GENERALIDADES DE LA OSTEOLOGÍA
Clasificación de los Huesos
- Huesos Largos: Típicos de las extremidades. Su longitud refleja tanto la rapidez como la potencia del movimiento. Se caracterizan porque uno de sus ejes predomina sobre los otros dos. Están sometidos a gran tracción.
Sus diáfisis tubulares, con una cavidad medular central, se ensancha (metáfisis) hacia los extremos articulares expandidos (epífisis), que tienen centros de osificación separados y con frecuencia múltiples. - Huesos Cortos: Se caracterizan porque ningún eje predomina sobre los otros dos. Están sometidos, sobre todo, a fuerzas de compresión y son capaces de resistir mucha presión, por lo que suelen tener una corteza fina de hueso compacto, soportada por una zona interior totalmente trabecular. Los solemos encontrar en el carpo y en el tarso.
Ejemplos: Vértebras, cuboides, escafoides. - Huesos Irregulares: Comprenden cualquier hueso no asignable con facilidad a ninguno de los grupos anteriores. Suelen estar a nivel de la base de la cara.
Tanto la forma como la estructura de los huesos son afectadas por factores genéticos, metabólicos y mecánicos, y cada hueso representa el resultado de una larga historia funcional a través de incontables generaciones sucesivas.
Depresiones y Elevaciones Óseas
Las depresiones y elevaciones interrumpen las superficies óseas.
- Una depresión se denomina fosa. Las depresiones largas se conocen como surcos.
- Una muesca es una incisura y un hueco real es un hiato.
- Una proyección grande se denomina apófisis; si es alargada, fina o puntiaguda la llamamos espina.
- Una proyección redondeada es una tuberosidad o tubérculo.
- Las elevaciones largas se denominan crestas.
- Epicóndilo: proyección situada cerca de un cóndilo que habitualmente sirve de punto de inserción para ligamentos colaterales.
- El extremo proximal expandido de muchos huesos largos se suele conocer como cabeza.
- Un agujero es un orificio en un hueso. Los agujeros se conocen como canales cuando son largos.
- En forma de puño: cóndilos.
- Surco en forma de polea: tróclea.
Las superficies son lisas, adaptadas al movimiento de las articulaciones, aunque están cubiertas por cartílagos articulares que cubren las superficies reales de las articulaciones sinoviales.
Principal Función del Hueso
Es un tejido vivo muy consistente, resistente a los golpes, presiones y tracciones, pero también elástico. Sirve como barrera ante agresiones externas, como brazo de palanca y punto de anclaje de músculos y tendones, como estuche óseo que protege órganos vitales como el corazón, pulmones, cerebro, etc. Asimismo, permite el movimiento en partes del cuerpo para la realización de trabajo o actividades, estableciendo el desplazamiento del individuo.
Forma el aparato locomotor originando la estructura ósea o esqueleto y está revestido por músculos dependiendo de su ubicación.
A su vez, actúa como reservorio de calcio (indispensable para las contracciones musculares, y a la vez interviene en la Hemostasia). Interviene en la Hematopoyesis (formación de células sanguíneas).
Composición del Hueso
Compuesto por Materia orgánica (64%), inorgánica (34%) y H2O (2%).
- Fibras: 95% de la materia orgánica.
- a) Colágeno I: Se forman a través de tropocolágenos. Se caracterizan porque se colocan paralelas y de forma elíptica.
- Sustancia Fundamental: Materia en forma de gel. Constituida por:
- a) H2O
- b) Proteoglicanos: Glicosaminglicanos sulfurados (hialurónico, queratán y condroitín)
- c) Sales Minerales: Fosfato tricálcico, carbonato cálcico y citrato cálcico.
- d) Iones: Ca, F, Fe, Zn, Na, K, Mg.
Estructura del Hueso Maduro
En las láminas concéntricas encontramos dos tipos de tejidos óseos: compacto y esponjoso.
Tejido Óseo Compacto
Lo encontramos en la parte media de los huesos largos y envolviendo al tejido óseo esponjoso.
