استخوان

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نگاره‌ای از استخوان ران انسان
نگاره‌ای از میکروسکوپ الکترونی روبشی یا SEM از الیاف کلاژن معدنی در استخوان با بزرگ نمایی ۱۰٬۰۰۰
استخوان بندی یک دلفین

اُستُخوان جسم جامدی‌است که تشکیل‌دهندهٔ اسکلت جانوران و پاره‌ای از استخوان‌بندی است. استخوان به ریخت‌های گوناگون و اندازه‌های بسیار مختلف در بخش‌های اندام جای گرفته سازهٔ درونی و بیرونی پیچیده‌ای دارد. بخش بیرونی استخوان سفت و سخت و پدیدآمده از مواد آلی مانند کلاژن و املاح معدنی چون فسفات کلسیم و کربنات کلسیم است. استخوان‌ها دارای وزن کمی هستند ولی محکم و پایدارند و عملکرد بسیاری دارند. تولید گلبول‌های سفید و قرمز، انبار کردن املاح و بالا بردن توان جابجایی را استخوان انجام می‌دهد. استخوان در زبان پهلوی «astuxan» بوده‌است.

بافت استخوان[ویرایش]

استخوان‌های بدن از بافت سخت و محکمی به نام بافت استخوانی همبند تشکیل شده‌است. استخوان یک بافت زنده و در واقع یک اندام است. رشد می‌کند، تغذیه می‌کند، تغییر شکل می‌دهد و می‌میرد. استخوان از سلول‌هایی تشکیل شده که به آن‌ها سلول‌های استخوانی یا استئوسیت (Osteocyte) می‌گویند. این سلول‌ها در کنار یکدیگر قرار نداشته و از هم فاصله زیادی دارند. فاصله بین این سلول‌ها را ماده‌ای بنام مادهٔ بین سلولی پر کرده‌است. این ماده را ماتریکس (Matrix) هم می‌گویند. این ماده یک داربست و شبکهٔ سه بعدی از پروتئین و مواد قندی بخصوصی تشکیل شده که روی آن املاح کلسیم رسوب کرده‌است. این املاح کلسیم عمدتاً از جنس هیدروکسی آپاتیت (Hydroxyapatite) هستند.

طرز قرار گرفتن و ساختمان ماده بین استخوانی نظم خاصی داشته وبطوری‌که املاح معدنی آن به شکل تیغه‌های مدور متحدالمرکزی در کنار هم قرار دارند. به این تیغه‌ها لاملا (Lamella) می‌گویند. در مرکز این دوایر متحدالمرکز تیغه‌ای شکل، کانال توخالی وجود دارد که حاوی عروق و اعصاب است. به این کانال یا مجرا کانال هاورس (Haversian canal) می‌گویند. یک مجرای هاورس و ۶–۵ تیغه استخوانی دایره‌ای که دور آن را گرفته‌اند یک ساختمان ظریف را درست می‌کند که به آن سیستم هاورس (Haversian system) می‌گویند.

عروقی که در کانال هاورس سیر می‌کنند وظیفهٔ تغذیهٔ سلول‌های استخوانی یا استئوسیت‌ها را به عهده دارند. هر سلول استخوانی در یک محفظهٔ کوچک به نام لاکونا (Lacuna) قرار دارد. لاکوناها از طریق مجاری باریکی به کانال هاورسی متصل هستند و از آن طریق اکسیژن و مواد غذایی را به استئوسیت‌ها می‌رسانند. فاصلهٔ لاکوناها تا کانال هاورس از یک دهم میلیمتر کمتر است.

ساختار استخوان[ویرایش]

استخوان شامل ماده زمینه‌ای و سلول‌های بافت استخوانی است. ماده زمینه‌ای به دو صورت بی‌شکل و شکل‌دار وجود دارد. ماده زمینه‌ای بی‌شکل شامل مواد کانی نظیر فسفات و کربنات کلسیم و منیزیم، یون سیترات، یون فلوراید، سدیم و پتاسیم است. مواد آلی شامل کندروایتین سولفات C و A و پروتئینی به نام استئوموکوئید و مواد آلی دیگری است که عبارتند از: استئونکتین، که بلورهای کانی را به کلاژن وصل می‌کنند. استئوکلسین که کلسیم را به خود می‌بندد. سیالوپروتئین و پروتئین شکل دهنده استخوان.

