiect (linie de fractură) oblic scurt. Fractura

urmăreşte, de regulă, planul forţelor de rupere maximă şi nu planurile forţelor de

compresiune (Fig. 11–3). Un model de fractură transversală poate fi atribuită unor

forţe de compresiune întâlnite la corpurile vertebrale şi în zonele de creştere la

oasele lungi ale animalelor tinere. Fracturile oblice datorate sarcinilor de

compresiune sunt întâlnite în clinică în cazul oaselor cu axul central încărcat, ca

tibia şi radiusul.20

Fig. 11–3. Sensul de acţiune al forţelor generate şi direcţia de rupere a unei structuri cilindrice sub

acţiunea unei forţe de compresiune - după Schwarz P.D. – 1991.35


35

Forţa de tracţiune (tensionare longitudinală). Forţele de întindere care

acţionează asupra osului sunt caracterizate de aplicarea cu un ordin de mărime

egal la ambele capete ale osului a două forţe care acţionează în direcţie divergentă

şi în lungul axei longitudinale a osului (Fig. 12–3).6, 31, 34 Acest mod de solicitare

apare datorită contracţiei muşchilor, tendoanelor şi / sau ligamentelor la locurile

de inserţie.

Forţele pure de deformare elastică duc la apariţia unui solicitări maxime

de deformare, perpendiculare pe axa de încărcare. Consecutiv osul devine mai

subţire şi se alungeşte. Osul cedează de-a lungul planului de tensiune maximă.

Traiectul (linia de fractură) transversal de fractură, perpendicular pe axa

longitudinală a osului este forma care apare de obicei la oasele supuse unei forţe

pure de deformare elastică. Deoarece osul spongios este mult mai puţin rezistent,

fracturile apar în zonele unde acest tip de ţesut predomină. La animale mici

asemenea fracturi apar la nivelul apofizelor (olecran, calcaneu, tuberozitatea

tibială). Fracturile patelei şi smulgerile inserţiilor ligamentare sunt alte exemple

ale acţiunii forţei de tracţiune.20

Fig. 12-3. Sensul de acţiune al forţelor generate şi direcţia de rupere a unei structuri cilindrice sub

acţiunea unei forţe de tracţiune - după Schwarz P.D. – 1991.35


36

Forţa de forfecare apare atunci când două forţe acţionează paralel cu

suprafaţa osului, în direcţii opuse.6, 29, 31, 34 Acţiunea acestor forţe determină un

dreptunghi sau un pătrat să devină paralelogram, apărând forţe interne (în

interiorul osului) (Fig. 13–3).


acţiunea unei forţe de forfecare - după Schwarz P.D. – 1991.35

Forţele de forfecare interne sunt direct proporţionale cu solicitarea aplicată

prin acţiunea forţelor externe, paralele cu suprafaţa osului. Osul este mai puţin

rezistent la acest tip de forţe şi se rupe de-a lungul planului forţelor de forfecare

maximă. Fracturile au loc, de regulă, în regiunea metafizară a oaselor lungi, zonă

cu un conţinut ridicat de ţesut osos spongios.

O fractură clasică la animalele mici este cea a condilului distal al

humerusului (Salter-Harris tip IV). Fractura apare datorită forţelor de

compresiune axiale care sunt transmise de la membrul aflat în sprijin, una în sens

proximal, de la radius şi ulna la condilul humeral şi o altă forţă de compresiune în

sens distal prin spată şi humerus până la condilul humeral ceea ce duce la o

concentrare a forţelor de forfecare (interne) la nivelul regiunii intercondiliene şi


37

epicondilară laterală al humerusului.31 Acest tip de fracturi este tipic animalelor

care cad sau sar de la înălţime.20 Alte fracturi sunt cele în formă de „T” sau „Y”

ale porţiunii distale a humerusului, ale platoului tibial, fracturi izolate ale

condililor femurali, ale cavităţii glenoide a spetei, ale corpurilor vertebrale şi ale

oaselor carpiene şi tarsiene.40, 41 Forţa de forfecare apare la majoritatea oaselor

lungi supuse compresiunii axiale.

Fracturile induse de acţiunea forţelor de forfecare au un traiect scurt, oblic,

în lungul planului de acţiune a forţelor de forfecare maximă.

