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Biomateriales uso cardiovascular




Enviado por Santiago Chávez



  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Concepto general
  4. Implantes cardiovasculares
  5. Adaptación y
    bioimplante
  6. Conclusiones
  7. Referencias

Resumen

Los biomateriales de uso cardiovascular traen
deficiencias circulatorias debido a múltiples alteraciones
estructurales debido a la severidad de tal lección llegan
a la necesidad o no de un implante adecuado tanto de tipo
biológico o sintético. Hoy en día en la
actualidad permiten disponer de varios elementos biomateriales de
un gran comportamiento mecánico en cual incrementara la
vida del paciente.

También logramos mediante el poliuretano el cual
presta un alto redimiendo en el uso cardiovascular, como la
estabilidad en biodegradación, ya que el uso de este
material no causa toxicidad alguna.

Introducción

Los primeros implantes fueron creados en la
década de los años cincuenta y setenta, dando un
cambio radical en esas décadas abriendo un nuevo camino en
las enfermedades vasculares como la arteriosclerosis. En las
décadas de los setenta apareció el material de
politetrafluroetileno abriendo mas el camino contra la lucha de
enfermedades vasculares, pero sufrió un fracaso debido a
que el implante en de prótesis era pequeña y de
mediano calibre consiguiendo así el no poder mantener la
permeabilidad vascular en la zona enferma.

Hoy en día se ha mejorado la calidad en la
obtención de prótesis vasculares tomando sus
debidas mejoras reconstructivas para lograr la biocompatibilidad
de diferentes implantes en los materiales
sintéticos.

Concepto
general

¿Qué es un
Biomaterial?

La función principal de un biomaterial
está basada en la reproducción de nuevos tejidos
vivos mecánicamente funcional y fisiológicamente,
los cuales son adaptados en el cuerpo de forma temporal o
permanente al tratar de sustituir el daño ocasionado por
el paciente.

Cuando se implanta el biomaterial este no debe sufrir
alteración alguna respecto a tejido del ser
vivo.

Los requisitos para el funcionamiento de un biomaterial
son de la siguiente manera:

  • Ser compatible es decir que los tejidos del ser vivo
    acepten el implante, y no provocar rechazo en ninguna forma
    al biomaterial implantado.

  • No debe ser toxico o carcinógeno ya que los
    implantes hay de forma permanente en el organismo lo cual
    producirá una daño bastante fuerte al
    tejido.

  • Los componentes de los materiales deben ser
    bastantes livianos para evitar el cansancio y el sobrepeso
    adicional al paciente.

Los biomateriales pueden también sufrir un
desgaste corrosivo dando así un inadecuado funcionamiento,
para que no ocurra lo antes indicado debe tomarse en cuenta las
características del cuerpo a implantarse, si no se
tomaría estas debidas precauciones a parte de un mal
funcionamiento del biomaterial se puede producir una
inflamación inmediata.

Tipos de
Biomateriales

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Fig. 1. Tipos de
biomateriales

Los diseños de las prótesis se pueden
combinarse o hacerse con diferentes productos, según los
materiales sintéticos se pueden dividir en tres grupos los
cuales son los siguientes: metales, cerámicos y
polímeros.

Los metales

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Fig. 2. Ejemplo de prótesis o
implatente metálico

En los tiempos antiguos no se estaban familiarizados con
los implantes en el organismo ya que solo se asía con los
soldados heridos, para ellos los materiales fueron utilizados
como biomateriales para fabricación de placas de
cráneos, clavos entre otros.

Las cerámicas

Estos biomateriales fueron muy utilizados en el empleo
de implantes óseos y como sistemas trasportadores ya que
son materiales químicamente inertes y no presentan en el
transcurso del tiempo daños microbianos.

Dentro de los materiales cerámicos se clasifican
en cerámica porosa las cuales posibilitan el crecimiento
del tejido circulante en el organismo.

También podemos encontrar la cerámica de
superficie activa o biactivas cuyo uso es por demostrar una
determinada reactividad química del implante frente a los
tejidos circulantes del organismo, estos materiales son
utilizados para inmovilizar vertebras para proteger la medula
espinal.

Los polímeros
sintéticos

Estos materiales fueron ocupados en la guerra ya que los
pilotos en la guerra no sufrían alteraciones en la
funcionalidad del ojo cuando se les incrustaban astillas del
material de las ventanas para ello a través de las
consecuencias causadas se han desarrollado lentes de este
material, también se utiliza en la odontología y en
la cirugía ortopédica.

Dentro de los polímeros también se
encuentran los hidrogeles el cual se deriva de una gran
proporción al agua, pueden ser tanto elastómeros
como plásticos.

Ya que su principal uso dentro de la medicina a sido
como saturas dando así una unión de tejidos, otra
propiedad son para el transporte y liberación de drogas el
polímetro más utilizado ha sido la
silicona.