ماده شکل‌دار زمینه استخوان کلاژن I است. کلاژن به صورت یک هسته مرکزی است که مواد کانی بر روی آن رسوب کرده‌اند. کل این ترکیبات بلورهای هیدروکسی آپاتیت را تولید می‌کنند. هیدروکسی آپاتیت تیغه‌های استخوانی را به شکل دوایر متحدالمرکز می‌سازد. علاوه بر این‌ها ماده سومی بنام سیمان وجود دارد که اولاً رشته‌های کلاژن را به یکدیگر می‌چسباند، ثانیاً سیستم‌های هاورسی را به یکدیگر متصل می‌کند و شکل منظمی به آن‌ها می‌دهد. سلول‌های بافت استخوانی بر چهار نوع‌اند که هم‌زمان قابل رویت نیستند.

انواع استخوان[ویرایش]

  1. استخوان‌های دراز: استخوان دراز، از یک تنه تقریباً استوانه‌ای با یک قسمت پهن در دو انتها تشکیل شده‌اند. این گروه بیشتر استخوانهای اندامهای فوقانی و تحتانی را در بر می‌گیرد.
  2. استخوان‌های کوتاه: از نظر شکل تفاوتهای زیادی باهم دارند ولی بطور کلی می‌توان آن‌ها را به شکل مکعب در نظر گرفت. این گروه استخوانهای قسمت پروکسیمال دست و پا را در بر می‌گیرند که به ترتیب استخوانهای کارپال و تارسال نامیده می‌شوند.
  3. استخوان‌های پهن: استخوانهای پهن در مقایسه با قطرشان سطح پهن دارند و شامل استخوانهای سقف جمجمه، جناغ سینه و دندهها می‌باشند.
  4. استخوان‌های نامنظم: استخوانهای نامنظم در نظر شکل تفاوتهای زیادی باهم دارند و در هیچ‌کدام از گروه‌های فوق قرار نمی‌گیرند و شامل استخوانهایی می‌شوند که ستون فقرات و بعضی از استخوانهای جمجمه را تشکیل می‌دهند.
  5. استخوان‌های سزامویید (کنجدی): این استخوانهای در تاندونهای نزدیک مفاصل ظاهر می‌شوند مهمترین استخوان این گروه استخوان کشکک می‌باشد.

استخوان‌ها از هر دو نوع الاستیک (قابل انعطاف) و سخت هستند. الاستیسیته (انعطاف‌پذیری) آن‌ها ناشی از ماده آلی (پروتئین) موجود در آنهاست، و این در حالی است که سختی آن وابسته به ماده غیرآلی (املاح معدنی مثل کلسیم و فسفر) موجود در آنهاست. با توجه به سن، درصد مواد آلی و غیرآلی موجود در استخوانها فرق می‌کند. با افزایش سن، درصد مواد غیرآلی افزایش می‌یابد، انعطاف‌پذیری استخوانها کاهش می‌یابد، و استعداد شکنندگی استخوان زیاد می‌شود.[نیازمند منبع]

استخوان‌ها ی بدن از لحاظ آرایش قرار گرفتن تیغه‌های استخوانی و تراکم استخوانی به دو دسته تقسیم می‌شوند

استخوان‌های کورتیکال Cortical bone :در این استخوان‌ها سیستم‌های هاورسی به صورت متراکم و فشرده‌ای در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این استخوان‌ها بسیار سخت و محکم هستند و در تصویر رادیولوژی به رنگ سفیدتری دیده می‌شوند.

استخوان‌های اسفنجی Cancellous bone: در این استخوان‌ها در بین تیغه‌های استخوانی فضاهای توخالی وجود دارد که حاوی مغز استخوان است. یکی از وظایف این مغز استخوان تولید سلول‌های خونی است. استخوان‌های اسفنجی به خاطر همین فضاهای خالی، تراکم کمتری داشته و مانند اسفنج متخلخل هستند. در این استخوان‌ها مقدار وجهت قرار گرفتن تیغه‌ها بسته به نیروهایی است که به استخوان وارد می‌شود. هرچه استخوان تحت تأثیر نیروهای بیشتری باشد تراکم این تیغه‌ها بیشتر و تیغه‌ها قویترند. جهت قرار گرفتن تیغه‌ها هم در جهت و امتداد نیروهایی است که به استخوان وارد می‌شوند.