În descrierea etiologiei fracturii este important să înţelegem

comportamentul mecanic al osului sub acţiunea acestor trei forţe. S-a arătat că

rezistenţa osului de tip cortical depinde foarte mult de modul de solicitare, fiind

mai puternică la compresie şi mai slabă la acţiunea forţelor de forfecare.20

Rezistenţa osului nu depinde numai de orientarea solicitării dar şi de rata

tensionării, compresării şi forfecării. Această observaţie ajută la înţelegerea

propagării direcţiei liniei de fractură, respectiv cauza pentru care linia de fractură

nu urmează exact linia solicitării maxime (în cazul acţiunii forţei de compresie,

linia de fractură apare orientată perpendicular pe direcţia aplicării compresiei). În

conformitate cu anizotropia mecanică fisurile se pot propaga oblic de-a lungul

liniilor de solicitare maximă generate de acţiunea forţelor de forfecare şi

amplasate pe traiecte de rezistenţă redusă a osului. Acelaşi fenomen se produce şi

în cazul acţiunii forţelor de încovoiere şi torsiune.20

Forţa de îndoire (încovoiere) apare atunci când o greutate (forţă) este

aplicată perpendicular pe axul lung al unui os sau când o forţă compresivă

acţionează excentric, determinând osul să se îndoaie - axa longitudinală a acestuia

se încurbează (Fig. 14–3).6, 29, 31, 34


38


acţiunea unei forţe de încovoiere - după Schwarz P.D. – 1991.35

Forţele de deformare apar în urma acţiunii unor forţe extrinseci (supra-

fiziologice cum ar fi accidentele rutiere, traumatismele cu corpuri contondente

care acţionează perpendicular pe diafiza osului),20 sau intrinseci (actul locomoţiei

prin alternarea forţelor de tensiune şi compresiune pe corticala osoasă).15, 20

Datorită formei lor anatomice unele oase ca femurul, humerusul şi

ocazional radiusul pot suferi iniţial deformări în urma încărcării axiale – acţiunii

unor forţe compresive. Deformarea are loc când greutatea compresivă este

aplicată excentric. Deformarea osului astfel încărcat reprezintă o combinaţie a

acţiunii forţelor tensoare şi a celor de compresiune. Forţele tensoare apar la

suprafaţa convexă a osului care este denumită suprafaţa de tensiune. Aceasta este

reprezentată de suprafaţa caudală a ulnei şi suprafaţa cranio-laterală a femurului,

tibiei, humerusului şi radiusului. Suprafaţa concavă suferă solicitări compresive,

fiind numită suprafaţă de compresie. Deoarece osul este asimetric forţele tensoare

şi cele compresive nu sunt egale. Planul neutru al osului, care nu suferă nici o


39

solicitare axială, se află plasat în planul longitudinal imaginar situat în centrul

cavităţii medulare la jumătatea distanţei dintre suprafaţa de tensiune şi cea de

compresie. Fracturile apar pe suprafaţa de tensiune, convexă, deoarece osul

cortical este mai puţin rezistent la tensiune decât la compresiune.

Iniţierea fracturii are loc în punctul de tensiune maximă, propagându-se

transversal spre faţa de compresie, rezultând o fractură transversală. Direcţia

propagării fisurii poate să fie modificată de acţiunea forţelor de forfecare, spre

planurile maxime ale acestora, rezultând o fractură mică oblică în apropierea

suprafeţei de compresie a osului. Pot apărea şi două fracturi oblice în apropierea

feţei de compresie ceea ce duce la destabilizarea osul. Fractura este asemănătoare

cu un fluture, fiind rezultatul a două planuri de forfecare divergente.6, 29, 31, 34

Iniţierea focarului de fractură pe suprafaţa de compresie apare în cazul

oaselor foarte moi (imature sau bolnave), când osul cedează mai întâi la acţiunea

forţelor de compresiune.

Forţa de torsiune. Răsucirea are loc dacă osul e încărcat cu forţe care

acţionează pe o traiectorie spiralată în jurul axul său longitudinal (Fig. 15–3).6, 29,

31, 34 Torsiunea reprezintă o variaţie geometrică a forfecării. Când o forţă de

torsiune este aplicată unui obiect cilindric ea generează atât un efort de tensionare

cât şi de compresiune. Solicitarea maximă prin forfecare este orientată în plan

paralel şi perpendicular pe axul neutru al osului (centrul osului). Mărimea acestuia

e direct proporţionată cu distanţa faţă de axul neutru. Solicitările prin tracţiune şi

compresiune dezvoltă torsiune, prin asociere rezultând o solicitare de forfecare

care acţionează în interiorul osului. Forţele de tracţiune şi compresiune sunt

orientate perpendicular una pe cealaltă şi sunt distribuite în diagonală pe axul

neutru al ososului.


