Descripción anatómica y bases fisiologícas del aparato locomotor. Tejido óseo

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TEMA : Descripción anatómica y bases fisiologícas del aparato
locomotor. Tejido óseo; tejido muscular; articulaciones y sus
tipos. Fisiología osteoarticular y muscular.

Esquema:

1. Introducción

2. Tejido óseo

2.1 Definición. Estructura macroscópica y microscópica.
A. Estructura macroscópica de un hueso largo.
B. Estructura microscópica de los huesos
2.2 Funciones óseas
2.3 Tipos de huesos. El esqueleto axial y el esqueleto apendicular.
2.4 Desarrollo óseo: crecimiento y resorción.

3. Articulaciones

3.1 Definición y clasificación de las articulaciones
A. Articulaciones fibrosas (sinartrosis)
B. Articulaciones cartilaginosas (anfiartrosis)
C. Articulaciones sinoviales (diartrosis)
3.2 Tipos de articulaciones sinoviales
A. Articulaciones uniaxiales
B. Articulaciones biaxiales
C. Articulaciones multiaxiales
3.3 Amplitud de movimiento de las articulaciones sinoviales
A. Movimientos angulares
B. Movimientos circulares
C. Movimientos de deslizamiento
D. Movimientos especiales

4. Tejido muscular

4.1 Estructura del músculo esquelético
A. Estructura macroscópica del músculo esquelético
B. Estructura microscópica del músculo esquelético:
características de sus fibras musculares
4.2 Funciones del músculo esquelético
4.3 Nomenclatura muscular
4.4 Postura

5. Estudio anatómico corporal. División por planos.
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6. Cambios osteomusculares a lo largo de la vida

6.1 Desde el nacimiento hasta la infancia avanzada
6.2 Desde la adultez hasta la vejez

7. La actividad física y el sistema osteomuscular.

8. Conclusiones

9. Bibliografía

1. INTRODUCCIÓN

El sistema músculo-esquelético (también llamado aparato locomotor)
está formado por el tejido óseo, las articulaciones y por los músculos
esqueléticos. La interacción y coordinación entre estos componentes es
lo que produce el movimiento (aunque, como desglosaremos más
adelante, esta no es su única función).

El sistema cardiovascular (aparato circulatorio) es el que abastece a los
huesos, articulaciones y músculos para que puedan desarrollar su
función (les lleva oxígeno y nutrientes, y recoge sus desechos
metabólicos).

El sistema nervioso inerva los tejidos del sistema musculo-esquelético
para que los estímulos percibidos y las órdenes de trabajo sean
interpretadas, integradas y ejecutadas coordinada y eficientemente.

Un conocimiento adecuado del aparato locomotor nos permitirá:

• Adoptar posturas adecuadas, tanto en reposo como durante una
actividad, ya que nos permitirá ser conscientes de qué es lo más
adecuado en cada momento para prevenir lesiones osteomusculares
y aumentar nuestra capacidad motora.
• Comprender los beneficios del ejercicio físico y las consecuencias del
sedentarismo.

2. TEJIDO ÓSEO

2.1 Definición. Estructura macroscópica y microscópica.

Los huesos son los órganos del sistema esquelético. Nuestro esqueleto
está constituído por unos 206 huesos. El tejido óseo es un tipo de tejido
conjuntivo (también llamado tejido conectivo). Este tejido se caracteriza
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por estar compuesto por células, fibras, y gran cantidad de material
intercelular. A diferencia de otros tejidos conjuntivos del organismo, en el
hueso este material intercelular es duro y está calcificado.

A. Estructura macroscópica de un hueso largo.

En ella podemos distinguir las siguientes partes:

a. Diáfisis. Situada entre dos epífisis, es la parte longitudinal del hueso,
la “barra” que une los dos extremos óseos. Está formada por tejido
conjuntivo compacto, muy denso. Dentro alberga la cavidad medular. El
hecho de ser fuerte por fuera y hueca por dentro explica su eficiencia a
la hora de proporcionar apoyo resistente sin suponer un peso excesivo
para el organismo.