سلولهای بافت استخوانی[ویرایش]

استئوسیتها[ویرایش]

این سلولها ستاره‌ای شکل‌اند و دو هسته بیضی و پر از کروماتین دارند. هر استئوسیت در پیرامون خود لاکونا دارد. برای جلوگیری از مرگ سلولی، استئوسیتها توسط زواید بسیار ظریف سیتوپلاسمی به یکدیگر مرتبط هستند. استئوسیتهایی که در نواحی عمیق یا پیر بافت استخوانی قرار دارند دارای شبکه آندوپلاسمی ناصاف و دستگاه گلژی کمتری هستند. تا زمانی که صدمه‌ای به استخوان وارد نشود، استئوسیتها تقسیم نمی‌شوند. با ایجاد ضایعه، تقسیمات سلولها آغاز می‌شود. تعدادی از آن‌ها به صورت استئوبلاست، ماده زمینه‌ای بی‌شکل را می‌سازند و خود به استئوسیت تبدیل می‌شوند برخی دیگر به صورت سلولهای اجدادی استخوان باقی می‌مانند.

استئوبلاستها[ویرایش]

سلولهایی هستند چند ضلعی با آنزیم فسفاتاز قلیایی فراوان و هسته‌ای که در خارج از مرکز سلول قرار دارد. این سلولها در محلی که فعالیت سازندگی زیاد است فراوان‌اند و دارای شبکه آندوپلاسمی ناصاف و دستگاه گلژی هستند. این دو نشان دهنده فعالیت‌های ترشحی‌اند. به همین دلیل حبابهای ترشحی بسیاری در این سلولها دیده می‌شود. هنگام فعالیت، تعدادی از استئوبلاستها به صورت سلولهای اجدادی استخوان ذخیره می‌شوند. اینها با وجود آنزیم فسفاتاز قلیایی، قادرند ماده زمینه‌ای بسازند و به همین دلیل سلولهای سازنده خوانده می‌شوند. هنگام فعالیت مکعبی شکل و بازوفیلی وهنگام استراحت، پهن و اسیدوفیلی هستند.

استئوکلاستها[ویرایش]

استئوکلاست‌ها از مونوسیت‌های خون تولید می‌شوند. استئوکلاست‌ها مسئول تجزیه مادهٔ زمینهٔ استخوان در هنگام استخوان‌سازی هستند. (استئوکلاست‌ها نقش قالب‌گیری استخوان را بر عهده دارند). نقش استئوکلاست‌ها عکس استئوبلاست‌هاست به همین دلیل سلول‌های مخرب نامیده می‌شوند. این سلول‌ها، ابتدا ماده زمینه‌ای بی‌شکل و سپس کلاژن را تجزیه می‌کنند. استئوکلاست‌ها معمولاً سلول‌هایی غول آسا با سیتوپلاسم وسیع‌اند و تعداد ۶ تا ۵۰ هسته دارند.

استئوکلاست‌های جوان تک هسته‌ای بوده و در هنگام فعالیت بازوفیلی و هنگام استراحت اسیدوفیلی هستند. با وجود اسید فسفاتاز دراستئوکلاست‌ها این سلول‌ها می‌توانند مادهٔ زمینه‌ای را تجزیه کنند. به علاوه هنگامی که میزان کلسیم خون به علت عمل هورمون تیروکسین و پاراتورمون کاهش می‌یابد، استئوکلاست کلسیم را از استخوان می‌گیرد و به جریان خون می‌فرستد. استئوکلاست‌ها نزدیک سطح استخوان از حفره‌ای از ماده استخوانی در حال تخریب قرار دارند.

استخوان‌های چهاراندام[ویرایش]

استخوان‌های چهاراندام (دست‌ها و پاها):

منابع[ویرایش]

Huesos
Cercopithecus mona 01 MWNH 520 1.jpg
Cráneo de Cercopithecus mona de frente
Cercopithecus mona 02 MWNH 520 1.jpg
Visión lateral
Latín Ossa
TA A02.0.00.000
Enlaces externos
MeSH Bone+and+Bones
FMA 30317

Los huesos son órganos rígidos que forman el endoesqueleto de los animales vertebrados. Poseen varias funciones: forman una estructura sólida para el sostenimiento del cuerpo, protegen órganos muy sensibles como el cerebro, hacen posible el movimiento al servir como lugar de inserción a los músculos y producen las células que forman parte de la sangre (hematopoyesis). El conjunto organizado de las piezas óseas (huesos) forma el esqueleto o sistema esquelético. Cada pieza cumple una función en particular y de conjunto en relación con las piezas próximas a las que está articulada.

