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TEJIDO ÓSEO
Características del tejido óseo
- Es uno de los tejidos que derivan del conjuntivo.
- Es un tejido duro, sólido, muy poco flexible y muy ligero.
- Es resistente a la tracción, a la compresión y a la torsión.
- Es un tejido vivo y muy dinámico.
- Está muy irrigado y está en constante remodelación.
- Se adapta a modificaciones metabólicas o mecánicas.
- Tiene una alta tasa de regeneración.
Funciones del tejido óseo
- Soporte mecánico o estructural: forman estructuras duras que protegen a los órganos internos del organismo: la caja torácica, el cráneo, la columna vertebral, etc. Dentro de los huesos largos se encuentra la médula ósea.
- Locomoción:forma el esqueleto que da soporte al cuerpo y contribuye junto con los músculos a la movilidad.
- Reserva de calcio y fósforo en el organismo: esta función está relacionada con la dinámica constante del hueso en la que expulsa o absorbe calcio.
Clasificación de los huesos
- Largos: fémur, tibia, peroné, cubito, radio…
- Planos: principalmente los huesos del cráneo.
- Irregulares: vértebras.
Estructura macroscópica de los huesos
A nivel morfológico se distinguen las extremidades distales del hueso (epífisis) y la parte central (diáfisis). Las zonas intermedias entre las epífisis y la diáfisis son las metáfisis.
El hueso tiene un componente periférico llamado hueso compacto. La parte interna está formada por una red de espículas o trabéculas que se denomina hueso esponjoso.
En la parte central de la diáfisis hay una cavidad hueca llamada cavidad medular. En ella hay tuétano y médula ósea roja, la que rellena todos los espacios entre las espículas del hueso esponjoso. La médula ósea roja se forman todas las células sanguíneas, por lo que tiene gran irrigación.
Recubriendo al hueso externamente por la parte de las epífisis hay cartílago articular.
Hay dos capas de tejido conjuntivo asociadas al hueso:
- Periostio: aparece por fuera del hueso
- Endostio: aparece por dentro del hueso, recubriendo la parte interna del hueso compacto y las espículas.
Hay vasos sanguíneos que penetran por la parte de la diáfisis y otros por la epífisis.
- Matriz ósea. Cada componente le confiere una serie de características.
- Componentes orgánicos: constituye el 35% de peso en seco y le otorga resistencia a la tracción. Si eliminamos los componentes orgánicos, el hueso se vuelve tan frágil como la porcelana. Sus componentes son:
- Fibras (90%): principalmente colágeno tipo I, y otros asociados como el tipo V y el tipo VII. En la enfermedad de los huesos de cristal (osteogénesis imperfecta) hay una mutación en los genes del colágeno, lo que hace que los huesos sean realmente frágiles.
- Sustancia fundamental (10%): formada por:
- GAGs: ácido hialuronico, condroitín sulfato y queratán sulfato (más cortas que en otros tejidos).
- Glucoproteinas: osteopontina (proteína que se encarga del anclaje de las células a la MEC, por lo que es análoga a la fibronectina), osteonectina (encargada del anclaje de las fibrillas de colageno al componente inorgánico de la MEC, la hidroxiapatita) y osteocalcina (tiene afinidad por el calcio, por lo que esta encargada de acumular calcio en determinadas regiones de la MEC, contribuyendo a su cristalización dentro de la MEC)
- Componentes inorgánicos: constituyen el 65% de peso en seco y le otorga dureza. Si eliminamos los componentes inorgánicos el hueso adquiere un aspecto de goma. El fosfato cálcico aparece en forma de hidroxiapatita y formando cristales de un tamaño más o menos prismático (3x25x40 nm). Los primas aparecen intercalados en de la estructura del colágeno, específicamente en las regiones donde aparecen huecos en la estriacion del colageno.
¿Cómo se produce la mineralización de la MEC? El osteoblasto sintetiza ambos componentes, quedando rodeado por ellos. Los osteoblastos son capaces de acumular calcio y fosfato. El calcio se acumula en las mitocondrias, y posteriormente pasa al citoplasma donde se forman unas vesículas con una gran concentración de calcio. El calcio se expulsa de la célula en vesículas llamadas vesículas de la matriz. Las vesículas poco a poco se van acumulando en la zona de mineralización y poco a poco se van adosando.
Estructura histológica del tejido óseo
El hueso se clasifica según su grado de desarrollo:
Hueso primario (no laminar): su característica principal es que las fibrillas de la MEC están desordenadas. Es el hueso que se forma en el embrión, siendo luego sustituido por el hueso maduro.
