ANÁLISIS NUMÉRICO DE LA LUBRICACIÓN POR APLASTAMIENTO EN RODILLAS SANAS Y ARTRÓSICAS

Resumen

La articulación sinovial de la rodilla puede verse afectada por enfermedades, como artritis o artrosis, siendo generalmente el reemplazo de rodilla la solución clínica seleccionada en casos irreversibles. Este trabajo se orienta a investigar
el mecanismo de lubricación por aplastamiento en rodillas sanas y artrósicas, con la finalidad de lograr conocimientos
que puedan utilizarse para retrasar el reemplazo de rodilla.
Se analiza un único cóndilo adoptando el modelo geométrico equivalente de elipsoide rígido sobre plano deformable,
donde se considera que el fluido sinovial es Newtoniano y que el cartílago articular es un material elástico lineal.
Se realizaron estudios variando el módulo de elasticidad del cartílago, su espesor y la viscosidad del fluido sinovial,
adoptando valores correspondientes a articulaciones naturales sanas y osteoartríticas, con el fin de evaluar su influencia
en el desempeño del proceso de lubricación por aplastamiento (squeeze film lubrication).
En comparación con lo obtenido para una articulación sana, la disminución patológica del módulo de elasticidad no
tendría una influencia significativa en el mínimo espesor de película lubricante, mientras que la disminución patológica
del espesor del cartílago incrementaría dicho espesor. La disminución patológica de la viscosidad disminuye en un 65%
el espesor mínimo de película lubricante, por lo que la viscosuplementación (y consiguiente aumento de la viscosidad)
sería deseable porque prevendría el desgaste de las superficies articulares. La disminución del espesor o en el módulo
elástico del cartílago produciría una disminución de las tensiones en el tejido. Por otra parte, una disminución de la
viscosidad produce un aumento de estas tensiones.
En la articulación artrósica (donde la viscosidad del fluido, el espesor y el módulo elástico del cartílago se encuentran
disminuidos), para una carga de 800 N, la altura mínima del canal de lubricación, las presión máxima y la tensión de
Von Mises en el cartílago obtenidas son 66%, 22% y 28% menores que aquellas obtenidas para una articulación sana