Análisis de las tensiones en la mandíbula de roedores caviomorfos, mediante análisis vectorial y el método de los elementos finitos

BUEZAS, GUIDO; CISILINO, ADRIÁN; VASSALLO AI

Bahía Blanca

Congreso; Jornadas Argentinas de Mastozoología; 2017

SAREM

Análisis de las tensiones en la mandíbula de roedores caviomorfos,mediante análisis vectorial y el método de los elementos finitosBuezas, G.N.(1), Cisilino, A.P.(2), Vassallo, A.I.(1)(1) Laboratorio de Morfología Funcional y Comportamiento, Instituto deInvestigaciones Marinas y Costeras, UNMdP - CONICET. (2) Laboratorio de Mecánica deMateriales, Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales, UNMdP -CONICET. buezas.guido@gmail.comLa morfología del aparato masticatorio de los roedores resulta del compromiso entreel costo energético asociado a sus distintas funciones biológicas, que representanlimitaciones al diseño y tamaño, y su resistencia estructural bajo diferentes usos, quepueden implicar riesgo de rotura. El riesgo de falla de la mandíbula puede ser estimadomediante la comparación de los esfuerzos máximos que sufre el hueso para distintashipótesis de carga, con la tensión de falla. Esta comparación se expresa normalmentemediante el factor de seguridad (FS), que se define como el cociente entre lastensiones de falla y la aplicada. Se calculó en este trabajo el FS en tres regiones de lamandíbula (diastema, cuerpo mandibular, y cóndilo) de los roedores Chinchillalanigera y Octodon degus para mordidas a nivel de los incisivos. El cálculo se realizómediante modelos tridimensionales de elementos finitos (MEF) de alta resolución(>1100 elementos/mm3), con las geometrías de las mandíbulas construidas a partir deimágenes tomográficas. La fuerza e inserción muscular, y el ángulo de mordida setomaron de bibliografía. En todos los casos, se observa que los mayores FScorresponden al O. degus (de 7% a 46% analíticamente, de 24% a 84% por MEF), dehábitos y dieta más demandantes sobre el aparato masticatorio que C. lanigera. A niveldel diastema se observó la mayor similitud entre métodos (hasta 30% de diferencia, vs.hasta 65% de diferencia en las otras dos regiones). Estos resultados junto con elanálisis de la distribución de esfuerzos en las mandíbulas permiten inferir que elaparato masticatorio de O. degus posee una estructura mejor adaptada a dietasabrasivas y la dentoexcavación. La comparación entre métodos muestra que el MEF esde gran utilidad para analizar esfuerzos en estructuras biológicas complejas.Subsidiado por: PIP 11220130100375, CONICET.