Hueso secundario o maduro (laminar): las fibrillas de colágeno aparecen ordenadas en la MEC, formando una serie de estructuras laminares de laminillas, dentro de las cuales la orientación de las fibras de colageno es homogénea. Puede aparecer organizado de dos maneras:
- HUESO COMPACTO: se organiza formando osteonas, unas estructuras características formadas por hueso laminar que tienen una serie de componentes muy característicos, desde dentro hacia fuera:
- Conducto de Havers: conducto central que tiene vasos sanguíneos de diferentes calibres y nervios.
- Endostio: tejido conjuntivo muy laxo que incorpora fibroblastos, fibras de colágeno y células indiferenciadas formadoras de hueso (células osteoprogenitoras).
- Osteoblastos: van a sintetizar MEC. Una parte de la célula está en contacto con el endostio y otra con la MEC que están sintetizando. Sintetizan una matriz ósea en la que las fibrillas de colágeno tienen una disposición homogénea alrededor del conducto de Havers.
- Osteoclastos: asociados a la superficie del hueso.
- Osteocitos: con proyecciones citoplasmáticas hacia ambos lados. Hay varias capas de osteocitos, cada una de ellas va a definir una nueva laminilla con una disposición distinta a la anterior.
- Línea de cemento: delimitación externa del conjunto de la osteona que se corresponde con el límite de las laminillas.
¿Cómo se forman las osteonas? Empiezan a crecer por fuera, por la línea de cemento. Las osteonas más o jóvenes tienen conductos de Havers muy grandes, y viceversa. No son estructuras fijas, si no que son muy dinámicas. Cuando el organismo requiere calcio, los osteoclastos degradan la matriz del hueso y empiezan a comerse el hueso, degradando la osteona de manera irregular. Hay osteonas incompletas que formaban parte de una osteona primitiva y que luego fueron degradadas por una parte, donde se formaron otras nuevas. Estas estructuras reciben el nombre de sistemas instersticiales.
¿Cómo se organiza el hueso compacto?
- Periostio: con células osteoprogenitoras asociadas.
- Sistema circunferencial externo: sistemas de laminillas que rodean toda la estructura del hueso y que tienen osteocitos anclados.
- Osteonas
- Sistema circunferencial interno: sistema de laminillas que rodea a la estructura del hueso por dentro, tapizando el endostio, el que tapiza el interior del conducto de Havers y el tejido conjuntivo esponjoso.
- Vasos sanguíneos.
- Conducto de Volkmamm: conductos transversales que ponen en contacto los conductos de Havers.
- HUESO ESPONJOSO: formado por laminillas concéntricas de MEC que van creciendo por aposición externa. No tienen conducto de Havers interno, sino espículas de hueso. La nutrición de las células se produce a través de la cavidad medular.
Proceso de síntesis del hueso: osificación
- Osificación intramembranosa: típica de los huesos planos del cráneo.
El hueso se forma a partir de las células embrionarias del mesénquima, que empiezan a diferenciarse en células osteoprogenitoras. Estas forman una especie de masa celular (blastema óseo), proliferan, aumenta el tamaño del blastema y se convierteren en osteoblastos, que van a sintetizar MEC. Se crea hueso en forma de espinas (hueso primario no laminar) donde las células del interior se convierten en osteocitos. Discurren una serie de vasos sanguíneos alrededor de las estructuras óseas que se están formando. Se forma así un hueso primario que se va a ir sustituyendo por hueso secundario.
- Osificación endocondral: típico de los huesos largos y se origina a partir de un molde de cartílago.
Durante el desarrollo embrionario, lo primero que se forma es una estructura con forma de hueso pequeñito formado por cartílago hialino. El molde crece tanto por aposición como por crecimiento intersticial. Cuando llega a un tamaño determinado, en el molde empiezan a ocurrir varios fenómenos.
En la parte central, se produce la hipertrofia de los condrocitos, que aumentan su tamaño. En este proceso, los condrocitos van a acumular glucógeno y calcio. El molde sigue creciendo, las células de la zona central aparecen hipertrofiadas y en un momento dado liberan el calcio hacia la MEC, por lo que se va a calcificar. No va a permitir que lleguen los nutrientes a los condrocitos, por lo que estos mueren.
A continuación, el pericondrio de la zona central se transforma en periostio, donde van a proliferar células osteoprogenitoras hasta transformarse en osteoblastos, los que van a sintetizar hueso. Se forma así un anillo en la zona central que se llama collar o anillo óseo.
Acompañando al periostio y a las células del hueso van a aparecer vasos sanguíneos. En la zona donde se ha formado el collar, las células que están muertas van a ser invadidas por células que provienen del collar óseo. Estas células van a formar hueso esponjoso, y los huecos de dicho hueso van a ser invadidos por otras células que son las hematopoyéticas. Estas células van a formar la médula ósea roja, formándose el centro de osificación primario.