40


acţiunea unei forţe de torsiune - după Hulse D., Hyman B. -1993, Schwarz P.D. – 1991 şi Smith

G. – 1985.20, 35, 37

Fractura este rezultatul solicitării osului la forţe de torsiune - răsucire şi în

final este produsă din efectul combinat al forfecării, compresiunii şi tensiunii.

Producerea fracturii începe prin forfecare, direcţia crăpăturii urmărind planul

forţei maxime. Acest plan este orientat paralel cu axul neutru al osului. Fisura se

propagă mai departe, în lungul planului forţei de tensiune maxime care, de obicei,

este orientată oblic la 30º faţă de axul neutru al osului.6, 31, 37 Fracturile debutează

în direcţie longitudinală, apoi îşi schimbă direcţia pe un traiect oblic, spiralar,

dând naştere la fracturi oblice spirale, caracteristice încărcării torsionale.15 Tibia şi

humerusul sunt oasele cele mai supuse încărcării torsionale.6, 34

3.2.2.8. Efectul acţiunii combinate a forţelor

Deşi fracturile se pot produce ca urmare a acţiunii unei singure forţe de

cele mai multe ori sunt rezultatul combinării forţelor, cel mai frecvent prin

acţiunea a cel puţin trei forţe, care vor determina producerea unei fisuri cu

propagare în diferite planuri.6, 28, 37

De exemplu fracturile provocate de traumatismele rutiere sau de arme de

foc sunt rezultatul acţiunii a mai multe forţe care acţionează prin solicitări de


41

intensitate diferită. Datorită proprietăţilor vâscoelastice, osul va înmagazina foarte

multă energie, iar dacă se trece peste punctul de ultimă rezistenţă pentru a se

putea elimina întreaga cantitate de energie înmagazinată, de cele mai multe ori, nu

este suficientă producerea unei singure linii de fractură.6, 18, 28, 34, 35 De aceea, în

astfel de cazuri, pentru a se elimina energia înmagazinată, se produce o propagare

a fisurii în planuri diferite, rezultând fracturi cominutive.6, 28 Mai mult, în astfel de

cazuri şi leziunile ţesuturilor moi vor fi semnificative (leziuni musculare,

neurovasculare şi ale pielii).

În cazul acţiunii simple a forţelor energia înmagazinată şi eliberată la un

moment dat va fi de intensitate mică şi capabilă de a se elibera prin intermediul

unei singure linii de fractură şi traumele ţesuturilor moi fiind de intensitate mai

mică.34, 35

Observarea clinică atentă a afectării ţesuturilor moi poate furniza

informaţii importante referitoare la tipul şi gradul de încărcare a oaselor în

momentul producerii unei solicitări extrinseci.6, 28, 34, 37 În tabelul 1-3 sunt redate

tipurile de fractură preconizate a se produce în urma acţiunii combinate a forţelor.


42

Tabelul 1-3.

Tipurile probabile de fractură care apar în urma acţiunii forţelor

(după Radasch M.R. – 199931)

Modul de

solicitare

Compresie Tensiune Forfecare Încovoiere Torsiune Acţiunea combinată

Solicitările

interne ce

se produc

Compresive

şi de

forfecare1

Extensie Forfecare Extensie

compresive şi

posibil de

forfecare

Forfecare,

extensie4

şi

compresie

Compresive,extensie,

forfecare, încovoiere

şi torsiune

Tipul

probabil

de fractură

Scurtă,

oblică2

Transversă Scurtă,

oblică

Transversă, sau

scurtă oblică cu

posibile

fragmente

flotante pe

suprafaţa de

compresiune3

Oblică,

spiralată

Fractură complexă,

cominutivă, cu

numeroase linii de

fractură

Notă:

1. Se pot produce ocazional şi forţe de extensie, dar fără efecte mecanice importante.

2. Ocazional fracturile transverse se produc la nivelul corpurilor vertebrale sau a plăcilor de

creştere la animalele tinere.

3. Efectul combinat al forţei de încovoiere şi al celei de compresiune accentuează oblicitatea liniei

de fractură, existând posibilitatea apariţiei unui fragment flotant.

