Fisiologia Animal: Tejido Óseo

Tejido Óseo

Un hueso es el resultado del trabajo conjunto de diferentes tejidos: hueso ( o tejido oseo), cartílago, tejido conectivo denso, epitelio, tejido adiposo y tejido nervioso. Por tal motivo, se considera que cada hueso es un órgano.

El tejido óseo es un tejido vivo complejo y dinámico que experimenta un proceso continuo llamado remodelación (formación de tejido óseo nuevo y destrucción simultánea del hueso precedente). todo el armazón de huesos con sus cartílagos, así como los ligamentos y los tendones, constituyen el sistema esquelético.

Funciones del Hueso

El tejido óseo constituyen aproximadamente el 18% del peso corporal y desempeña seis funciones básicas:

Sostén: El esqueleto es la estructura del organismo que da sostén a los tejidos blandos y brinda los puntos de inserción para los tendones de la mayoría de los músculos esqueléticos.

Protección: El esqueleto protege de lesiones a los órganos internos más importantes. Por ejemplo los huesos del cráneo, protegen el cerebro; las vertebras, la médula espinal, y la caja torácica, el corazón y los pulmones.

Asistencia en el Movimiento: La mayoría de los músculos esqueléticos se fijan a los huesos, se contraen, traccionan de ellos para producir movimiento.

Homeostasis Mineral ( almacenamiento y liberación): El tejido óseo almacena diversos minerales, especialmente calcio y fósforo, lo que contribuye a la resistencia del hueso. Según los requerimientos el hueso libera minerales a la circulación para mantener el equilibrio de algunos componentes esenciales de la sangre (homeostasis) y para distribuir esos minerales en otros sectores del organismo.

Producción de Células Sanguíneas: Dentro de algunos huesos, un tejido conectivo denominado Médula Ósea Roja produce glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Este proceso se denomina Hemopoyesis. La médula ósea roja consta de células sanguíneas en desarrollo, adipocitos, fibroplastos y macrófagos que estan inmersos en un tejido de sostén (estroma) formado por fibras reticulares. Se encuentra en los huesos fetales en desarrollo y en algunos huesos del adulto, como la pelvis, las costillas, el esternón, las vertebras del cráneo y los extremos proximales de los huesos largos del brazo (húmero) y del muslo (fémur), En el recién nacido, toda la médula ósea es roja y participa en la hemopoyesis. Con el paso del tiempo, gran parte de la médula ósea roja se convierte en médula ósea amarilla.

Almacenamiento de Triglicéridos: La médula ósea amarilla esta constituida principalmente por adipocitos, en los que se almacenan triglicéridos. Dichos adipocitos constituyen una posible fuente de energía química.

Estructura del Hueso

Un hueso largo tiene mayor diámetro que longitud y consta de las siguientes regiones:

Diáfisis: Es el cuerpo del hueso ( la porción cilindrica laga y principal del hueso).

Epífisis: Son los extremos proximal y distal del hueso.

Metáfisis: Son las regiones del hueso maduro, en la que la diáfisis se una a la epífisis. En el hueso en crecimiento, cada metáfisis contiene la placa epifisaria (placa de crecimiento), capa de cartilago hialino que permite que la diáfisis crece en longitud. Cuando un hueso deja de crecer longitudinalmente, entre los 18 y 21 años, el cartilago de la placa epifisaria se remplaza por hueso; la estructura ósea remamente se conoce como Linea Epifisaria.

Cartílago Articular: Es una capa delgada de cartilago hialino que cubre la región de la epífisis, donde un hueso se articula con otro. El cartilago articular reduce la fricción y adsorbe los impactos en las articulaciones móviles. Puesto que carece de Pericondrio y que no esta irrigado, cuando se lesiona, su reparación es limitada.

