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Los pulmones eliminan el dióxido de carbono mientras la sangre capta oxígeno. El dióxido de carbono pasa de la sangre a los alveolos y se expulsa con el aire. Es el producto metabólico más abundante. Los riñones eliminan del plasma sustancias que las células ya no necesitan, como la urea, el ácido úrico, iones y agua. Primero filtran una gran cantidad de plasma a través de los glomérulos hacia los túbulos renales, reabsorbiendo sustancias necesarias como glucosa, aminoácidos, agua y iones. La mayoría de las sustancias innecesarias, especialmente productos metabólicos como la urea y la creatinina, se reabsorben mal y pasan a la orina. El aparato digestivo elimina el material no digerido y algunos productos metabólicos en las heces. El hígado desintoxica fármacos y productos químicos ingeridos, secretando muchos de estos residuos en la bilis para su eliminación en las heces
Regulación de las funciones corporales
El sistema nervioso regula las funciones corporales. Está compuesto por tres partes: la aferencia sensitiva, el sistema nervioso central (integrador) y la eferente motora. Los receptores sensitivos detectan el estado del cuerpo y su entorno. Por ejemplo, los receptores de la piel detectan el tacto, los ojos proporcionan visión y los oídos son órganos auditivos. El sistema nervioso central incluye el cerebro y la médula espinal. El cerebro almacena información, genera pensamientos, crea ambición y determina las reacciones del cuerpo. Luego, transmite señales a través de la eferente motora para ejecutar los deseos del sujeto. El sistema nervioso autónomo, o vegetativo, funciona a nivel subconsciente y controla muchas funciones de órganos internos, como la función cardíaca, los movimientos digestivos y la secreción de glándulas.
Protección del cuerpo
Sistema inmunitario: Protege contra patógenos como bacterias, virus y parásitos. Incluye leucocitos, células tisulares derivadas de leucocitos, el timo, los nódulos linfáticos y vasos linfáticos. Funciones:
- Evidencia de células y sustancias extrañas nocivas.
- Destrucción de invasores por fagocitosis o mediante linfocitos sensibilizados o proteínas especializadas (por ejemplo, anticuerpos). Sistema tegumentario: Cubre, amortigua y protege los órganos internos. Define la frontera entre el cuerpo y el exterior. Funciones:
- Regulación de la temperatura.
- Excreción de residuos.
- Interfaz sensorial. La piel representa aproximadamente el 12-15% del peso corporal.
Reproducción
La reproducción, aunque no siempre se considera homeostática, contribuye a la homeostasis al generar nuevos seres que reemplazan a los que mueren. Esto puede parecer un uso excesivo del término, pero demuestra que toda la estructura corporal está organizada para mantener el automatismo y la continuidad de la vida.
Sistemas de control del organismo
El cuerpo humano posee miles de sistemas de control, algunos muy complejos, como los genéticos que regulan las funciones intracelulares y extracelulares. Otros sistemas controlan las funciones de órganos específicos, mientras que otros coordinan la interacción entre órganos, como el aparato respiratorio y el sistema nervioso que regulan el dióxido de carbono en el líquido extracelular. El hígado y el páncreas controlan la glucosa en el hígado y los riñones regulan el hidrógeno, sodio, potasio, fósforo y otros iones en el líquido extracelular.
Ejemplo de mecanismo de control:
Regulación de oxígeno y dióxido de carbono en el líquido extracelular El oxígeno es esencial para las reacciones químicas celulares, por lo que el organismo tiene un mecanismo especial para mantener una concentración constante de oxígeno en el líquido extracelular. Esto depende de la hemoglobina en los eritrocitos, que se combina con el oxígeno a medida que la sangre pasa por los pulmones. La sangre libera oxígeno a los tejidos según su concentración. Si hay mucho oxígeno, la sangre lo retiene; si hay poco, lo libera para equilibrar la concentración. Esta regulación se basa en las propiedades químicas de la hemoglobina, conocida como función amortiguadora de oxígeno. El dióxido de carbono, producto de las reacciones celulares, se regula de forma diferente. Si se acumula en los tejidos, las células no reciben oxígeno. Afortunadamente, una concentración alta de dióxido de carbono en la sangre estimula la respiración,
aumentando la expiración y eliminando el exceso. Este
proceso continúa hasta que la concentración vuelve a la
normalidad.
Regulación de la presión arterial
La presión arterial se regula por varios sistemas. Los barorreceptores, ubicados en las arterias carótidas y aórtica, son un ejemplo de control rápido. Estos receptores se estimulan cuando la pared arterial se estira debido a la presión arterial elevada. Cuando la presión arterial es alta, los barorreceptores envían señales nerviosas al bulbo raquídeo, inhibiendo el centro vasomotor. Esto reduce los impulsos del sistema nervioso simpático al corazón y los vasos sanguíneos. La disminución de la actividad de la bomba cardíaca y la dilatación de los vasos sanguíneos periféricos aumentan el flujo sanguíneo, lo que lleva a una disminución de la presión arterial y a su regreso a los niveles normales. Por el contrario, una presión arterial baja activa el centro vasomotor, causando vasoconstricción y un aumento de la actividad cardíaca. Estos mecanismos de
Si un factor se desvía de su valor normal, un sistema de control inicia una retroalimentación negativa para devolverlo a ese valor, manteniendo así la homeostasis.
