FISME B1 S5 Tejido Oseo Dur

Tejido Óseo

• El tejido óseo se compone de una matriz extracelular mineralizada con células interconectadas.
• La osteona es la unidad básica del tejido óseo.
• El tejido óseo se encuentra en constante remodelación.
• La matriz extracelular se compone de un componente inorgánico (sales minerales) que aporta rigidez y un componente orgánico (colágeno y sustancia fundamental) que brinda flexibilidad.
• El tejido óseo alberga diferentes tipos de células:
  • Osteoclastos: células multinucleadas de gran tamaño que se encargan de la resorción ósea.
  • Osteoblastos: células inmaduras responsables de la formación de hueso.
  • Osteocitos: osteoblastos maduros que se encuentran en la periferia del hueso y generan osteoide.
  • Células osteoprogenitoras: células precursoras que se diferencian a osteoblastos.
  • Células de revestimiento: recubren las superficies del hueso.
• La matriz extracelular mineralizada incluye:
  • Hidroxiapatita: componente mineral.
  • Colágeno tipo I y tipo V: componentes proteicos principales.
  • Otras proteínas.
• Los huesos se clasifican en:
  • Huesos largos: fémur, húmero.
  • Huesos planos: falanges de la mano.
  • Huesos cortos: escápula, huesos parietales del cráneo.
  • Huesos irregulares: ejemplos - vértebras, huesos de la cara.
• Las partes principales de un hueso largo son:
  • Epífisis: partes distales o terminales de la estructura.
  • Diáfisis: parte central del hueso largo.
  • Metáfisis: zona entre la diáfisis y la epífisis donde se encuentra el cartílago de crecimiento, crucial para la elongación de los huesos largos y susceptible a fracturas en personas en desarrollo.

Hueso Compacto y Esponjoso

• Hueso compacto: se caracteriza por la disposición ordenada de las osteonas, que se ubican en la periferia del hueso.

• Hueso esponjoso: presenta una estructura trabecular que alberga la médula ósea (contiene células hematopoyéticas), localizándose en el interior del hueso.

• El periostio, un tejido conectivo denso, recubre la diáfisis y la metáfisis del hueso. ### Irrigación del Hueso

• La remodelación constante del hueso exige un suministro importante de nutrientes, por lo que la irrigación juega un papel fundamental.

• La osteona está formada por capas de osteocitos (osteoblastos maduros), con un conducto de Havers en su centro.

• El conducto de Havers alberga vasos sanguíneos (arterias y venas) que se distribuyen por todo el hueso.

• Dos sistemas de irrigación:

  • Sistema vertical (de Havers): suministro a través de la osteona.
  • Sistema horizontal (de Volkman): canales que conectan los conductos de Havers.

• Los osteocitos cercanos al conducto de Havers reciben nutrientes fácilmente, mientras que los osteocitos más alejados los obtienen por difusión a través de otros osteocitos, asegurando una mínima cantidad de aporte para todos.

Remodelación Ósea

• La remodelación ósea es un proceso continuo que implica tres fases:
  • Fase de resorción: los osteoclastos descomponen el tejido óseo viejo o dañado.
  • Fase de formación: los osteoblastos depositan nuevo hueso en el sitio de resorción, creando osteoide.
  • Fase de maduración: el osteoide se mineraliza y los osteoblastos se transforman en osteocitos, formando las láminas óseas.

Funciones del Hueso

• Soporte del organismo: proporciona la estructura para el cuerpo.
• Protección de órganos internos: como la caja torácica que protege los órganos vitales.
• Lugar de unión articular: permite la articulación entre huesos.
• Lugar de inserción muscular: se conecta con los músculos a través de los tendones.
• Facilitación de la acción muscular y el movimiento: funciona como palanca para facilitar el movimiento.
• Control del metabolismo del calcio, fósforo y magnesio: importancia para funciones corporales como la contracción muscular.

Curva Carga-Deformación del Tejido Óseo

• La curva carga-deformación (CD) es clave para comprender el comportamiento biomecánico del hueso bajo carga.
• Los parámetros de la curva CD son: - Carga (Load): suma de fuerzas externas que se aplican al tejido óseo. - Deformación: cambio dimensional de la estructura por la carga aplicada.
• Regiones de la curva CD:
  • Región elástica: zona entre A y B donde la deformación es reversible, es decir, el tejido vuelve a su forma original al retirar la carga.
  • Región plástica: zona entre B y C donde la deformación es permanente, el tejido no recupera su forma original a pesar de retirar la carga.
  • Punto B: límite elástico, inicia la deformación permanente.
  • Punto C: punto último de ruptura del tejido óseo.
  • Distancia A-D (Remanencia): representa la deformación permanente total después de la carga aplicada.
• La curva CD de diferentes materiales muestra:
  • Material rígido: curva desplazada hacia la izquierda.
  • Material flexible: curva más plana.
• La curva CD se evalúa mediante pruebas de tracción, donde el hueso se coloca en un distractor y se aplica una fuerza creciente para observar su comportamiento en las fases elástica y plástica hasta la ruptura.