Periostio: Es la vaina de tejido conectivo desnso, que junto con los vasos sanguíneos acompañantes, recubre la superficie ósea alli donde no esta presente el cartílago articular. Consta de una capa fibrosa externa de tejido conectivo denso e irregular y una capa osteogénica interna compuesta por diversas células. Algunas de estas células permiten al hueso crecer transversal pero no longitudinalmente. El periostio también protege el hueso, participa en la consolidación de las fracturas en la nutrición ósea y sirve como punto de inserción de ligamentos y tendones. Se encuentra unido al hueso subyacente mediante las fibras perforantes ( fibras de Shapey), gruesos haces de fibras colágenas que se extienden desde el periostio hasta la matriz extracelular del hueso denominada Matriz Osteoide.

Cavidad Medular: Es un espacio cilíndrico vacío dentro de la diáfisis, que en los adultos contienen médula ósea amarilla adiposa y numeroso vasos sanguíneos.

Endostio: Es una fina membrana que reviste la cavidad medular. Contiene una sola capa de células formadoras de hueso y escaso tejido conectivo.

Histología del Hueso

El hueso o tejido óseo contiene una abundante matriz extracelular que rodea células muy separadas entre si. La matriz osteoide esta constituida por 15% de agua, 30% fibras colágenas y 55% sales minerales cristalizadas. La sal mineral más abundante es el fosfato de calcio que se combina con otra sal mineral, el hidroxido de calcio, para formar los cristales de HIDROXIAPATITA. A medida que éstos se van formando, se combinan también con otras sales minerales, como el carbonato de calcio y con iones tales como magnesio, fluor, potasio y el sulfato. Mientras se depositan en las estructuras formadas por las fibras colágenas de la matriz osteoide, estas salesw minerales se cristalizan y el tejido se endurece. Este proceso denominado Mineralización ( Calcificación) es iniciado por células productoras de hueso llamadas Osteoblasto. Este proceso requiere además la presencia de fibras colágenas.

Las sales minerales comienzan a cristalizar en los espacios microscópicos presentes en las fibras colágenas. después de que se llenan los espacios, los cristales minerales se acumulan alrededor de las fibras. Las características del hueso obedecen a la combinación de sales cristalizadas y fibras colágenas.

Aunque la consistencia del hueso depende de las sales minerales inorgánicas cristalizadas, sus flexibilidad esta en relación con fibras colágenas y otras moléculas orgánicas brindan la fuerza tensil resistencia al estiramiento y a la rotura.

Si se sumerge un hueso a un hueso en una solución ácida como el vinagre, las sales minerales se disuelven y el hueso se transforma en una pieza gomosa y flexible. Cuando el organismo requiere ciertos minerales o como parte de los procesos de formación y destrucción ósea, las Células del hueso denominadas Osteoclasto que secretan enzimas y ácidos que extraen las sales minerales y fibras colágenas de la matriz osteiode.

El tejido óseo presenta cuatro tipos celulares:

Células Osteogénicas
Osteoblastos
Osteocitos
Osteoclastos

Células osteogénicas: Son células madres no especializadas que derivan del mesénquima, el tejido del que provienen todos los tejidos conectivos. Son las únicas células que experimentan división celular; las células hijas se transforman en Osteoblastos. Las células Ostegénicas se encuentran a lo largo del Endostio en la porción interna del Periostio y en los conductos intraóseos que contienen vasos sanguíneos.

Osteoblastos: Son células formadoras de hueso que sintetizan y secretan fibras colágenas y otros componentes orgánicos necesarios para constituir la matriz osteiode, ademas, inician la calcificación. A medida que los osteblastos se rodean a si mismos de matriz osteoide, van quedando atrapados en sus secreciones y se convierten en Osteocitos.

Osteocitos: Estas células óseas maduras son las células principales del hueso y mantienen su metabolismo regular a través del intercambio de nutrientes y productos metabólicos con la sangre. Al igual que los Osteoblastos. los Osteocitos no experimental division celular. Los osteocitos del hueso o cualquier otro tejido se encargan de su mantenimiento.

Osteoclastos: Son células gigantes derivadas de la fusión de por lo menos 50 monocitos ( una clase de glóbulos blancos) y se agrupan en el endostio. En su cara proximal a la superficie ósea, la membrana plasmática del Osteoclasto se pliega profundamente y forma un borde indentado. En este lugar la célula libera poderosas enzimas lisosómicas y ácidos que digieren los componentes minerales y proteicos de la matriz osteoide subyacente. Esta descomposición denominada Resorcion, es parte de la formación, el mantenimiento y la reparación normales del hueso.