Ganancia de un sistema de control
La eficacia de un sistema de control para mantener las condiciones constantes depende de la ganancia de la retroalimentación negativa. Por ejemplo, si una persona con un sistema de control de la presión arterial defectuoso recibe una transfusión de sangre, su presión arterial puede aumentar de 100 a 175 mmHg. Sin embargo, si el sistema de control está funcionando correctamente, la misma transfusión solo aumentará la presión arterial en 25 mmHg. Esto se debe a que el sistema de control corrige la presión arterial en 50 mmHg, dejando un error de 25 mmHg. La ganancia del sistema se calcula utilizando la fórmula siguiente: Ganancia = corrección/ error. En el ejemplo de los barorreceptores, la corrección es de - mmHg y el error residual de +25 mmHg. La ganancia del sistema es de -50/+25, o -2, lo que significa que un trastorno que altere la presión arterial tiene un efecto de solo un tercio de lo que tendría sin el sistema. Otros sistemas de control fisiológico tienen ganancias mucho mayores. Por ejemplo, el sistema que controla la temperatura interna en un clima frío moderado tiene una ganancia de -33, lo que indica que es mucho más eficaz que el sistema de barorreceptores para controlar la presión arterial. La retroalimentación positiva puede causar inestabilidad e incluso la muerte. La mayoría de los sistemas de control del organismo usan retroalimentación negativa para mantener la estabilidad. Un ejemplo de retroalimentación positiva que causa la muerte es la hemorragia. Si una persona pierde 2 litros de sangre, su corazón no puede bombear eficazmente. Esto reduce la presión arterial y el flujo sanguíneo al corazón, debilitándolo aún más. Este ciclo se repite hasta que la persona muere. Cada ciclo de retroalimentación positiva debilita el corazón. El estímulo inicial provoca más reacciones del mismo tipo. La retroalimentación positiva, a veces llamada «círculo vicioso», puede ser superada por los mecanismos de retroalimentación negativa del organismo, evitando que se desarrolle. Por ejemplo, si la persona del ejemplo anterior tiene una hemorragia de 1 en lugar de 2, los mecanismos normales de retroalimentación negativa que controlan el gasto cardíaco y la presión arterial podrían contrarrestar la retroalimentación positiva, permitiendo su recuperación, como muestra la curva discontinua de la figura 1-4. La retroalimentación positiva a veces es útil. El organismo la usa para la coagulación sanguínea. Cuando se rompe un vaso, se activan enzimas que coagulan la sangre cercana, formando un coágulo que tapona el orificio y detiene la hemorragia. A veces, este mecanismo se descontrola y forma coágulos no deseados, causando ataques cardíacos al bloquear las arterias. El parto también depende de la retroalimentación positiva. Las fuertes contracciones uterinas empujan la cabeza del bebé contra el cuello uterino, estirándolo. Este estiramiento envía señales al
útero, causando contracciones aún más fuertes. El bebé nace cuando las contracciones son lo suficientemente fuertes; si no, se desvanecen y vuelven a comenzar días después. La retroalimentación positiva también genera señales nerviosas. Al estimular la membrana de una fibra nerviosa, los iones sodio entran por los canales de sodio, cambiando el potencial de membrana. Esto abre más canales, lo que provoca un mayor cambio de potencial y así sucesivamente. Una pequeña fuga se convierte en una explosión de sodio que crea un potencial de acción. Este potencial de acción genera una corriente eléctrica que fluye a lo largo de la fibra nerviosa, iniciando nuevos potenciales de acción hasta que la señal llega a su extremo. La retroalimentación positiva forma parte de un proceso global de retroalimentación negativa. Por ejemplo, la coagulación de la sangre es un proceso de retroalimentación positiva que forma parte de la retroalimentación negativa para mantener el volumen normal de sangre. La retroalimentación positiva que provoca las señales nerviosas permite que los nervios participen en los miles de sistemas de control de retroalimentación negativa. Tipos más complejos de sistemas de control: control anterógrado y adaptativo Más adelante, al hablar del sistema nervioso, veremos que contiene muchos mecanismos de control interconectados. Algunos son sistemas de retroalimentación simples, pero otros no. Por ejemplo, algunos movimientos son tan rápidos que las señales nerviosas no pueden viajar desde la periferia al cerebro y de regreso para controlarlos. En estos casos, el cerebro usa el control anterógrado, que hace que se contraigan los músculos apropiados. Las señales de los nervios sensoriales informan al cerebro si el movimiento es correcto. Si no, el cerebro corrige las señales anterógradas enviadas a los músculos la próxima vez que se necesite ese movimiento. Este proceso se repite en movimientos sucesivos, lo que se conoce como control adaptativo, una forma de retroalimentación negativa retardada. En resumen, los sistemas de control de retroalimentación del organismo son complejos y vitales. Una gran parte de este libro se dedica a explicar estos mecanismos esenciales. Variabilidad fisiológica Algunas variables fisiológicas, como las concentraciones de iones, están estrechamente reguladas, mientras que otras, como el peso corporal y la adiposidad, varían ampliamente entre individuos y a lo largo de la vida. La presión arterial, el bombeo cardíaco, el metabolismo, la actividad nerviosa, las hormonas y otras variables cambian a lo largo del día, a medida que nos movemos y realizamos nuestras actividades diarias. Por lo tanto, los valores «normales» reflejan la reacción constante del organismo a las perturbaciones y la variabilidad entre individuos debido a factores como el peso, la dieta, la edad, el sexo, el entorno y la genética. A menudo, las funciones fisiológicas se simplifican centrándose en un hombre delgado, joven y «promedio» de 70 kg. Sin embargo, el hombre estadounidense promedio ahora pesa más de 88 kg, mientras que la mujer promedio pesa más de 76 kg, más que el hombre promedio de los años sesenta. El peso corporal ha aumentado sustancialmente en la mayoría de los países industrializados en los últimos 40 a 50 años.
