Tejido Oseo Tortora/Derrickson

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HISTOLOGIA:

• Contiene una abundante matriz extracelular
• Matriz Osteoide: 25% agua; 25% fibras colágenas; 50% sales minerales cristalizadas
• Sal mas abundante: Fosfato de calcio                        Hidroxiapatita

• Combina con Hidroxido de calcio
• También se combina con: Carbonato de Calcio e iones de Mg, F, K y sulfato

• Mientras se depositan en las estructuras formadas por las fibras colágenas, se cristalizan y el tejido endurece.
• La calcificación es iniciada por los osteoblastos

TIPOS DE CELULAS ÓSEAS:

• Células Osteogénicas: (gennán: producir)

• Celula madre no especializada
• Proviene del mesemquima
• Se realiza en la división celular
• El resultante se convierte en osteoblastos
• Se encuentra en el endostio y en los conductos intraoseos (Hay vasos sanguíneos)

• Osteoblastos: (blastós: Germen)

• Celulas formadoras de hueso
• Sintetizan y secretan fibras colágenas y otros componentes org. Para la Matriz Osteoide (MO)
• Inician la calcificación
• Se rodean en si mismos con MO
• Se quedan atrapados en sus secreciones y se convierten en Osteocitos

• Osteocitos: (Cito: Celula)

• Células oseas maduras principales del hueso
• Mantienen su metabolismo a través del intercambio de NUT y productos metabolico con la sangre
• No realiza la división celular

• Osteoclastos: (klastós: Romper)

• Células grandes derivadas de la fusión de monocitos

• Se agrupan en el endostio

• Cara proximal a la superficie osea, la membrana plasmática del osteoclasto se pliega profundamente y forma un borde indentado

• Libera enzimas lisosomicas y acidos que digieren componentes minerales y proteicos de la MO

• Descomposición de MO: resorción

• Desarrollo del crecimiento, mantenimiento y reparación del hueso.

REGIONES ÓSEAS:

• Tejido oseo Compacto:

• 80% del esqueleto.
• Debajo del periostio.
• Forma la mayor parte de la diáfisis de los huesos largos.
• Proporciona protección, soporte y ofrece resistencia en la tensión del peso y movimiento.
• Los vasos sanguíneos, linfáticos y nervios traviesan en los conductos perforantes transversos o Conductos de Volkmann

• Se conectan en la cavidad medular, periostio y conductos centrales o Haversianos
• Corren en sentido longitudinal

• C. de Haver hay laminillas concéntricas (Anillos de MO)
• En sus espacios: lagunas que contienen osteocitos

• Surgen canalículos

• Contiene LEC

• Int: Osteocitos que forman delgadas prolongaciones en forma de dedo

• Osteocitos vecinos se comunican mediante sus uniones de hendidura

• Se conectan en lagunas  y estas con los conductos de Havers con sus laminillas concéntricas formando un intrincado sistema de miniatura de conductos interconectados

• Suministra nutrientes y oxigeno para alimentar a los osteocitos
• También facilita la eliminación de sus desechos

• Componentes:

• Osteonas o sistemas haversianos

• Consiste en un conducto central con sus laminillas concéntricas, laguanas, osteocitos y canalículos.
• Se alinean en el tejido en misma dirección a lo largo de las líneas de tensión

• Cambian desde que aprende a caminar y la respuesta de la actividad física y repetitiva

• No es estatica
• Contienen laminillas intersticiales

• Int: lagunas con osteocitos y canalículos
• Son fragmentos de osteonas viejas parcialmente destruidas durante la reconstrucción o crecimiento del hueso.

• Laminillas circunferenciales

• Rodean al hueso debajo del periostio o cavidad medular.

• Hueso Esponjoso:

• 20 % del hueso
• No tiene osteonas
• Trabéculas: laminas de red irregular de columnas delgadas

• Los espacios macroscópicos hacen los huesos mas livianos
• Pueden llenarse de medula roja
• Int: hay lagunas con osteocitos

• Los canalículos se irradian hacia afuera desde las lagunas
• Los osteocitos están las superficies trabeculares

• Reciben NUT directamente de la sangre circulante que atraviesa las cavidades medulares

• Constituye en la mayor parte del tejido en huesos cortos, planos e irregulares

• También integra en la epífisis de huesos largos y el borde estrecho alrededor de la cavidad medular de la diáfisis

• Están orientadas en la línea de tensión
• Se localizan donde los huesos no reciben fuertes tensiones
• 2 aspectos:

• liviano

• facilita su movimiento cuando es traccionado por un musculo esquelético

• la medula osea roja se acumula en los huesos de la cadera, costillas, esternón, vertebras y epífisis de los huesos largos

• ahí se produce la Hemopoyesis en los adultos.

