Caracterización del daño mecánico de la aorta en condición de hipoxia

Para evaluar de manera fidedigna el riesgo de ruptura de la aorta – junto a los indices de peligrosidad de enfermedades cardiovasculares u otras condiciones extremas y los efectos de posibles tratamientos – se requiere conocer los mecanismos de dano que conducen a esta. En este trabajo, se caracteriza el dano mecanico del tejido aortico en condicion de hipoxia, analizando numericamente su respuesta al ser sujeto a un estado de presurizacion similar al inducido por un ensayo de acopado hidraulico. El comportamiento mecanico de la pared aortica, se describe mediante un modelo de material hiperelastico con dos direcciones de isotropia transversal y un modelo de dano isotropo; ambos calibrados experimentalmente, a partir de resultados de ensayos de traccion uniaxial previamente reportados, realizados a muestras de aorta toracica de corderos expuestos a hipoxia hipobarica cronica. Se estudia un grupo tratado con melatonina, en contraste a un grupo control. Una vez calibrado el modelo constitutivo, se evalua su desempeno en la simulacion numerica del ensayo de acopado hidraulico, en la cual se analiza la respuesta cuasi-estatica de una estructura – en forma de cuarto de disco, fijada en el perimetro curvo – solicitada fuera de su plano por una presion o fuerza por unidad de superficie, permanentemente normal al area de carga. Los datos experimentales y los resultados de las simulaciones numericas indican, que un tratamiento con melatonina reduce rigidez de la aorta. Adicionalmente, las presiones asociadas al inicio del dano entregadas por la simulacion del ensayo son compatibles con una condicion de hipertension arterial. Palabras clave: hiperelasticidad, dano mecanico isotropo, pared aortica, ensayo acopado hidraulico, hipoxia.