4. Se produc şi forţe de compresiune, dar fără a fi la fel de importante ca şi cele de forfecare şi de

extensie.

În aprecierea structurii şi proprietăţilor materiale ale oaselor utilizând

tehnici mecanice de testare intervin foarte mulţi factori adiţionali, variaţii ale

rezistenţei oaselor, orientarea forţei asupra osului, (osul experimental este

anizotropic), rata tensionării (rata de deformare) şi condiţiile de testare, incluzând

modul de tensiune/compresie, îndoire/torsiune, os umed/os uscat. Testele


43

mecanice pot da rezultate diferite mai ales când sunt aplicate asupra oaselor aflate

în diferite stadii de vindecare. Faza de calusare, tipul de calus, faza de

reorganizare, toate influenţând evaluarea mecanică a vindecării osoase.


44

3.3. ROLUL BIOMECANIC AL PERIOSTULUI ÎN PRODUCEREA

FRACTURILOR

Rolul biomecanic al periostului nu este pe deplin cunoscut. Periostul este

un ţesut de natură conjunctivă densă care înveleşte la exterior oasele, fiind foarte

aderent la epifiză şi mai puţin aderent la diafiză.30 Se cunoaşte rolul său în irigarea

cu sânge a ţesutului osos,32 precum şi potenţialul său osteogen în stadiul de

reparaţie al fracturilor,13, 22 dar este prea puţin cunoscut rolul său biomecanic.19

Recent sau realizat unele determinări ale rezistenţei mecanice a periostului

in vitro pe coaste de capră cu şi fără periost care au fost supuse acţiunii unor forţe

de încovoiere. Sau înregistrat valorile de solicitare maximă, de deformare maximă

şi energia totală absorbită.

Rezultatul determinărilor a arătat că sarcina maximă suportată a fost uşor

mai mare pentru coastele cu periost, dar fără semnificaţii statistice, pe când

deformarea maximă şi valorile energiei absorbite au fost semnificativ mai mari la

oasele cu periost. De asemenea şi gravitatea fracturii a fost diferită, la coastele

fără periost rezultând o fractură cu cel puţin două fragmente detaşabile pe când, în

cazul celor cu periost, chiar dacă au existat două fragmente, acestea erau

inseparabile.23

Huller şi Natan – 197019 au realizat experimente asemănătoare pe coaste

de câini şi pe oase lungi, dar ei nu au găsit diferenţe semnificative între loturile de

oase cu şi cele fără periost.

Rezultatele favorabile obţinute de Katsuhiko şi colab. – 199823 au fost

explicate pe de o parte prin faptul că ei au supus oasele la solicitări foarte mari,

comparativ cu experimentele lui Huller şi Natan – 197019 putând astfel înregistra

valorile mai fidel. Pe de altă parte explicaţia a fost conferită de faptul că la

acţiunea forţelor de încovoiere periostul se tensionează pe o parte şi se

compresează pe partea opusă.23 Periostul fiind bogat în colagen, este logic să


45

presupunem că periostul este capabil să preia o parte a solicitării, contribuind

astfel la creşterea rezistenţei osoase la acţiunea forţelor de încovoiere.23


46

3.4. CLASIFICAREA FRACTURILOR

Fractura reprezintă întreruperea completă sau incompletă a continuităţii

unui os sau cartilagiu - rezultatul ruperii sau sfărâmării unui os sau cartilagiu.

Majoritatea sistemelor de clasificare a fracturilor3, 9, 10, 11, 14, 24, 25, 27, 33, 36, 37,

38, 39, 44 utilizează numeroase criterii, dar, în principal se bazează pe caracteristici

care descriu severitatea leziunii osoase şi/sau a ţesuturilor moi înconjurătoare.

După integritatea cutanată şi comunicarea focarului de fractură cu

exteriorul, fracturile se clasifică în: închise – necomunicante cu exteriorul şi cu

integritatea tegumentară păstrată (Fig. 16–3) şi deschise – focarul de fractură

comunică cu exteriorul prin intermediul unei plăgi cutanate, adesea provocată

chiar de capetele osului fracturat, care pot sau nu să fie observate de la exterior

(Fig. 17–3).

