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TEMA 7: “TEJIDO ÓSEO. ESTRUCTURA.
COMPONENTES. OSIFICACIÓN.
CRECIMIENTO. OSTEONA.”
Forma el esqueleto de todos los vertebrados, a partir de los peces óseos. Es el tejido que forma los huesos, tiene como funciones, proteger a los órganos blandos (sistema nervioso central) y sirve como punto de apoyo a las contracción muscular (músculo + hueso = aparato locomotor) es un tejido compuesto por células y MEC, esa MEC tiene depósitos minerales y contribuye a que el tejido sea más duro (de todo el organismo). En una clasificación macroscópica:
- TEJIDO ÓSEO COMPACTO: constituido por tejido continuo
- TEJIDO ÓSEO ESPONJOSO: es un tejido formado por espinas de tejido óseo que deja huecos entre ellas microscópicamente visibles y esos huecos suelen estar ocupados por médula ósea roja.
Todos los huesos del organismo, están constituidos por tejido óseo compacto y tejido óseo esponjoso. En microscopia, el tejido óseo compacto no deja huecos mientras que el esponjoso se sigue alternando el tejido óseo y la médula ósea roja.
TIPOS DE HUESOS: todos constituidos por tejido óseo.
- HUESOS LARGOS: son las extremidades, como por ejemplo, los dedos. Presentan dos extremos ensanchados que reciben el nombre de EPIFISIS, están unidas por una estructura cilíndrica llamada DIAFISIS, con una cavidad en el centro (cavidad diafisiaria). Solo cuando el hueso crece entre las dos epífisis y la diáfisis hay una placa de cartílago llamado METÁFISIS, y en los extremos de las epífisis, hay cartílago articular. En el interior de las epífisis, hay tejido óseo esponjoso, el exterior es tejido óseo compacto. En la diáfisis hay en el exterior, tejido óseo compacto, en la cavidad, es de contenido variable, en los humanos hay en primer lugar médula ósea roja sola, que se trasforma en médula ósea amarilla que e básicamente tejido adiposo, en las aves la cavidad está vacía. Todos los huesos largos están protegidos, excepto en la zona del cartílago articular , por una capa de tejido conjuntivo especial llamado PERIÓSTIO, que es histológicamente idéntico al pericóndrio, constituido por una capa de conjuntivo fibrosos externa, y una capa celular interna, donde abundan las células mesenquimales y los vasos sanguíneos , las diferencias son:
•..1 el lugar donde están: el pericóndrio está en el conjuntivo y el periostio en el óseo.
•..2 que en el periostio las células mesenquimales están predeterminadas para dar células del tejido óseo.
A demás tapizando la cavidad diafisaria, hay una capa, el ENDOSTIO, que es equivalente a la capa celular del periostio, cada una de las espinas óseas de la epífisis está rodeada de endosito.
- HUESOS CORTOS: se encuentran en las vértebras, se caracterizan por estar rodeados de periostio, debajo del tejido óseo compacto y el interior de ambos estará relleno de tejido óseo esponjoso con espinas recubiertas de endosito y médula ósea roja en el hueco.
- HUESOS PLANOS: se encuentra en el cráneo, el omoplato o las caderas, se caracterizan por estar rodeados de periostio, debajo del tejido óseo compacto y el interior de ambos estará relleno de tejido óseo esponjoso con espinas recubiertas de endosito y médula ósea roja en el hueco.
COMPONENTES DEL TEJIDO ÓSEO:
Son las células y la matriz extracelular (MEC). Hay tres tipos de células:
- OSTEOBLASTOS F 0E 0 son células óseas inmaduras.
- OSTEOCITOS F 0E 0 son células óseas diferenciadas.
- OSTEOCLÁSTOS F 0E 0 son células óseas capaces de destruir hueso.
En la MEC hay compuestos orgánicos y otro compuesto inorgánico:
- COMPONENTE ORGÁNICO F 0E 0 con proteínas estructurales o adhesivas y sustancia amorfa.
