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El tejido oseo

  1. 1. EL TEJIDO OSEO El esqueleto es una estructura dinámica, constituida por huesos. Cada hueso es un órgano ya que está formado por diversos tejidos: óseo, cartilaginoso, conectivo denso, epitelial, otros que generan sangre, adiposo y nervioso. Funciones del sistema esquelético 1: sostén: los huesos son el soporte de los tejidos blandos, y el punto de apoyo de la mayoría de los músculos esqueléticos. 2: protección: los huesos protegen a los órganos internos, por ejemplo el cráneo protege al encéfalo, la caja torácica al corazón y pulmones. 3: movimientos: en conjunto con los músculos. 4: homeostasis de minerales: el tejido óseo almacena calcio y fósforo para dar resistencia a los huesos, y también los libera a la sangre para mantener en equilibrio su concentración. 5: producción de células sanguíneas: en la médula ósea roja (tejido conectivo especializado)se produce la hemopoyesis para producir glóbulos rojos, blancos y plaquetas. 6: almacenamiento de triglicéridos: la médula ósea roja es reemplazada paulatinamente en los adultos por médula ósea amarilla, que contiene adipocitos. Estructura de los huesos. Los huesos se clasifican en diversos tipos según su forma. Un hueso largo (como el fémur o el húmero) consta de las siguientes partes: 1- Diáfisis: es el cuerpo o porción cilíndrica principal del hueso. 2- Epífisis: son los extremos proximal y distal del hueso. 3- Metáfisis: es el sitio de unión de la diáfisis con la epífisis; su espesor va disminuyendo con la edad. 4- Cartílago articular: es una capa delgada de cartílago hialino que cubre la parte de la epífisis de un hueso que se articula con otro hueso. 5- Periostio: es una capa resistente de tejido conectivo denso que rodea la superficie ósea que no tiene cartílago articular. Protege al hueso, participa en la reparación de fracturas, colabora en la nutrición del hueso, y sirve como punto de inserción de tendones y ligamentos. 6- Cavidad medular: es el espacio interno de la diáfisis que contiene a la médula ósea amarilla grasa.
  2. 2. 7- Endostio: es la capa que recubre la cavidad medular, y contiene células formadoras de hueso. Histología del tejido óseo Tiene una matriz abundante, y células muy separadas entre sí. La matriz está formada por: • 25% de agua • 25% de fibras proteínicas • 50% de sales minerales cristalizadas. Las células son: • Células osteógenas: son células madre, no especializadas, con capacidad de división; sus células hijas son los osteoblastos; se localizan en la porción interna del periostio y del endostio. • Osteoblastos: son las células que construyen los huesos; sintetizan los componentes de la matriz del tejido óseo e inician en proceso de calcificación. (sufijo blasto indica células que secretan matriz) • Osteocitos: son las células maduras principales del tejido óseo; derivan de los osteoblastos que quedan atrapados en la matriz; intercambian nutrientes con la sangre. (sufijo cito indica células constituyentes de los tejidos) • Osteoclastos: son células muy grandes, formadas por la fusión de 50 monocitos, ubicadas en el endostio; producen destrucción del hueso por medio de enzimas lisosómicas para permitir el desarrollo, crecimiento, mantenimiento y reparación normales del hueso. (sufijo clasto indica destrucción).
  3. 3. La dureza del hueso depende de las sales minerales orgánicas cristalizadas que contiene, y su flexibilidad depende de las fibras colágenas. Los huesos no son completamente sólidos, ya que tienen muchos espacios. Según el tamaño y distribución de estos espacios, las regiones de un hueso se clasifican en compactas y esponjosas. En general el hueso compacto constituye el 80% del esqueleto, y el esponjoso el 20% restante.
  4. 4. Tejido óseo compacto Forma la capa externa de todos los huesos; brinda protección y sostén. Está formado por unidades llamada osteonas o sistemas de Havers, que constan de: • un conducto central que tiene un trayecto longitudinal y que contiene un vaso sanguíneo, llamado conducto de Havers.
