Osteología
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Osteología. Es la rama de la anatomía que se encarga del estudio de huesos, órganos blanquecinos duros y transparentes, cuyo conjunto constituye el esqueleto. El esqueleto es la armazón del cuerpo humano, formado por 206 huesos que sirven de sostén y protección . Situados en medio de partes blandas, sirven a éstas de apoyo y aún a veces presentan cavidades, más o menos profundas para alojarlas y protegerlas.
Sumario
El esqueleto
Esqueleto
(del griego skeletos, desecado (Método antiguo de preparación de piezas esqueléticas mediante su desecación al sol o en arena caliente)) es un complejo de formaciones compactas derivadas del mesénquima v que tienen importancia mecánica. Se compone de huesos aislados, unidos entre sí con ayuda de los tejidos conjuntivo, cartilaginoso u óseo, junto con los cuales forma el aparato pasivo de la locomoción.
Importancia del esqueleto
El sistema óseo cumple una serie de funciones, de las cuales unas tienen significación preferentemente mecánica y otras biológicas. Examinemos las funciones cuya significación es preferentemente mecánica. Para todos los vertebrados es característico el esqueleto interno, a pesar de que entre ellos se observan especies que, a la par con el esqueleto interno, disponen además de un esqueleto externo, más o menos desarrollado, originado en la piel (escamas óseas en la piel de los peces). Al iniciarse su aparición, el esqueleto sólido sirvió para proteger al organismo de las influencias exteriores nocivas (esqueleto externo de los invertebrados).
Con el desarrollo del esqueleto interno en los vertebrados, él sirvió en un principio de sostén y ayuda (armazón) para los tejidos blandos. Partes aisladas del esqueleto se convirtieron en palancas, puestas en movimiento por los músculos, con lo cual el esqueleto adquirió su función locomotriz. En resumen, las funciones mecánicas del esqueleto se manifiestan por su capacidad de protección, sostén y movimiento.
El sostén se logra por la inserción de los tejidos y órganos blandos en las diferentes partes del esqueleto. El movimiento es posible gracias a la estructura de los huesos en forma de palancas largas y cortas, unidas por articulaciones movibles y puestas en movimiento por los músculos, dirigidos por el sistema nervioso.
Finalmente, la protección se realiza mediante la formación por huesos aislados, de un canal óseo, el conducto vertebral, que protege la médula espinal; una caja ósea, el cráneo, que protege el encéfalo; otra caja ósea, la torácica, que protege los órganos vitales del tórax (el corazón, los pulmones), y un receptáculo óseo, la pelvis, que protege los órganos de reproducción, importantes para la continuación de la especie.
La función biológica
El sistema óseo está relacionada con la participación del esqueleto en el metabolismo, especialmente en el metabolismo mineral (el esqueleto constituye un depósito de sales minerales, fósforo, calcio, hierro, etc.). Esto hay que tenerlo en cuenta para la comprensión de las enfermedades del metabolismo (raquitismo y otras) y también para el diagnóstico con ayuda de la energía radial (rayos X, isótopos radiactivos).
Además de eso, el esqueleto cumple la función hemopoyética, puesto que en el interior de los huesos contiene la médula ósea, con la circunstancia de que el hueso no es simplemente una vaina protectora para la médula ósea, según opinión muy difundida, sino que constituye una parte orgánica de la misma (P. Korzhuev, 1958).
La función hemopoyética no corresponde exclusivamente a la médula osea, sino al hueso en su conjunto. El desarrollo y la actividad determinados de la médula ósea se reflejan en la estructura de la substancia ósea (Crompecher), y viceversa, los factores mecánicos repercuten en las funciones hemopoyéticas: el movimiento intensificado favorece la hemopoyesis; por eso, en la elaboración de los ejercicios físicos es indispensable tener presente la unidad de todas las funciones del esqueleto.
Desarrollo del esqueleto
En los escalones inferiores de la organización animal y también en el período embrionario de todo vertebrado el primer rudimento del esqueleto interno es la notocorda o cuerda dorsal (chorda dorsalis), derivada del endodermo. Es el rasgo característico del representante inferior del tipo cordado, el Amphioxus lanceolatus, cuyo esqueleto está compuesto por una cuerda dorsal, extendida a lo largo de la parte dorsal del cuerpo y por el tejido conjuntivo que lo rodea.