En el hueso existen diferentes variedades de tejido. El principal es el tejido óseo, un tipo especializado de tejido conectivo firme, duro y resistente que está compuesto por células (osteocitos) y componentes extracelulares calcificados que le proporciona gran dureza. Los huesos poseen una cubierta superficial de tejido conectivo fibroso llamado periostio y presentan superficies articulares que están revestidas por tejido cartilaginoso. En el interior de los huesos se encuentra la médula ósea, formada por tejidos blandos que incluyen el tejido hematopoyético que produce las células de la sangre y tejido adiposo (grasa). Cuenta además con vasos sanguíneos y nervios que irrigan e inervan su estructura.[1]

Generalidades

El hueso es un órgano vivo que contiene células y vasos sanguíneos que le aportan oxígeno y nutrientes. Se encuentra en constante proceso de remodelación, aumenta de tamaño tanto en longitud como en grosor durante la infancia y la adolescencia, y es capaz de autoregenerarse después de sufrir una fractura, proceso que se conoce como consolidación ósea. Responde a la acción de diferentes hormonas circulantes, como la calcitonina, la parathormona y la hormona del crecimiento.

La presencia de cristales de fosfato cálcico en la matriz extracelular y su disposición espacial otorgan al tejido óseo unas propiedades físicas especiales de dureza, resistencia, ligereza y cierta flexibilidad que lo hacen idóneo para cumplir su función estructural como sostén. Sin embargo el hueso no es la sustancia de mayor dureza del organismo pues es superada por el esmalte dental.

La idea de considerar al hueso como una estructura mineral inerte es errónea y está condicionada por el hecho de que después de la muerte la matriz intercelular mineralizada perdura, conservándose durante largo tiempo. Sin embargo estos restos óseos no son verdaderos huesos aunque conserven la forma, pues han perdido los vasos sanguíneos, los nervios, la médula ósea, todas las células vivas y carecen de capacidad de crecimiento y regeneración. [1]

Estructura

Fémur humano.

Los huesos que forma el esqueleto constan de varias partes:[2]

  • Diáfisis. Se llama diáfisis a la porción central o cuerpo de los huesos largos.[3]
  • Epífisis. Se llama epífisis a cada uno de los extremos de los huesos largos.
  • Metáfisis. Se llama metáfisis a una zona intermedia de los huesos largos que está situada entre la zona central (diáfisis) y los extremos (epífisis).
  • Cartílago articular. Es una estructura formada por tejido cartilaginoso que se interpone entre los extremos de dos huesos adyacentes, permitiendo el deslizamiento de las superficies en contacto gracias a que presenta un coeficiente de fricción muy bajo. No tiene vasos sanguíneos y se nutre a través de las moléculas del líquido sinovial que penetran en su superficie. Está formado por células especializadas llamadas condrocitos y una matriz extracelular compuesta por fibras de colágeno tipo II. [4]
  • Periostio. Membrana de tejido conectivo fibrosa y resistente que cubre los huesos por su superficie externa.
  • Cavidad medular. Es un espacio sin tejido óseo ubicado en la zona central de la diáfisis de los huesos largos. La cavidad medular esta rellena por médula ósea amarilla, tejido formado por células adiposas que almacenan importantes cantidades de triglicéridos que suponen una reserva energética. No debe confundirse la médula ósea amarilla con la médula ósea roja, también presente en los huesos, que tiene la función de producir las células sanguíneas.
  • Endostio. Membrana delgada del tejido conjuntivo que tapiza la superficie interior de la cavidad medular de los huesos largos.[5][6]
  • Arteria nutricia. El hueso necesita sangre que le aporte a sus células oxígeno y nutrientes. Por ello cada hueso esta irrigado por una arteria nutricia que penetra en su estructura a través de un pequeño orificio llamado agujero nutricio, una vez en el interior se divide en ramas progresivamente más pequeñas que se distribuyen por todas las áreas del hueso.

Tejido óseo

El tejido óseo es el componente principal del hueso, está formado por células y sustancia extracelular, también llamada matriz ósea. Las células representan únicamente el 2% del tejido, mientras que la matriz extracelular es el 98%.