SURAL
LUMINAL
APICAL
BASAL
TRANSVERSO
CIRCUNFLEJO
MESIAL
OCLUSAL
SUPEROLATERAL
INFEROMEDIAL
De la mitad opuesta del cuerpo. Situado en medio de un conjunto de estructuras. Del lado del cúbito (ulna en latín): hueso medial del antebrazo. Del lado del peroné (fibula en latín): hueso lateral de la pierna. Perteneciente o relativo a la pantorrilla (sura en latín). Orientado hacia la luz de la estructura. Hacia el vértice o ápice. Orientado hacia la base. De lado a lado, atravesado. Doblado alrededor de algo. Más cercano al primer diente incisivo. Ubicado en el plano de cierre de los arcos dentales. Indica hacia la parte cefálica y
alejado del plano mediano. Indica hacia caudal y hacia el plano mediano. Órganos, sistemas y regiones: Las células son las unidades básicas de los organismos. Los tejidos se forman al organizar células y materiales para funciones específicas. Los órganos están compuestos por varios tejidos. Los sistemas son órganos relacionados con funciones comunes. Cada órgano tiene forma, conexiones, relaciones, vascularización e inervación. Los órganos evolucionan a lo largo de la vida, incluyendo el desarrollo embriológico, el crecimiento y el envejecimiento. Los órganos tienen expresiones superficiales o proyecciones sobre la piel. La anatomía de superficie describe este aspecto. Los órganos tienen funciones, ya sea solos o en conjunto. Su forma influye en su función y viceversa (anatomía funcional). Las enfermedades o traumatismos pueden alterar la forma y función de los órganos, lo que lleva a la anatomía y fisiología patológicas Los profesionales de la salud pueden explorar los órganos desde el exterior o mediante métodos artificiales. Los órganos pueden ser resecados, modificados o reemplazados por cirujanos. Se hablará de vías de acceso a los órganos.
Los sistemas anatómicos son:
- Esquelético: huesos y cartílagos para soporte y protección.
- Articular: estructuras que vinculan huesos, permitiendo movimiento.
- Muscular: músculos y tendones que movilizan o fijan partes del cuerpo.
- Digestivo: órganos para la alimentación, desde la masticación hasta la eliminación de desechos.
- Respiratorio: conductos para el aire y pulmones.
- Urinario: órganos que producen, conducen y eliminan la orina.
- Genitales: gónadas, conductos para gametos y órganos sexuales.
- Endocrino: glándulas sin conducto excretor que liberan hormonas.
- Cardiovascular: corazón y vasos sanguíneos que conducen la sangre.
- Linfático: vasos, nodos y órganos relacionados con la linfa.
- Nervioso: estructuras de tejido nervioso, dividido en central y periférico.