En los vertebrados inferiores como son los ciclóstomos, los cetáceos (tiburones) y los ganoideos cartilaginosos, el esqueleto conjuntivo está alrededor de la notocorda, sustituido en el resto de su extensión por otro esqueleto cartilaginoso. Este último se convierte en óseo en los verebrados de organización más elevada, desde los peces espinosos a los mamíferos. El desarrollo del esqueleto óseo hace desaparecer la notocorda a excepción de vestigios insignificantes en el núcleo pulposo de los discos intervertebrales.
Las formas acuáticas pudieron sobrevivir con el esqueleto cartilaginoso porque la carga mecánica en un medio acuoso es incomparablemente inferior a la del medio aéreo. Sólo el esqueleto óseo permitió a los animales pasar del agua a la tierra, levantar su cuerpo sobre ella y asentarse firmemente en la misma. Así, pues, durante la filogenia, como expresión de la adaptación de los organismos al medio ambiente, se produce el cambio sucesivo de 3 tipos de esqueleto. Estos cambios se repiten también en la ontogenia humana, en la que se observan los 3 estadios de desarrollo del esqueleto:
- conjuntivo (membranoso),
- cartilaginoso y
- óseo.
Por estos 3 estadios de desarrollo pasan casi todos los huesos, excepto los de la calvaria, la mayoría de los huesos de la cara y una parte de las clavículas, que se originan directamente del tejido conjuntivo sin pasar por la etapa previa cartilaginosa. Estos huesos, llamados de cubierta, pueden considerarse como derivados de un exoesqueleto que existió y después se desplazó a la profundidad del mesodermo, asociándose en su ulterior evolución al endoesqueleto en calidad de complemento.
El hueso como órgano
El hueso
(os, ossis), son originados a nivel embrionario por medio de membranas. Además, en ciertos puntos del cuerpo el cartílago existente se transformará en hueso a medida que crecemos, proceso conocido como osificación. La osificación consiste en la incorporación de sales minerales al cartílago, reemplazando su conformación original de sustancias orgánicas como el mucopolisacárido por sales de calcio y magnesio. El lugar donde se produce este proceso en un hueso es conocido como centro de osificación.
Se pueden distinguir dos tipos de desarrollo en un hueso: el crecimiento y el alargamiento. En el crecimiento de un hueso, la capa de periostio osteogénico crece alrededor del hueso, permitiendo su expansión en volumen. El crecimiento ocurre durante toda la vida, siendo más lento al alcanzar la adultez, donde sólo sirve como renovador de tejidos. En el alargamiento de un hueso, el cartílago de crecimiento o metáfisis osifica el hueso, expandiéndolo hacia la epífisis y hacia la diáfisis, lo que provoca un alargamiento y por consiguiente un aumento de la estatura del individuo como órgano del ser vivo.
El hueso se compone de varios tejidos, de los cuales el principal es el óseo. El volumen y la importancia del tejido óseo pueden ser observados en el hueso macerado (hueso extraído de cuerpo, liberado de los tejidos blandos y tratado anatómicamente, por maceración y desecación). A pesar de tal tratamiento, el hueso conserva su forma, dimenciones, estructura y solidez. La solidez es resultante de la combinación de sus dos propiedades básicas, dureza y elasticidad en su constitución, condicionadas por la presencia de las substancias químicas correspondientes.
Fig. 2 Estructura del fémur en un corte (Según Kiss-Szentágothai)
Composición química
Sus propiedades físicas. La substancia ósea está compuesta por dos tipos de substancias químicas: orgánicas (1/3), principalmente oseína, e inorgánicas (2/3),sobre todo sales de calcio, particularmente fosfatos de calcio (el 51,04 %, o sea, más de la mitad). Al someter el hueso a la acción de una solución de ácidos (clorhídrico, nítrico y otros), sus sales de cal se disuelven (descalcificación) y la substancia orgánica queda, conservando la forma del hueso, pero éste se hace blando y elástico.