  5. 5. • Una serie de laminillas concéntricas que rodean al conducto de Havers, que son anillos de matriz dura calcificada. • Lagunas, que son espacios ubicados entre los anillos de las laminillas, y que contienen osteocitos. • Canalículos que se irradian desde las lagunas en todas direcciones, llenos de líquidos extracelular, y que contienen delgadas prolongaciones de los osteocitos; comunican a las lagunas entre sí y con los conductos centrales. Las osteonas son circulares y no se ajustan perfectamente entre ellas, y las zonas que quedan entre las osteonas están llenas de laminillas intersticiales y laminillas circunferenciales. Los vasos sanguíneos y linfáticos y los nervios provenientes del periostio penetran en el hueso compacto, por los conductos perforantes de Volkmann. Tejido óseo compacto y esponjoso. Sistemas de Havers.
  6. 6. Tejido óseo esponjoso Consta de laminillas dispuestas en una red irregular llamadas trabéculas. En algunos huesos,estos espacios están llenos de médula ósea roja. Las trabéculas poseen osteocitos situados en lagunas con canalículos comunicantes con otras lagunas.
  7. 7. Cartílago Es de tipo semirrígido y elástico. Posee más sustancia intercelular que células. No tiene irrigación capilar propia, por eso sus células (los condrocitos) reciben el oxígeno y los nutrientes por difusión desde el pericondrio (revestimiento fibroso). Formación y crecimiento de los huesos El embrión no contiene huesos sino estructuras de cartílago hialino. De manera gradual se produce la osificación y osteogénesis, a partir de centros de osificación constituidos por cúmulos de células especiales formadoras de hueso denominadas osteoblastos. El aparato de Golgi de los osteoblastos se especializa en la síntesis y secreción de mucopolisacáridos, y su retículo endoplasmático elabora y secreta una proteína denominada colágeno. Los mucopolisacáridos se acumulan alrededor de cada osteoblasto y los haces de fibras colágenas de embeben de esa sustancia. Todo esto junto constituye la matriz ósea; las fibras colágenas le dan resistencia. A medida que se forma la matriz ósea, empiezan a depositarse en ellas compuestos inorgánicos como sales de calcio, que le dan al hueso su dureza característica.
  8. 8. BIOMECÁNICA Los huesos responden a las fuerzas aplicadas sobre su superficie siguiendo un patrón característico. La primera fase es elástica y depende de la rigidez del hueso. En esta fase, la deformación es temporal y se mantiene solo durante el tiempo de aplicación de la fuerza tras lo cual, el hueso recupera su forma original. Si la fuerza aumenta, se entra en una fase plástica y el hueso, aunque se recupera parcialmente, queda deformado. Por
  9. 9. último cuando la fuerza aplicada es superior a la resistencia del tejido se produce la fractura. La respuesta de tejido óseo frente a las fuerzas que se aplican sobre su superficie dependerá del tipo de fuerza, del tipo de hueso, así como de la densidad, arquitectura y composición del tejido óseo. Las fuerzas que pueden actuar sobre el tejido óseo son de tres tipos tensión, compresión y torsión. Además pueden ser aplicadas de forma perpendicular a la superficie ósea (fuerza normal) o de forma oblicua (fuerza de cizallamiento). Los huesos largos, formados fundamentalmente por tejido óseo compacto o cortical, son elásticos y poco plásticos. En estos huesos, la resistencia será mayor cuando la fuerza se aplica de forma vertical al sentido de la carga. Cuando la fuerza se aplica de forma oblicua la fase plástica se acorta y el hueso se fractura con más rapidez. En los huesos integrados por tejido óseo esponjoso, la resistencia es mayor cuando la fuerza se aplica a lo largo del eje vertical de las trabéculas vertebrales y también cuando es paralela a los sistemas trabeculares del cuello femoral. Estos huesos, al ser menos densos que los formados por tejido óseo cortical, son menos elásticos y mas plásticos, por lo que pueden presentar deformaciones mayores. Así mientras que en los huesos integrados por tejido esponjoso, las fracturas se producen cuando existen variaciones del 7% de su longitud, en los integrados por tejido compacto, las fracturas se producen con variaciones del 2%.