Forma la diáfisis (la porción alargada de los huesos largos que queda en el medio de las epífisis o porciones distales de los mismos). Aparecen como una masa sólida y continua; solo se ve su estructura al microscopio óptico.
Las laminillas se disponen de 3 formas:
- Concéntricamente alrededor de un canal longitudinal vascular (llamado conducto de Havers), que contiene capilares, vénulas postcapilares y a veces arteriolas, formando estructuras cilíndricas llamadas osteonas o sistemas haversianos, visibles al microscopio óptico.
- Entre las osteonas se disponen de forma angular formando los sistemas intersticiales, separados de las osteonas por las llamadas líneas de cemento (capa de matriz ósea pobre en fibras de colágeno que no son atravesados por estos canalículos, o sea, que no poseen elementos vasculares; todo esto es observable al microscopio óptico).
- Por debajo del periostio, sobre su superficie interna, y por debajo del endostio, se ubican alrededor de la circunferencia del tallo, de forma extendida, las laminillas circunferenciales externas e internas (paralelas a la superficie).
Los canales haversianos comunican entre sí con la superficie o la cavidad medular por canales transversales u oblicuos llamados canales de Volkmann, que poseen vasos que vienen del periostio y del endostio, más grandes que los de las osteonas que comunican entre ellas. Al microscopio óptico es difícil reconocerlos porque no se encuentran rodeados de láminas concéntricas.
Tejido Óseo Esponjoso
Lo encontramos en la epífisis de los huesos largos, y en los huesos cortos y planos. Está constituido por osteonas desorganizadas.
En el interior del tejido esponjoso se da la Hematopoyesis (a este lugar se le llama médula roja).
Osificación de los Huesos
Dos tipos de osificación:
- Osificación Intramembranosa (Mesenquimatosa)
- Osificación Intracartilaginosa (Endocondral)
Osificación Intramembranosa (Mesenquimatosa)
Consiste en la mineralización directa de un tejido conectivo muy vascularizado que se extiende desde centros de osificación regulares, en los que las células mesenquimatosas en fase de diferenciación experimentan una proliferación intensa alrededor de una red capilar.
Osificación Intracartilaginosa (Endocondral)
La mayoría de los huesos humanos son preformados en cartílagos. Durante la vida fetal precoz, un hueso largo es prefigurado por una varilla de cartílago hialino, que sustituye a una varilla similar de mesénquima condensado, y ambas predicen la forma del hueso precoz.
Crecimiento de los Huesos
La mayoría de los huesos humanos están preformados por cartílago hialino; algunos se condensan en el mesénquima.
Primero aparece un tejido blando, transformado de modo gradual en hueso al comenzar la osteogénesis, muchas veces a partir de un centro que se extiende hasta formar el elemento esquelético completo.
Estos centros de osificación aparecen a lo largo de un período prolongado, muchos durante la vida embrionaria.
La mayoría de los huesos se osifican a partir de varios centros; la osificación progresa desde ese punto hacia los extremos, que son cartilaginosos en el recién nacido.
La diáfisis se osifica por un centro primario, mientras que las epífisis cartilaginosas se osifican a partir de centros secundarios.
Conforme las epífisis aumentan de tamaño, casi todo el cartílago es sustituido por hueso, excepto una capa de cartílago hialino que perdura en la superficie articular y una zona más gruesa entre la diáfisis y la epífisis.
La persistencia de esa placa epifisaria permite que el hueso aumente de longitud hasta alcanzar las dimensiones usuales, momento en el que el hueso alcanza su madurez.
GENERALIDADES DE LA ARTROLOGÍA
La artrología es el estudio de la topografía funcional y la variación temporal de las articulaciones.
Las articulaciones exhiben diferencias en cuanto a crecimiento, transmisión de fuerzas y movimientos.
Las articulaciones sólidas (no sinoviales) se conocen como sinartrosis y, de modo habitual, se agrupan de acuerdo con el tipo principal de tejido conjuntivo intermedio: articulaciones fibrosas y cartilaginosas.