- COMPONENTES INORGÁNICO F 0E 0 son los cristales de calcio.
Podemos encontrar dos tipos de tejido óseo:
TEJIDO ÓSEO NO LAMINAO o INMADURO F 0E 0 es el que se acaba de formar, se caracteriza porque todos los componentes del hueso están al azar, es el primer tejido óseo que se forma, siempre va a ser sustituido por TEJIDO ÓSEO LAMINAR o MADURO con un patrón de ordenación.
LAS CÉLULAS:
Están siempre en un proceso de formación y destrucción continua, en el desarrollo embrionario predominan los procesos de formación, en la edad adulta hay un equilibrio, y en la vejez, predominan los procesos
- Orgánicos: son los responsables de la resistencia del tejido a la tracción.
- Inorgánicos: son los responsables de la dureza del tejido.
Para que el hueso funcione, necesita por igual ambos componentes, en ausencia del orgánico el hueso sería duro pero quebradizo y sin el inorgánico, no habría dureza.
Dentro del componente orgánico: podemos encontrar.
- proteínas fibrosas F 0E 0 como es el colágeno tipo I , este es el más abundante dentro del componente orgánico de la MEC , polimeriza formando fibras de diámetro homogéneo y esta relacionado con los depósitos de minerales de la MEC.
- proteínas adhesivas F 0E 0 como son la OSTEOCALCINA, que sirve para unir el mineral al colágeno, OSTEONECTINA, que sirve para unir componentes de la MEC con receptores de la membrana celular.
En este tejido la sustancia amorfa es muy escasa.
Dentro del componente inorgánico: podemos encontrar.
Muchos minerales, un 99% son cristales de HIDROXIAPATITA que son cristales de calcio y fósforo. Las células del óseo no sintetizan el componente inorgánico, sino que lo extraen de la sangre, regula la cantidad de mineral que se deposita en el hueso, por vías sanguínea puede captar calcio y fosfato, que pasa al interior de la célula, aquí son dirigidos a la mitocondria y allí se forman pequeños cristales de hidroxiapatita, esos cristales salen al citoplasma y son exportados a la MEC de manera que las vesículas actúan como núcleos de cristalización, se rompe la vesícula de MP donde hay abundantes canales cálcicos de manera que la vesícula actúa como núcleo de cristalización, se rompe la vesícula e interacciona con el colágeno.
FORMACIÓN DEL HUESO:
Se puede formar de dos maneras:
- OSIFICACIÓN INTRAMEMBRANOSA F 0E 0 por el cual el mesodermo o tejido conjuntivo primitivo se trasforma en tejido óseo. Es el característico de los huesos planos, antes de hacer hueso plano, la zona está ocupada por mesodermo y se trasforma en el tejido óseo. El tejido mesenquimal que se va a trasformar presenta un aumento de la irrigación sanguínea , este aumento influye en que las células indiferenciadas pasan a ser osteoblastos, la diferencia entre las células mesenquimales y los osteoblastos son, el tipo de síntesis que realizan (la célula mesenquimal sintetiza MEC del mesodermo mientras que los
osteoblastos sintetizan MEC del óseo, y a demás regulan el depósito de calcio). Los primeros osteoblastos son especiales, en el sentido de que no hay tejido óseo previo, sintetizan MEC ósea alrededor de ellos, se van trasformando en osteocitos, en zonas del mesenquima aparecen espinas óseas dispersas por este motivo, esas espinas vana servir de referencia a otros osteoblastos, que se apoyan sobre espinas y comienzan la síntesis de MEC ósea, primero en dirección al tejido óseo y luego todo alrededor de la célula, pasando a osteocitos. Puede ocurrir que:
- Toda la zona mesenquimal se trasforme en tejido óseo, entonces dará un tejido óseo compacto.
- Que la osificación se pare antes de que se trasforme todo el mesenquima en tejido óseo, aquí el mesenquima no osificado se convierte en médula ósea roja y sería un tejido óseo esponjoso.
