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Modelo computacional facilita estudio de articulaciones

Esta representación matemática ayuda a entender la formación de las articulaciones en el cuerpo humano y a predecir enfermedades asociadas con el desarrollo de estas, como por ejemplo la displasia de cadera.

Bogotá D. C., 29 de mayo de 2020Agencia de Noticias UN-

Los modelos computacionales parecen ser una buena herramienta para complementar el estudio de los procesos articulares. Fotos: archivo Unimedios.

El modelo se basa en observación experimental de teorías encontradas en la literatura.

A través de la representación matemática se explica cómo se da el desarrollo de las articulaciones y su formación específica.

El modelo sirve para entender algunas patologías y evaluar la efectividad de algunos tratamientos.

Kalenia Márquez Flórez, Ph. D. en Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la UNAL. Foto: cortesía Kalenia Márquez.

El modelo computacional, completamente teórico, es pionero en su tipo y se basa en la observación experimental de teorías analizadas, halladas en la literatura, para formar un solo modelo que explica el desarrollo de las articulaciones.

Así lo detalla la investigación de Kalenia Márquez Flórez, Ph. D. en Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien para desarrollar el modelo se basó en las tres etapas del proceso de formación: la interzona –formación en fila de células que formarán el hueso–, cavitación –separación de esos huesos–, y morfogénesis –forma definitiva de la articulación, donde se ve una geometría complementaria de un hueso con el otro.

Estos fenómenos se analizaron en el desarrollo de una articulación interfalángica y el de la rótula.

Según la investigadora, la propuesta serviría para simular patologías que se pueden presentar durante el desarrollo del feto, por ejemplo, que no pueda moverse en el útero, ya sea porque él o la madre tienen alguna patología, porque tiene alguna parálisis, o porque los músculos se están desarrollando de forma atrofiada.

“Si el feto presenta dificultad de movilidad limitada en durante el tiempo que este en el útero, yo le puedo mover de forma externa los brazos o las piernas para que la articulación se forme de manera adecuada”, explica la investigadora.

Además, la implementación de estos modelos computacionales contribuye a entender más enfermedades de las cuales aún no se tiene certeza de por qué ocurren, como la displasia de cadera; y determinar tanto la eficacia de ciertos tratamientos como el desarrollo de nuevos, inicialmente de una manera teórica, para que después puedan pasar a una etapa experimental.

Problemas articulares

Cómo tratar las articulaciones, cómo se forman y cuáles son las enfermedades asociadas con ellas, fueron los temas que despertaron la curiosidad de la investigadora, al evidenciar que cuando las personas se exigen demasiado haciendo actividad física, o por factores como la edad, empiezan a presentar problemas articulares, lesiones, o dolencias.

Sin embargo, después de indagar en la literatura no encontró una teoría consistente, aceptada y acertada en todo lo referente a cómo se formaban las articulaciones ni un modelo que explicara su desarrollo, por lo que se inclinó por esta línea de trabajo.

“Cuando hablamos de un modelo en un proceso biológico se puede estudiar desde una parte experimental y otra computacional. Sin embargo, hacer experimentación es sumamente costoso y el tiempo es más prolongado, por lo que nos enfocamos en un modelo computacional, tratando de recopilar todos los experimentos hallados en la literatura”, afirmó.

(Por: fin/SMC/MLA/LOF
)
N.° 505

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