  • Células. Las células pueden ser de varios tipos: células osteoprogenitoras (células madre), osteocitos, osteoblastos y osteoclastos.
  • Matriz extracelular. Está formada en un 70 % por sustancia inorgánica rica en calcio y fósforo (hidroxiapatita) y en un 30% por materia orgánica, principalmente fibras de colágeno. Los cristales de hidroxiapatita se disponen alrededor de las fibras de colágeno formando un armazón con excepcionales propiedades mecánicas que le da al hueso su gran resistencia. [7]

Células

Células óseas

En el tejido óseo maduro y en desarrollo, se pueden diferenciar cuatro tipos de células: osteoprogenitoras, osteoblastos, osteocitos y osteoclastos. Los tres primeros son estadios funcionales de un único tipo celular. [8]

  • Células osteoprogenitoras u osteógenas. Son células madre derivadas del tejido mesenquimal, se dividen activamente y dan origen a los osteoblastos.
  • Osteoblastos. Son células formadoras de matriz ósea. Son células muy voluminosas que se localizan en la superficie ósea, contienen fosfatasa alcalina y producen colágeno de tipo I.
  • Osteocitos. Representan más del 90% de las células del tejido óseo. Proceden de los osteoblastos y su función principal es mantener y renovar la matriz ósea. Son residentes fijos del hueso y su vida media es de alrededor de 25 años. [9]
  • Osteoclastos. Tienen como función la resorción ósea. Se localizan en el endostio, donde liberan enzimas lisosómicas y ácido que actúan sobre la matriz ósea digiriéndola.

Funciones

La cadena de huesecillos situada en el oído medio tiene gran importancia en el proceso de audición.

Los huesos poseen varias funciones, entre ellas mecánicas, metabólicas y de síntesis de las células sanguíneas.

Funciones mecánicas

  • Protección: Los huesos forman diversas cavidades que protegen a los órganos vitales de posibles traumatismos. Por ejemplo, el cráneo o calota protege al cerebro de traumatismos que pueden dañarlo, y la caja torácica (costillas y el esternón), protege los pulmones y el corazón.[2]
  • Sostén: Los huesos forman una estructura rígida, que se encarga del sostén de los órganos y tejidos blandos.[2]
  • Movimiento: Los músculos para generar los movimientos voluntarios se unen mediante los tendones a la superficie de los huesos.[2]
  • Transducción de sonido: Los huesos son importantes en el aspecto mecánico de la audición en la que interviene la cadena de huesecillos situada en el oído medio formada por el martillo, el yunque y el estribo.

Hematopoyesis

  • Hematopoyesis: La médula ósea roja, que se encuentra en el tejido esponjoso de los huesos largos se encarga de la formación de las células sanguíneas.

Funciones metabólicas

  • Almacenamiento de minerales: Los huesos actúan como centros de almacenamiento de las reservas minerales más importantes del cuerpo, sobre todo de calcio y fósforo, acumulando el 99% de calcio del organismo. Dependiendo de las necesidades, pueden liberar minerales a la circulación sanguínea para distribuirlos a otros órganos que los necesitan para diversas funciones.[2]
  • Almacenamiento de grasa: La médula ósea amarilla actúa como reservorio de ácidos grasos, importantes para la homeostasis energética.
  • Función endocrina: Los osteocitos y osteoblastos secretan varias sustancias implicadas en diferentes funciones metabólicas, por lo que actualmente se considera al hueso como un órgano con función endocrina. Entre ellas el factor de crecimiento fibroblástico 23 (FGF-23), que actúa sobre los riñones para reducir la reabsorción de fosfato y la osteocalcina que aumenta la secreción de insulina por el páncreas, disminuye el nivel de glucosa plasmática y aumenta la sensibilidad a la insulina. [10][11]

Formación y crecimiento de los huesos

Radiografía del extremo inferior de la tibia y el peroné. La flecha roja indica la situación del cartílago de crecimiento de la tibia.

En el periodo embrionario no existen huesos, las estructuras equivalentes están formadas por un molde de tejido mesenquimal o por cartílago hialino. A medida que se produce el crecimiento, tiene lugar de forma progresiva el proceso de osteogénesis (formación de hueso) y osificación. Este se inicia en los puntos de osificación que son en realidad cúmulos de células formadoras de hueso u osteoblastos.[12]

Existen dos tipos de osificación:

  • Osificación intramembranosa (o directa). La osificación tiene lugar a partir de un molde mesenquimatoso que se transforma en hueso. Es típica de los huesos planos que constituyen el cráneo y algunos de la cara.
  • Osificación endocondral (o indirecta). El molde mesenquimatoso se transforma en primer lugar en tejido cartilaginoso y posteriormente a través de puntos de osificación en tejido óseo maduro. Es típica de los huesos largos como los que forman las extremidades. Se forma un punto de osificación en la diáfisis que avanza en dirección a las epífisis, posteriormente aparecen centros secundarios en las epífisis. Mientras persiste el periodo de crecimiento en longitud de los huesos, existe una estructura denominada cartílago de crecimiento que se sitúa entre las epífisis y la diáfisis de los huesos largos. Cuando los huesos alcanzan su longitud máxima este cartílago desaparece.[13]

