Funciones Principales de los Huesos

• Sostén: Proporciona una base estructural que sostiene los tejidos blandos y ofrece puntos de inserción para la mayoría de los músculos esqueléticos.
• Protección: Protege los órganos internos vitales de posibles lesiones.
• Asistencia al movimiento: Los músculos esqueléticos, al insertarse en los huesos, los traccionan para producir el movimiento.
• Producción de células sanguíneas (Hematopoyesis): En la médula ósea roja (localizada en la epífisis de ciertos huesos) se producen glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Este proceso es activo en huesos fetales, pelvis, costillas, esternón y cráneo en adultos.
• Homeostasis mineral: Los huesos almacenan minerales esenciales, como el calcio y el fósforo. Pueden liberarlos al torrente sanguíneo para mantener el equilibrio y las concentraciones adecuadas en el organismo (un fenómeno de autorregulación).
• Almacenamiento de triglicéridos: Las células adiposas de la médula ósea amarilla (situada en la diáfisis) almacenan triglicéridos, que constituyen una importante reserva de energía química.

Anatomía Macroscópica del Hueso

Metáfisis

Regiones donde se une la epífisis (extremo del hueso) a la diáfisis (cuerpo del hueso). En los huesos en crecimiento, contiene una capa de cartílago hialino (placa epifisaria) que permite el crecimiento en longitud.

Cartílago Articular

Fina capa de cartílago hialino que cubre la superficie de la epífisis donde el hueso forma una articulación. Su función es reducir la fricción y absorber impactos.

Endostio

Membrana que delinea la cavidad medular. Contiene una sola capa de células formadoras de hueso y una pequeña cantidad de tejido conectivo.

Cavidad Medular

Espacio cilíndrico situado en la diáfisis que contiene la médula ósea amarilla en los adultos.

Periostio

Membrana resistente de tejido conectivo que recubre la superficie externa del hueso. Es fundamental para la nutrición, protección y reparación ósea.

Pericondrio

Membrana de tejido conectivo denso que recubre la superficie del cartílago.

Estructura Microscópica (Histología Ósea)

Matriz Extracelular

Está compuesta por:

• 25% agua.
• 25% proteínas (fibras de colágeno): Aportan flexibilidad y resistencia a la rotura y al estiramiento.
• 50% sales minerales cristalizadas: Principalmente fosfato de calcio, que aporta dureza al hueso.

Células Óseas

• Células osteógenas: Son células madre no especializadas que, al dividirse, forman osteoblastos. Se encuentran en la capa interna del periostio, en el endostio y en los conductos intraóseos.
• Osteoblastos: Son las células responsables de formar la matriz extracelular del hueso. Sintetizan y secretan las fibras de colágeno y otros componentes necesarios para la calcificación.
• Osteocitos: Son las células óseas maduras. Se originan a partir de osteoblastos que quedan atrapados en su propia matriz. Mantienen el tejido óseo.
• Osteoclastos: Células grandes y multinucleadas derivadas de la fusión de glóbulos blancos (monocitos). Se localizan en el endostio y se encargan de la resorción ósea, es decir, digieren la matriz para eliminar tejido óseo y liberar minerales. Son cruciales para el crecimiento, mantenimiento y reparación del hueso.

Tipos de Tejido Óseo

Tejido Óseo Compacto (TOC)

Se encuentra bajo el periostio y compone la mayor parte de la diáfisis de los huesos largos. Se organiza en unidades estructurales llamadas osteonas o sistemas de Havers, que constan de:

• Conducto central (de Havers): Por donde pasan vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. Se conectan con la cavidad medular y el periostio a través de los conductos transversales (de Volkmann).
• Laminillas concéntricas: Anillos de matriz extracelular calcificada.
• Lagunas: Pequeños espacios que contienen los osteocitos.
• Canalículos: Pequeños canales que irradian desde las lagunas y conectan a los osteocitos entre sí y con el conducto central, permitiendo el paso de nutrientes y desechos.

Tejido Óseo Esponjoso (TOE)

No contiene osteonas. Está formado por una red de columnas óseas irregulares llamadas trabéculas. Los espacios entre las trabéculas están llenos de médula ósea roja. Las trabéculas contienen:

• Matriz extracelular organizada en laminillas.
• Lagunas ocupadas por osteocitos.
• Canalículos.

Forma la mayor parte de los huesos cortos, planos e irregulares, así como la epífisis de los huesos largos.

Osificación: Formación del Hueso

El proceso de formación del hueso se inicia a partir de la sexta semana de desarrollo embrionario. El tejido embrionario (mesénquima) se diferencia para formar el esqueleto.

Osificación Intramembranosa

Proceso por el cual se forman los huesos planos del cráneo y la mandíbula.

