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Histología del hueso

15 de marzo de 2021

En este artículo hablaremos de la histología del hueso, es decir, la estructura del hueso a nivel microscópico.

Histología del hueso

La matriz del tejido óseo está formada por un 15% de agua, 30% de fibras colágenas y 55% de sales minerales cristalizadas. La sal mineral que más abunda es el fosfato de calcio, que se combina con el hidróxido de calcio para formar los cristales de hidroxiapatita.  A medida que se van formando también se combinan con otras sales minerales, como el carbonato de calcio y con iones como el magnesio, el potasio, el flúor y el sulfato.

Mientras se depositan en las estructuras formadas por las fibras colágenas de la matriz osteoide, estas sales minerales se cristalizan y el tejido se endurece. Este proceso, la calcificación, es iniciado por células productoras de hueso llamadas osteoblastos.

La consistencia del hueso depende de las sales minerales inorgánicas cristalizadas y su flexibilidad, de las fibras colágenas.

Tipos de células del tejido óseo

Células osteogénicas

Son células madre no especializadas que derivan del mesénquima. Son las únicas células óseas que experimentan división celular; las células hijas se transforman en osteoblastos.

Las células osteogénicas 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 construir la matriz osteoide e inician la calcificación.

A medida que los osteoblastos se rodean a sí mismos de matriz osteoide, van quedando atrapados en sus secreciones y se convierten en osteocitos.

Osteocitos

Estas células óseas maduras son las principales células del hueso y mantienen su metabolismo a través del intercambio de nutrientes y productos metabólicos con la sangre. Al igual que los osteoblastos, los osteocitos no experimentan división celular.

Osteoclastos

Son células gigantes derivadas de la fusión de por lo menos 50 monocitos (un tipo de glóbulo blanco) y se agrupan en el endostio. En su cara proximal a la superficie ósea, la membrana plasmática del osteoclasto se pliega y forma un borde indentado.

En este lugar, la célula libera enzimas lisosómicas y ácidos que digieren los componentes minerales y proteicos de la matriz osteoide subyacente. Esta descomposición de la matriz osteoide, denominada resorción, es parte de la formación, el mantenimiento y la reparación normales del hueso.

El hueso no es completamente sólido porque contiene pequeños espacios entre las células y los componentes de la matriz osteoide. Algunos espacios constituyen conductos para los vasos sanguíneos que brindan nutrientes a las células óseas. Otros espacios sirven como sitios de almacenamiento de la médula ósea roja.

Según el tamaño y la distribución de los espacios, las regiones de un hueso pueden clasificarse como esponjosas o compactas

Tejido óseo compacto

El tejido óseo compacto contiene pocos espacios y es el componente más fuerte del tejido óseo. Se encuentra por debajo del periostio de todos los huesos y forma la mayor parte de las diáfisis de los huesos largos. Da protección y soporte y ofrece resistencia a la tensión causada por el peso y el movimiento.

El tejido óseo compacto se compone de unidades estructurales denominadas osteonas o sistemas de Havers. Cada osteona consta de un conducto central (conducto de Havers), alrededor del cual se dispone una serie de laminillas concéntricas.

Parecidas a los anillos de crecimiento de los árboles, estas últimas son placas circulares compuestas por matriz osteoide mineralizada de diámetro creciente que rodean una pequeña red de vasos sanguíneos, linfáticos y nervios localizados en el canal central.

Estas unidades óseas tubulares  forman una serie de cilindros paralelos que, en los huesos largos, tienden a disponerse en forma paralela al eje mayor del hueso. Entre las laminillas concéntricas hay pequeños espacios denominados lagunas, que contienen osteocitos.

De las lagunas irradian pequeños canalículos, que contienen líquido extracelular. Dentro de los canalículos hay protuberancias de osteocitos con forma de dedo.  Los osteocitos vecinos se comunican entre sí por medio de puentes. Los canalículos conectan las lagunas entre sí y con el canal central formando un intrincado sistema de canales interconectados a través del hueso.

Este sistema ofrece varias vías de acceso a los osteocitos de nutrientes y de oxígeno, así como una vía de eliminación de los desechos.