IRRIGACIÓN E INERVACIÓN

• Arterias del periostio

• Acompañadas de sus nervios entran a los conductos perforantes de Volkmann
• Irrigan al periostio y la parte externa del hueso compacto

• Arteria nutricia

• Cerca del centro de la diáfisis
• A través del agujero nutricio
• Al ingresar a la cavidad medular

• Dos ramas: proximal y distal

• Suplen tanto a la parte interna del tejido compacto de la diáfisis que el esponjoso de la medula osea hasta los discos o líneas epifisarias

• La tibia tiene 1 arteria nutricia
• Femur tiene varias

• Arterias metafisarias:

• Atraviesan la metafisis de los huesos largos junto con la arteria nutricia
• Irriga la medula osea  y tejido oseo de la metafisis

• Arterias epifisarias:

• Llegan a la epífisis
• También irriga la medula y tejido oseo

• Venas:

• Una o dos venas nutricias que acompaña a a arteria nutricia en la diáfisis
• Numerosas venas epifisarias y metafisarias salen junto con las arterias de la epífisis
• Muchas vénulas del periostio abandonan el periostio junto con sus respectivas arterias

• Tambien están acompañados con sus nervios respectivos

• El periostio es rico en nervios sensitivos

• Transmiten sensación de dolor

• Sensibles al dolor o la tensión

FORMACIÓN:

• Osificacion u osteogenesis
• Se compone de células mesenquimatosas aisladas

• Se moldean como huesos

• Estos se proporcionan el molde

• Comienza en la 6 semana del desarrollo embrionario
• Sigue 2 patrones de osificación

• Implica reemplazo de TC
• No hay diferencias estructurales en el hueso maduro

2 tipos de osificaciones

• Osificación intramembranosa

• Se forma directamente del mesénquima
• Dispone de capas que parecen membranas
• Es la mas simple
• Cumple de la siguiente manera:

• Desarrollo de la osificación central

• Agrupación y diferenciación de células mesenquimatosas por medio de mensajes químicos a células osteogenas  y después a osteoblastos
• Centro de osificación:  sitio de formación en grupo de desarrollo
• Osteoblastos secretan luego rodea a la MO

• Calcificación:

• Finaliza la secreción de MO y los Osteocitos yacen en lagunas

• Extienden sus prolongaciones citoplasmáticas hacia sus canalículos irradiado en varias direcciones

• Depositan el calcio y otras sales minerales

• La matriz extracelular se solidifica o se calcifica

• Formación de trabéculas:

• Cuando se forma la MO se convierte en trabéculas (fusión)

• Da origen al tejido esponjoso
• Los vasos sanguíneos crecen en los espacios intertrabeculares
• El TC en que se asocia las trabéculas se diferencia en la medula osea roja

• Desarrollo del periostio:

• En la periferia:

• Se condensa y se diferencia el mesénquima en periostio

• La capa delgada del hueso compacto reemplaza las capas superficiales del hueso esponjoso

• Pero la sustancia esponjosa permanece en el centro.

• La mayor parte del hueso recién formado se remodela (destruye o reformado) a medida que el hueso se va adoptando a su forma y tamaño en adultos.

• Osificación endocondral:

• Se forma adentro del cartílago hialino que se desarrolla a partir del mesénquima (reemplazo de cartílago)
• Se desarrolla de la siguiente manera:

• Desarrollo de molde cartilaginoso:

• El lugar donde se formara el hueso, se envían mensajes químicos lo cual una agrupación de células mesenquimatosas  formaran y tranformaran el futuro hueso en condroblastos

• Secretan matriz extracelular
• Produce molde de cartílago hialino

• A su alrededor se desarrolla el pericondrio

• Crecimiento del molde cartilaginoso:

• Los condroblastos se quedan inmersos a la profundidad de la MECCart.

