domingo, 13 de febrero de 2011

La arquitectura del hueso

INTRODUCCIÓN

Podemos distinguir 2 tipos de hueso:
-         Hueso Compacto (80% esqueleto): propio de la “cortical”, que tapiza el hueso.
-         Hueso esponjoso o trabecular.

Las principales diferencias entre ellos son:
-         Porosidad: 50-90% en esponjoso, frente al 10% el compacto.
-         Estructura: disposición de los sistemas laminares.
-         Área de superficie: 20 veces mayor el área del esponjoso.
-         Actividad metabólica: 8 veces mayor el esponjoso.

La composición físico-química de ambos es similar. El hueso Esponjoso, con la edad, se hace más poroso, más frágil. Por ello, en la osteoporosis, se debilita, lo que a su vez facilita en ancianos (y enfermedades como desnutrición...en jóvenes), da lugar a fracturas. Las más frecuentes son las de muñeca, también cadera y vértebras: típicas del hueso osteoporótico (y es por fragilidad del esponjoso). Es tan importante que la OMS declaró la “década del hueso” (2000-2010), para abordar éste problema.

En las zonas de carga, el hueso trabecular se espesa, hay menor porosidad, se especializa para soportar fuerzas; p.e. sustentáculum tali del calcáneo.

Hueso cortical

-         Osteona: sistema de Havers. Laminillas concéntricas en torno a conducto de Havers (por ahí discurren vasos y nervios. 8-15 laminillas de la osteona.
-         También laminillas intersticiales: “brechas”. A su vez rodeadas por:
-         Sistema laminar circunferencial externo,
-         Por la parte periférica: periostio.
-         Por la central: endostio (con venas medulares).
-         Cavidad medular central y sinusoides.
-         Arteria nutricia y ramas arteriolares periféricas.
-         Conductos de Volkman: une sistemas haversianos, de manera transversal.

Sistemas Haversianos:

1.      Conducto de Havers: tapizado de osteoblastos con capilar, fibra nerviosa y células progenitoras perivasculares.
2.      Laminillas concéntracas de la osteona.
3.      Laminillas intersticiales.
4.      Exteriores celulares de los osteocitos (canales calcóforos). En OP pueden estar vacíos.

Si hacemos un corte transversal del hueso laminar ó maduro:
-         Lagunas con hueso neoformado.
-         Canal de Volkman.
-         Línea de cemento.
-         Periostio.

Hueso trabecular

-         Osteoide (matriz hipomineralizada).
-         Osteoblastos activos e inactivos (células revistiendo).
-         Osteocitos.
-         Osteoclastos.
-         Trabéculas.
-         Espacios medulares con grasa y células hematopoyéticas.
-         Fragilidad en ancianos.

Tiene grasa intramedular: la médula ósea roja pasa a médula gris.


CRECIMIENTO DE LOS HUESOS

-         Crecimiento en anchura:
-         Aposición de láminas óseas subperiósticas circunferenciales.
-         Aposición diafisaria.
El periostio se engruesa por la parte externa, y se adelgaza por la interna. Aposición de capas del periostio durante el período de crecimiento 18-21 años.

-         Crecimiento en longitud:
-         Surco de Ranvier: con fibroblastos, condrocitos y células de tipo osteoblástico cercanas a la metáfisis.
-         Manguito óseo pericondral (anillo pericondral de Lacroix): malla de colágeno imbricado en la porción fibrosa del surco.

La metáfisis está muy vascularizada. Ahí llegan los condrocitos, a esa zona vascular. Existe aporte de calcio y otros iones con la sangre. Favorece 1º la calcificación y 2º la osificación. En los niños son frecuentes las infecciones: osteomielitis en metáfisis, por la gran vascularización.

La fisis es una zona muy sensible (a traumatismos, radiaciones...), debe tener un medio de sujeción conectivo... es el surco de Ranvier.

