La ley de Wolff , desarrollada por el anatomista y cirujano alemán Julius Wolff (1836-1902) en el siglo XIX, establece que el hueso en una persona o animal sano se adaptará a las cargas bajo las cuales se coloca. [1] Si aumenta la carga en un hueso en particular, el hueso se remodelará con el tiempo para volverse más fuerte y resistir ese tipo de carga. [2] [3] La arquitectura interna de las trabéculas sufre cambios adaptativos, seguidos de cambios secundarios en la porción cortical externa del hueso, [4]quizás volviéndose más grueso como resultado. Lo contrario también es cierto: si la carga sobre un hueso disminuye, el hueso se volverá menos denso y más débil debido a la falta del estímulo requerido para la remodelación continua . [5] Esta reducción en la densidad ósea ( osteopenia ) se conoce como protección contra el estrés y puede ocurrir como resultado de un reemplazo de cadera (u otra prótesis). [ cita requerida ] La tensión normal en un hueso se protege de ese hueso colocándose sobre un implante protésico.
Mecanotransducción
La remodelación del hueso en respuesta a la carga se logra mediante la mecanotransducción , un proceso mediante el cual las fuerzas u otras señales mecánicas se convierten en señales bioquímicas en la señalización celular. [6] La mecanotransducción que conduce a la remodelación ósea implica los pasos de mecanoacoplamiento, acoplamiento bioquímico, transmisión de señales y respuesta celular. [7] Los efectos específicos sobre la estructura ósea dependen de la duración, la magnitud y la tasa de carga, y se ha encontrado que solo la carga cíclica puede inducir la formación de hueso. [7] Cuando se carga, el líquido fluye lejos de las áreas de alta carga compresiva en la matriz ósea. [8] Los osteocitos son las células más abundantes en el hueso y también son las más sensibles a ese flujo de líquido causado por la carga mecánica. [6] Al detectar una carga, los osteocitos regulan la remodelación ósea enviando señales a otras células con moléculas de señalización o contacto directo. [9] Además, las células osteoprogenitoras, que pueden diferenciarse en osteoblastos u osteoclastos, también son mecanosensores y se diferenciarán según la condición de carga. [9]
Los modelos computacionales sugieren que los circuitos de retroalimentación mecánica pueden regular de manera estable la remodelación ósea reorientando las trabéculas en la dirección de las cargas mecánicas. [10]
Leyes asociadas
- En relación con los tejidos blandos, la ley de Davis explica cómo los tejidos blandos se remodelan a sí mismos según las demandas impuestas.
- Refinamiento de la ley de Wolff: Utah-Paradigma de la fisiología ósea ( Teorema de Mechanostat ) por Harold Frost . [11]
Ejemplos de
- Los huesos del brazo que sostiene la raqueta de los jugadores de tenis se vuelven más fuertes que los del otro brazo. Sus cuerpos han fortalecido los huesos del brazo que sostiene la raqueta, ya que habitualmente está sometido a tensiones más altas de lo normal. Las cargas más críticas en los brazos de un jugador de tenis ocurren durante el servicio. Hay cuatro fases principales de un servicio de tenis y las cargas más altas ocurren durante la rotación externa del hombro y el impacto de la pelota. La combinación de alta carga y rotación del brazo da como resultado un perfil de densidad ósea torcido. [12]
- Los levantadores de pesas a menudo muestran aumentos en la densidad ósea en respuesta a su entrenamiento. [13]
- Los efectos deformantes de la tortícolis en el desarrollo craneofacial en niños. [14]
- Los astronautas a menudo sufren lo contrario: al estar en un entorno de microgravedad, tienden a perder densidad ósea. [15]
Ver también
Referencias
- ^ Anahad O'Connor (18 de octubre de 2010). "El reclamo: después de romperse, los huesos pueden volverse aún más fuertes" . New York Times . Consultado el 19 de octubre de 2010 .
Este concepto, que el hueso se adapta a la presión, o la falta de ella, se conoce como ley de Wolff. ... no hay evidencia de que un hueso que se rompe se curará para ser más fuerte de lo que era antes.
- ^ Frost, HM (1994). "Ley de Wolff y adaptaciones estructurales del hueso al uso mecánico: una descripción general para los médicos". El ortodoncista de ángulo . 64 (3): 175–188. doi : 10.1043 / 0003-3219 (1994) 064 <0175: WLABSA> 2.0.CO; 2 (inactivo el 31 de mayo de 2021). PMID 8060014 .Mantenimiento de CS1: DOI inactivo a partir de mayo de 2021 ( enlace )
- ^ Ruff, Christopher; Holt, Brigitte; Trinkaus, Erik (abril de 2006). "¿Quién le teme al gran Wolff ?:" Ley de Wolff "y adaptación funcional ósea". Revista Estadounidense de Antropología Física . 129 (4): 484–498. doi : 10.1002 / ajpa.20371 . PMID 16425178 .
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- Wolff, J. (abril de 2010). "El clásico: sobre la arquitectura interna de los huesos y su importancia para el crecimiento óseo" . Clin Orthop Relat Res . 468 (4): 1056–1065. doi : 10.1007 / s11999-010-1239-2 . PMC 2835576 . PMID 20162387 .
enlaces externos
- Julius Wolff Institut , Charité - Universitätsmedizin Berlin, las principales áreas de investigación son la regeneración y biomecánica del sistema musculoesquelético y la mejora del reemplazo articular.