• Pasan a condrocitos

• Crecimiento intersticial

• Crecen en longitud mediante divisiones celulares continuas de condrocitos

• Acompañadas de su secreción ulterior de MECCart

• Llevan al aumento de longitud

• El crecimiento en espesor del cartílago se debe a la incorporación de mas MECCart. A la periferia del molde

• Por parte de condroblastos nuevos que se desarrollan en el pericondrio

• Crecimiento en aposicion:

• La MECCart. Se depositan en la superficie del cartílago

• A medida que va creciendo los condrocitos de la región central se hipertrofian

• el cartílago que rodea su MEC comienza a calcificarse
• otros mueren dentro del cartílago en calcificación porque los NUT no pueden difundirse a través de la MEC con velocidad adecuada
• a medida que mueren

• Se forman lagunas que luego fusionan en pequeñas cavidades

• Desarrollo del centro de osificación

• Se produce desde la superficie ext. Del hueso hacia adentro
• Una Arteria nutricia atraviesa el pericondrio y molde cartilaginoso a través del agujero nutricio

• Esta en la parte media y estimula a las células osteogenas del pericondrio a diferenciarse a osteoblastos

• Una vez que el pericondrio se forma en hueso, se llama periostio
• Cerca de la porción molde, los capilares del periostio crecen hacia el cartilagocalcificado en desintegración

• Induce al crecimiento del centro primario de osificación

• Región donde el tejido oseo reemplaza la mayor parte del cartílago
• Los osteoblastos empiezan a depositar MO sobre los remanentes del cartílago calcificado

• Forman las trabéculas de tejido esponjoso

• Desarrollo de la cavidad medular:

• El centro primario de osificación crece a partir de los extremos de los huesos

• Los osteoclastos produce la resorcion de algunas trabéculas recién formadas

• En esta actividad deja una cavidad en la diáfisis
• La mayor parte de la pared diafisaria se reemplaza por hueso compacto

• Desarrollo de los centros secundarios de osificación:

• Se desarrolla cuando las ramas de la arteria epifisarias llegan a la diáfisis
• Esta cerca del momento del nacimiento
• Su formación se asemeja al de los centros primarios de osificación

• Diferencia es en que el hueso esponjoso permanece en el interior de la epífisis

• No hay formación de cavidad medular

• Procede desde el centro primario de osificación hacia la superficie osea

• Formación del cartílago articular y la placa epifisaria:

• El cartílago hialino cubre a la epífisis se convierte en cartílago articular

• En la edad adulta permanece entre la diáfisis y epífisis como placa epifisaria

• Responsable del crecimiento en longitud de huesos largos

CRECIMIENTO

• Los huesos de todo el organismo aumentan de diámetro por crecimiento por aposicion.
• Los huesos largos crecen por incorporación de material oseo en el lado diafisario de la placa epifisaria por crecimiento intersticial

• Crecimiento en longitud: 4 zonas

• Zona de cartílago inactivo:

• Esta capa se encuentra cerca de la epífisis
• Esta constituida por condrocitos pequeños y dispersos
• El término se debe a que no cumplen otra función durante el crecimiento que unir en el lado diafisario de la placa epifisaria

• Zona de cartílago proliferativo:

• Son condrocitos ligeramente mayores que se disponen como pilas de monedas

• Se dividen para reemplazar a aquellos que mueren en el lado diafisario de la placa epifisaria

• Zona de cartílago hipertrófico:

• Compuesta de condrocitos en maduración, dispuestos en columnas

• Zona de cartílago calcificado:

• Zona final de la placa epifisaria
• Tiene pocas células en su espesor

• Constituida en gran parte de condrocitos muertos por la calcificación de la MEC a su alrededor

• Los osteoclastos disuelven  al cartílago calcificado
• Los osteoblastos y los capilares de la diáfisis invaden la aera

• Libera MO en reemplazo del cartílago calcificado

• Como resultado se convierte en diáfisis nueva

• Se encuentra cementada al resto del hueso diafisario

• La actividad de la placa epifisaria es el único medio en que el diáfisis puede aumentar de longitud
• A medida del crecimiento, se forman condrocitos nuevos en el lado epifisario de la placa
• En el lado diafisario, los viejos son reemplezados por hueso
• El espesor se mantiene relativamente constante
• El hueso del lado diafisario aumenta de longitud
• Alrededor de 18 en mujeres y 21 en varones