b. Epífisis. Situadas a ambos lados de la diáfisis. Son dos, son cada una
de las estructuras redondeadas que hay en la parte proximal y distal de
la diáfisis. Son más voluminosas porque así ofrecen un amplio espacio
cerca de las articulaciones para el anclaje de los músculos, y al mismo
tiempo ofrecen estabilidad a la articulación. A simple vista su estructura
tiene un aspecto poroso, semejante a una esponja, de ahí que el tejido
conjuntivo que la constituye se denomine tejido conjuntivo esponjoso o
trabecular. En su interior, estos espacios esponjosos están rellenos de
médula ósea roja. En los niños en desarrollo, las epífisis están
separadas de la diáfisis por una banda transversal de cartílago
denominada placa epifisiaria o metáfisis, lugar de crecimiento del hueso
hasta que en la juventud queda totalmente calcificado.

c. Cartílago articular. Es la fina capa de cartílago hialino que cubre la
superficie articular de las dos epífisis. La elasticidad de este material
amortigua las sacudidas y golpes a los que se ve sometida la
articulación durante el movimiento.

d. Periostio. Salvo en la superficie de las epífisis (donde se encuentra el
cartílago anteriormente comentado), el resto del hueso está protegido
por esta membrana externa densa y blanca, que penetra y queda
soldada al tejido óseo.

e. Cavidad medular (médula). Es el hueco que se encuentra dentro de la
diáfisis. En el adulto está rellena de tejido conjuntivo rico en grasas, por
lo que se la conoce con el nombre de médula ósea amarilla
(familiarmente llamada “tuétano”)

f. Endostio. Delgada membrana epitelial que tapiza internamente la
cavidad medular.

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B. Estructura microscópica de los huesos

En ella podemos distinguir las siguientes estructuras:

a. Matriz ósea. Como ya hemos comentado anteriormente, las células
del hueso están inmersas en una extensa sustancia intercelular o
matriz. Ésta es mucho más abundante que las células óseas, las
cuales permanecen físicamente aisladas unas de otras. La matriz
está formada por :
• sales inorgánicas (depósito de cristales de calcio y fósforo, entre
otros, responsables de la dureza del hueso)
• compuestos orgánicos o matriz osteoide (principalmente fibras de
colágeno, proteína muy resistente; también encontramos sustancia
fundamental, que es un gel mezcla de proteínas y polisacáridos
secretado por las propias células). Los componentes orgánicos de la
matriz proporcionan cierto grado de elasticidad al hueso, de modo
que el estrés, dentro de unos límites razonables, no produzca
aplastamientos o fracturas.

b. Células óseas. Los osteoblastos son las células jóvenes del hueso y
son las responsables de su crecimiento y desarrollo; se encargan de
sintetizar el colágeno y la sustancia fundamental que va a formar parte
de la matriz extracelular, y sobre la cual se van depositando los cristales
de calcio, endureciéndola. La matriz ósea va así aumentando y aislando
progresivamente al osteoblasto en su laguna, hasta que éste se hace
maduro y pasa a llamarse osteocito, menos activo, su única función es
mantener el tejido óseo. Los osteoclastos son las células envejecidas
del hueso, responsables de la erosión de los minerales óseos

En el hueso compacto se pueden observar unidades estructurales
cilíndricas denominadas osteonas. Cada osteona está integrada por
osteocitos dispuestos en capas concéntricas llamadas laminillas
(compuestas de matriz calcificada). Éstas láminas rodean un canal
central que recorre longitudinalmente el hueso y al que se conoce con el
nombre de conducto de Havers; capilares sanguíneos, linfáticos y
nervios recorren estos conductos. Así, cada osteona consta de vasos
sanguíneos, linfáticos y nervios, láminas circundantes de matriz
extracelular y osteocitos.

En el hueso esponjoso o trabeculado no hay osteonas; las células se
encuentran dispuestas sobre estructuras filamentosas denominadas
trabéculas. Las trabéculas se alinean y entrecruzan formando una red
que da al hueso un aspecto esponjoso. Su situación a lo largo de líneas
de estrés y su orientación difiere en los distintos huesos de acuerdo con
la naturaleza y la magnitud de la carga que soporta. Las células de las
trabéculas son abastecidas por los capilares que llegan a la médula
ósea.

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2.2. Funciones óseas.

A. Soporte. Los huesos son el armazón rígido del cuerpo, el que nos
mantiene erguidos y nos da forma.

B. Protección. Los huesos del cráneo protegen al delicado encéfalo, las
vértebras a la delicada médula espinal, las costillas al corazón y los
pulmones.

C. Movimiento. Cuando los músculos se contraen, tiran de los huesos a
los que están anclados, provocando así el movimiento de la
articulación.