- Tegumentario: piel, anexos y tela subcutánea. El cuerpo se divide en regiones externas: cabeza, cuello, tronco, miembros superiores e inferiores. Estas partes se subdividen en regiones de diferentes profundidades: superficiales, profundas o ambas. Algunas regiones superficiales se extienden hacia el interior del cuerpo, teniendo una porción superficial y otra profunda. Las subdivisiones de las regiones se describirán en el desarrollo de cada una. Posición anatómica CATEGORIA TERMINOS DESCRIPCIÓN POSICIÓN ANATÓMICA PLANIMETRÍA EJES DEL CUERPO EJES DEL CUERPO EJES DEL CUERPO PLANOS DE SECCIÓN De pie, mirando hacia adelante, brazos a los lados, palmas hacia adelante, piernas juntas, pies hacia adelante Cilindros, prismas, cubos, pirámides, vértices, caras, ángulos, circunferencias, diámetros, perímetros Eje sagital (anteroposterior, ventrodorsal) Eje longitudinal (craneocaudal, superoinferior) Eje transversal (laterolateral) Planos sagitales Posición de referencia estándar para describir la ubicación de las partes del cuerpo Se utilizan términos y conceptos geométricos para describir formas y tamaños del cuerpo Horizontal, se extiende de adelante hacia atrás a través del cuerpo Vertical, se extiende desde la parte superior del cráneo hasta entre los pies Horizontal, se extiende de lado a lado a través del cuerpo Planos verticales que van de adelante hacia atrás, dividiendo el
superficies internas. Suelen estar colapsadas y carecen de profundidad, con sus paredes en aposición y solo una fina capa de líquido lubricante. Cuando la pared se rompe o hay un exceso de líquido, se convierten en espacios reales, lo cual es anormal. Las bolsas permiten el movimiento libre entre estructuras, especialmente en zonas de fricción. Las bolsas subcutáneas están entre la piel y las prominencias óseas, las subfaciales bajo la fascia profunda y las subtendinosas facilitan el movimiento de los tendones sobre el hueso. Las vainas sinoviales tendinosas son bolsas alargadas especializadas que envuelven los tendones, a menudo en túneles osteofibrosos. Las bolsas a veces comunican con las cavidades sinoviales de las articulaciones. Son difíciles de ver o diseccionar debido a sus membranas serosas finas y transparentes, pero se pueden revelar inyectando líquido coloreado. Las bolsas colapsadas rodean órganos importantes (corazón, pulmones, vísceras abdominales) y estructuras (tendones). Esta configuración se asemeja a un gran balón vacío rodeando una estructura, como un puño (fig. 1-10 B). El puño está rodeado por dos capas del balón vacío, pero no se encuentra dentro de él. Para una comparación más precisa, imagina llenar el balón de agua y luego vaciarlo, dejando su interior húmedo. El corazón está rodeado por el saco pericárdico (pero no en su interior), cada pulmón por un saco pleural (pero no su interior), y las vísceras abdominales por el saco peritoneal. La capa interna del balón o saco seroso (adyacente al puño o la víscera) se llama lámina visceral, mientras que la capa externa (en contacto con la pared corporal) se llama lámina parietal. Esta doble capa de membranas, humedecidas en sus superficies opuestas, permite que la estructura rodeada se mueva libremente en un espacio confinado, como el corazón dentro de su saco fibroso (pericardio) o los tendones flexores dentro de los túneles fibrosos que los mantienen contra los huesos de los dedos. Los planos fasciales son espacios potenciales entre fascias o dentro de fascias areolares laxas. Los cirujanos los utilizan para separar estructuras y acceder a estructuras profundas. En algunos procedimientos, se utilizan planos fasciales extrapleurales o extraperitoneales para operar fuera de las membranas que tapizan las cavidades corporales, minimizando la contaminación y la formación de adherencias. Sin embargo, estos planos a menudo están fusionados y son difíciles de apreciar en cadáveres embalsamados. La fascia profunda es una capa de tejido conectivo que envuelve el cuerpo por debajo del tejido subcutáneo. Sus extensiones y modificaciones incluyen: tabiques intermusculares que dividen los músculos, fascia de revestimiento que reviste músculos y paquetes neurovasculares, fascia subserosa entre las paredes musculoesqueléticas y las membranas serosas, y retináculos que mantienen los tendones en su lugar durante los movimientos articulares. Las bolsas son sacos cerrados de membranas serosas en lugares de fricción, que permiten el movimiento libre entre superficies. Sistema esquelético
•El sistema esquelético se divide en dos partes: el esqueleto axial (cráneo, cuello y tronco) y el esqueleto apendicular (miembros y cinturas escapular y pélvica). El esqueleto está compuesto por cartílagos y huesos. El cartílago es un tejido conectivo semirrígido que proporciona flexibilidad, como en los cartílagos costales. El cartílago articular recubre las superficies articulares de los huesos, permitiendo movimientos suaves. El cartílago es avascular, por lo que sus células obtienen oxígeno y nutrientes por difusión. La proporción de cartílago y hueso en el esqueleto cambia con la edad; los recién nacidos tienen más cartílago, lo que hace que sus huesos sean blandos y flexibles. El hueso, un tejido conectivo duro y altamente especializado, compone la mayor parte del esqueleto. Los huesos del adulto proporcionan: El hueso, principal tejido de sostén, protege estructuras vitales, permite el movimiento y almacenas sales. La médula ósea produce células sanguíneas. Un tejido conectivo cubre el esqueleto, excepto el cartílago articular. El periostio rodea los huesos, mientras que el pericondrio cubre el cartílago. Estos tejidos nutren el esqueleto, depositan cartílago y permiten la inserción de ligamentos y tendones. Los huesos compacto y esponjoso se diferencian por la cantidad de materia sólida y los espacios que contienen. Todos los huesos tienen una capa externa de hueso compacto y una masa central de hueso esponjoso, excepto donde la cavidad medular lo reemplaza. La médula ósea amarilla (grasa) o roja (que forma células sanguíneas y plaquetas) se encuentra dentro de la cavidad medular y entre las espículas del hueso esponjoso. La arquitectura y proporción de hueso compacto y esponjoso varían según su función. El hueso compacto aporta fuerza para soportar el peso. En los huesos largos, la cantidad de hueso compacto es mayor cerca de la mitad de la diáfisis, donde los huesos son más propensos a arquearse. También presentan elevaciones que sirven de apoyo en el lugar de inserción de los músculos grandes. El hueso en el sujeto vivo posee cierta elasticidad y gran rigidez. Clasificación de los huesos: Los huesos largos son tubulares (p. ej., el húmero). Los huesos cortos son cuboideos y se hallan solo en el tarso y el carpo. Los huesos planos tienen una función protectora (p. ej., los huesos del cráneo). Los huesos irregulares tienen formas diferentes a los huesos largos, cortos y planos (p. ej., los huesos de la cara). Los huesos sesamoideos (p. ej., la rótula) se desarrollan en ciertos tendones y protegen los tendones frente a un excesivo desgaste. Detalles y formaciones óseas:
- Los detalles óseos aparecen donde se insertan los tendones, ligamentos y fascias, o donde las arterias se hallan adyacentes a los huesos o penetran en ellos.
