Curso de FISIOLOGIA

SISTEMA OSEO: ESTRUCTURA Y FUNCION

INTRODUCCION

El tejido �seo forma la mayor parte del esqueleto (*), el armaz�n que soporta nuestro cuerpo y protege nuestro �rganos y permite nuestros movimientos. De gran robustez y ligereza, el sistema �seo es un tejido din�mico, continuamente en fase de remodelizaci�n. La osteolog�a es la ciencia que estudia la estructura, funciones y patolog�as �seas.

FISIOLOG�A DEL SISTEMA OSEO

Las funciones b�sicas de los huesos y esqueleto son:
  • Soporte: los huesos proveen un cuadro r�gido de soporte para los m�sculos y tejidos blandos.
  • Protecci�n: los huesos forman varias cavidades (*) que protegen los �rganos internos de posibles traumatismos. Por ejemplo, el cr�neo protege el cerebro frente a los golpes, y la caja tor�cica, formada por costillas y estern�n protege los pulmones y el coraz�n.
  • Movimiento: gracias a los m�sculos que se insertan en los huesos a trav�s de los tendones y su contracci�n sincronizada, se produce el movimiento.
  • Homeostasis mineral: el tejido �seo almacena una serie de minerales, especialmente calcio y f�sforo, necesarios para la contracci�n muscular y otras muchas funciones. Cuando son necesarios, el hueso libera dichos minerales en la sangre que los distribuye a otras partes del organismo.
  • Producci�n de c�lulas sangu�neas: dentro de cavidades situadas en ciertos huesos, un tejido conectivo denominado m�dula �sea roja produce las c�lulas sangu�neas rojas o hemat�es mediante el proceso denominado hematopoyesis.
  • Almac�n de grasas de reserva: la m�dula amarilla consiste principalmente en adipocitos con unos pocos hemat�es dispersos. Es una importante reserva de energ�a qu�mica.

ESTRUCTURA

Estructuralmente, el esqueleto consiste en unos 200 huesos formados por tejido �seo, cart�lagos, m�dula �sea y el periostio o membrana que rodea los huesos. Los huesos se clasifican según si forma en huesos largos, huesos cortos, huesos planos y huesos irregulares (*). pero también según el tipo de tejido que los componen: el tejido compacto tiene un aspecto macizo, mientras que el tejido esponjoso o trabeculado se caracteriza por los espacios abiertos parcialmente rellenos

Aspecto macrosc�pico de un hueso largo

La estructura de un hueso largo, como el h�mero, es la siguiente (*) :
  • Di�fisis: la parte alargada del hueso
  • Epífisis: estremos o terminaciones del hueso
  • Metafisis: uni�n de la di�fisis con las ep�fisis. En el hueso adulto esta parte es �sea, siendo cartilaginosa en la fase del desarollo del mismo.
  • Cart�lago articular: es una fina capa de cart�lago hialino que recubre la ep�fisis donde el hueso se articula con otro hueso. El cart�lago reduce la fricci�n y absorbe choques y vibracciones.
  • Periostio: membrana que rodea la superficie del hueso no cubierta por cart�lago. Esta compuesta por dos capas (*):
    1. La capa exterior fibrosa formada por un tejido conjuntivo denso e irregular que contiene los vasos sangu�neos, vasos linf�ticos y nervios que pasan al hueso.
    2. La capa osteog�nica contiene c�lulas �seas de varios tipos, fibras el�sticas y vasos sangu�neos
    El periostio es esencial en el crecimiento �seo, en su reparaci�n y en su nutrici�n. Tambi�n constituye el punto de inserci�n de ligamentos y tendones
  • Cavidad medular: es un espacio cil�ndrico sitiuado en la parte central en la di�fisis que en los adultos contiene la m�dula �sea amarilla
  • Endostio: la cavidad medular est� tapizada por el endostio, una membrana que contiene las c�lulas osteoprogenitoras