En el tejido óseo compacto, las osteonas están alineadas en la misma dirección y son paralelas al eje mayor de la diáfisis del hueso. Por lo tanto, la diáfisis de un hueso largo resiste la curvatura y la fractura aun cuando se ejerza una fuerza considerable desde los extremos.

El tejido óseo compacto tiende a ser más grueso en las regiones del hueso en las que la fuerza se aplica relativamente en pocas direcciones. Las líneas de fuerza del hueso no son estáticas. Cambian cuando la persona aprende a caminar y en respuesta a la actividad física intensa repetida.

Las líneas de fuerza de un hueso también pueden cambiar a raíz de una fractura o una deformidad física. Por lo tanto, la organización de las osteonas no es estática, sino que cambia a lo largo del tiempo en respuesta a las exigencias físicas que soporta el esqueleto.

Las regiones comprendidas entre las osteonas vecinas contienen ciertas laminillas denominadas laminillas intersticiales, que también presentan lagunas con osteocitos y canalículos. Son fragmentos de osteonas precedentes que han sido parcialmente destruidas durante la reconstrucción o el crecimiento del hueso.

Los vasos sanguíneos y linfáticos, y los nervios del periostio penetran el hueso compacto a través de los canales perforantes transversos o canales de Volkmann. Los vasos y los nervios de los canales perforantes se conectan con los de la cavidad medular, el periostio y los canales centrales.

Alrededor del 100% de las circunferencias externa e interna de la diáfisis de un hueso largo presenta laminillas denominadas laminillas circunferenciales, que aparecen durante la fase inicial de la formación del hueso. Las laminillas circunferenciales que están justo por debajo del periostio se denominan laminillas circunferenciales externas. Se conectan con el periostio mediante fibras perforantes (fibras de Sharpey). Las que revisten la cavidad medular se denominan laminillas circunferenciales internas.

Tejido óseo esponjoso

A diferencia del tejido óseo compacto, el tejido óseo esponjoso, también denominado tejido óseo trabecular, no contiene osteonas. Siempre es profundo y está protegido por una cubierta de hueso compacto.

Está compuesto por laminillas dispuestas en un patrón irregular de finas columnas denominadas trabéculas, entre las que existen espacios que pueden apreciarse a simple vista. Estos espacios macroscópicos contienen médula ósea roja en los huesos que producen células sanguíneas, y médula ósea amarilla (tejido adiposo) en los otros huesos.

Ambos tipos de médula ósea están irrigados por numerosos vasos sanguíneos que nutren los osteocitos. Cada una de las trabéculas consta de laminillas concéntricas, osteocitos ocupantes de lagunas y canalículos que irradian en forma excéntrica desde las lagunas.

El tejido óseo esponjoso es el componente profundo principal del tejido óseo de los huesos cortos, aplanados, sesamoideos e irregulares. En los huesos largos, es el núcleo de las epífisis y está cubierto por una delgada capa de hueso compacto, además de conformar un plano delgado variable que reviste la cavidad medular de la diáfisis. El tejido esponjoso siempre está cubierto por una capa de hueso compacto que lo protege.

El tejido óseo esponjoso es más abundante en los huesos que no reciben mucha presión o en los que reciben presiones desde direcciones múltiples. Las trabéculas no se organizan en forma definitiva hasta que no se aprende a caminar perfectamente; incluso pueden desorganizarse cuando las líneas de fuerza cambian debido a una fractura mal consolidada o a una deformidad.

El hueso esponjoso difiere del tejido óseo compacto en dos aspectos. En primer lugar, es liviano, lo que reduce su peso total. Esta disminución del peso le permite moverse más rápidamente al ser traccionado por un músculo esquelético. En segundo lugar, las trabéculas del tejido óseo esponjoso sostienen y protegen la médula ósea roja.

El tejido óseo de los huesos de la cadera, las costillas, el esternón, las vértebras y los extremos proximales del húmero y del fémur es el único sitio de almacenamiento de médula ósea roja y, por lo tanto, el lugar donde  tiene lugar la hemopoyesis.

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