Remodelación ósea

El hueso es un tejido dinámico que se encuentra en un proceso continuo de renovación. Se ha calculado que en un año se reemplaza alrededor del 5% del hueso cortical y un 20% del trabecular, por lo que esqueleto se renueva totalmente cada 20 años por término medio. La renovación del hueso es necesaria entre otros motivos para la reparación del daño tisular. [14]

El proceso se inicia por la actividad de los osteoclastos que destruyen el hueso en pequeñas áreas localizadas, a continuación los osteoblastos lo reparan creando nueva matriz intercelular y facilitando la mineralización. El balance entre la reabsorción y la formación óseas es un proceso complejo que está determinado en parte genéticamente y en el que influyen factores nutricionales y hormonales. El remodelado óseo tiene lugar durante toda la vida de un individuo, pero solo es positivo hasta los 30 años en la especia humana, edad en la que se alcanza el máximo de masa ósea, la cual se mantiene bastante estable hasta los 50, momento en que empieza a disminuir, lo que condiciona mayor tendencia a las fracturas.[14]

Factores hormonales

Las hormonas son mensajeros químicos que actúan en un lugar del organismo diferente al sitio en que se producen. Existen varias hormonas que desempeñan importantes funciones en la fisiología ósea. Algunas de las más importantes son las siguientes:[14]

  • Parathormona. Es producida por las glándulas paratiroides, produce reabsorción del hueso y aumento del nivel de calcio en sangre.
  • Calcitonina. Es producida por las células C del tiroides. Tiene un efecto contrario a la parathormona, inhibe la reabsorción ósea y aumenta el nivel de calcio en sangre.
  • Vitamina D. Favorece la absorción de calcio y fosfato por el intestino y la mineralización del hueso.
  • Hormonas tiroideas. Estimula la producción de hueso y su mineralización. La deficiencia de hormona tiroidea durante el periodo de crecimiento conduce al cretinismo que se caracteriza por talla baja y diferentes alteraciones en los huesos.
  • Hormona del crecimiento. Estimula la acción de los osteoblastos aumentando la producción de hueso
  • Andrógenos. Son las hormonas masculinas, producen incremento de la densidad ósea.
  • Estrógenos. Son las principales hormonas femeninas, favorecen la formación de hueso nuevo por activación de los osteoblastos e inhibición de los osteoclastos. La deficiencia de estrógenos en la mujer favorece la aparición de osteoporosis.
  • Insulina. Estimula la síntesis de matriz ósea.
  • Glucocorticoides. Favorecen la desmineralización del hueso e inhiben la acción de los osteoblastos.

Clasificación

Radiografía de la mano izquierda normal de un adulto. La flecha indica la ubicación de un hueso sesamoideo claramente visible junto a la articulación metacarpofalángica del pulgar.

Huesos largos

Presentan una forma cilíndrica, predomina la longitud sobre el ancho y grosor, se dividen en tres porciones un cuerpo y dos extremos (proximal y distal), generalmente se encuentran en los miembros locomotores. Ejemplos: húmero, fémur, etc.

Huesos cortos

Presentan una forma cuboide, no predomina ninguna de sus dimensiones, su función es de amortiguamiento. Ejemplos: huesos del carpo y tarso.

Huesos planos

Su principal característica es que son más anchos y largos que gruesos, su función es la de proteger tejidos blandos e inserción de grandes masas musculares. Ejemplos: escápula u omóplato, huesos del cráneo y coxal.

Huesos irregulares

No presentan forma o división predominante para su agrupación, son impares y se localizan en la línea media, sus funciones son variables aunque la de mayor importancia es la protección del sistema nervioso central. Ejemplo: vértebras.

Huesos sesamoideos

Son pequeñas estructuras de tejido óseo con forma más o menos ovaladas y número inconstante que se localizan en las proximidades de los tendones. Su función es desconocida, se cree que disminuyen la fricción y alteran la dirección en que se realiza la tracción muscular. Los más importantes se localizan junto a la articulación metatarsofalángica del primer dedo del pie. La rótula, aunque se estudia de forma independiente, está considerada un hueso sesamoideo de gran tamaño. Pueden sufrir fracturas y presentar procesos inflamatorios que se conocen como sesamoiditis.[15]

Estructura de un hueso plano.