Como otros tejidos conjuntivos, el hueso o tejido �seo est� constitu�do por una matriz en la que se encuentran c�lulas dispersas. La matriz est� constitu�da por 25% de agua, 25% de prote�nas y 50% de sales minerales. Adem�s, hay cuatro tipos de c�lulas:

  • Celulas osteoprogenitoras: son c�lulas no especializadas derivadas del mes�nquima, el tejido del que derivan todos los tejidos conjuntivos. Se encuentran c�lulas osteoprogenitoras en la capa interna del periostio, en el endostio y en los canales del hueso que contienen los vasos sangu�neos. A partir de ellas se general los osteoblastos y los osteocitos
  • Osteoblastos: son c�lulas que forman el tejido �seo pero que han perdido la capacidad de dividirse por mitosis. Segregan col�geno y otros materiales utilizados para la construcci�n del hueso. Se encuentran en las superficies �seas y a medida que segregan los materiales de la matriz �sea, esta los va envolviendo, convirti�ndolos en osteocitos
  • Osteocitos: son c�lulas �seas maduras derivadas de los osteoblastos que constituyen la mayor parte del tejido �seo. Al igual que los osteoblastos han perdido la capacidad de dividirse. Los osteocitos no segregan materiales de la matriz �sea y su funci�n es la mantener las actividades celulares del tejido �seo como el intercambio de nutrientes y productos de desecho.
  • Osteoclastos: son c�lulas derivadas de monocitos circulantes que se asientan sobre la superficie del hueso y proceden a la destrucci�n de la matriz �sea (resorci�n �sea)

Las sales minerales m�s abundantes son la hydroxiapatita (fosfato tric�lcico) y carbonato c�lcico. En menores cantidades hay hidr�xido de magnesio y cloruro y sulfato magn�sicos. Estas sales minerales se depositan por cristalizaci�n en el entramado formado por las fibras de col�geno, durante el proceso de calcificaci�n o mineralizaci�n.

El hueso no es totalmente s�lido sino que tiene peque�os espacios entre sus componentes, formando peque�os canales por donde circulan los vasos sangu�neos encargados del intercambio de nutrientes. En funci�n del tama�o de estos espacios, el hueso se clasifica en compacto o esponjoso.

Hueso Compacto (hueso cortical)

Constituye la mayor parte de la di�fisis de los huesos largos as� como de la parte externa de todos los huesos del cuerpo. El hueso compacto constituye una protecci�n y un soporte. Tiene una estructura de l�minas o anillos conc�ntricos alrededor de canales centrales llamados canales de Havers que se extienden longitudinalmente (*). Los canales de Havers est�n conectados con otros canales llamados canales de Volkmann que perforan el periostio. Ambos canales son utilizados por los vasos sangu�neos, linf�ticos y nervios para extenderse por el hueso. Entre las l�minas conc�ntricas de matriz mineralizada hay peque�os orificios o lacunae donde se encuentran los osteocitos. Para que estas c�lulas puedan intercambiar nutrientes con el l�quido intersticial, cada lacuna dispone de una serie de canal�culos por donde se extienden prolongaciones de los osteocitos. Los canal�culos est�n conectados entre s� y, eventualmente a los canales de Havers.
El conjunto de un canal central, las l�minas conc�ntricas que lo rodean y las lacunae, canal�culos y osteocitos en ellas inclu�dos recibe el nombre de oste�n o sistema de Havers. Las restantes l�minas entre osteones se llaman l�minas intersticiales.

Hueso esponjoso

A diferencia del hueso compacto, el hueso esponjoso no contiene osteones, sino que las l�minas intersticiales est�n dispuestas de forma irregular formando unos tabiques o placas llamadas trab�culas (*) Estos tabiques forman una estructura esponjosa dejando huecos que est�n llenos de la m�dula �sea roja. Dentro de las trab�culas est�n los osteocitos que yacen en sus lacunae con canal�culos que irradian desde las mismas. En este caso, los vasos sangu�neos penetran directamente en el hueso esponjoso y permiten el intercambio de nutrientes con los osteocitos.

El hueso esponjoso es el principal constituyente de las epifisis de los huesos largos y del interior de la mayor parte de los hueso.