Papel del Hueso en la Homeostasis del Calcio

El hueso es un gran reservario orgánico de calcio almacena el 99% del total de calcio corporal.

Una de las formas de mantener la Calcemía ( nivel de calcio circulatente) consiste en controlar, por un lado los indices de resorción ósea de calcio que pasa a la circulación y por el otro el deposito de calcio circulante en el hueso.

Tanto la función de las neuronas como la de las células musculares dependen de que los niveles de calcio en el liquido extracelular sean estables.

La coagulación sanguínea también requiere de calcio como cofactor. Los niveles plasmáticos de calcio se mantienen en un intervalo estricto que se regula entre 9 y 11mg/100ml.

Pequeñas variaciones en las concentraciones de calcio que escapen de tal intervalo pueden ser mortales:

Si las concentraciones de calcio se elevan demasiado el corazón puede detenerse ( Paro Cardíaco).

Si las Concentraciones son muy bajas puede detenerse la respiración ( Paro Respiratorio).

El papel del Hueso en el metabolismo del calcio es el de actuar como un regulador de los niveles sanguíneos de calcio, liberando el mineral a la circulación ( mediante la acción de los Osteoclastos).

Cuando los niveles disminuyen absorbiéndolo ( por medio de la acción de los Osteoblastos) cuando los niveles se elevan.

El intercambio de calcio esta regulado por hormonas la mas importante es la HORMONA PARATIROIDEA, secretada por la GLÁNDULA PARATIROIDES. Esta hormona eleva la calcemia y su secreción esta regulada por un mecanismo de retroalimentacion negativa.

Si algún estimulo disminuye la calcemia la célula de la GLÁNDULA PARATIROIDE (RECEPTORES) la detectan y elevan la producción de una molécula que se conoce como ADENOSINA CICLICA MONOFOSFATO.

La Hormona Paratiroidea estimula la producción de Calcitriol ( Forma activa de la vitamina D) hormona que promueve la absorción sanguínea del calcio de los alimentos en el tracto gastrointestinal. Estos dos mecanismos también contribuyen a la elevación de la calcemia.

Existen otras hormonas que participan en la disminución de la calcemia, cuando los niveles circulantes de calcio se elevan por encima de los normal, las Células Parafoliculares de las Glándulas Tiroides secretan Calcitonina que inhibe la acción de los Osteoclastos, acelera la captación ósea de calcio desde la circulación y estimula el deposito de calcio en los huesos.

La calcitonina promueve la formación ósea y disminuye los valores de la Calcemia.

Calcitonina

La hormona producida por las células parafoliculares de la glándula tiroides es la calcitonina. Puede reducir el nivel de calcio en la sangre inhibiendo la acción de los Osteoclastos, las celulas que degradan la matriz extracelular ósea.

La secreción de la calcitonina esta regulada por un mecanismo de retroalimentacion negativa. Cuando su nivel sanguíneo es alto, la calcitonina disminuye la cantidad de calcio y fosfato del sanguíneo inhibiendo la resorción del hueso (degradación de la matriz extracelular del hueso) por los osteoclastos y acelerando la captacion del calcio y fosfato hacia la matriz extracelular ósea.

Hormona Paratiroidea

Es el regulador principal de los niveles de calcio, magnesio, e iones de fosfato en la sangre. La acción especifica de la hormona paratiroidea es incrementar el numero y actividad de los Osteoclastos.

El resultado es un aumento de la Resorción ósea, que libera calcio ionico y fosfato hacia la sangre.

La hormona paratiroidea actúa sobre los riñones. Un efecto en los riñones es promover la producción de la hormona Calcitriol para forma activa de la vitamina D.

Un nivel mas elevado de lo normal de iones de calcio en la sangre estimula a las células parafoliculares de las glándulas tiroides a producir mas calcitonina.

La calcitonina inhibe la actividad de los osteoclastos y así reducir el nivel de calcio sanguíneo.

Un nivel de calcio sanguíneo mas bajo de lo normal estimula a las células principales de la glándula paratiroides a liberar hormonas paratiroidea.