• La placa epifisaria se cierra

• Las células del cartílago deja de dividirse y es reemplazado por hueso
• La placa epifisaria desaparece y forma la línea epifisaria

• Su aparición confirma finalización de crecimiento en longitud

• La clavicula es la ultima en dejar de crecer
• En caso de fractura, el hueso dañado puede quedar corto

• Acelera el cierre de la placa epifisaria
• Inhibe el crecimiento longitudinal del hueso

• Crecimiento en espesor

• Aumenta mediante ambos mecanismos de crecimiento (aposicion e intersticial)
• Diámetro aumenta solo por crecimiento por aposicion

• En la superficie osea

• Las células del periostio se diferencian en osteoblastos

• Secretan fibras colágenas y otras moléculas organicas que forman MO
• Rodean la MO y se convierte en Osteocitos

• Da lugar a los rebordes oseos a cada lado del vaso sanguíneo periostico

• Los rebordes se agradan lentamente y crean surco para el vaso sanguíneo

• Los rebordes se pliegan y se fusionan y el surco se convierte en túnel que cierra el vaso sanguíneo

• El antiguo periostio se transforma en Endostio que tapiza el túnel

• El Endostio

• Los osteoblastos depositan MO y forman nuevas laminillas concéntricas

• Su formación adicional se produce en dirección al vaso periostico

• Ocupa el túnel y forma nueva osteona

• En la formación de la Osteona

• Los Osteoblastos que están debajo del periostio depositan nuevas laminillas externas circunferenciales

• Aumenta espesor del hueso
• Los nuevos vasos periosticos suplementarios son rodeados por el endostio

• Mientras se deposita tejido oseo nuevo en la superficie externa

• El tejido que reviste la cavidad medular es destruido por los osteoclastos en el endostio
• La cavidad medular se agranda al mismo tiempo que el hueso aumenta de diámetro

LA HOMEOSTASIS Y EL HUESO

        REMODELACIÓN ÓSEA

• Es el reemplazo permanente del hueso viejo por tejido nuevo
• Comprende la resorción osea

• Remoción de minerales y fibras colágenas del hueso por osteoclastos
• Lleva  a la destrucción de la MO

• Depósito oseo:

• Incorporación de minerales y fibras colágenas al hueso por osteoblastos
• Conduce a la formación de matriz

• Se remodela el 5% de la masa corporal del hueso del organismo

• Hueso compacto 4%
• Hueso esponjoso 20%

• La porción distal del femur se reemplaza cada 4 meses

• Mientras en su medula no llega a ser reemplazada.

• También remueve al hueso lesionado y lo reemplaza con tejido nuevo
• También puede ser estimulada por factores como ejercicios, sedentarismo y cambios en la dieta
• Tiene varios beneficios adiccionales

• Solidez se relaciona con el grado de tensión que soporta

• El tejido oseo nuevo es mas resistente a las fracturas

FACTORES QUE AFECTAN EL CRECIMIENTO Y REMODELACION DEL HUESO

• Minerales:

• Necesita grandes cantidades de calcio y fosforo y pequeña cantidad de F, Fe, Mg, Mn

• Son indispensables en la remodelación osea

• Vitaminas:

• Vitamina C requiere síntesis de colágeno

• Diferenciación de osteoblastos en osteocitos

• Sintesis proteica se necesita la vitamina K y B12
• La vitamina A estimula la actividad de los osteoblastos

• Hormonas:

• El factor de crecimiento similares a la insulina (producido por el hígado y tejido oseo)

• Estimula a los osteoblastos
• Promueve a la división celular en la placa epifisaria y periostio
• Aumenta la síntesis de las proteínas necesarias para construir nuevo tejido oseo
• Son producidos en respuesta a la secreción de la hormona de crecimiento (GH) por el lóbulo anterior de la hipófisis

• Las hormonas tiroideas (T3 – T4)

• Secretadas por la glandula tiroides inducen al crecimiento oseo mediante la estimulación de osteoblastos

• Las hormonas sexuales

• Estrógenos (ovarios)

• Producen en mayor nivel
• Ensanchamiento de la pelvis

• Testosteronas (testículos)