D. Depósito y reserva mineral. El hueso almacena calcio, fósforo y otros
minerales, y contribuye a mantener sus niveles en sangre. Ej. si el
nivel de calcio sérico desciende (hipocalcemia), los osteoclastos son
estimulados por la hormona paratiroidea y actúan liberando calcio
óseo para que éste salga a la sangre. Por el contrario, cuando hay
exceso de calcio en sangre (hipercalcemia), la hormona calcitonina
se encarga de estimular a los osteoblastos para que éstos lo
introduzcan en el hueso.

E. Hematopoyesis. La médula ósea roja de la epífisis de los huesos
largos y de otros huesos (cráneo, pelvis, esternón, costillas) es la
encargada de fabricar las células sanguíneas (leucocitos, hematíes y
trombocitos).

2.3. Tipos de huesos. El esqueleto axial y el esqueleto apendicular

A. Tipos de huesos.

a. Huesos largos, con un gran eje longitudinal (diáfisis). La longitud
predomina sobre el ancho y el grosor. Su estructura ya ha sido explicada
anteriormente. Ej. fémur, húmero.

b. Huesos cortos, más bien cuadrados. Se encuentran en zonas que,
teniendo que ser muy resistentes, producen variados pero limitados
movimientos. Están formados por tejido óseo esponjoso rodeado de
tejido compacto. Ej. huesos del carpo.

c. Huesos planos y anchos. Huesos delgados, cuya longitud y anchura
predominan sobre el grosor. Formados por tejido óseo esponjoso
recubierto por dos capas de tejido óseo compacto. Contienen médula
ósea roja, por lo que algunos de ellos (esternón, ílion) son objeto de
punción con aguja para obtener una muestra y relizarla una biopsia (ej.
diagnóstico de leucemia) o para ser donada. Ej. hueso frontal,
escápulas, esternón, costillas.

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d. Huesos irregulares. Con diferentes tamaños y formas. Como todos
los huesos, están formados por tejido óseo esponjoso cubierto de tejido
óseo compacto. Ej. vértebras, hueso cigomático, rótula, mandíbula.

B. Esqueleto axial.

Formado por los huesos situados en el eje medio del cuerpo (cabeza y
tronco).

a. Huesos del cráneo: frontal, parietal (2), temporal (2), occipital,
etmoides y esfenoides.

b. Huesos de la cara: nasal (2), maxilar superior (2), palatino (2),
cigomático o malar (2), lacrimal o unguis (2), vómer, cornete inferior (2),
maxilar inferior (mandíbula).

c. Huesos del oído: martillo (2), yunque (2), estribo (2).

d. Hueso hioides (articulado a los temporales mediante ligamentos).

e. Columna vertebral: 33 vértebras (C1 a C7, D1 a D12, L1 a L5, S1 a
S5 y 4 del coxis). Las costillas están unidas en su parte posterior con las
vértebras dorsales y en su parte anterior con el esternón. Tenemos 12
pares de costillas (los 7 primeros unidos directamente al esternón; de los
5 restantes las 2 últimas son las flotantes). A las vértebras están unidos
muchos músculos y ligamentos. Las vértebras tienen un agujero central
por donde discurre la médula espinal (parte del sistema nervioso central)
y agujeros laterales por donde salen y entran nervios desde y hacia la
médula espinal.
La columna vertebral no es recta, sino que, observada lateralmente,
cuenta con dos curvaturas cóncavas o lordosis (zona cervical y zona
lumbar) y dos curvaturas convexas o cifosis (zona dorsal y zona sacra).

C. Esqueleto apendicular.

Formado por los huesos de los miembros superiores e inferiores
(extremidades), articulados con el esqueleto axial.

a. Hombro: clavícula (2) y escápula (2). La clavícula y la escápula,
unidas entre sí, se articulan con el húmero formando la denominada
cintura escapular.

b. Brazo: húmero (2)

c. Antebrazo: cúbito (2) y radio (2)

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d. Mano: carpo (escafoides, semilunar, piramidal, pisiforme, grande,
ganchoso, trapecio y trapezoides) (2) y 5 metacarpianos (2) que se
articulan a las falanges.

e. Cintura: ilion (2), isquion (2) y pubis (2). Estos tres huesos forman el
hueso de la pelvis, también llamado hueso coxal. El hueso coxal se
articula con el fémur formando la denominada cintura pelviana.

f. Pierna: fémur (2), tibia (2) y peroné (2). En la articulación de la rodilla
tenemos la rótula (2).

g. Pie: tarso (astrágalo, calcáneo, escafoides, cuboides y 3 cuñas) (2), 5
metatarsianos (2) unidos a las falanges.