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Fig. 3. Formulas químicas de
los polímetros más utilizados en los
biomateriales

Los biomateriales influyen mucho en el diseño y
las estructuras implantadles en el cuerpo los cuales son como el
corazón artificial y los dispositivos en el ámbito
circulatorio, puentes cardiovasculares, cirugía
ortopédica entre otros.

Los implantes no son del todo perfecto cada día
hay nuevos biomateriales que están proporcionando diversas
facilidades.

Luego de un implante cardiovascular con el organismo
debemos tener en cuenta la eficiencia del material implantado
para que no ocurra una falla mecánica, probablemente ya
implantado el material cardiovascular no solo puede presentar
problemas técnicos si no también problemas a
través de la frecuencia cardiaca teniendo en cuenta el
agotamiento que va a sufrir el material.

Otro modo el material también puede ser afectado
por el estrés del flujo debido al movimiento de la sangre
por la superficie del material implantado empeorando el paso de
oxigeno a la sangre y a la vez un mal rendimiento en el estado
físico del paciente, otro problema sería el
excesivo crecimiento de musculo alrededor del material
implantado.

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Fig. 4. Aplicaciones de los
biomateriales polímetros en la
odontológica

Como podemos observar en la imagen podemos aplicar los
polímetros en la odontología para construir
prótesis de coronas dentales, en la imagen c se
puede observar cuando se ah perdido partes dentales podemos
remplazarlas por clavos de titanio.

Materiales
artificiales

A través de muchas investigaciones relacionadas
con los biomateriales se ha logrado encontrar materiales que sean
altamente resistivos a la absorción de proteínas y
adhesión a las células que a veces presentan
problemas entre el material implantado respecto al tejido
circundante.

Cuando un material sintético se coloca en
contacto con la sangre esta hace que se forme una capara de
proteínas alrededor de la superficie, ya que esta capa de
proteínas pueden crear trombosis que dificulten la
disfuncionalidad del implante que dependiendo de su
ubicación puede este provocar un infarto
cardiaco.

Los investigadores han dado en utilizar los materiales
bioactivos para regular la coagulación y la
trombosis.

Implantes
cardiovasculares

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Fig. 5. Implante
cardiovascular

Para un adecuado implante se utilizan implantes
plásticos, cerámicos, biológicos procesados
tanto de humanos como de animales entre ellos tenemos pericarpio,
válvulas cardiacas, venas.

Metales como el titanio, acero inoxidable ya que estos
materiales presentan bajas reacciones, cabe destacar la plata a
sido utilizado en varias ocasiones ya que permite una resistencia
a la infección, para la construcción de
válvulas cardiacas nuestro principal tema el material a
usarse es el carbón de pirolita.

Pueden ser usados estos implantes de forma temporal o
permanente según la deficiencia que presenta el paciente
en su estado de salud, los implantes temporales es para saber el
sentido de avance del paciente para un debido diagnostico e
intervención.

En cambio implante permanente incluyen injertos
vasculares, y materiales de circulación
sanguínea.

En la siguiente figura podemos observar en donde los
tejidos de nombre color rojo pueden sufrir daño a la vez
poder ser restaurados mediante prótesis o órganos
bioartificiales.

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Fig. 5. Implante que pueden ser
restaurados

Podemos decir que en el sistema esquelético
podemos restauras uniones tanto extremidades inferiores como
superiores tales como hombros, dedos, rodillas, caderas
etc.

En el sistema cardiovascular podemos hacer uso del
corazón artificial o como el uso de venas y arterias. En
el sistema respiratorio podemos hacer uso de la laringe pulmones
caja torácica, sistema digestivo etc.

También se puede hacer cambio de riñones,
uretra, vejiga, en el sentido auditivo y visuales prótesis
de corneas, nariz, orejas, mandíbula, dientes.

Adaptación y
bioimplante

Existe una respuesta extraña del cuerpo a hacia
los biomateriales implantados en el organismo lo cual hace
referencia en el transporte de micro circulación y el
material implantado.

La bioimplante se caracteriza por tres fases
formación de la capa de delgada en el material implantado,
una capa vascular de colágeno y una región de
revascularización.

Conclusiones

Los materiales al ser implantado en el organismo debemos
tener muy presente la importancia que puede provocar, la
reacción que presenta el cuerpo mas el sistema
cardiovascular al implante.

Como cada día avanza mas la tecnología se
espera que avancen el uso de los materiales cardiovasculares para
el uso de de terapias y reanimación del sistema
cardiovascular, como el remplazo de válvulas
sanguíneas, válvulas del corazón. Entre los
biomateriales más utilizados en nuestro medio son los
implantes cerámicos y de titanio ya que estos nos brindan
una mayor eficiencia por la calidad del material al ser
implantado en nuestro sistema dando así una mejor calidad
de vida.

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Autor:

Santiago Heriberto Chávez
Moreno

Universidad Politécnica
Salesiana

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