Lesiones de Fibras Nerviosas

Las lesiones nerviosas se clasifican según la gravedad del daño:

• Neuroapraxia: Interrupción temporal de la conducción nerviosa, generalmente por compresión, sin daño axonal. La recuperación suele ser completa.
• Axonotmesis: Lesión del axón con preservación de las estructuras de tejido conectivo circundantes (endoneuro, perineuro). Provoca degeneración axonal distal al sitio de la lesión, con parálisis sensitiva y motora. La recuperación es posible, pero depende de la regeneración axonal.
• Neurotmesis: Sección completa del nervio, incluyendo axón y tejido conectivo. Requiere intervención quirúrgica para su reparación y la recuperación es menos probable.

Canales Guía Nerviosos para la Regeneración

Los canales guía nerviosos son estructuras tubulares, de origen natural o sintético, que sirven como puente para facilitar la regeneración axonal en lesiones nerviosas. Sus características clave incluyen:

• Orientación axonal: Guían el crecimiento de los axones en regeneración.
• Reducción de fibrosis: Minimizan la formación de tejido cicatricial.
• Difusión de factores neurotróficos: Permiten el paso de moléculas que promueven la supervivencia y crecimiento neuronal.
• Reducción de tensión: Disminuyen la tensión en el sitio de reparación nerviosa.
• Aumento de proteínas endógenas: Favorecen la concentración de proteínas que participan en la regeneración.
• Barrera flexible: Separan el interior del canal del entorno circundante.

Tipos de Tubos Guía

Se han desarrollado tubos guía a partir de diversos materiales, como silicona, Gore-Tex, vena autóloga, duramadre autóloga y ácido poliglicólico. La investigación se centra en encontrar materiales biocompatibles que permitan la difusión de nutrientes y factores de crecimiento, evitando la compresión nerviosa a largo plazo.

Propiedades Físicas de los Canales Guía

• Dimensiones: La longitud y el diámetro del canal influyen en la regeneración. La distancia máxima para la regeneración nerviosa sin factores externos es de aproximadamente 10 mm, y de 25 mm con factores de crecimiento. Un diámetro de 1.8 mm ha demostrado mejores resultados que diámetros menores o mayores.
• Porosidad: Afecta la difusión de factores solubles. Canales con poros de 50 kDa muestran mejor regeneración que los impermeables, mientras que porosidades superiores a 100 kDa podrían permitir la entrada de moléculas inhibidoras.
• Textura interna: La superficie interna del canal puede influir en el tipo de tejido regenerado. Superficies lisas tienden a regenerar túbulos nerviosos separados del canal por epineuro, mientras que superficies rugosas favorecen la regeneración con tejido conectivo y axones no mielinizados.
• Características eléctricas: Se están desarrollando polímeros eléctricamente activos basados en la electroestimulación, una técnica utilizada en la práctica clínica para activar la regeneración nerviosa.

Mecanotransducción: Conversión de Estímulos Mecánicos en Señales Químicas

La mecanotransducción es el proceso por el cual las células convierten estímulos físicos (como la presión o el estiramiento) en señales químicas intracelulares. Aunque los mecanismos exactos aún se investigan, la vía de señalización mejor comprendida involucra la conexión entre la matriz extracelular y el citoesqueleto celular, mediada por integrinas, que actúan como mecanorreceptores.

Las integrinas son proteínas transmembrana que conectan el interior de la célula con el exterior, permitiendo que la célula responda a estímulos mecánicos y recupere su forma inicial.

Mecanobiología en Fisiología y Patología Cardiaca

Feedback Mecanoeléctrico

En el corazón, las fuerzas mecánicas aplicadas al miocardio generan respuestas eléctricas, que a su vez pueden modificar las respuestas mecánicas a través del acoplamiento excitación-contracción. El estiramiento de la membrana miocárdica:

• Activa canales iónicos.
• Despolariza las células musculares cardiacas.
• Acorta el potencial de acción.
• Modifica la inducibilidad de arritmias.

Mecanotransducción Cardiaca

Es la transducción de señales celulares en respuesta a estímulos mecánicos. Un estímulo mecánico causa una distorsión celular, desencadenando una secuencia química que activa canales iónicos.

Mecanobiología en Patología Cardiovascular

El estiramiento miocárdico puede contribuir a:

• Arritmias: El feedback mecanoeléctrico altera las corrientes iónicas, favoreciendo trastornos del ritmo cardiaco.
• Hipertensión e hipertrofia: Los cambios en el estrés parietal modifican el potencial transmembrana.
• Fallo cardiaco: Combinación de los factores anteriores.

Propiedades Biomecánicas del Tendón

• Elasticidad: Capacidad de un material para deformarse proporcionalmente a la fuerza aplicada y volver a su forma original al cesar la fuerza, sin sufrir daño estructural.
• Plasticidad: Capacidad de un material para deformarse permanentemente bajo carga, sin fracturarse, una vez superado un valor límite de carga.
• Viscosidad: Relación entre la velocidad de deformación de un material y la fuerza aplicada.

Curación del Tendón

El proceso de curación del tendón comprende tres fases:

• Fase inflamatoria: Respuesta inicial a la lesión, caracterizada por hemorragia, limpieza de células muertas y eliminación de agentes nocivos. Se manifiesta con dolor, enrojecimiento y calor.
• Fase proliferativa: Migración de células reparadoras (fibroblastos, macrófagos, leucocitos) y formación de nuevos capilares. La inmovilización adecuada favorece la organización de las fibras de colágeno.
• Fase de remodelación: El colágeno se vuelve más denso y organizado, aumentando la resistencia del tendón.

Tipos de Contracción Muscular

• Contracción isométrica o estática: No hay cambio en la longitud del músculo (Fuerza = Resistencia). No hay desplazamiento, por lo que no se realiza trabajo mecánico; la energía se transforma en calor.
• Contracción isotónica o dinámica: El músculo cambia de longitud, generando trabajo externo. Puede ser:
  • Concéntrica: El músculo se acorta (Fuerza > Resistencia).
  • Excéntrica: El músculo se alarga (Fuerza < Resistencia).

Desgarro Muscular

Un desgarro muscular es una lesión traumática que implica la rotura de fibras musculares y tejido conjuntivo circundante, incluyendo vasos sanguíneos. Esto provoca hemorragia (hematoma) y dolor.