Tipos de tejido óseo

Existen dos tipos de tejido óseo que se diferencian macroscópicamente y microscópicamente y se llaman hueso compacto o cortical y hueso esponjoso o trabecular. Sin embargo no hay un límite perfectamente marcado entre las dos áreas existiendo una pequeña zona de transición.

Sección transversal del fémur en la que puede observarse el hueso cortical o compacto y el esponjoso o trabecular

Hueso compacto (cortical)

Estructura del tejido óseo compacto.
Sección de una osteona.
Osteocitos incluidos en la matriz ósea.

El tejido óseo compacto o hueso cortical representa el 80% de la masa ósea del esqueleto. Se encuentra en la diáfisis o porción central de los huesos largos, en la región exterior e interior de los huesos planos y en distintas zonas del resto de los huesos. Está constituido por capas concéntricas de laminillas óseas que forman estructuras cilíndricas llamadas osteonas.

En el centro de los osteonas se encuentran los conductos de Havers por donde transitan los vasos sanguíneos. Los conductos de Volkmann transversales sirven para conectar varios conductos de Havers entre sí. La estructura resultante podría considerarse como un conjunto de columnas unidas por lo que presenta gran resistencia a las fuerzas de compresión.[7]

En las laminillas se ubican lagunas embutidas en el matriz mineralizada que contienen osteocitos (célula principal del tejido óseo), desde cada laguna irradian pequeños canalículos ramificados que las comunican entre sí y hacen posible la nutrición de las células.[7]

Hueso esponjoso (trabecular)

El hueso esponjoso o trabecular no contiene osteonas, sino que las láminas intersticiales se disponen de forma irregular formando unas placas llamadas trabéculas. Estas placas forman una estructura esponjosa en la que se intercalan huecos llenos de médula ósea roja. Dentro de las trabéculas se encuentran los osteocitos. Los vasos sanguíneos penetran directamente en el hueso esponjoso y permiten el intercambio de nutrientes y oxígeno entre la sangre y los osteocitos. El hueso esponjoso representa el 20% de la masa ósea total y se encuentra en los extremos o epífisis de los huesos largos y el interior de otros huesos.

Médula ósea

Médula ósea roja.
Sección de un hueso largo. Puede observarse en su interior la cavidad medular repleta de médula ósea amarilla.

Se llama médula ósea a un tipo de tejido blando que se encuentra en el interior de los huesos. Por término medio, representa alrededor del 4% del peso total de un adulto humano, por lo tanto una persona de 65 kg cuenta con 2.6 kg de este tejido.[16]​ Pueden diferenciarse dos tipos: médula ósea roja y médula ósea amarilla.

  • Médula ósea roja. En ella se fabrican las células que pasan a formar parte de la sangre, por lo que recibe el nombre de tejido hematopoyético. En un adulto humano se localiza principalmente en el esternón, costillas, cráneo, columna vertebral, pelvis, escápula y los extremos o epífisis de los huesos largos. Tiene una función crucial pues genera los hematíes que transportan el oxígeno a las células, los glóbulos blancos o leucocitos que permiten combatir los procesos infecciosos y las plaquetas que hacen que se coagule la sangre cuando se produce la rotura de algún vaso sanguíneo. Si la médula ósea roja no cumple su función se produce una situación muy grave que hace peligrar la vida. [2][1]​ Está constituida por un 60 % de células hematopoyéticas y un 40 % de adipocitos. Su composición aproximada es 40% de grasa, 40% de agua y 20% de proteínas. Produce cientos de millones de células por día que se incorporan a la sangre mediante los vasos capilares que la atraviesan.[17]
  • Médula ósea amarilla. Está formada principalmente por grasa y no participa apenas en la hematopoyesis. Se localiza en la cavidad medular situada en la porción central o diáfisis de los huesos largos. [2][1]​ El 95% de su peso son adipocitos y solo un 5% son células hematopoyéticas. La composición aproximada es 80% de grasa, 15% de agua y 5% de proteínas.

Alteraciones de los huesos

El sistema esquelético está expuesto a patologías de naturaleza circulatoria, inflamatoria, neoplásica, metabólica y congénita, tal como los otros órganos del cuerpo. Los trastornos de los huesos son numerosos y variados.

Osteocondrodisplasias

El bufón don Sebastián de Morra, un paciente afecto de acondroplasia, pintado por Velázquez.