  10. 10. Osificación .- consta de dos procesos: 1- la síntesis de matriz ósea orgánica por los osteoblastos 2- la calcificación de la matriz. La osificación comienza en la diáfisis y avanza hacia las epífisis. Y luego aparecen centros de osificación secundario son las epífisis. Mientras no ha terminado el crecimiento longitudinal del hueso, queda una capa de cartílago denominada cartílago epifisario entre cada epífisis y la diáfisis. La proliferación de las células del cartílago epifisario provoca el crecimiento longitudinal del hueso; cuando los huesos han alcanzado su longitud máxima, ese cartílago desaparece. Los huesos aumentan de diámetro por la acción combinada de dos clases de células: los osteoclastos y los osteoblastos. Los osteoclastos aumentan el diámetro de la cavidad medular al digerir el hueso de las paredes; los osteoblastos del periostio producen nuevo hueso en el exterior. Por este doble fenómeno, se produce un hueso con diámetro mayor y con cavidad medular más extensa. La formación de tejido óseo prosigue después que los huesos han terminado de crecer. Durante toda la vida se producen de manera simultánea formación ósea (osteogénesis) y destrucción ósea (resorción). Durante la infancia y adolescencia, la osteogénesis tiene un ritmo mayor que la resorción, y los huesos se vuelven más grandes. A partir de los 35 a 40 años la pérdida de hueso excede el aumento del mismo. En la osteogenesis existen períodos esenciales: preosificación, impregnación cálcica, destrucción ósea y crecimiento óseo. 1.- Osificación endocondral: El elemento inicial es un molde de cartílago, que es destruído y reemplazado por tejido óseo. El molde de cartílago es invadido por grupos celulares que forman centros de osificación ubicados a nivel de la díafisis, epífisis y metáfisis (en el caso de un hueso largo). Este último persiste como lámina cartílaginosa o cartílago epifisiario que permite el crecimiento longitudinal de los huesos. Los centros de osificación destruyen las células de cartílago, formando cavidades que son reemplazadas por células (osteoblastos) que dan origen a las células del hueso (osteocitos) que van depositando sales de calcio y fibras en forma de láminas,a su vez aparecen invasiones de vasos sanguíneos y células hematógenas que dan origen a la médula ósea roja. Ocurre también la formación de la cavidad medular nivel de diáfisis.
  11. 11. 2.- Osificación endomembranosa: Este proceso se observa en los huesos del cráneo y cara. En que en el modelo es de tejido conjuntivo membranoso. Los osteoblastos se acumulan en sitios bien vascularizados (A) para formar los puntos de osificación, dos por cada hueso de la calvaria. Entre estas células en diferenciación la matriz se diferencia en espículas que se transforman en trabéculas ordenadas en forma de red (B). A cada lado de las trabéculas se añade hueso nuevo que se calcifica transformado la sustancia espongosa primaria en secundaria. El primordio óseo está rodeado de periostio que contiene osteoblasto que deposita láminas paralelas de hueso
  12. 12. perióstico (C y D). El crecimiento en espesor del hueso se logra mediante la aposición concéntrica subperióstica de tejido óseo. Las células de la capa mas interna del periostio se diferencian en osteoblastos que depositan hueso directamente sobre la superficie externa de la cortical diafisaria (osificación de tipo intramembranoso). El crecimiento oseo depende de factores genéticos y se halla influido por factores sistémicos (hormonas) y locales. Las hormonas que intervienen en el control del crecimiento óseo se pueden dividir en cuatro grupos: - Hormonas necesarias para el crecimiento: hormona de crecimiento, hormona tiroidea, insulina. - Hormonas inhibidoras del crecimiento: cortisol. - Hormonas activadoras de la maduración: hormonas sexuales - Vitamina D y Hormona paratiroidea
  13. 13. 3.- OSIFICACION METAPLASICA: Es una transformación de cartílago en hueso exclusiva de las falanges, ocurre con la implantación de las uñas en la falange de los dedos.