Fig. 16-3. Fractură închisă de tibie


47

Fig. 17-3. Fractură deschisă de femur (prin împuşcare)

Dependent de porţiunea anatomică a osului afectat (localizare) se disting:

- fracturi diafizare – care interesează diafiza (corpul central al unui os

tubular) (Fig. 18–3);

- fracturi metafizare;

- fracturi epifizare (articulare) – care afectează extremităţile osului (epifiza

şi/sau fiza) (Fig. 19–3).

Fig. 18-3. Fractură diafizară de humerus


48

Fig. 19-3. Fractură epifizară distală de femur

În evidenţele medicale, localizarea fracturilor diafizare este notată prin

recurgerea la repere cu grad mai redus de aproximare, indicând treimea (1/3)

afectată – proximală, mijlocie sau distală. Localizarea fracturilor epifizare este

indicată cu termenii de: proximal şi distal.

Gradul de întrerupere a continuităţii osului (întinderea liniei de fractură)

permite clasificarea în:

- fracturi incomplete – la care corticala sau epifiza osului îşi meţine parţial

integritatea, linia de fractură este parţială / implicit şi gradul de separare

(Fig. 20–3);

- fracturi complete – sunt caracterizate de o linie de fractură care separă

complet corticala sau epifiza osoasă în cel puţin două fragmente distincte

(Fig. 21–3).


49

Fig. 21-3. Fractură completă de calcaneu

Fracturile incomplete „în lemn verde” – au fost denumite prin analogie cu

frângerea unei crenguţe tinere de lemn la care prin îndoire se rupe parţial, doar pe

partea convexă, partea concavă păstrându-şi integritatea. Elasticitatea osului la

animalele tinere imprimă un comportament asemănător la forţe moderate de

încovoiere (Fig. 22–3).

Fig. 20-3. Fractură incompletă – fisură de tibie


50

Fig. 22-3. Fractură incompletă „în lemn verde” de tibie

Fracturile incomplete „cu înfundare” prezintă un focar cu multiple fisuri

(linii incomplete de fractură) care se întretaie şi la care agentul traumatic a

deplasat spre interior aria osoasă afectată (Fig. 23–3). Fracturile prin înfundare se

întâlnesc la oasele capului (nazal, frontal, maxilă, parietal, occipital).

a

b

Fig. 23-3. Fractură incompletă „cu înfundare” de os nazal (a), de os frontal (b)


51

Fracturile complete se clasifică în funcţie de forma liniei de fractură în:

- transversale;

- oblice;

- spiralare;

- impactate.

La fracturile transversale linia de fractură este dispusă perpendicular pe

axul lung al osului (Fig. 24–3).

Fig. 24-3. Fractură completă, transversală de femur

Fracturile oblice: linia de fractură intersectează axul lung al osului

formând un unghi diferit de 90º (mai mare sau mai mic) (Fig. 25–3). Cele două

corticale osoase din cadrul liniei de fractură sunt plasate în acelaşi plan. În

practică, fracturile oblice sunt clasificate, în funcţie de lungimea liniei de fractură,

în:

- scurte – când lungimea liniei de fractură este mai mică decât dublul

diametrului corticalei osului implicat;


52

- lungi – când linia de fractură are o lungime mai mare decât dublul

diametrului corticalei osului fracturat.

Fig. 25-3. Fractură completă, oblică de humerus

La fracturile spiralare linia de fractură are un traiect oblic în jurul axului

lung al osului (cele două corticale osoase din cadrul liniei de fractură sunt plasate

în planuri diferite, în spirală) iar capetele osului din focarul de fractură au formă

ascuţită (Fig. 26–3).


53

Fig. 26-3. Fractură completă, spiralară de tibie

Fracturile impactate au o linie de fractură greu sesizabilă, fiind produse în

urma cedării structurii osoase (colapsului acesteia) sub acţiunea unor compresiuni

axiale. Se întâlnesc mai frecvent la oasele spongioase, aşa cum sunt corpurile

vertebrale (Fig. 27–3).


54

Fig. 27-3. Fracturi impactate de tibie

După gradul de fragmentare (numărul de fragmente osoase, numărul de

linii de fractură şi modul de interconectare a acestora) fracturile diafizare se

clasifică în:

- simple, cu două fragmente şi o linie de fractură (Fig. 24–3 - 26–3);

- cominutive, când există cel puţin trei fragmente şi minim două linii de

fractură interconectate (Fig. 28–3);

- segmentale (multisegmentale) care prezintă trei sau mai multe fragmente,

iar liniile de fractură nu sunt interconectate (Fig. 29–3).