• Los andrógenos producen mayor nivel

• Estas hormonas son responsables del incremento de la actividad osteoblasticas

• También de la síntesis de matriz extracelular
• Del estiron brusco de la adolescencia

• Las glándulas suprarrenales elaboran andrógenos, tejido adiposo y pueden convertir de andrógenos a estrógenos
• El estrógeno en ambos cierra la placa epifisaria y causa la elongación de los huesos
• También contribuyen en la remodelación mediante el retardo de la absorción del hueso viejo y estimulo del deposito nuevo
• En la disminución de estrógeno es promoviendo a la apoptosis de los osteoclastos
• Pueden afectar la remodelación osea

• La hormona paratiroidea
• El calcitriol (metabolico activo de la Vitamina D)
• La calcitonina

FRACTURAS Y REPARACIÓN DEL HUESO

Fractura:

• Ruptura del hueso
• Se clasifica de acuerdo de su gravedad, forma o posición de la línea de fractura e incluso el nombre propio de quien describió

• Fractura expuesta (abierta):

• extremos rotos, hacen protusion a través de la piel

• fractura simple:

• no atraviesa la piel

• Fractura conminuta:

• Se astilla en el lugar del impacto y entre los dos fragmentos oseos principales (hay pedacitos)

• Fractura en tallo verde:

• Fractura parcial
• Solo en niños cuyos huesos no se encuentran osificados

• Contienen mas material organico que inorgánico

• Un lado del hueso esta roto y otro lado incurvado

• Fractura impactada:

• Uno de los extremos del hueso fracturados se introduce forzadamente en el interior de otro

• Fractura de Pott:

• Fractura al extremo distal del peroné con gran lesión de la articulación tibial distal

• Fractura de Colles:

• Fractura de extremo distal del radio en que el fragmento distal se desplaza en sentido posterior

• Fractura por estrés:

• Serie de fisuras microscópicas en el hueso sin indicio alguno de lesión a otros tejidos
• En adultos: es resultado de la actividad física intensa y repetitiva como correr, saltar o practicar danza aerobica
• En la osteoporosis
• Alrededor del 25% se localizan en la tibia
• Estas pueden ser detectadas claramente en el centellograma oseo.

Reparación:

• Formación de hematoma:

• Los vasos sanguíneos que atraviesan a la línea de fractura están rotos

• Se forma coagulos (Hematoma) en el sitio de fractura

• Se forma en 6 a 8 horas después de la lesión

• Las células oseas mueren por falta de irrigación

• En su respuesta se produce edema e inflamación

• Genera mas dentritos celulares

• Los fagocitos (neutrófilos y macrófagos) y osteoclastos comienzan a eliminar el tejido muerto alrededor del hematoma
• Este proceso persiste durante varias semanas

• Formacion del callo fibrocartilaginoso:

• Los fibroblastos del periostio invaden el sitio fracturado

• Producen fibras colágenas

• Las células periosticas se transforman en condroblastos

• Comienza la producir fibrocartílagos en la región

• Este proceso conduce al desarrollo de un callo fibrocartilaginoso

• Masa que consiste en fibras colágenas y cartílago que se une con las terminaciones rotas del hueso

• Demora 3 semanas

• Formación del callo oseo:

• La área bien irrigada, las células osteogenas se transforman en osteoblastos

• Empiezan a producir trabéculas del hueso esponjoso

• Las trabéculas se unen porciones vivas y muertas
• Callo oseo:

• El fibrocartílago se convierte en hueso esponjoso

• La formación demora 3 o 4 meses

• Remodelación osea:

• Fase final
• Los osteoclastos reabsorben las partes muertas de los fragmentos originales del hueso roto
• El hueso esponjoso situado en la periferia de la fractura se reemplaza con hueso compacto
• Hay veces la línea de fractura se vuelve indetectable, incluso en radiografia

• La evidencia queda como área engrosada en la superficie osea

• El hueso reparado puede ser mas fuerte que antes de sufrir una lesión

• En la irrigación sanguínea abundante la curación suele demorar en meses
• El calcio y fosforo son necesarios para fortalecer y endurecer al nuevo hueso

