I tendini del piede umano: identificazione del comportamento meccanico mediante prove sperimentali

This study aims to evaluate the mechanical properties of human foot tendons through mechanical tests. The assessment of the behaviour of the tendon tissue is relevant for the identification of the mechanical limits of these tissues. It can be a starting point for the study of materials and devices for repairs. The analyzes were performed in vitro on samples of flexor and extensor tendons taken from 4 human feet, obtained from amputation at the Orthopedic Clinical of Padova (protocol code AOP2649). Uniaxial tensile and stress relaxation tests have been performed using the "Biomomentum" device. Experimental tests allowed us to obtain the force-displacement curve, stress-strain relationships and the equilibrium response of the tendons. Subsequently, the ultimate tensile strength, the failure strain and Young’s moduli have been calculated. The experimental data can be used within a constitutive model to interpret the mechanical response of tendons.

Lo scopo di questo studio è identificare le proprietà meccaniche dei tendini del piede attraverso prove meccaniche. La valutazione del comportamento del tessuto tendineo rappresenta un aspetto fondamentale per l’identificazione dei limiti di rottura del tessuto e può essere un punto di partenza per lo studio di materiali e dispositivi in caso di danneggiamento. Le analisi sono state eseguite in vitro su campioni di tendini flessori ed estensori prelevati da quattro piedi umani, provenienti dalla Clinica Ortopedica dell’Azienda Ospedaliera di Padova (comitato etico AOP2649). Il comportamento meccanico è stato studiato mediante prove sperimentali a trazione uniassiale e prove di stress relaxation, svolti utilizzando una strumentazione sperimentale per tessuti biologici (Biomomentum). I dati ottenuti hanno permesso di ricavare le relazioni forza-spostamento, tensione-deformazione e la risposta all’equilibrio dei tendini. Il post-processing delle prove sperimentali ha permesso di calcolare la tensione e la deformazione a rottura e i moduli di Young. I dati sperimentali possono essere inseriti all’interno di un modello costitutivo che interpreta la risposta meccanica del tessuto tendineo.