a cartilagem é preenchida com fluido-cerca de 80% do volume do tecido da cartilagem-que desempenha os papéis essenciais de suportar o peso e lubrificar as superfícies articulares. A perda desse fluido, chamado líquido sinovial, resulta em uma diminuição gradual da espessura da cartilagem e aumento do atrito, o que está relacionado à degradação e dor nas articulações da osteoartrite.
como a cartilagem é porosa, o fluido é prontamente espremido para fora dos orifícios ao longo do tempo. No entanto, os sintomas associados à osteoartrite geralmente levam décadas para se desenvolver.”A questão importante é por que a cartilagem não esvazia ao longo de dias, meses ou anos em nossas articulações”, disse David Burris, professor assistente no departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Delaware. Burris e seus colegas propuseram um mecanismo que explica como o movimento pode fazer com que a cartilagem reabsorva o líquido que vaza. Burris falará sobre sua pesquisa durante o 62º Simpósio e Exposição Internacional da AVS, realizado em outubro. 18-23 em San Jose, Califórnia.Burris e seus colegas não são os primeiros a estudar a deflação da cartilagem. Em 1995, um grupo na Columbia liderado por Gerard Ateshian usou a teoria para mostrar que o movimento contínuo do joelho poderia impedir o processo de deflação se ocorresse mais rápido do que o fluido poderia responder. Em 2008, Ateshian do grupo demonstrou este fenômeno pela primeira vez, usando uma pequena esfera articulada contra uma cartilagem plug, mostrando que intersticial, a pressão foi mantida indefinidamente se a área de contato mudou mais rápido do que a velocidade de difusão do líquido sinovial.”Este estudo foi a primeira evidência direta de que a pressão intersticial é um mecanismo viável de suporte e lubrificação de carga a longo prazo”, disse Burris. “No entanto, não estava claro para nós como nossas articulações poderiam evitar a deflação, dados os longos períodos de tempo que passamos sentados e em pé todos os dias sem algum mecanismo de entrada ativo.”Ou seja, deve haver alguma maneira de a cartilagem reabsorver o fluido que vaza quando não estamos nos movendo.
Burris teve um palpite de que o processo de reabsorção foi impulsionado pela pressurização hidrodinâmica, que ocorre sempre que o movimento relativo de duas superfícies faz com que o fluido entre elas acelere na forma de uma cunha triangular. Por exemplo, quando um pneu normal viaja sobre a água em alta velocidade, a pressão aumenta até que um filme se forme para lubrificar a interface; isso é chamado de hidroplanagem e resulta em uma perda completa de controle de atrito. Se o pneu fosse poroso, no entanto, a pressão do fluido externo poderia forçar o fluido de volta ao pneu.
para investigar se a pressurização hidrodinâmica poderia reabastecer cartilagem desinflada, Burris e A. C. Moore, um estudante de Doutorado, colocaram amostras de cartilagem maiores que a média contra um vidro plano para garantir a presença da Cunha necessária. Eles descobriram que em velocidades de deslizamento lentas (menos do que ocorreria em uma articulação em velocidades típicas de caminhada) o afinamento da cartilagem e um aumento no atrito ocorreram ao longo do tempo, mas à medida que a velocidade de deslizamento aumentava em direção às velocidades típicas de caminhada, o efeito foi revertido.
Desde a sua experiência envolveu estacionário contatos — no qual o contato entre o vidro e a cartilagem ocorre em um único local, em vez de mover toda a superfície da cartilagem plug-seus resultados não poderia ser explicado pela migração de contato com a teoria, como o Ateshian do grupo. Burris acredita que hidrodinâmica pressões, o que força o fluxo de fluido para a cartilagem, deve ter impedido o líquido perdido a exsudação.”Observamos uma competição dinâmica entre entrada e saída”, disse Burris. “Sabemos que a espessura da cartilagem é mantida ao longo de décadas na articulação e esta é a primeira visão direta do porquê. É a própria atividade que combate o processo de deflação natural associado à lubrificação intersticial.”
trabalhos futuros para Burris e seus colegas incluem explorar as implicações para a osteoartrite (OA), que está associada à degradação da cartilagem.