PAPEL DEL HUESO EN LA HOMEOSTASIS DEL CALCIO

• Reservorio principal de calcio
• Almacena el 99% de calcio corporal
• El nivel de calcio o calcemia es mediante el control de la velocidad de resorción del calcio del hueso a la sangre y viceversa
• Las células musculares y nerviosas depende del nivel estable de iones de calcio en el LEC
• En el proceso de la coagulación también requiere calcio
• Algunas enzimas lo necesitan como cofactor (sustancia adicional indispensable para la producción de la reacción enzimática)
• El nivel sanguíneo plasmático de calcio se mantiene entre 9 a 11 mg/100ml
• Cambios pequeños de su concentración fuera de su limite puede ser fatales

• Paro cardiaco si la concentración asciende demasiado
• Paro respiratorio si se disminuye la concentración excesivamente

• El hueso ayuda a la homeostasis cumpliendo el papel importante de amortiguador

• Regula nivel de calcio con la liberación de Ca al plasma (mediante osteoclastos)

• La concentración disminuye

• La absorción de Ca

• La concentración aumenta (mediante osteoblastos)

• El intercambio de Ca se regula por acción hormonal

• Hormona importante: Hormona paratiroidea (PTH)

• Secretada por las glándulas paratiroideas
• Esta aumenta el nivel de calcio sanguíneo
• Regulada por un mecanismo de retroalimentación negativa
• Si disminuye la calcemia:

• Se detecta por medio de sus receptores
• Aumentan la producción de monofosfato de adenosina cíclica (AMP cíclico)
• El gen de PTH dentro del nucleo en el centro de control detecta aumento intracelular de AMP cíclico (aferencia)
• Aumenta velocidad de síntesis de PTH
• Libera mayor cantidad de PTH en la sangre (Eferencia)
• Mayor nivel de PTH causa aumento del numero y actividad de los osteoclastos (efectores)

• Incrementan la resorción osea

• La liberación resultante de Ca del hueso se normaliza los niveles plasmáticos normales de Ca
• El PTH actua también en los riñones (Efectores) para disminuir la pérdida de Ca con la orina y mantenerlo en la sangre

• Estimula la formación de calcitriol (forma activa de la vitamina D)

• A nivel del tracto gastrointestinal promueve la absorción del Ca alimentario y pasar a la sangre

• Ambas acciones contribuyen a elevar la calcemia

• Para la disminución del nivel sanguíneo de calcio cuando se eleve encima de lo normal

• Las células parafoliculares de la glandula tiroides secretan calcitonina (CT)

• Inhibe la actividad de los osteoclastos
• Aumenta velocidad de extracion de Ca de la sangre
• Acelera su déposito  en el hueso
• Como resultado favorece a la formación de hueso y disminución de la calcemia

• La Calcetonina extraida del Salmón (Miacalcin) es un fármaco para el tratamiento de la osteoporosis

• Disminuye la velocidad de la resorción osea

TEJIDO ÓSEO Y ENVEJECIMIENTO

• Entre el nacimiento y la adolescencia se produce en mayor cantidad de hueso de la que se pierde en la remodelación osea.
• En adultos jóvenes los índices de déposito y resorción se paran
• A medida que se disminuye el nivel de hormonas sexuales, especialmente en posmenopausia se reduce la masa osea

• Debido a que la resorción de los osteoclastos supera al deposito de osteoblastos

• En la vejez

• La pérdida por resorción es mas rápida que la ganancia

• Hay 2 efectos principales del envejecimiento:

• La perdida de masa:

• Resultado de la desmineralización
• La perdida de Ca
• Pérdida de minerales de la MO
• Comienza desde los 30 en mujeres, acelera en 45 años (disminuye los niveles de estrógenos)

• Pérdida de 30% del calcio a los 70 años
• Disminuye 8% de su masa cada 10 años

• En los varones la pérdida de calcio comienza a los 60 años

• Pierde el 3% cada 10 años

• La fragilidad:

• Resultado de la disminución de la síntesis proteica
• La pérdida deja huesos frágiles y con susceptibilidad a fracturas
• En algunos ancianos:

• La síntesis de fibras colágenas disminuye

• Por la menor producción de hormona de crecimiento
• Incrementa la susceptibilidad a las fracturas, pérdida de masa osea

• Conlleva a deformidades, dolor, disminución de la estatura corporal y pérdida de piezas dentales

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