Importante:
-         Distinta fertilidad de los cartílagos de crecimiento. P.e. el fémur tiene más fértil la fisis distal.
-         Distinto también entre miembros, distinto superior e inferior.

En el MI lo más fértil es lo que se acerca a la rodilla.
En el MS, lo más fértil es lo que se aleja del codo.

Entre los 18 y 21 años se cierra la última: radio distal.

Aparato de crecimiento

-         Factores de crecimiento:
-         Bioquímicos: hormonas, vitaminas, factores locales (IL, TGFb, prostaglandinas).
-         Mecánicos: agentes  físicos.
-         Vasculares.
-         Enfermedades crónicas.
-         Trastornos nutritivos.
-         Biomecánica: núcleos epifisarios y apofisarios.
-         Ley de Delpech (ley de crecimiento): las zonas del cartílago sometidas a compresión, se produce un aumento óseo; hay acortamiento. En la zona convexa, sometida a tracción, se produce alargamiento. Así, las epífisis, sometidas a fuerzas de compresión, re orientan las trabéculas óseas de manera que resisten mejor la carga. Peor la rotación y muy mal el cizallamiento. En las apófisis (p.e. los trocánteres), se somete a acción de tracción. En la diáfisis, fuerzas flexoras.
-         Ley de Wolff: en la zona de compresión habrá crecimiento, y en la de tracción se adelgaza.
-         Hermman Von Meyer (1815-1892): describió haces trabeculares de carga.



FISIOLOGÍA ARTICULAR

Clasificación

-         Sindésmosis: articulación tibio-peroneo-astragalina.
-         Sincondrosis: uniones costales, huesos del cráneo.
-         Sinostosis: uniones óseas.
-         Sínfisis: uniones fibrosas.
-         Articulación sinovial: cámara, con líquido, que se mueve en los 3 ejes (o en 2...).

Desarrollo

-         Entre la 4ª y 8ª semana.
-         1º en MMSS.
-         Autodeterminación genética.
-         Evento programado bioquímico.
-         Digitación y cavitación: apoptosis.

Función

-         Soporte estructural.
-         Movimiento.
-         Sistema mecánico de cargas.

Anatomía

-         Cápsula fibrosa.
-         Membrana sinovial (sinoviocitos):
-         Tipo A: macrófagos.
-         Tipo B: síntesis de hialuronato.
-         Cartílago articular y ligamentos.

Conceptos generales

-         El cartílago es anaerobio, no está vascularizado, ni inervado.
-         La articulación es un tejido viscoelástico: se deforma, pero rápidamente recupera su forma.
-         La superficie articular: convexa siempre mayor que la cóncava.
-         Su grosor varía de una articulación a otra, y aun dentro de la misma.
-         Su coeficiente de fricción es muy bajo (la cuarta parte de 2 bloques de hielo).


CARTÍLAGO ARTICULAR

-         Células: 2x105 / mm.
-         Sustancia intercelular:
-         Fibras de colágeno de grosor y orientación variables (Bennenghoff). Anclan firmemente el cartílago al hueso subcondral.
-         Hiperhidratada: 80% agua + proteoglicanos.

Es avascular, aneural y alinfático, y en él se pueden distinguir varias capas:
1.      Zona superficial: células aplanadas y paralelas a la superficie articular.
2.      Zona transicional: células redondas, agrupadas; posee más proteoglicanos.
3.      Zona radial: alto contenido en proteoglicanos.
4.      Zona calcificada: células similares a la zona radial.

El líquido sinovial: no coagula, no tiene fibrinógeno. Se encarga de la lubricación del cartílago:
-         Por capa límite.
-         Por película de fluido.


FISIS

Permite el crecimiento en longitud, por aposición de capas de cartílago. Tiene la siguiente arquitectura: (de la epífisis a la metáfisis)

1.      Germinal o células en reposo.
2.      Proliferativa “en pila” de moneda.
3.      Hipertrófica (células vacuoladas).
4.      Calcificada.
5.      De invasión vascular.
6.      Osificación.