En cambio, si sometemos el hueso a la calcinación, la substancia orgánica se quema y la inorgánica se queda, conservando también la forma del hueso y su solidez, pero en este caso el hueso es muy frágil. Por consiguiente, la elasticidad del hueso depende de la oseína y su solidez depende de las sales minerales. La combinación de las substancias orgánicas e inorgánicas en el hueso vivo es lo que confiere su extraordinaria dureza y elasticidad. De esto nos convencen también las variaciones de los huesos debidas a la edad. En los niños pequeños, que tienen relativamente más oseína, los huesos se distinguen por su gran elasticidad y por eso se fracturan raramente.
Por el contrario, en la vejez, cuando la correlación entre las substancias orgánicas e inorgánicas varía a favor de estas últimas, los huesos se hacen menos elásticos y más frágiles, a causa de lo cual las fracturas se observan con mayor frecuencia en los viejos. (La exploración radiológica del esqueleto del ser vivo se basa en la propiedad del calcio de retener los rayos X y la posibilidad de obtención de átomos de fósforo marcados permite realizar investigaciones radiológicas de precisión.) Los huesos contienen también vitaminas A, D y C.
En la insuficiencia de sales o de vitamina D. durante el período de crecimiento, la solidez de los huesos disminuye, y en los niños se observan desviaciones o torciones de los huesos (en el raquitismo). La insuficiencia de vitamina A acarrea el espesor anormal de los huesos y el vaciamiento de las cavidades y canales óseos.
Fig. 3 Substancia esponjosa de los huesos planos del cráneo.
- laminilla externa (de substancia ósea compacta);
- laminilla interna;
- substancia esponjosa (diploe);
- canales de la substancia esponjosa;
- agujero mastoideo.
Estructura de los huesos
La unidad estructural del hueso visible a la lupa, o con microscopio de poco aumento, es el osteón o sistema haversiano, es decir, el sistema de laminillas óseas dispuestas concéntricamente alrededor de un canal, el conducto de Havers, que contiene vasos y nervios.
Los sistemas de Havers no están aplicados uno al otro íntimamente, y los espacios entre ellos se encuentran llenos de laminillas óseas intermedias o intersticiales. Estas laminillas no se hallan distribuidas de un modo desordenado, sino en correspondencia con la carga funcional del hueso: en los huesos largos (tubulares) se disponen paralelamente al eje longitudinal; en los esponjosos (huesos cortos), perpendicularmente al eje vertical; en los huesos planos del cráneo, paralelamente a las superficies del hueso y radialmente.
Junto con las laminillas intersticiales los sistemas haversianos constituyen la capa media fundamental de la substancia ósea, cubierta por dentro, del lado del endostio, por una capa interna de laminillas óseas ordinarias y por el exterior, del lado del periostio, también por una capa externa de tales laminillas. Esta última se encuentra atravesada por vasos sanguíneos que van del periostio a la substancia ósea, por el interior de los canales perforantes (de Volkmann). El inicio de estos canales se observa en el hueso macerado en forma de múltiples orificios vasculares (foramina vasculosa s. nutritia). Los vasos sanguíneos, al pasar por los canales perforantes y de los osteones (de Havers), aseguran el metabolismo en los huesos.
La agrupación de osteones forman elementos de mayor volumen, las trabéculas de substancia ósea, que pueden observarse a simple vista en los cortes de hueso o en las radiografías. De esas trabéculas se forman dos clases de substancia ósea; cuando ellas se aplican una a la otra estrechamente, constituyen una masa sólida, la substancia compacta. Si por el contrario, están agrupadas laxamente, formando series de poros o cavidades en forma de esponja, constituyen la substancia esponjosa o trabecular.
La distribución de las substancias compacta y esponjosa depende de las condiciones funcionales del hueso. La substancia compacta se encuentra en aquellos huesos y partes de los mismos que cumplen preferentemente las funciones de sostén (puntales) o de movimiento (palancas), por ejemplo, las diáfisis de los huesos largos. En los casos en que, a pesar del gran volumen, es preciso conservar la ligereza, sin menoscabo de la solidez, se forma la substancia esponjosa, por ejemplo, en las epífisis de los huesos largos.
Las trabéculas de substancia esponjosa no se localizan al azar, sino de modo reglamentado, en dependencia también de las condiciones funcionales en que se encuentra un hueso dado o una de sus partes. En la medida en que los huesos soportan una acción doble, de presión y de tracción de los músculos, las trabéculas óseas están dispuestas en la dirección de las líneas de fuerza de compresión y distensión. De acuerdo con las diversas direcciones de esas líneas de fuerza, los distintos huesos e incluso partes de los mismos, presentan una estructura diferente.