Ambos tipos de sinartrosis caracterizan a casi todas las uniones craneales.
Las articulaciones cavitadas (sinoviales) se denominan diartrosis y, con pocas excepciones, se localizan entre los extremos u otras superficies definidas de huesos endocondrales.
- Gónfosis: La articulación dentoalveolar es una articulación fibrosa especializada, limitada a la fijación de los dientes en los huesos alveolares de los maxilares superior e inferior.
- Sindesmosis: Articulación fibrosa en la que las superficies óseas se encuentran unidas por un ligamento interóseo y que, de modo habitual, permite un movimiento ligero.
Articulaciones Sinoviales
Los huesos participantes están unidos por una cápsula fibrosa y las superficies óseas correspondientes no se continúan unas con otras. Están cubiertas por cartílago articular, un estrato de cartílago hialino especializado con grosor y tipología precisa variables, y el contacto se establece entre esas superficies cartilaginosas que tienen un coeficiente de fricción muy bajo. El contacto deslizante es facilitado por líquido sinovial, que actúa como lubricante en algunos aspectos.
La cápsula fibrosa rodea por completo la articulación. La cápsula está tapizada por la membrana sinovial, que cubre también todas las superficies no articulares, incluyendo las superficies óseas no articulares, y los tendones y ligamentos en parte o por completo dentro de la cápsula fibrosa, como el hombro y la rodilla.
Otra estructura intraarticular no cubierta por la membrana sinovial es el menisco.
Superficies Articulares
Formados en su mayor parte por una variedad especial de cartílago hialino. El cartílago articular tiene una superficie resistente al desgaste, con fricción baja y lubricada, algo compresible y elástica, por lo que está idealmente adaptado para moverse con facilidad sobre una superficie similar, al mismo tiempo que posee la capacidad de absorber las grandes fuerzas de compresión.
Cápsula Fibrosa de las Articulaciones Fibrosas
Membrana Sinovial
Tapiza las áreas no articulares de las articulaciones sinoviales, las bolsas y las vainas tendinosas; todas las regiones en las que existe un movimiento entre superficies opuestas están lubricadas por un líquido superficialmente similar al de la clara de un huevo y absorbido por la membrana.
Sinovial (lámina sinovial propia)
Formado por sinoviocitos. Las funciones de las células de la íntima sinovial comprenden la eliminación de detritos de la cavidad articular y la síntesis de algunos componentes del líquido sinovial. La composición del líquido sinovial sugiere un dializado del plasma sanguíneo, que contiene proteínas derivadas sobre todo de la sangre y mucina añadida, en su mayor parte hialuronato.
Las funciones del líquido sinovial incluyen la provisión de un medio ambiente líquido con poca variación del pH y, en el caso de las superficies articulares, nutrición de los cartílagos articulares, los discos y los meniscos, junto con lubricación y disminución de la erosión.
Clasificación y Movimientos de las Articulaciones Sinoviales
- Complejidad de la forma: La mayoría de las articulaciones sinoviales tienen dos superficies (macho y hembra) y son articulaciones simples. En algunas de ellas, una superficie es por completo convexa (macho) y mayor que la superficie opuesta cóncava (hembra).
- Grados de libertad: Articulaciones que se mueven sobre un solo eje tienen un grado de libertad de movimiento, las que se mueven sobre dos ejes tienen dos grados de libertad de movimiento y si son tres ejes tienen tres grados de libertad.
- Rotación sobre un eje: Uniaxial: 1º de libertad
- Movimientos independientes alrededor de dos ejes: Biaxial: 2º de libertad
- Algunas articulaciones pueden tener hasta 3º de libertad.
Clasificación General de las Articulaciones Sinoviales
- Articulaciones planas: Se trata de la aposición entre superficies casi planas; es habitual una ligera curvatura (articulación del arco vertebral cervical).
