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Resistenza meccanica dell’osso

I concetti di forza tensile e forza in compressione possono sembrare non strettamente legati all’osteoporosi, all’osteopenia o ad aspetti medici generali. Parlando dell’osso, però, e delle sollecitazioni meccaniche che esso ha è necessario ricorrere a sistemi usati dalla scienza delle costruzioni per categorizzarne la sua resistenza.

Forza tensile

In parole semplici la forza tensile riferendoci ad un osso è quella forza che tirando due estremità ne causa la rottura. Ogni forza, quindi, inferiore a tale valore non ne causa la rottura.

Ma come si fa ad avere un valore di riferimento valido per tutte le persone dato che naturalmente potremmo avere, per lo stesso tipo di osso, dimensioni diverse? Il “trucco” è rapportare questa forza per unità di superficie.

Un esempio può aiutare. Riferendoci ai valori citati in un articolo di questo sito, una forza tensile di 700 kg per cm2 significa che un osso di sezione di 5 cm2 si rompe a 3.500 kg o 34.335 N (1 N = 9,81 kg) mentre uno di 7 cm2 di sezione 4.900 kg o 48.069 N. Le resistenza alla trazione delle due ossa è la medesima.

Un’altra unità di misura che si può trovare il il Pa (Pascal) definito come N/m2. 1 kg/cm2 equivale a 98.100 Pa.

Forza in compressione

Intuitivamente si può pensare che esiste una grandezza analoga alla forza tensile con lo scopo di definire la resistenza alla compressione: ovvero quella forza che comprimendo il nostro osso ne causa la rottura.

Considerazioni comuni sulla resistenza meccanica dell’osso

Dato che il comportamento dei materiali, come pure del nostro osso, cambia in base alla direzione ed al punto di misura (ad esempio la sezione a età del femore ha comportamenti diversi quella alla testa) i fisiologi hanno definito delle precise posizioni, angoli del piano di sezione dell’osso ed ossa stesse.

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