Comparación Entre Hueso Cortical y Hueso Esponjoso

• Prueba de compresión:
  • Hueso cortical: presenta mayor rigidez, módulo elástico más alto, fase plástica pequeña.
  • Hueso esponjoso: soporta mayor deformación, módulo elástico menor, fase elástica pequeña con una amplia fase plástica.

Tipos de Cargas en el Tejido Óseo

• Tracción: fuerza que tira del tejido, puede provocar arrancamiento en el calcáneo por una contracción muscular intensa.
• Compresión: fuerza que comprime el tejido, lesiones comunes en las vértebras, agravadas por osteoporosis.
• Cizallamiento: fuerza que desliza partes del tejido, lesiones frecuentes en el cuello del fémur, afecta mayormente al hueso esponjoso.
• Flexión: fuerza que dobla el tejido, afecta a huesos largos, mayor estrés cuanto más lejos de los ejes de fuerza se aplica la carga.
• Torsión: fuerza que gira el tejido, lesiones espiroideas en tibia y peroné.
• Carga combinada: la combinación de diferentes tipos de fuerzas puede causar lesiones dependiendo de su intensidad.

Adaptación Mecánica del Hueso

• Los huesos poseen tres mecanismos adaptativos:
  • Remodelación ósea: proceso continuo que permite la renovación del tejido, con un ciclo completo de renovación cada 7 años.
  • Potencial de regeneración: posibilidad de regenerar el tejido con mayor eficiencia que otros tejidos.
  • Mineralización: capacidad de mineralizarse, con la hidroxiapatita, confiriéndole resistencia.

Fractura Ósea

• La fractura ósea ocurre cuando la carga supera la resistencia máxima del hueso, provocando una deformación permanente.
• Las causas de las fracturas son:
  • Carga aislada: impacto o caída que supera la resistencia del hueso.
  • Cargas repetidas (fatiga ósea):
    • Pocas repeticiones de una carga alta.
    • Muchas repeticiones de una carga moderada.
• Importancia de la acción muscular: la contracción muscular reduce el riesgo de fracturas al regularizar las cargas transmitidas al hueso.
• Fatiga muscular: la fatiga muscular limita la capacidad del músculo para absorber las fuerzas, aumentando el estrés en el hueso.
• Daño tisular acumulado: la repetición de cargas puede llevar a la falla del tejido óseo, causando fracturas, especialmente por cargas combinadas.

Fracturas por Estrés

• Son fracturas que ocurren sin impactos o golpes, resultado del estrés continuo en el tejido óseo.
• Se caracterizan por:
  • Difíciles de observar en radiografías.
  • Aumento de radiación en la zona afectada antes de la fractura, señal de estrés en el tejido.
• Son comunes en atletas de alto rendimiento.

Osteoporosis

• La pérdida de densidad ósea, puede ser resultado del desuso, la inactividad o el envejecimiento, provocando una reducción de la rigidez y la resistencia del tejido.
• La inmovilización prolongada causa pérdida de masa ósea, por ejemplo, 8 semanas de inmovilización = 16% de pérdida de masa ósea.
• Los astronautas presentan pérdida de calcio debido a la reducción de las fuerzas gravitatorias.
• El envejecimiento conlleva disminución de la masa ósea, un factor que influye en la aparición de la osteoporosis.
• Tipos de osteoporosis:
  • Primaria: pérdida de densidad ósea relacionada con la edad.
  • Secundaria: desencadenada por factores como la medicación o enfermedades como el cáncer.
• Factores de riesgo: género (mujeres en mayor riesgo), historia familiar, fumar, sedentarismo, alimentación inadecuada, uso de esteroides.

Recuperación de Fracturas

• La recuperación de fracturas requiere:
  • Carga: estímulo mecánico esencial para la regeneración.
  • Vascularización: aporte de nutrientes y oxígeno.
  • Vitamina C: necesaria para la formación de colágeno y la reparación ósea.
• La actividad física adecuada es fundamental para la recuperación y prevención de fracturas.