- Tróclea, polea o gínglimo: Superficies articulares en forma de polea hueca y maciza, limitan el movimiento a un plano.
- Articulaciones trocoides (pivotes): Tiene un pivote óseo en un anillo osteoligamentoso, que solo permite la rotación alrededor del eje de pivote.
- Articulaciones condileas: Biaxiales. Superficie articular en forma de elipse maciza en dos ejes del espacio sobre una superficie en forma de elipse hueca, también en dos ejes correspondientes con los anteriores.
- Articulaciones bicondíleas: Uniaxiales.
- Articulaciones en silla de montar o encaje recíproco: Biaxiales. Tienen superficies cóncavo-convexas. Es convexa en un eje y cóncava en el perpendicular.
- Enartrosis o articulaciones esferoideas: Formadas por una cabeza globoidea y una copa opuesta. Multiaxiales.
Meniscos y Rodetes
Formados por fibrocartílagos, uniéndose a la cápsula articular, donde hay vascularización e inervación.
Las articulaciones con menisco se dividen en:
- Menisco Completo: Un menisco divide la cápsula articular completamente.
- Meniscos Incompletos: No divide la cápsula articular.
Los rodetes también están unidos a la cápsula articular y su sección es triangular.
El menisco posibilita mayor capacidad de movimiento en ciertas articulaciones y es distribuidor de las fuerzas y presiones que se ejercen sobre la articulación.
Cápsula Articular
Manguito fibroso que une las piezas óseas y se inserta en la periferia de las superficies articulares. La cápsula se continúa con el periostio.
GENERALIDADES DE LA MIOLOGÍA
La miología estudia la respuesta mecánica a la contracción de las proteínas contráctiles. Se caracteriza por la incapacidad de regeneración del tejido muscular, que es sustituido por fibras.
A la célula muscular la conocemos como fibra muscular o miocito.
- Tejido muscular liso: Formado por fibras de aspecto fusiforme con un núcleo central. Lo encontramos en paredes de vísceras. Son músculos de contracción involuntaria (vegetativo).
- Músculo cardiaco: Formado por fibras longitudinales de aspecto estriado, con un único núcleo central. Solo existe en la capa media del corazón.
- Músculo esquelético: Constituido por fibras longitudinales de aspecto estriado, con varios núcleos situados en la periferia de la fibra. Lo encontramos en el aparato locomotor.
- Sistema nervioso somático (contracción voluntaria).
- Gran trabajo mecánico. Muy rico en mitocondrias.
Músculo Esquelético
De los fascículos más pequeños sacamos la fibra muscular. La fibra presenta una sección circular o elíptica. Tiene de 10 a 100 micras de diámetro.
Características de las Fibras Musculares
Se observan núcleos cerca de la periferia.
- La membrana citoplasmática se llama sarcolema.
- El citoplasma se llama sarcoplasma.
- La fibra está constituida por miofibrillas: se caracterizan por tener aspecto estriado (se repite a lo largo de toda la longitud).
Dentro de una miofibrilla encontramos:
- Una banda oscura: Banda A.
- Una banda clara: Banda I.
- La banda A se divide en dos por la banda clara H.
- La zona oscura de la banda H.
Constituido por dos tipos de proteínas contráctiles:
- Actina: Finos filamentos unidos entre ellos que forman la banda Z.
- Miosina: Gruesos filamentos.
La más abundante es la miosina (55%), tiene filamentos muy longitudinales. Cada filamento está constituido por unas 180 moléculas, que se agrupan en forma de cabeza.
En la actomiosina se produce la contracción muscular.
La actina (23%) se divide en:
- F-actina
- G-actina
- Tropomiosina B: constituyen el 6% de las proteínas de las miofibrillas.
- Troponina: representan el 6% de las proteínas contráctiles de las miofibrillas. Constituida por tres unidades o moléculas:
- Troponina T: se une a la tropomiosina.
- Troponina I: Es capaz de inhibir una enzima que se llama ATPasa. Permite que el ATP se convierta en ADP.