En los huesos de cubierta de la bóveda del cráneo, que realizan preferentemente la función de protección, la substancia esponjosa tiene un carácter especial que la distingue de los restantes huesos que tienen las 3 funciones del esqueleto. Esa substancia esponjosa se denomina diploe (doble), por estar formada de cavidades óseas irregulares dispuestas entre dos láminas óseas, una externa y otra interna. A esta última se le llama también lámina vítrea, ya que en los casos de traumatismo se fractura con mayor facilidad que la externa (fig. 3). Las cavidades contienen la médula ósea, órgano de la hemopoyesis y de defensa biológica del organismo. Ella participa también en la nutrición, desarrollo y crecimiento del hueso. En los huesos largos, la médula ósea se encuentra en el conducto central de los mismos, denominado por ello conducto medular o cavidad medular.
De esta suerte, todos los espacios internos del hueso se rellenan de médula ósea, que constituye una parte indivisible del mismo, en su significación de órgano.
Médula ósea
Periostio (1) y médula ósea (2) en la diáfisis del fémur. Parte del periostio ha sido separada hacia la derecha.
Existen dos médulas óseas: la roja y la amarilla.
La médula ósea roja
(medulla ossium rubra), cuyos detalles de estructura se estudian en histología, tiene el aspecto de una masa roja suave, compuesta de tejido reticular en cuyas mallas se encuentran los elementos celulares relacionados directamente con la hemopoyesis y la formación del hueso (osteoblastos o creadores de hueso y osteoclastos o destructores de hueso). La médula roja está infiltrada de nervios y vasos sanguíneos que nutren no sólo a la propia médula, sino a las capas internas del hueso. Los vasos sanguíneos y los elementos de la sangre son los que le dan el color rojo a la médula ósea.
La médula ósea amarilla
Medulla ossium flava, debe su color a las células adiposas, componentes principales de la misma.
Durante el desarrollo y crecimiento del organismo, cuando se exige una función hemopoyética y osteogenética intensificada, predomina la médula ósea roja (en el embrión y en los recién nacidos existe, exclusivamente, médula ósea roja). A medida que el niño va creciendo, la médula roja es sustituida paulatinamente por la amarilla que, en los adultos, llena todo el espacio medular de los huesos largos. Por su exterior, excepto en las superficies articulares, el hueso está cubierto por una envoltura externa, el periostio.
El periostio es una película fina y consistente de tejido conjuntivo, de color rosa pálido, que rodea al hueso por su exterior, hallándose insertado al mismo por medio de haces de tejido conjuntivo, las fibras perforantes, que penetran en el hueso a través de unos conductos especiales. El periostio se compone de dos estratos: uno superficial (fibroso) y otro profundo o interno, osteogenético (llamado también cambium).
El periostio es rico en nervios y vasos, gracias a lo cual participa en la nutrición y en el crecimiento del hueso en espesor. La nutrición se verifica a expensas de los vasos sanguíneos que pasan en gran número del periostio al estrato externo (cortical) del hueso, a través de los múltiples orificios vasculares (foramina nutritia, o, más exactamente, vasculosa); el crecimiento del hueso corre a cargo de los osteoblastos, localizados en el estrato interno, adyacente al hueso (cambium).
Las superficies articulares de los huesos, libres de periostio, están cubiertas por cartílago articular que ofrece la estructura corriente de los cartílagos hialinos. Así, pues, en la comprensión del hueso como órgano, entran el tejido óseo que forma la masa fundamental del mismo, y también la médula, el periostio, el cartílago articular y numerosos nervios y vasos sanguíneos.
Fuente
- Anatomía Humana. Autores: M. Prives, N. Lisenkov y V. Bushkovic. Tomo I Quinta edición. Editorial Mir, Moscú. 1984.
- Artículo: Atlas de osteología humana. Disponible en: ¨www.monografias.com¨. Consultado: 12 de enero de 2012.
- Artículo: Osteología. Disponible en: ¨es.wikipedia.org¨. Consultado: 12 de enero de 2012.
