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Questions and Answers
¿Cuál es el efecto de la contracción muscular en la salud ósea?
¿Qué caracteriza a una fractura por estrés en un deportista de alto rendimiento?
¿Qué tipo de osteoporosis se relaciona directamente con la edad y la pérdida de densidad ósea?
¿Cuál de los siguientes factores de riesgo no está relacionado con el aumento de osteoporosis?
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¿Cuál es un requerimiento clave para la recuperación después de una fractura?
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¿Cuál es la función principal del componente inorgánico del tejido óseo?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre las osteonas?
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¿Qué tipo de células son los osteocitos?
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¿Qué caracteriza a la parte metáfisis de un hueso largo?
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¿Cuál es el tipo principal de colágeno encontrado en la matriz extracelular del tejido óseo?
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¿Cuál es una de las funciones del periostio en el tejido óseo?
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¿Qué tipo de hueso es el húmero?
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La irrigación del hueso se realiza a través de qué sistemas principales?
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¿Cuál es el primer paso en la remodelación ósea?
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¿Qué función cumple el hueso en el organismo?
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En la curva carga-deformación, ¿qué representa el punto B?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la región elástica es correcta?
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¿Qué describe la distancia A-D en la curva carga-deformación?
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En términos de rigidez material, ¿qué implica que un material esté más a la izquierda en la curva T-D?
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¿Qué ocurre entre los puntos B y C en la curva carga-deformación?
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¿Cuál es el papel de los osteoblastos en la remodelación ósea?
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¿Qué es la carga en la curva carga-deformación?
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¿Qué función del hueso se relaciona con la protección de órganos internos?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el hueso es correcta?
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¿Qué tipo de carga es más comúnmente responsable de lesiones a nivel vertebral?
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¿Qué tipo de lesión se asocia más comúnmente con el cizallamiento?
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¿Cuál es la característica del hueso que le permite adaptarse a las cargas mecánicas?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las fracturas óseas es falsa?
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¿Qué factor no se menciona como relevante en el proceso adaptativo del hueso?
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¿Qué tipo de carga es característica de las fracturas espiroideas?
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¿Qué fase es más amplia en el hueso esponjoso en comparación con el hueso cortical?
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¿Cuál es una consecuencia de cargas combinadas excesivas en los huesos?
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¿Qué sucede cuando la carga mecánica es repetida muchas veces a una intensidad moderada?
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Study Notes
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.
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Hueso esponjoso: presenta una estructura trabecular que alberga la médula ósea (contiene células hematopoyéticas), localizándose en el interior del hueso.
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El periostio, un tejido conectivo denso, recubre la diáfisis y la metáfisis del hueso. ### Irrigación del Hueso
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La remodelación constante del hueso exige un suministro importante de nutrientes, por lo que la irrigación juega un papel fundamental.
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La osteona está formada por capas de osteocitos (osteoblastos maduros), con un conducto de Havers en su centro.
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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.
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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.
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