En cualquiera de los dos casos, la zona más externa no se osifica, se diferencia en periostio.
- OSIFICACIÓN ENDOCONDRIAL F 0E 0 consiste en la sustitución de un tejido cartilaginoso previo por un tejido óseo. Es propia de los huesos largos y los huesos cortos, se caracteriza porque en los lugares donde va a haber hueso se forma primero un molde de ese hueso constituido por cartílago hialino (pero en menor tamaño, en esa sustitución de cartílago hialino por tejido óseo, hay crecimiento del hueso) que acaba siendo destruido y aparece tejido óseo.
- La sustitución : el molde del cartílago es macizo, sin cavidades, y va creciendo hasta que llega un momento en que las células del cartílago no le llegan nutrientes, se inicia la osificación en el centro de la diáfisis y su primer síntoma es la degeneración y muerte de los condrocitos en ese centro, esa zona se llama CENTRO DE OSIFICACIÓN PRIMARIO, la muerte de los condrocitos determina que la zona de pericóndrio situada en el centro de osificación primario, se trasforme en periostio de manera que ese periostio forma un pequeño anillo que rodea externamente el centro de osificación (proceso de osificación intramembranoso), se produce una entrada de vasos sanguíneos, desde el periostio hacia el interior de la diáfisis, que arrastra a las células mesenquimales del periostio y esas células mesenquimales aprovechan los restos de la MEC del cartilaginoso, se apoyan sobre ellos, se trasforman en osteoblastos y comienzan a sintetizar MEC del óseo, este proceso avanza y en la zona periférica, la osificación es más intensa, de manera que se forma tejido óseo compacto, que se pega al anillo óseo que se formo antes, de manera que no es posible distinguir los dos tipos de tejido óseo. En el centro de la
que podemos distinguir varias zonas, la zona más cercana al centro de la osificación secundaria está constituido por condrocitos pequeños en los que no se aprecian divisiones mitóticas, a continuación hay una zona donde los condrocitos están en una elevada división mitótica, debajo hay una zona de hipertrofia donde los condrocitos aumentan de tamaño y la MEC cartilaginosa se calcifica, la zona próxima a la diáfisis es de condrocitos muertos y MEC calcificada y apoyándose sobre ella osteoblastos que sintetizan MEC ósea. El hueso que se forma a partir de la metáfisis, es esponjoso, la zona de debajo del periostio , el tejido óseo esponjoso continúa la osificación y pasa a tejido óseo compacto, en la parte central, el esponjoso se reabsorbe y esa parte central queda convertida en médula ósea roja, que luego pasará a médula ósea amarilla que se continua con la que había en la diáfisis, mediante este proceso, el hueso crece en longitud, los huesos largos a demás de crecer en longitud por la metáfisis, se acompañan de un crecimiento en espesor, que se realiza a partir del periostio de manera que este tejido va depositando capas de hueso entre su capa celular y el tejido óseo, se solo se da ese proceso sucedería que tendríamos un hueso casi macizo, por ello el mismo tiempo se reabsorbe hueso en la zona que contacta con la cavidad de la diáfisis de esa manera se puede mantener un espesor adecuado del tejido óseo esponjoso de la diáfisis, si en el hueso embrionario predominan los procesos de osificación del periostio sobre los de descalcificación interna, el resultado es que el espesor de la pared del hueso aumenta, si predomina la descalcificación ocurre lo contrario. Cuando la pared es equilibrada, es que los dos procesos están equilibrados, así se puede aumentar el diámetro de la diáfisis, sin variar el espesor del tejido óseo compacto, el crecimiento de las epífisis es simultáneo al de las diáfisis, el periostio de las epífisis puede producir cartílago articular hacia el cartílago preexistente y como ocurría en la diáfisis, va depositando capas de tejido óseo entre su capa celular y el tejido ósea preexistente, al mismo tiempo las capas más internas, se reabsorben y también se forma tejido óseo esponjoso a