Las osteocondrodisplasias, también llamadas displasias óseas, son un conjunto de enfermedades de origen congénito que producen una alteración en el tamaño forma o resistencia de los huesos, sobre todo de las extremidades y la columna vertebral, provocando con frecuencia talla baja o enanismo. Se han descrito más de 300 displasias óseas, la mayor parte de las cuales son trastornos de origen genético que se heredan según un patrón autosómico dominante, aunque lo más habitual es que se presenten casos esporádicos por mutaciones nuevas. Algunas de las entidades más conocida del grupo son la acondroplasia que provoca enanismo y la osteogénesis imperfecta, enfermedad congénita causada por la falta o insuficienca del colágeno que se caracteriza porque los huesos de fracturan muy fácilmente, con frecuencia tras un pequeño traumatismo o a veces sin razón aparente.[18][19]

Fracturas

La flecha indica una fractura de radio en un antebrazo humano.

Se entiende por fractura una solución de continuidad en algún punto del hueso. Generalmente está causada por un traumatismo que provoca una tensión que supera la resistencia del hueso, causando su rotura. Tienen tendencia a consolidar gracias a los mecanismos naturales de autoregeneración que se inician con la formación de un callo de fractura. En muchas ocasiones el tratamiento consiste en realizar una inmovilización del área mediante vendaje de yeso para facilitar la curación natural y evitar el desplazamiento de los fragmentos.

Osteomielitis

La osteomielitis es un proceso infeccioso que afecta a la estructura del hueso y puede provocar su destrucción (osteonecrosis). Se debe a la existencia de microorganismos patógenos, generalmente bacterias, que llegan el hueso por contigüidad a través de los tejidos próximos o heridas abiertas, pero también por vía hematógena, es decir a través de la sangre. Puede diferenciarse osteomielitis aguda y crónica. [20]

Osteitis deformante

También llamada enfermedad de Paget, es un padecimiento crónico de causa no bien conocida. Origina agrandamiento y deformación de los huesos que debilita su estructura y provoca dolor y tendencia a las fracturas. Suele afectar a un área determinada del esqueleto. [21]

Osteoporosis

722 Feature Osteoprosis of Spine esp.jpg

La osteoporosis es el término general para definir la porosidad del esqueleto causada por una reducción de la densidad ósea. En esta enfermedad existe una disminución de la resistencia del hueso, debido a una alteración en la remodelación ósea, por ello hay un descenso de la masa ósea, además de presentarse conductos amplios de reabsorción; en tanto que la concentración de calcio en la matriz es normal.

La osteoporosis secundaria es la más frecuente y suele aparecer asociada con la tercera edad y la menopausia. En homeostasis la unión del estrógeno con los osteoblastos a través de receptores específicos, estimula a los osteoblastos para producir y secretar matriz ósea. Con el decremento de la secreción de estrógeno por la menopausia, la actividad osteoclástica (reabsorción) se vuelve mayor que la osteoblástica (formación de tejido óseo nuevo), teniendo como consecuencia la reducción de la masa ósea, volviendo frágil al hueso, por incapacidad para el soporte de las fuerzas de tensión.

No obstante, hay un número considerable de causas secundarias de osteoporosis a cualquier edad que no suelen ser reconocidas ni valoradas, pero que se pueden identificar si se somete al paciente a una evaluación apropiada. Entre ellas destacan la deficiencia de calcio y vitamina D, la actividad física reducida, la enfermedad celíaca y la sensibilidad al gluten no celíaca no diagnosticadas ni tratadas, la diabetes mellitus, la insuficiencia renal, la acidosis tubular renal y los tratamientos con corticoides de larga duración.[22][23][24][25]​ En las personas con enfermedad celíaca o sensibilidad al gluten no celíaca con enfermedad activa, las causas la osteoporosis no se limitan a posibles carencias nutricionales, sino también a procesos inflamatorios o autoinmunes, en los que el consumo de gluten provoca el desarrollo de autoanticuerpos que atacan a los huesos.[24][26]

Dolor óseo

Una serie de enfermedades puede causar dolor de huesos, entre las que destacan las siguientes:

Usos prácticos del hueso

Dado antiguo fabricado con hueso.

En el paleolítico superior se utilizó el hueso como materia prima para fabricar diversos utensilios o herramientas.[29]​ Entre los objetos artísticos más antiguos fabricados con hueso, se encuentra la hebilla del cinturón de San Césaire, obispo de Arles, datada en el siglo VI, que representa a soldados romanos dormidos al lado de la tumba de Cristo.[30]​ En la actualidad existen artesanos que utilizan el hueso como materia prima en diversas artes, por ejemplo los lutiers utilizan el hueso para las clavijas de distintos instrumentos de cuerda.

Véase también

Bibliografía

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Referencias

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