- Troponina C: Capaz de ligar los iones de calcio.
Resto de Proteínas Estructurales
- Alfa-actinina: une entre ellas las moléculas de actina.
- Proteína M: une filamentos de miosina. Da lugar a la banda M.
- Proteína C: une moléculas de actina.
- Proteína I: relacionada con el magnesio.
Músculo Relajado
La tropomiosina se interpone entre la actina y la cabeza de la miosina. Se necesita calcio, y gracias a esta captación de calcio por parte de la troponina C, aumentan los iones de calcio, que activa las otras dos moléculas de troponina.
La troponina I produce energía de ATP y ADP, y la troponina T se une y desplaza a la tropomiosina.
Se une la cabeza de la miosina con la actina y esa energía liberada provoca una angulación de la cabeza de la miosina.
Clasificaciones
- Por su forma
- Largos: Aquellos en los que un eje predomina sobre los otros dos. Consiguen grandes desplazamientos y no tienen gran potencia. Ej: Sartorio.
- Anchos: Aquellos en los que dos ejes predominan sobre el otro. Se localizan constituyendo paredes. Son abundantes en el abdomen.
- Cortos: Aquellos en los que ningún eje predomina sobre los otros. Realizan pequeños desplazamientos y tienen gran potencia. Ej: Cuadrado crural, supraespinoso.
- Por la forma del vientre
- Acintados: Las fibras suelen ir paralelas, formando un vientre más o menos grueso. Provocan grandes desplazamientos y tienen poca fuerza de contracción.
- Fusiformes: Las fibras forman un huso más ancho en el centro que en los extremos. Provocan grandes desplazamientos, tienen una gran fuerza de contracción no muy intensa. Ej: Coracobraquial.
- Triangulares: Las fibras llevan una dirección oblicua. Ej: Adductor mediano.
- De cómo las fibras se unen al tendón
- Peniformes: Las fibras llegan por los dos lados al tendón formando el vientre. Ej: Recto anterior del cuádriceps.
- Semipeniformes: Las fibras solo llegan por un lado al tendón.
- Las fibras en posición transversal son muy potentes.
- Las fibras en posición espiral se desplazan en un solo plano.
- Digástricos: Parte de las fibras acaban sobre un tendón intermedio y luego siguen hacia su inserción. Ej: Omohioideo.
- Poligástricos: Si tienen más de un tendón intermedio.
- Según su origen
- Bíceps: dos orígenes o cabezas.
- Tríceps: tres orígenes o cabezas.
- Cuádriceps: cuatro orígenes o cabezas.
- Según su inserción
- Bicaudal: dos inserciones.
- Tricaudal: tres inserciones.
- Policaudal: más de tres inserciones.
Estructuras Especializadas en la Inserción
Tendón
Estructura conjuntiva constituida por fibras de colágeno que se colocan paralelas al eje mayor del tendón y que, al colocarse así, son fibras que no son flexibles y poco resistentes a la extensión.
Entre ellas encontramos un tejido laxo y unas células (tenocitos).
Al conjunto se le denomina endotendón, que está envuelto en una vaina (peritendón). La prolongación del peritendón se continúa con el periostio, con el que se confunde, y por el otro extremo con el perimisio.
Existen unas fibras tendinosas que se meten en el hueso y que se calcifican cuando se produce la unión entre tendón y hueso, que se conocen como fibras de Sharpey.
El tendón tiene un manguito externo que lo protege, que está constituido por la capa parietal y una capa interna visceral, que es una capa de sinovial. Entre ellas existe un espacio lleno de líquido sinovial.
El tendón transmite la fuerza del músculo al hueso, posee una gran resistencia, tiene poca extensibilidad y es capaz de deslizarse.
Aponeurosis
- Son láminas de tejido conectivo fibroso, principalmente de fibras de colágeno.
- Actúan como tendones aplastados.
- Pueden estar unidas al hueso, a otra aponeurosis o a la piel.
- De un extremo al otro salen fibras musculares.