parte de médula ósea, así la epífisis queda constituida como tiene que ser. En los huesos cortos y en los huesos planos se deposita de tejido óseo en el periostio y la reabsorción parcial del hueso en el centro para mantener constante el tejido óseo esponjoso. Cuando termina un proceso de osificación. El hueso resultante, es un hueso inmaduro o no laminar, ese hueso no laminar va a ser sustituido por un hueso laminar o maduro (en un proceso lento). La destrucción del hueso existente, es microscópica y secuencial, esto afecta tanto al tejido óseo compacto como al tejido óseo esponjoso, pero el grado de ordenación es mucho mayor en el tejido óseo compacto. En el tejido óseo esponjoso simplemente la remodelación consiste en que las células nuevas que se forman tienden a colocarse en filas y las fibras de colágeno tienden a colocarse paralelas, en cambio en el compacto este donde este, la remodelación del hueso, desde el hueso no laminar a hueso laminar, conlleva a que se formen
en ese tejido óseo compacto, unas estructuras microscópicas visibles llamadas OSTEONAS, son la unidad morfológica y funcional del hueso compacto laminar o maduro, son cilindros de destrucción y paralelos al eje de la diáfisis, la llevan a cabo los osteoclastos, una vez formado el cilindro se llena de un tejido óseo conjuntivo primitivo (poco diferenciado) y su interior a demás es ocupado por uno o dos vasos sanguíneos y algún nervio, esa cavidad se rellena de tejido óseo de forma ordenada, que se coloca una fila de osteoblastos que rodea la cavidad periféricamente y forman una lámina de tejido óseo, nueva soleadas de osteoblastos van a depositarse periféricamente empujando la primera oleada hacia el centro, de manera que tenemos matriz de óseo, fila de osteocitos alternos…. A demás de todo esto, las fibras de colágeno que hay en la MEC ósea se disponen paralelas entre si, este proceso es paulatino hasta que el conjuntivo del hueso compacto está constituido por osteona exclusivamente. Las osteonas son estructuras cilíndricas con una pequeña cavidad en el centro, a esa cavidad se le llama CONDUCTO DE HAVERS y por ese conducto circula al menos un vaso sanguíneo y algún nervio, alrededor de ese conducto de Havers se colocan de forma alterna, laminillas de MEC ósea y filas de osteocitos, esos osteocitos se comunican entre ellos por prolongaciones, en las diáfisis de hueso largos los conductos de Havers, su eje más largo es paralelo al eje más largo de la diáfisis, a demás los conductos de Havers de osteonas distintas se comunican entre si por canales, cuyo eje mayor es perpendicular a los conductos de Havers, que son los CANALES DE VOLKMANN que también se recorren por vasos sanguíneos y nervios.
Para que se pueda producir la forma del hueso se debe de dar que los procesos de remodelación predominen en algunas zonas mientras que en otras zonas debe predominar los procesos de absorción esto se denomina PROCESOS DE MORFOGÉNESIS están controlados genéticamente y también influye la inserción de los músculos en el hueso que se producen al mismo tiempo que el hueso crece.
La remodelación puede ser:
- Anatómica F 0E 0 que afecta a todo el hueso y mantiene la forma
- Histológica F 0E 0 poco a poco el hueso no laminar es transformado en laminar, se realiza destruyendo el tejido óseo formado por osteoclastos y sustituyéndolo por óseo nuevo.
La remodelación afecta a todos los tejidos óseos, en el esponjoso es menos evidente, en los tejidos óseos compactos es más evidente. En el hueso compacto siempre hay un porcentaje de osteonas que se están destruyendo, los osteoclastos destruyen las osteonas de forma incompleta sobre el agujero de osteoclastos se forma una nueva osteona pero es nueva osteona no coincide con la anterior de manera que en la fase 2 hay restos de la antigua osteona (es un ciclo), cuando hay varios procesos de estos, un hueso compacto va a estar constituido por un conjunto de osteonas y un sistema de laminillas incompleto que corresponde a osteonas viejas, se les llama