La Hormona Paratiroidea promueve la resorcion de la matriz ósea extracelular, que libera el calcio hacia la sangre y disminuye la perdida de calcio en la orina, elevando el nivel de calcio sanguíneo.

La hormona paratiroidea también estimula la síntesis renal de calcitrol, forma activa de la vitamina D.

El calcitriol aumenta la resorción del calcio de los alimentos en el tubo digestivo que ayuda a incrementar el nivel sanguíneo de calcio.

Tejido Muscular

Unidad II

Sentidos Especiales

EL GUSTO

La lengua como quimiorreceptor es un órgano musculoso, fijo por su base al piso de la boca y con la punta libre, puede realizar varios movimientos y es humedecida constantemente por la saliva. Además, posee células o corpúsculos gustativos que se encuentran en el epitelio lingual y que son estimulados por sustancias en solución que entran por el poro externo, es decir, las sustancias disueltas por la saliva, y también se encuentran algunas células en el paladar y la epiglotis.

Es por ello que la lengua es la responsable del sentido del gusto, ya que en ella se pueden encontrar las papilas gustativas, son un conjunto de receptores sensoriales que constituyen las unidades gustativas y están situadas en la mucosa y cada una consta de un grupo de células sensitivas en forma de barril, conectadas a las neuronas; donde su función es captar los distintos sabores (dulce, salado, amargo, ácido, entre otros).

Por otra parte, en las papilas se encuentran los bulbos gustativos, que son receptores y se hallan en estructuras en forma de yema; además, cada bulbo es una cápsula que contiene varias células sensoriales, las cuales presentan en su superficie vellosidades, que se asoman al poro gustativo, y la lengua posee cerca de 10.000 mil bulbos gustativos , aproximadamente.

Tipos de Papilas Gustativas.

Papilas Caliciformes:

Forma de cáliz formando una "V lingual", además son las más grandes y menos numerosas; están situadas en la parte posterior cerca de la base de la lengua, y perciben principalmente el sabor amargo.

Papilas Fungiformes:

Poseen forma de hongo se encuentran en la cara dorsal de la lengua, especialmente en los bordes y la punta, su color rojizo es debido a la multitud de vasos sanguíneos, y son algo visibles. Su número puede alcanzar entre 150 y 200 en total, son sensibles a los sabores ácidos, dulces y salados.

Papilas Filiformes:

Tiene aspecto de pequeñas agujas y están repartidas en toda la superficie de la lengua dispuestas en series paralelas, cabe destacar que no son papilas principalmente gustativas, sino táctiles ya, que en su interior se encuentran corpúsculos de Krause, el cual permite captar la temperatura.

Papilas Coroliformes:

Ocupan la mayor parte de la superficie lingual; se ven a simple vista en forma de pequeñas elevaciones cilíndricas o cónicas, de cuyo vértice salen una serie de prolongaciones filamentosas parecidas a un pincel, y tienen una función táctil y térmica al igual que las Filiformes.

Botones Gustativos:

Son unas estructuras ovaladas, de aproximadamente 0,03 cm de diámetro, que ayudan a percibir el sentido del gusto; y están formados por un grupo de células que rodean una pequeña cavidad con un orificio en la superficie de la lengua llamado poro gustativo, y responde a uno de los cinco estímulos primarios del sabor (dulce, salado, amargo, ácido y unami)

Además, se ubican en la mucosa de la epiglotis, el paladar y la faringe y en las paredes de las papilas fungiformes y caliciformes. Asimismo, los botones gustativos están formados por 4 tipos de células: células basales; células de tipo 1 y 2 que cumplen funciones de sostén y células de tipo 3, que son receptores gustativos y hacen conexiones sinápticas con las fibras nerviosas sensitivas.

Por otro lado, cada botón esta inervado por alrededor de 50 fibras nerviosas y, a la inversa, cada fibra nerviosa recibe información de entrada, en promedio, de 5 botones. Y si el nervio sensorial se corta, los botones gustativos que él inerva degeneran y, por ultimo desaparecen, sin embargo, si el nervio se regenera las células vecinas resultan organizadas en nuevos botones.