- Otras formaciones están en relación con el paso de un tendón o para controlar el tipo de movimiento que ocurre en una articulación. Algunos detalles y características de los huesos son:
hueso o radiografías como una línea epifisaria. La fusión epifisaria ocurre progresivamente desde la pubertad hasta la madurez. La osificación de los huesos cortos es similar a la del centro de osificación primario de los huesos largos. Calcáneo (hueso del talón), que desarrolla un centro de osificación secundario. Los huesos tienen una rica irrigación sanguínea. Las arterias nutricias, que surgen de arterias adyacentes, pasan a través de los forámenes nutricios y se dividen en la cavidad medular, irrigando la médula ósea, el hueso esponjoso y partes del hueso compacto. La extirpación del periostio puede causar la muerte del hueso. Los osteocitos en el hueso compacto reciben sangre a través de los sistemas haversianos u osteonas. Los extremos óseos se irrigan por arterias metafisarias y epifisarias, que se originan en las arterias que nutren las articulaciones. En los miembros, estas arterias forman un plexo periarticular, garantizando el flujo sanguíneo distal a la articulación, independientemente de su posición. Las venas acompañan a las arterias por los forámenes nutricios. Muchas venas gruesas salen por forámenes cerca de los extremos articulares. Los huesos con médula ósea roja tienen numerosas venas gruesas. Los vasos linfáticos abundan en el periostio. Los nervios acompañan a los vasos sanguíneos óseos. El periostio está ricamente inervado por nervios periósticos, portadores de fibras de la sensibilidad dolorosa. Es especialmente sensible al desgarro y a la tensión, lo que explica el dolor agudo de las fracturas. El hueso recibe pocas terminaciones sensitivas. Dentro del hueso, los nervios vasomotores regulan el flujo sanguíneo a la médula. CUADRO CLÍNICO HUESOS Huesos accesorios Los huesos accesorios se forman cuando aparecen centros de osificación adicionales, creando huesos extra. Muchos huesos se desarrollan a partir de varios centros, que normalmente se fusionan. A veces, uno no se fusiona, dando la apariencia de un hueso extra. Sin embargo, un análisis cuidadoso revela que es una parte ausente del hueso principal. Los huesos suturales (huesos wormianos) son pequeños huesos irregulares que se encuentran a lo largo de las suturas craneales, especialmente en el hueso parietal. Los huesos accesorios son comunes en los pies y pueden confundirse con fragmentos óseos en radiografías. Los huesos heterotópicos se forman en tejidos blandos donde no deberían estar, como en las cicatrices. Los jinetes a menudo desarrollan huesos heterotópicos en los muslos debido a la muscular crónica que causa pequeñas áreas hemorrágicas, calcificación y osificación. Los huesos son órganos vivos que causan dolor cuando se lesionan, sangran al fracturarse, se remodelan según las tensiones y cambian con la edad. Tienen vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios, y pueden enfermar. Los huesos inactivos, como en un miembro paralizado, se atrofian. También pueden absorberse, como en la mandíbula después de la extracción
dental. Los huesos se hipertrofian cuando soportan un mayor peso durante un largo período. Un traumatismo puede romper un hueso. Para consolidar una fractura, los extremos óseos deben alinearse correctamente (reducción). Durante la consolidación, los fibroblastos secretan colágeno, formando un callo externo que une los extremos. La remodelación ósea y la calcificación del callo lo reemplazan por hueso. Tras meses, apenas quedan indicios de la fractura, especialmente en jóvenes. Las fracturas son más comunes en niños por sus huesos delgados y actividades sin precauciones. Muchas son en tallo verde (incompletas, por doblamiento). Los huesos en crecimiento se consolidan más rápido que los adultos. Osteoporosis: Al envejecer, los componentes orgánico e inorgánico del hueso disminuyen, causando osteoporosis (reducción de hueso o atrofia esquelética). Los huesos se vuelven quebradizos, pierden elasticidad y se fracturan fácilmente. La gammagrafía ósea diagnostica la masa ósea normal o disminuida. Punción esternal El examen de médula ósea ayuda a evaluar las enfermedades hemáticas. El esternón, por su fácil acceso, es un lugar común para obtener muestras. En la punción esternal, una aguja gruesa atraviesa el hueso cortical hasta el esponjoso, y con una jeringa se aspira la médula roja para su análisis. El trasplante de médula ósea se usa a veces para tratar la leucemia. El conocimiento de los centros de osificación, su cronología, ritmo de crecimiento y fusión (sinostosis) es crucial en medicina clínica, forense y antropología. La edad ósea, determinada por radiografías de las manos, indica el crecimiento de lactantes, niños y adolescentes. Los principales criterios son: 1) la aparición de material calcificado en la diáfisis