55

Fig. 28-3. Fracturi cominutive de tibie

a b

Fig. 29-3. Fracturi multisegmentale de femur (a) şi humerus (b)


56

Fracturile extremităţilor oaselor lungi – epifizaro-metafizare pot interesa

porţiuni osoase localizate extra- sau intra-articular.

Fracturile prin avulsie sunt fracturi extra-articulare care interesează

trocanterul mare al femurului, maleola laterală a fibulei sau cea medială a tibiei şi

creasta tibială (Fig. 30–3). Detaşarea acestor fragmente osoase se realizează de la

placa de creştere sub acţiunea unor contracţii musculare excesive.

Fig. 30-3. Fractură prin avulsie a crestei tibiale

Fracturile intra-articulare pot interesa cartilajul articular şi osul

subcondral. Localizarea lor la extremitatea proximală a humerusului, femurului şi

la extremitatea proximală a tibiei sunt definite ca fracturi condiliare. După forma

şi traiectul liniei de fractură se clasifică în:

- condiliare unilaterale afectează un singur condil, putând fi laterale sau

mediale (Fig. 31–3);


57

- supracondiliare – când ambii condili sunt detaşaţi de diafiză (Fig. 32–3a);

- intercondiliare, linia de fractură se găseşte plasată numai între cei doi

condili;

- supracondiliare – intercondiliare – când ambii condili sunt detaşaţi atât

de diafiză cât şi unul de celălalt. Linia de fractură poate lua forma literelor:

“T”, “Y” sau “V” (Fig. 32–3b).

Fig. 31-3. Fractură humeală condiliară laterală


58

a b

Fig. 32-3. Fractură humerală supracondiliară – a;

fractură humerală supracondiliară-intercondiliară – b.

Fracturile epifizelor sunt fracturi intra-articulare care afectează animalele

aflate în perioada de creştere la care fiza este activă (deschisă). Sistemul de

clasificare Salter- Harris33 sistematizează fracturile epifizare în cinci categorii.

Tipul I (fizară) – linia de fractură marchează separarea epifizei de

metafiză exact la nivelul plăcii de creştere (fizei) (Fig. 33–3).


59

Fig. 33-3. Fractură fizară femur, extremitatea proximală - Salter-Harris tip I

Tipul II (fizaro-metafizară) – la care separarea epifizei de metafiză este

conturată de o linie de fractură care se extinde, pe o anumită porţiune în lungul

fizei iar pe o altă porţiune interesează şi metafiza (Fig. 34–3).

Fig. 34-3. Fractură fizaro-metafizară femur, extremitate distală - Salter-Harris tip II


60

Tipul III (fizaro-epifizar ă) – separarea epifizei de metafiză este conturată

de o linie de fractură care se extinde, pe o anumită porţiune în lungul fizei iar pe o

altă porţiune divide epifiza. Metafiza este neafectată (Fig. 35–3).

Fig. 35-3. Fractură fizaro-epifizară, femur extremitate distală - Salter-Harris tip III

Tipul IV (metafizo-epifizară) – linia de fractură se extinde prin metafiză,

traversează fiza şi divide epifiza (Fig. 36–3).


61

Fig. 36-3. Fractură metafizaro-epifizară, humerus extremitate distală – Salter-Harris tip IV

Tipul V (impactare metafizaro-epifizară) – forţe de compresiune axială

manifestate asupra extremităţii osoase produc aplatizarea fizei şi deplasarea

metafizei în interiorul epifizei. Linia de impactare poate interesa întreaga lungime

a fizei sau doar o porţiune (parţial) (Fig. 37–3).


62

Fig. 37-3. Fractură prin impactare metafizaro-epifizară a extremităţii distale a radiusului şi ulnei -

Salter-Harris tip V

O altă clasificare ţine cont de menţinerea poziţiei anatomice a capetelor

fracturate după reducerea închisă a fracturii. După criteriul stabilităţii la

repunerea în poziţie anatomică se disting:

- fracturi stabile (fig. 38–3) şi

- fracturi instabile (fig. 39–3).

Pentru selectarea modalităţii de tratament (fixare a capetelor osoase)

această clasificare prezintă o importanţă deosebită, constituind criteriul pentru

recomandarea imobilizării cu bandaje – fracturile stabile, sau pentru recurgerea la

mijloace de osteosinteză externă sau internă – fracturile instabile.

a b

Fig. 38-3. Fractură stabilă, 1/3 proximală diafiză tibie – a;

fracturi stabile de falange proximale – b.