2.4. Desarrollo óseo: crecimiento y resorción

Cuando el esqueleto comienza su formación antes del nacimiento no
existen huesos, sino cartílagos y formaciones fibrosas. Estos cartílagos
van creciendo y calcificándose de manera progresiva, constituyendo al
final del desarrollo el hueso tal y como lo conocemos. Un déficit
nutricional de vitamina D impide la absorción intestinal del calcio y la
captación de este mineral por los osteoblastos, por lo que el cartílago no
se calcifica (no se osifica) y el hueso se queda blando y frágil (es el
llamado raquitismo).

Llamamos osteogénesis a la formación de hueso. La osteogénesis es
una acción combinada de la función de los osteoblastos (formación u
osificación) y de los osteoclastos (destrucción o resorción). Durante la
infancia y la adolescencia la tasa de osificación es mayor que la tasa de
resorción ósea, el crecimiento aventaja a la pérdida y los huesos crecen
más.

La osteogénesis no sólo tiene lugar en la infancia, sino que el hueso
adulto ya calcificado está en contínua remodelación. Los osteoclastos
producen resorción o reabsorción de determinardas zonas óseas que
son sustituídas simultáneamente por osteoblastos, es decir, estamos en
un contínuo proceso de “remodelación” o “esculpido” (de hecho, el
hueso es renovado unas 10 veces durante toda la vida sin que seamos
conscientes de ello). Es una manera de mantener al hueso en perfectas
condiciones, así siempre está preparado para responder al estrés
(movimiento, ejercicio) y a las lesiones (contusiones, traumatismos,
fracturas).

Los huesos de una persona deportista contienen un gran depósito de
calcio, ya que son huesos que han respondido al estrés del ejercicio

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fabricando más colágeno y fijando al máximo este mineral para
aumentar su resistencia. En otras palabras, el ejercicio aumenta la
densidad ósea; por el contrario, el sedentarismo debilita los huesos,
debido a la menor formación de colágeno y a la mayor eliminación de
calcio.

Sin embargo, a partir de los 35-40 años la pérdida ósea (la acción de los
osteoclastos) excede ligeramente a la ganancia ósea (acción de los
osteoblastos). Si este desequilibrio es demasiado evidente nos
encontramos ante un hueso cada vez más poroso (osteoporosis) y frágil.

Las dos hormonas implicadas en la reabsorción y formación del hueso
son, respectivamente: la parathormona (liberada por las glándulas
paratiroides en caso de hipocalcemia), encargada de estimular a los
osteoclastos (es hipercalcemiante), y la calcitonina (liberada por la
glándula tiroides en caso de hipercalcemia), encargada de estimular a
los osteoblastos (es hipocalcemiante).

3. ARTICULACIONES

3.1 Definición y clasificación de las articulaciones

Llamamos articulación a la unión entre los componentes rígidos del
esqueleto, ya sean huesos o cartílagos. Su función es mantener unidas
determinadas partes del organismo, y, en numerosos casos, permitir la
máxima estabilidad y movilidad a nuestro cuerpo. Se pueden clasificar
según el tipo de tejido que une los componentes entre sí (clasificación
estructural) o según el grado de movimiento que permiten (clasificación
funcional).

A. Articulaciones fibrosas (sinartrosis)

Las superficies óseas que forman la articulación están encajadas
sólidamente entre sí, como si fueran un puzzle, y apenas permiten
movimiento. Dentro de este tipo de articulaciones nos encontramos:

a. Sindesmosis: así denominamos a la unión de las diáfisis de dos
huesos largos por medio de ligamentos (ej. radio y cúbito, tibia y
peroné).

b. Suturas: son exclusivas del cráneo. Los bordes de los huesos son
dentados, y encajan perfectamente entre sí. En los adultos es una unión
osificada, rígida, que no permite nada de movimiento. En los lactantes
estas suturas son fibrosas, no osificadas, para permitir el crecimiento y
el desarrollo encefálico (son las denominadas fontanelas, fácilmente
identificables al tacto).

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c. Gonfosis: las encontramos exclusivamente en la unión entre la raíz
del diente y la rama alveolar del maxilar superior o inferior. El tejido
fibroso situado entre la raíz dental y la rama alveolar se conoce con el
nombre de ligamento periodontal.