y/o epífisis, y 2) la desaparición de la línea radiotransparente (oscura) que indica la fusión epifisaria (ocurre a edades específicas en cada epífisis). La fusión epifisaria ocurre 1-2 años antes en niñas que en niños. La determinación de la edad ósea predice la talla adulta en adolescentes con maduración precoz o tardía y ayuda a establecer la edad aproximada de restos esqueléticos humanos en procesos médico-legales. Efectos de la enfermedad y la dieta sobre el crecimiento óseo En algunas enfermedades, la fusión epifisaria ocurre antes de lo normal, mientras que en otras se retrasa. El esqueleto en crecimiento es sensible a afecciones leves, transitorias y a la mala nutrición. Durante la inanición y la enfermedad, la proliferación de cartílago en las metafisis se ralentiza, pero las células en las columnas cartilaginosas continúan proliferando, creando una línea densa de calcificación provisional. Estas líneas se convierten en hueso con trabéculas engrosadas o líneas de detención del crecimiento. Sin conocer el crecimiento de los huesos y su aspecto a diferentes edades, las radiografías pueden confundir una lámina epifisaria desplazada con una fractura y la separación de una epífisis con un fragmento desplazado de un hueso fracturado. Conocer la edad del paciente y la ubicación de las epífisis puede evitar estos errores. Los bordes de la diáfisis y la epífisis son lisos y curvados en la lámina epifisaria, mientras que las fracturas óseas tienen bordes agudos e irregulares. Un traumatismo que
articulaciones planas, como la acromioclavicular, permiten deslizamientos en un plano y tienen superficies planas. Los gínglimos, como el codo, solo permiten flexión y extensión en un plano alrededor de un eje. La cápsula articular es delgada y laxa donde se mueve, pero los huesos están unidos por fuertes ligamentos. Las articulaciones en silla de montar, como la carpometacarpiana del pulgar, permiten abducción, aducción, flexión y extensión en dos planos, además de movimientos circulares. Las articulaciones elipsoideas, como la del radio y el cubito, permiten flexión, extensión, abducción y aducción, siendo biaxiales, aunque el movimiento en un plano suele ser mayor. La circunducción es posible, pero más restringida que en las articulaciones en silla de montar. Las articulaciones metacarpofalángicas (de los nudillos) son articulaciones elipsoideas.
- Las articulaciones esferoideas permiten flexión, extensión, abducción, aducción, rotación medial y lateral, y circunducción. Son multiaxiales, con la superficie esferoidal de un hueso moviéndose dentro de una concavidad de otro. La articulación coxal es un ejemplo: la cabeza esférica del fémur rota dentro del acetábulo del coxal.
- Las articulaciones trocoides permiten la rotación en torno a un eje central. Un proceso óseo redondeado gira dentro de un anillo, como en la articulación atlanto-axial media, donde el atlas gira alrededor del diente del axis. Las arterias articulares, que se originan en los vasos que rodean la articulación, se anastomosan para formar redes. Las venas articulares, venas comunicantes que acompañan a las arterias, se encuentran en la cápsula articular, especialmente en la membrana sinovial. Las articulaciones tienen una rica inervación por nervios articulares con terminaciones sensitivas en la cápsula. En manos y pies, estos nervios son ramos de los nervios cutáneos, pero la mayoría son ramos de los nervios que inervan los músculos que mueven la articulación. La ley de Hilton establece que los nervios que inervan una articulación también inervan los músculos que la mueven y la piel que cubre sus fijaciones distales. Los nervios articulares transmiten impulsos sensitivos que contribuyen a la propiocepción, permitiendo conocer los movimientos y la posición de las partes del cuerpo. La membrana sinovial es relativamente insensible, pero la membrana fibrosa de la cápsula articular y los ligamentos accesorios tienen muchas fibras de la sensibilidad dolorosa, transmitiendo un intenso dolor cuando se lesiona la articulación. Las terminaciones nerviosas responden a la torsión y el estiramiento durante las actividades deportivas. Los huesos de la calvaria (boveda craneal) del recién nacido no establecen un pleno contacto entre sí (fig. C1-7). En tres lugares, las suturas forman unas amplias áreas de tejido fibroso denominadas fontanelas. La fontanela anterior es la más importante. En el período neonatal inmediato, a menudo las fontanelas se palpan en forma de crestas, a causa del solapamiento de los huesos craneales a su paso por el canal del parto. Normalmente, la fontanela anterior es plana. Su abombamiento puede indicar un aumento de la presión intracraneal, aunque también suele abombarse durante el llanto. La pulsación de la fontanela refleja el pulso de las arterias cerebrales. La fontanela puede estar deprimida si el lactante está deshidratado (Swartz, 2014).