63

a b

Fig. 39-3. Fracturi instabile a. - 1/3 proximală diafiză tibie; b. - 1/3 mijlocie diafiză radius şi ulna.


64

Bibliografie

1. Aeberhard H.J. –1973– Der Einfluss der Plattenuberbiegung auf die

Torsions stabililtat der Osteosynthese. Thesis. Bern, Switzerland.

2. Akeson W.H., Woo SL Y., Coutts R.D. şi colab. –1975– Quantitative

histologic evaluation of early fracture healing of cortical bones

immobilized by stainless steel and composite plates, Calcif Tissue Res 19,

29.

3. Brinker W.O., Piermattei D.L., Flo G.L. –1997– Handbook of small

animal orthopedics and fracture treatment. Ed. W.B. Saunders Comp.,

Philadelphia.

4. Brooks D.B., Burstein A.H., Frankel V.H. şi colab. –1976– The

biomechanics of torsional fractures. The stress concentration effect of a

drill hole. J Bone Joint Surg 58A, 506.

5. Burstein A.H., Currey J., Frankel V.H. şi colab. –1972– Bone strength.

The effect of screw holes. J Bone Joint Surg Am 54, 1143.

6. Carter D.R., Spengler D.M. –1982– Biomechanics of fracture. În: Sumner-

Smith G – Bone in Clinical Orthopedics. Philadelphia, WB Saunders, 305

– 334.

7. Carter D.R., Hayes W.C. –1977– The compressive behavior of bone as a

two – phase porous structure. J Bone Joint Surg Br, 59, 954.

8. Cowin S.C. –1989– The mechanical properties of cortical bone tissue. În:

Bone Mechanics. Boca Raton, CRC Press, 98 – 125.

9. Cowin S.C. –1989– Mechanics of materials. În: Bone Mechanics Boca

Raton, CRC Press.

10. Denny H.R. –1996– Orthopadische chirurgie an hund und katze. Ed.

Ferdinand Enke, Stuttgart.


65

11. Egger E.L. –1990– External scheletal fixation. În: Current techniques in

small animal surgery (ed. Bojrab M.J.). 3rd. Ed. Lea & Febiger,

Philadelphia.

12. Evans E.H., deLahunta A. –1971– Miller’s guide to the dissection of the

dog. Ed. W.B. Saunders Comp., Philadelphia, 210-271.

13. Eyre-Brook A.L. –1984– Clinical Orthopaedics, 189, 300.

14. Fossum Theresa Welch, Hedlund S. Cheryl, Hulse A.D., Johnson L. Ann,

Howard B.S., Willard D.M., Gwendolyn L. Carroll –1999– Manual of

Small Animal Surgery. Ed. Mosby, St. Louis.

15. Frankel V.H., Nordin M. –1980– Basic Biomechanics of the Skeletal

System. Philadelphia, Lea & Febiger.

16. Fung YC. –1981– Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissue.

New York, Springer-Verlag

17. Haulică I., Brănişteanu D.D., Neamţu C. şi colab. –1989– Fiziologie

umană, Ed. Medicală, Bucureşti, 824 – 826.

18. Hayes W.C. –1980– Biomechanics of fracture treatment. În: Heppenstall

RB – Fracture treatment and healing. Phgiladelphia, WB Saunders, 124.

19. Huller T., Nathan H. –1970– Israel Journal of Medical Science, 6:5, 630-

634.

20. Hulse D., Hyman B. –1993– Fracture biology and biomechanics. În:

Textbook of Small Animal Surgery (ed. Slatter D.), ed. 2, Ed. Philadephia,

WB Saunders, 1595 – 1603

21. Igna C. –2005– Curs Ortopedie. http://www.usb-tm.ro/fmvt/moodle/mode

– accesat în 5.02.2011.

22. Kabo M.G. –200l– Orthopaedic Biomechanics. http://www.orthopaedic

biomechanics.com – accesat în.15.05.2001

23. Katsuhiko Kitaoka M.D., Benjamin Furman B.S., Subrata Saha –1998–

Periosteum. Its biomechanical role in bone fracture. North American


66

Congress on Biomechanics, aug. 14 – 18.

http://www.vard.org/prog/99/99prch02.htm – accesat în 18.10.2011.