B. Articulaciones cartilaginosas (anfiartrosis)

Entre las superficies óseas que forman la articulación encontramos
cartílago (tejido conjuntivo firme, pero elástico). Al no ser una unión
excesivamente rígida, permiten movimientos muy limitados. Las hay de
dos tipos:

a. Sincondrosis: el cartílago de unión entre los huesos es cartílago
hialino (formado por fibras elásticas y de colágeno). Ej. cartílago
esternocostal. La placa epifisiaria presente durante los años de
crecimiento entre la diáfisis y las epífisis también es una sincondrosis; es
transitoria, su misión es permitir el crecimiento, y va siendo sustituida
progresivamente por hueso calcificado hasta la madurez, donde ya
queda totalmente extinguida.

b. Sínfisis: el cartílago de unión entre los huesos es fibrocartílago
(mucho más rico en fibras colágenas y, por tanto, más denso y
resistente). Tiene forma de disco. Tiene una importante misión como
amortiguador y permite un ligero movimiento. Ej. sínfisis del pubis (sólo
se mueve en la mujer cuando da a luz, ensanchando aún más la zona
púbica para la salida del niño), discos intervertebrales de la columna
vertebral.

C. Articulaciones sinoviales (diartrosis)

Son las articulaciones más móviles del organismo. Casi todas las
articulaciones entre los huesos del esqueleto apendicular son sinoviales
(ej. hombro, cadera, muñeca, codo,...). El hecho de ser tan móviles
explica porqué tienen una estructura tan compleja, ya que tienen que
estar provistas de elementos amortiguadores y fijadores.

Características estructurales de las articulaciones sinoviales:

a. Cápsula articular: el periostio de cada unos de los huesos articulares
se prolonga hasta unirse con el extremo del otro hueso, formando así
una envoltura o bolsa entre ambos.

b. Membrana sinovial: es el revestimiento interno que tapiza toda la
cápsula articular. Segrega un líquido que lubrica y nutre a la articulación,
el líquido sinovial.

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c. Cartílago articular: cartílago que recubre y almohadilla las superficies
articulares de los huesos (ya comentado anteriormente, dentro de la
estructura macroscópica del hueso largo). La "artrosis" (osteoartritis
degenerativa) es una enfermedad que consiste en la degeneración de
este cartílago, lo que vuelve rígida y anquilosada la articulación.

d. Meniscos: son discos de fibrocartílago situados entre los extremos
articulares de los huesos de algunas articulaciones sinoviales (ej.
rodilla). Son potentes amortiguadores.

e. Ligamentos: fuertes cordones de tejido fibroso denso y blanco.
Crecen de hueso a hueso, uniéndolos más firmemente de lo que sería
posible sólo con la cápsula articular.

f. Bolsas: algunas articulaciones sinoviales contienen, dentro de la
cápsula articular, pequeñas bolsas cerradas llenas de líquido sinovial.
Su función es amortiguar las zonas de prominencias óseas. Ej. la
articulación de la rodilla contiene unas doce bolsas (la más grande está
situada delante de la rótula).

3.2 Tipos de articulaciones sinoviales

A. Articulaciones uniaxiales: sólo permiten el movimiento alrededor de
un eje y en un único plano.

a. En bisagra o trocleares. Sólo permiten flexión y extensión. Ej. codo
(articulación del húmero con el radio), rodilla (articulación del fémur con
la tibia), articulaciones interfalángicas.

b. En pivote. Son aquellas en las cuales una prolongación de un hueso
se articula con un anillo o escotadura de otro hueso, semejante a una
rueda que gira sobre su eje. Permiten el movimiento de rotación. Ej.
articulación de la apófisis odontoides del axis (segunda vértebra
cervical) con el atlas (primera vértebra cervical).

B. Articulaciones biaxiales: permiten el movimiento en dos planos
perpendiculares.

a. En silla de montar. La única del organismo de este tipo es la del
primer metacarpiano en su articulación con el carpo. Entre otros
movimientos, su característica más peculiar y única es que puede
oponerse a los otros dedos (gracias a lo cual podemos coger objetos
pequeños).

b. Condíleas (elipsoideas). Un cóndilo (superficie redondeada) de un
hueso encaja en un receptáculo elíptico de otro hueso. Ej. articulación
del hueso occipital con el atlas, articulación del radio con los huesos del
carpo.

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