  14. 14. 4.- OSIFICACION MARGINAL : Ocurre en el maxilar inferior. Este hueso es en el embrión, una pieza de cartílago con la correspondiente envoltura de tejido conjuntivo, a expensas de este y por medio de una osificación directa, se produce hueso que, al crecer atrofia el cartílago que desaparece. El cartílago sirve de apoyo para que el tejido conjuntivo forme hueso. MODELADO En las metáfisis, el crecimiento óseo se asocia a fenómenos de reabsorción en la superficie externa y de formación en la interna, mientras que, en las diáfisis, ocurre lo contrario. Este proceso se denomina modelado óseo y permite que los distintos huesos conserven su forma durante el proceso de crecimiento. Asimismo el modelado óseo es el mecanismo que permite una renovación constante del esqueleto antes de que cese el crecimiento Las alteraciones del modelado pueden causar deformidades óseas. El modelado esta programado geneticamente pero es probable que existan factores mecánicos de carácter local que pueden influir sobre el mismo. En este sentido existen datos experimentales que sugieren que la tensión que ejerce el manguito perióstico sobre ambos extremos óseos es un factor que contribuye a que aparezcan osteoclastos sobre la superficie externa del cono metafisario. REMODELADO ÓSEO En el adulto, cerca de un 8% del tejido óseo es renovado anualmente. Esta cifra es superior en el joven e inferior en el anciano. El remodelado óseo se lleva a cabo mediante la acción sucesiva (acoplamiento) de osteoclastos y osteoblastos sobre una misma superficie ósea. Cada ciclo de remodelado consta de tres fases: reabsorción, reposo o inversión y formación. Se denomina recambio óseo (bone turnover) al volumen total de hueso que es renovado por unidad de tiempo mediante el remodelado. El recambio óseo es directamente proporcional al número de ciclos de remodelado en curso o, lo que es lo mismo, al número de BMU activas. La diferencia entre el volumen de hueso formado y el de hueso reabsorbido, por unidad de tiempo, se denomina balance óseo. Si la reabsorción y la formación son idénticas, el balance es igual a cero y el volumen total de hueso (masa ósea) no variará en función del tiempo. Si la formación y la reabsorción no son iguales, la masa ósea se modificará en sentido positivo o negativo. El balance óseo corresponde a la suma aritmética del hueso ganado o perdido en cada ciclo de remodelado. Así pues, una vez instaurado un balance positivo o negativo la velocidad a la que se perderá o ganará masa ósea será directamente proporcional al número de BMU activas. La máxima masa ósea se alcanza a los 30 años de edad y depende de factores genéticos (gen del receptor de la vitamina D) y ambientales (ingesta de calcio, ejercicio físico). De los 30 a los 40 años el balance óseo es igual a cero y la masa ósea permanece estable. A partir de los 40 años se instaura un balance negativo y la masa ósea disminuye de manera progresiva. En el hombre, la pérdida se realiza a una velocidad constante (un 0,5% anual) mientras que en la mujer se acelera durante los años de la menopausia. Esta pérdida "fisiológica" de
  15. 15. masa ósea determina que al inicio de la octava década los hombres hayan disminuido su masa ósea en un 20% y las mujeres en un 30%. El remodelado óseo está sometido a un control sistémico (hormonas) y a un control local (factores locales). Los mecanismos de control de acción sistémica regulan el ritmo de activación de las BMU y la actividad funcional de las células que las integran. Son especialmente importantes la hormona paratiroidea y la vitamina D pero intervienen también las hormonas tiroideas, los esteroides sexuales, los glucocorticoides, la insulina y la hormona del crecimiento. La calcitonina aunque in vitro es capaz de modular la función de las células óseas parece que in vivo carece de importancia fisiológica. Algunas de estas hormonas tienen una acción directa sobre las células óseas; otras