Artropatías degenerativas Las articulaciones sinoviales están diseñadas para resistir el desgaste, pero su uso intenso a lo largo de los años puede producir cambios degenerativos. Es inevitable cierto grado de destrucción en las actividades como el jogging, con desgaste de los cartílagos articulares y, a veces, erosión de las superficies articulares de los huesos. El envejecimiento normal del cartílago articular se La artrosis, una enfermedad articular degenerativa, comienza en la edad adulta y progresa lentamente. Afecta los extremos de los huesos que se articulan, especialmente en la cadera, la rodilla, la columna y las manos. Estos cambios irreversibles hacen que el cartílago articular sea menos eficaz para absorber impactos y lubricar. La articulación se vuelve más vulnerable a la fricción repetida durante el movimiento. Algunos individuos no presentan síntomas, mientras que otros experimentan dolor significativo. La artrosis a menudo causa rigidez, malestar y dolor. Es común en personas mayores y afecta las articulaciones que soportan peso, como las caderas y las rodillas. La mayoría de las sustancias en la sangre, normales o patológicas, penetran fácilmente en la cavidad articular. Una infección traumática de una articulación puede provocar artritis (inflamación articular) y septicemia (infección de la sangre). La artroscopia es un procedimiento quirúrgico que permite a los cirujanos ortopédicos examinar las articulaciones en busca de anomalías, como desgarros de meniscos. También se pueden realizar algunas intervenciones quirúrgicas durante la artroscopia. La pequeña abertura en la cápsula articular para insertar el artroscopio permite una curación más rápida que la cirugía articular tradicional. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO La anatomía radiológica estudia las estructuras y funciones del organismo mediante técnicas de imagen. Es fundamental para la radiología, que usa energía radiante para diagnosticar y tratar.
- Identificar las estructuras normales en las radiografías ayuda a detectar cambios por enfermedad o lesiones. Las técnicas de imagen incluyen radiografía, tomografía, ecografía, resonancia y medicina nuclear.
- Todas se basan en energía atenuada que atraviesa o se refleja en los tejidos, permitiendo observar las estructuras anatómicas en sujetos vivos y estudiar sus movimientos. Las radiografías simples son estudios radiográficos convencionales sin técnicas especiales como medios de contraste.
- En la exploración radiológica, un haz de rayos X atraviesa al paciente, mostrando los tejidos con diferentes densidades como imágenes de distinta intensidad. Los tejidos densos, como el hueso compacto, absorben o reflejan más rayos X que los tejidos menos densos, como el hueso esponjoso. Por lo tanto, los tejidos densos aparecen más transparentes en la radiografía o más
El paciente se coloca en un aparato con un fuerte campo magnético y recibe pulsaciones de radioondas. Un ordenador reconstruye las señales de los tejidos en diversas imágenes, cuya apariencia se controla mediante los pulsos de radiofrecuencia. Los protones libres en los tejidos, alineados por un campo magnético, se excitan con radioondas y emiten señales al desexcitarse. Tejidos con alta densidad de protones, como grasa y agua, emiten más señales. La señal se basa en la relajación T1 y T2 y la densidad de protones. Los líquidos tienen alta densidad, pero los protones en movimiento, como la sangre, se mueven fuera del campo antes de excitarse, por lo que los líquidos en movimiento parecen en negro en las imágenes potenciadas en T1. Los ordenadores de la RM reconstruyen los tejidos en cualquier plano y generan imágenes 3D. La RM produce imágenes satisfactorias de tejidos blandos sin radiación ionizante. Los equipos actuales son rápidos y pueden filtrar o ajustar las señales para visualizar estructuras en movimiento. La medicina nuclear, como la gammagrafía, muestra la distribución de sustancias radiactivas en el cuerpo. La gammagrafía revela órganos tras inyectar isótopos como el tecnecio 99m. La PET usa isótopos de ciclotrón para evaluar funciones como la actividad cerebral, mientras que la SPECT ofrece imágenes similares con un marcador de mayor duración, menor costo y menor resolución. POTENCIAL DE ACCIONES Todas las células del cuerpo tienen potenciales eléctricos a través de sus membranas. Las células nerviosas y musculares generan impulsos electroquimicos que transmiten señales a través de las membranas. Otras células, como las glandulares, los macrófagos y las ciliadas, también activan funciones mediante cambios en los potenciales de membrana. Este capítulo explica cómo se generan los potenciales de membrana en reposo y durante la acción