1. Formación del centro de osificación: Las células del mesénquima se agrupan y diferencian en células osteógenas y luego en osteoblastos.
2. Proceso de calcificación: Los osteoblastos secretan matriz ósea, que se calcifica. Al quedar rodeados por ella, se convierten en osteocitos.
3. Formación de trabéculas y desarrollo del periostio: La matriz ósea se desarrolla formando trabéculas que se fusionan para crear el hueso esponjoso. El mesénquima en la periferia se condensa y forma el periostio. Finalmente, se deposita una capa de tejido óseo compacto en la superficie.

Osificación Endocondral

Es el método por el cual se forman la mayoría de los huesos del cuerpo. Implica la sustitución de un molde de cartílago hialino por tejido óseo.

1. Desarrollo del molde cartilaginoso: Las células del mesénquima se diferencian en condroblastos, que forman un molde de cartílago rodeado de pericondrio.
2. Crecimiento del molde cartilaginoso: El molde crece en longitud y espesor. La parte central comienza a calcificarse, lo que provoca la muerte de algunos condrocitos y la formación de lagunas.
3. Aparición del centro de osificación primario: Una arteria penetra en la región media del molde, estimulando la diferenciación de células osteógenas en osteoblastos. El pericondrio se transforma en periostio.
4. Aparición de la cavidad medular: La actividad de los osteoclastos remodela el interior, creando la cavidad medular.
5. Aparición de los centros de osificación secundarios: Los vasos sanguíneos entran en las epífisis, estimulando la formación de tejido óseo en los extremos del hueso.
6. Formación del cartílago articular y la placa epifisaria: El cartílago hialino que cubre las epífisis se convierte en el cartílago articular, y una zona de cartílago entre la diáfisis y la epífisis permanece como la placa epifisaria, responsable del crecimiento en longitud.

Crecimiento, Remodelación y Reparación Ósea

Crecimiento de los Huesos en la Infancia

• En longitud: La longitud aumenta gracias a la actividad en la placa epifisaria. En esta zona, los condrocitos están en constante división. El cartílago nuevo es reemplazado progresivamente por tejido óseo en el lado de la diáfisis.
• En espesor (diámetro): Las células osteógenas del periostio se diferencian en osteoblastos, que secretan matriz ósea en la superficie externa. Estos osteoblastos se transforman en osteocitos, formando nuevas osteonas.

Remodelación Ósea

Existe un continuo reemplazo del tejido óseo viejo por tejido nuevo. Este proceso implica dos fases:

• Resorción: Los osteoclastos se encargan de una continua eliminación de matriz y minerales.
• Depósito: Los osteoblastos depositan una nueva matriz y minerales.

Debe haber un adecuado equilibrio entre estas dos actividades para no perder masa ósea ni generar un exceso de tejido nuevo.

Reparación de Fracturas

Es un proceso lento que sigue varias etapas:

1. Formación de un hematoma y eliminación del tejido óseo muerto.
2. Se forma un callo de fibrocartílago para unir los extremos rotos del hueso.
3. El fibrocartílago se convierte en tejido óseo esponjoso (callo óseo).
4. El tejido esponjoso se remodela gradualmente hasta convertirse en tejido compacto, completando la reparación.

Papel del Hueso en la Homeostasis del Calcio

El 99% del calcio (Ca²⁺) del cuerpo está almacenado en los huesos. Una alteración incontrolada de los niveles de calcio en sangre puede provocar paros cardíacos, parada de la ventilación pulmonar, y alteraciones en la coagulación sanguínea y en la transmisión del impulso nervioso.

El hueso actúa como un amortiguador de las concentraciones de Ca²⁺:

• Si el nivel de calcio en sangre disminuye, se estimula la actividad de los osteoclastos para liberar Ca²⁺ del hueso a la sangre.
• Si el nivel de calcio en sangre aumenta, se estimula la actividad de los osteoblastos para que depositen el exceso de Ca²⁺ en el hueso.

Regulación Hormonal

Hormona Paratiroidea (PTH)

Es la principal reguladora de los intercambios de Ca²⁺ entre el hueso y la sangre. Es secretada por las glándulas paratiroideas y funciona mediante un sistema de retroalimentación negativa: cuando la concentración de Ca²⁺ en sangre disminuye, las glándulas paratiroideas lo detectan y liberan PTH. La PTH aumenta el número y la actividad de los osteoclastos, que intensifican la resorción ósea, liberando calcio a la sangre.

Calcitonina (CT)

Es una hormona secretada por la glándula tiroides que tiene el efecto opuesto a la PTH. La calcitonina disminuye la concentración de Ca²⁺ en sangre al inhibir la actividad de los osteoclastos, favoreciendo así el depósito de calcio en los huesos.

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