Efectos biomecánicos de los campos electromagnéticos en el hueso en crecimiento de conejos / Biomechanical effects of electromagnetic fields over growing rabbit bones

RESUMEN

Introducción. Los campos electromagnéticos están en investigación desde hace décadas. Actúan, principalmente, mediante el fenómeno piezoeléctrico, factor clave del desarrollo normal y remodelado óseo. Nuestro objetivo fue la búsqueda de los efectos de dos tipos de campos electromagnéticos, variables en el tiempo, sobre las características biomecánicas del hueso en crecimiento en conejos sanos. Material y método. El estudio fue realizado siguiendo las normas de la Comunidad Europea sobre la investigación animal. Usamos 34 conejos de raza híbrida Grande Español, con cuatro meses de edad. Se dividieron en un grupo control y dos grupos de tratamiento, el primero con campos electromagnéticos mediante bobinas de Helmholtz dispuestas en paralelo, y el segundo en el interior de un solenoide. Se sometieron a 18 sesiones de una hora de duración cada una en días alternos. Las patas traseras, obtenidas tras sacrificar a los animales, fueron analizadas biomecánicamente. Estudiamos la carga, la extensión y el esfuerzo flector de rotura, módulo de elasticidad, esfuerzo de abandono de la primera zona elástica y relación entre extensión de la zona elástica y total hasta la rotura. Resultados. Se obtuvieron datos estadísticamente significativos para el esfuerzo de abandono de la primera zona elástica en los grupos primero y segundo, y para el esfuerzo flector de rotura en el primer grupo. Conclusiones. Nuestros datos indican la necesidad de una mayor carga para llegar al punto en el que el hueso presentara una deformación residual al retirar el esfuerzo ejercido tras la aplicación de campos electromagnéticos. Se podría afirmar que probablemente tras la aplicación de campos electromagnéticos pulsados al tejido óseo de animales en crecimiento conseguiríamos un hueso más elástico

ABSTRACT

Introduction. The electromagnetic fields have been under research for decades. They mainly act by piezoelectric phenomenon, a clear factor of normal development and bone remodelling. Our objective was to discover the effects of two types of electromagnetic fields, variables in time, on the biomechanical characteristics of the growing bone, in healthy rabbits. Material and methods. The study was conducted following the Europeas Comunity guidelines on animal research. We used 24 rabbits of the Spanish Giant hybrid race, with four months of age. They were divided into a control group and two treatment groups, the 1st with electromagnetic fields by Helmholtz coils arranged in parallel and the 2nd in the inside of an solenoid. They were subjected to 18 sessions of one hour long each one, on alternate days. The back lags, obtained after sacrificing the animals, were analyzed biomechanically. We studied: load, extension and flexural break stress, elasticity module, abandonment stress of the first elastic zone and relationship between extension of the elastic zone and total zone to the rupture. Results. Statistically significant data were obtained for the abandonment stress of the first elastic zone in groups 1 and 2 and for the flexural break stress in-group 1. Conclusions. Our data indicate the need of greater load to reach the point in which the bone would have a residual deformation on withdrawing force applied after the application of electromagnetic fields. It could be stated that we would probably achieve a more elastic bone after the application of pulsed electromagnetic fields to the bone tissue of growing animals