en células nerviosas y musculares. FÍSICA BÁSICA DE LOS POTENCIALES DE MEMBRANA Potenciales de membrana causados por diferencias de concentración de iones a través de una membrana permeable selectiva. La concentración de potasio es alta dentro de una fibra nerviosa y baja fuera. Si la membrana es permeable al potasio pero no a otros iones, los iones potasio difunden hacia afuera, llevando cargas positivas y creando electropositividad fuera y electronegatividad dentro. En 1 ms, la diferencia de potencial (potencial de difusión) bloquea la difusión adicional de potasio a pesar del gradiente de concentración. En las fibras nerviosas de mamíferos, esta diferencia es de 94 mV, con negatividad dentro. Con una alta concentración de sodio fuera y una baja dentro, la membrana es muy permeable al sodio pero impermeable a otros iones. La difusión de sodio crea un potencial de membrana con negatividad fuera y positividad dentro. Nuevamente, el potencial se vuelve lo suficientemente alto en milisegundos para bloquear la difusión adicional de sodio. En las fibras nerviosas de mamíferos, este potencial es de 61 mV positivos dentro. Una diferencia de concentración de iones a través de una membrana puede crear un potencial de membrana, como se
muestra en la figura 5-1. Más adelante, veremos que estos potenciales de difusión causan los rápidos cambios en los potenciales de membrana durante la transmisión de impulsos nerviosos y musculares. La ecuación de Nernst relaciona el potencial de difusión con la diferencia de concentración iónica a través de una membrana. El potencial de Nernst para un ion se define como el potencial que se opone a su difusión neta. Su magnitud depende del cociente de concentraciones de ese ion en ambos lados de la membrana. Un cociente mayor indica una mayor tendencia a la difusión y, por lo tanto, requiere un potencial de Nernst mayor para impedir la difusión neta. La ecuación de Nernst calcula el potencial de Nernst para iones univalentes a temperatura corporal normal ( *C). FEM (milivoltios)=+ 61/z x log (concentración interior/concentración exterior) donde FEM es la fuerza electromotriz y z es la carga eléctrica del ion (p. ej., +1 para K?). Al usar esta fórmula, se asume que el potencial del líquido extracelular es cero y que el potencial de Nernst es el potencial dentro de la membrana. El signo del potencial es positivo si el ion que difunde es negativo, y negativo si es positivo. Por ejemplo, si la concentración de iones potasio positivos en el interior es 10 veces mayor que la del exterior, el logaritmo de 10 es 1, lo que da un potencial de Nernst de -61 mV en el interior de la membrana. La ecuación de Goldman calcula el potencial de difusión en membranas permeables a iones, considerando polaridad, permeabilidad y concentración. La ecuación de Goldman- Hodgkin-Katz lo calcula con sodio, potasio y cloruro. FEM (milivoltios) =-61xlog CNa PNa +CK PK+ CCl PCl/ CNa PNa + CKe PK + CCl PCl La ecuación de Goldman muestra cómo los iones sodio, potasio y cloruro generan potenciales de membrana en fibras nerviosas, musculares y células neuronales. La importancia de cada ion depende de su permeabilidad. Si la membrana no es permeable al sodio y al cloruro, el potencial depende del gradiente de concentración de potasio. Un gradiente positivo de concentración iónica desde el interior hacia el exterior de la membrana produce electronegatividad en el interior, ya que los iones positivos difunden hacia el exterior, dejando aniones negativos no difusibles en el interior. Lo contrario ocurre con un ion negativo. Durante la transmisión de un impulso nervioso, la permeabilidad de los canales de sodio y de potasio cambia rápidamente, mientras que la permeabilidad de los canales de cloruro se mantiene estable. Por lo tanto, los cambios rápidos de la permeabilidad al sodio y el potasio son los principales responsables de la transmisión de señales en las neuronas. El potencial de membrana en reposo varía según el tipo de célula. Algunas, como las del marcapasos cardíaco, no tienen un estado de reposo debido a cambios continuos en su potencial. Otras, incluso las excitables, tienen un período quiescente donde se puede medir el potencial de membrana en reposo. La tabla 5- muestra los potenciales de membrana en reposo aproximados de algunos tipos de células. En células excitables como las neuronas, el potencial de membrana es muy dinámico debido a los potenciales de acción. Incluso en células no excitables, el potencial de membrana cambia en respuesta a estímulos que alteran los transportadores de iones, los canales iónicos y la permeabilidad de membrana. Por lo tanto, el potencial de membrana en reposo puede ser un estado transitorio en algunas células.
