Cortical y trabecular bone modeling y sus implicaciones para la adaptación funcional del hueso en la tibia de mamíferos
Autores: Barak, Meir M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Cortical y trabecular bone modeling y sus implicaciones para la adaptación funcional del hueso en la tibia de mamíferos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Modelado óseo
Osteoblasto
Osteoclasto
Osteocitos
Estímulos mecánicos
Hueso cortical
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La modelación ósea implica la adición de material óseo a través de la deposición mediada por osteoblastos o la eliminación de material óseo a través de la resorción mediada por osteoclastos en respuesta a cambios percibidos en las cargas por los osteocitos. Este proceso se caracteriza por la ocurrencia independiente de deposición y resorción, que pueden tener lugar simultáneamente en diferentes ubicaciones dentro del hueso debido a variaciones en los niveles de estrés a lo largo de sus diferentes regiones. El principio de adaptación funcional ósea establece que los tejidos óseos cortical y trabecular responderán a estímulos mecánicos ajustando (es decir, modelando el hueso) su morfología y arquitectura para mejorar mecánicamente su función en línea con la dirección habitual de carga in vivo. Este principio es relevante para diversas áreas de investigación, como el desarrollo de implantes ortopédicos mejorados, medicina preventiva para pacientes ancianos con osteopenia y la investigación del comportamiento de locomoción en especies extintas. En la presente revisión, la tibia de mamíferos se utiliza como ejemplo para explorar la modelación ósea cortical y trabecular y examinar sus implicaciones para la adaptación funcional de los huesos. Tras una breve introducción y una exposición sobre las características de los estímulos mecánicos que influyen en la modelación ósea, se ofrece una evaluación crítica detallada de la literatura sobre la modelación ósea cortical y trabecular y la adaptación funcional ósea. Al sintetizar hallazgos clave de estudios que involucran pequeños mamíferos (roedores), grandes mamíferos y humanos, se muestra que examinar tanto las estructuras óseas corticales como trabeculares es esencial para comprender la adaptación funcional ósea. Un enfoque combinado puede proporcionar una comprensión más completa de este significativo fenómeno fisiológico, ya que cada estructura contribuye de manera única al fenómeno.
Descripción
La modelación ósea implica la adición de material óseo a través de la deposición mediada por osteoblastos o la eliminación de material óseo a través de la resorción mediada por osteoclastos en respuesta a cambios percibidos en las cargas por los osteocitos. Este proceso se caracteriza por la ocurrencia independiente de deposición y resorción, que pueden tener lugar simultáneamente en diferentes ubicaciones dentro del hueso debido a variaciones en los niveles de estrés a lo largo de sus diferentes regiones. El principio de adaptación funcional ósea establece que los tejidos óseos cortical y trabecular responderán a estímulos mecánicos ajustando (es decir, modelando el hueso) su morfología y arquitectura para mejorar mecánicamente su función en línea con la dirección habitual de carga in vivo. Este principio es relevante para diversas áreas de investigación, como el desarrollo de implantes ortopédicos mejorados, medicina preventiva para pacientes ancianos con osteopenia y la investigación del comportamiento de locomoción en especies extintas. En la presente revisión, la tibia de mamíferos se utiliza como ejemplo para explorar la modelación ósea cortical y trabecular y examinar sus implicaciones para la adaptación funcional de los huesos. Tras una breve introducción y una exposición sobre las características de los estímulos mecánicos que influyen en la modelación ósea, se ofrece una evaluación crítica detallada de la literatura sobre la modelación ósea cortical y trabecular y la adaptación funcional ósea. Al sintetizar hallazgos clave de estudios que involucran pequeños mamíferos (roedores), grandes mamíferos y humanos, se muestra que examinar tanto las estructuras óseas corticales como trabeculares es esencial para comprender la adaptación funcional ósea. Un enfoque combinado puede proporcionar una comprensión más completa de este significativo fenómeno fisiológico, ya que cada estructura contribuye de manera única al fenómeno.