actúan de manera indirecta modulando la síntesis o la actividad de factores locales. El control local del remodelado óseo se lleva a cabo a través de una serie de factores de crecimiento (insulina-like, transformantes de la familia ß, fibroblásticos, derivados de las plaquetas ) y citocinas (IL-1, IL-6, IL-11, factor de necrosis tumoral, factores estimuladores de colonias) de acción autocrina o paracrina. Estos factores locales son producidos por las células óseas y las células medulares adyacentes (células hematopoyéticas, linfocitos, macrófagos). Los factores locales intervienen en el control de la actividad funcional de las células de las BMU y son clave para el acoplamiento entre osteoclastos y osteoblastos. Los células de linaje osteoblástico (lining cells) a través de la producción de factores locales (IL-6, IL-11) son capaces de activar a los osteoclastos y de esta manera contribuir al inicio de los ciclos de remodelado. A su vez, ciertos factores liberados por los osteoclastos o por la matriz ósea bajo la acción de estas células son capaces de activar a los osteoblastos. Es probable que este fenómeno constituya el sustrato molecular para el acoplamiento entre la reabsorción y la formación dentro de los ciclos de remodelado. La mayoría de los datos que poseemos sobre la acción de los factores locales proceden de estudios in-vitro por lo que la importancia relativa de cada uno de estos factores in vivo se desconoce. REPARACIÓN El tejido óseo es el único capaz de repararse a sí mismo de manera completa a través de reactivar los procesos que tienen lugar durante su embriogénesis. Cuando de manera brusca, un hueso es sometido a fuerzas que superan su resistencia mecánica aparece una linea de fractura. En primer lugar, en esta zona, se produce un hematoma que es reabsorbido por macrófagos. A continuación, aparecen células formadoras de hueso, procedentes de ambos lados de la linea de fractura. Estas células establecen puentes de tejido óseo inmaduro, sin orientación espacial definida (callo de fractura), que unen entre si los extremos del hueso fracturado. En una fase posterior este hueso, a través de un proceso de modelado, es sustituido por otro, de tipo laminar, orientado según las líneas de fuerza que actuan sobre la zona. La fatiga mecánica puede causar microfracturas trabeculares que no modifican la morfología externa del hueso. Estas fracturas microscópicas se reparan a través de microcallos de fractura que muestran una dinámica similar a la de los grandes callos.
  16. 16. NUMERO El adulto posee 206 huesos con exclusión de los huesos supernumerarios y sesamoideos. El número de piezas óseas varía con la edad, por ejemplo, el hueso coxal en el niño está dividido en tres fragmentos ilion, isquion y pubis. El esqueleto consta de un eje dividido en segmentos para permitir su movilidad, y de dos pares de apéndices o miembros que están igualmente divididos en partes articuladas para la locomoción, prensión, etc. El eje se denomina sistema esquelético axial y está formado por cabeza ósea, columna vertebral y tórax, este sistema alberga las visceras u órganos, distribuye y soporta el peso corporal. Los pares de apéndices corresponden a los miembros superiores e inferiores que están "unidos" (mejor utilizar articulados) y conectados al sistema esqueletico axial a través de los cíngulos, este sistema se denomina apendicular. SISTEMAESQUELETICO APENDICULAR (126) CINGULO ESCAPULAR (4): 2 clavículas, 2 escápulas. MIEMBRO SUPERIOR (30): húmero, radio, ulna, carpo: navicular (escafoides), semilunar, piramidal, pisiforme, trapecio, trapezoide, hueso grande (capitato) y ganchoso (unciforme), 5 metacarpianos y 14 falanges CINGULO PELVICO (2): coxales (ilíaco). MIEMBRO INFERIOR (30): fémur, patela, tibia, fíbula, tarso: calcáneo, talo (astrágalo), navicular (escafoides), cuboides, tres cuneiformes, 5 metatarsianos y 14 ortejos

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