24. Leighton L.R.–1993– Small animal orthopedics. Ed. Wolfe, London.

25. Lipowitz J.A. – Biomechanical Considerations of Fractures and Methods

of Fracture Repair. http://www.cvm.umn.edu/Academics/Current_student/

Notes.pdf – accesat în 18.10.2011.

26. Miller W.C.–1988– Humerus shaft fracture. În: Decision making in small

animal orthopaedic surgery (ed. Sumner-Smith G.). Ed. B.C. Decker Inc.,

Toronto.

27. Newton C.D., Nunamaker D.M. –1985– Textbook of Small Animal

Orthopaedics (Eds.) Ithaca: International Veterinary Information Service,;

B0013.0685. http://www.ivis.org/special_books /ortho/chapter-11/11 şi

Ed. J.B. Lippincott, Philadelphia.

28. Nordin M., Frankel V.H. –1980– Biomechanics of whole bones and bone

tissue. În: Basic Biomechanics of the Skeletal System. Philadelphia, Lea

& Febiger, 15 – 59.

29. Nordin M., Frankel V.H. –1981– Biomechanics of bone. În: Biomechanics

of Tissues and Structures of the Muskuloskeletal System, ed. 2,

Philadelphia, Lea & Febiger, 3 – 29.

30. Ogden J.A. şi colab. –1987– În: The Scientific Basis of Orthopaedics,

Albright and Brand (Eds), Appleton & Lange, 91-160.

31. Radasch M.R. –1999– Biomechanics of bone and fractures. În: Fracture

management and bone healing (ed. Martinez A.S.). The Vet. Clin. Of

North Am. – Small Anim. Pract., 29, 1045.

32. Rhinelander F.W. –1973– În: A.A.O.S., Instructional Course Lectures, 12:

161.

33. Salter R.B., Harris W.R. –1963– Injuries involving the epiphyseal plate. J

Bone Joint Surg Am 45:587.


67

34. Schwarz P.D. –1991– Biomechanics of fractures and fracture fixtion.

Semin Vet Med Surg 6: 1.

35. Schwarz P.D. –1991– Fracture biomechanics of the appendicular skeleton

– Fracture etiology and assessment. În: Mechanisms of surgical Disease in

Small Animals (ed. Bojrab MJ). Ed. Lea & Febiger, Philadelphia, 1009 –

1026.

36. Slatter D. –1993– Textbook of Small Animal Surgery, second edition, vol.

2, Ed. WB Saunders, Philadelphia.

37. Smith G.K. –1985– Biomechanics pertinent to fracture etiology, reduction

and fixation. În: Textbook of Small Animal Orthopedics (ed. Newton

C.D., Nunamaker D.M.). Philadelphia, Lippincott, 195 – 230.

38. Sumner-Smith G. –1988– Fracture in the young animal involving a growth

plate. În: Decision making in small animal orthopaedic surgery (ed.

Sumner-Smith G.). Ed. B.C. Decker Inc., Toronto, 30-31.

39. Sumner-Smith G. –1988– Fracture suspected in immature animals. În:

Decision making in small animal orthopaedic surgery (ed. Sumner-Smith

G.). Ed. B.C. Decker Inc., Toronto, 28-29.

40. Torzilli P.A., Burstein A.H., Takebe K. şi colab. –1981– The material and

structural properties of maturing bone. În: Mechanical Properties of Bone

(ed. Cowen S.C.), vol. 45, New York, American Society of Mechanical

Engineers.

41. Torzilli P.A., Burstein A.H., Takebe K. şi colab. –1981– Structural

Properties of immature bone. J Biomech Eng 103: 232.

42. Woo S.L., Akeson W.H., Coutts R.D. şi colab. –1976 – A comparison of

cortical bone atrophy secondary to fixtion with plates with large

differences in bending stiffness.J Bone Joint Surg Am 58:190.


68

43. Zaharescu G. –2011– Influenţa aportului sangvin şi a forţei de încărcare

asupra procesului de formare a oaselor şi a articulaţiilor. http: //www.

referate.ro – accesat în 18.10.2011.

44. *** –2011– AO/ASIF (Arbeitsgemeinschaft fur Osteosynthesefragen –

Swiss / Association for the Study of Internal fixation – USA) Fractures

types. - www.AO/ASIF.com– accesat în 18.10.2011.

Documents

Biomecanica Si Fracturile