A estrutura óssea do fémur

Abstract

O esqueleto dos vertebrados é essencialmente constituído por dois tipos de estrutura óssea: osso cortical - denso e compacto; osso trabecular - poroso e esponjoso. Em 1892, o fisiologista alemão Julius Wolff propôs uma explicação para a distribuição destes dois tipos de estrutura designada, actualmente, por lei de WoljJ. A ideia subjacente consiste numa visão dinâmica da estrutura óssea como consequência da sua adaptabilidade às diversas solicitações externas. Num local onde as tensões mecânicas passem a ser mais elevadas existirá deposição de matéria óssea, enquanto num outro, onde a partir de determinado momento as tensões diminuam substancialmente passará a existir absorção de matéria óssea. A este processo de absorção/deposição de matéria óssea dá-se o nome de remodelação óssea. Possuir um modelo fiável de remodelação óssea é da maior importância no caso dos implantes ortopédicos, do tratamento de fracturas, da biomecânica desportiva e da prevenção da osteoporose, do tratamento de assimetrias ósseas durante o crescimento, etc. A lei de Wolff afirma ainda que, perante uma mudança de estímulos exteriores, a remodelação se dá segundo direcções privilegiadas associadas às direcções de maior tensão mecânica. Esta afirmação tem conduzido à elaboração dos mais variados modelos analíticos e empíricos nos últimos cem anos. Com o advento dos grandes meios de computação e o desenvolvimento de conceitos matemáticos associados à optimização de estruturas foi possível começar a ter uma maior compreensão do processo mecânico de remodelação óssea e, simultaneamente, generalizar a maioria dos modelos propostos neste último século. Nestes novos modelos, a lei de Wolff surge, naturalmente, associada a condições necessárias de estacionaridade de determinados funcionais de energia. A discretização destes modelos matemáticos tem conduzido a simulações numéricas que, além de permitirem uma melhor compreensão do fenómeno da remodelação óssea, começam a desempenhar uma enorme ajuda na prática clínica. Neste artigo ilustrar-se-ão estes conceitos aplicando-os ao estudo da estrutura óssea do fémur.