Un hueso es un órgano rígido [1] que constituye parte del esqueleto en la mayoría de los animales vertebrados . Los huesos protegen los demás órganos del cuerpo, producen glóbulos rojos y blancos , almacenan minerales , proporcionan estructura y soporte al cuerpo y permiten la movilidad . Los huesos vienen en una variedad de formas y tamaños y tienen estructuras internas y externas complejas. [2] Son livianos pero fuertes y duros y cumplen múltiples funciones .
El tejido óseo (tejido óseo), también llamado hueso en el sentido incontable de la palabra, es un tejido duro , un tipo de tejido conectivo especializado . Tiene una matriz interna en forma de panal , que ayuda a darle rigidez al hueso. El tejido óseo está formado por diferentes tipos de células óseas . Los osteoblastos y los osteocitos participan en la formación y mineralización del hueso; Los osteoclastos participan en la resorción del tejido óseo. Los osteoblastos modificados (aplanados) se convierten en las células de revestimiento que forman una capa protectora sobre la superficie del hueso. La matriz mineralizada del tejido óseo tiene un componente orgánico principalmente de colágeno llamado oseína y un componente inorgánico de mineral óseo formado por diversas sales. El tejido óseo es tejido mineralizado de dos tipos, hueso cortical y hueso esponjoso. Otros tipos de tejido que se encuentran en los huesos incluyen la médula ósea , el endostio , el periostio , los nervios , los vasos sanguíneos y el cartílago .
En el cuerpo humano al nacer, están presentes aproximadamente 300 huesos. Muchos de estos se fusionan durante el desarrollo, dejando un total de 206 huesos separados en el adulto, sin contar numerosos huesos sesamoideos pequeños . [3] [4] El hueso más grande del cuerpo es el fémur o el fémur, y el más pequeño es el estribo en el oído medio .
La palabra griega para hueso es ὀστέον ("osteon"), de ahí los muchos términos que la usan como prefijo, como osteopatía . En terminología anatómica , incluido el estándar internacional Terminologia Anatomica , la palabra para hueso es os (por ejemplo, os breve , os longum , os sesamoideum ).
El hueso no es uniformemente sólido, sino que consta de una matriz flexible (alrededor del 30%) y minerales ligados (alrededor del 70%), que están intrincadamente tejidos y remodelados continuamente por un grupo de células óseas especializadas. Su composición y diseño únicos permiten que los huesos sean relativamente duros y fuertes, sin dejar de ser livianos.
La matriz ósea está compuesta en un 90 a 95% por fibras elásticas de colágeno , también conocidas como oseína, [5] y el resto es sustancia fundamental . [6] La elasticidad del colágeno mejora la resistencia a las fracturas. [7] La matriz se endurece mediante la unión de una sal mineral inorgánica, fosfato cálcico , en una disposición química conocida como mineral óseo , una forma de apatita cálcica . [8] [9] Es la mineralización la que da rigidez a los huesos.
El hueso se construye y remodela activamente a lo largo de la vida mediante células óseas especiales conocidas como osteoblastos y osteoclastos. Dentro de cualquier hueso, el tejido se teje en dos patrones principales, conocidos como hueso cortical y esponjoso, cada uno con una apariencia y características diferentes.
La dura capa exterior de los huesos está compuesta de hueso cortical , que también se llama hueso compacto porque es mucho más denso que el hueso esponjoso. Forma el exterior duro (corteza) de los huesos. El hueso cortical le da al hueso su apariencia lisa, blanca y sólida, y representa el 80% de la masa ósea total de un esqueleto humano adulto . [10] Facilita las funciones principales de los huesos: sostener todo el cuerpo, proteger los órganos, proporcionar palancas para el movimiento y almacenar y liberar elementos químicos, principalmente calcio. Consta de múltiples columnas microscópicas, cada una de las cuales se denomina osteona o sistema de Havers. Cada columna está formada por múltiples capas de osteoblastos y osteocitos alrededor de un canal central llamado canal de Havers . Los canales de Volkmann en ángulo recto conectan las osteonas entre sí. Las columnas son metabólicamente activas y, a medida que el hueso se reabsorbe y se crea, la naturaleza y la ubicación de las células dentro de la osteona cambiarán. El hueso cortical está cubierto por un periostio en su superficie exterior y un endostio en su superficie interior. El endostio es el límite entre el hueso cortical y el hueso esponjoso. [11] La principal unidad anatómica y funcional del hueso cortical es la osteona .
El hueso esponjoso o hueso esponjoso , [12] [11] también conocido como hueso trabecular , es el tejido interno del hueso esquelético y es una red porosa de células abiertas que sigue las propiedades materiales de las bioespumas . [13] [14] El hueso esponjoso tiene una relación superficie-volumen más alta que el hueso cortical y es menos denso . Esto lo hace más débil y más flexible. La mayor superficie también lo hace adecuado para actividades metabólicas como el intercambio de iones de calcio. El hueso esponjoso se encuentra típicamente en los extremos de los huesos largos, cerca de las articulaciones y en el interior de las vértebras. El hueso esponjoso es muy vascularizado y a menudo contiene médula ósea roja donde se produce la hematopoyesis , la producción de células sanguíneas. La principal unidad anatómica y funcional del hueso esponjoso es la trabécula . Las trabéculas están alineadas hacia la distribución de carga mecánica que experimenta un hueso dentro de huesos largos como el fémur . En lo que respecta a los huesos cortos, se ha estudiado la alineación trabecular en el pedículo vertebral . [15] Formaciones delgadas de osteoblastos cubiertos de endostio crean una red irregular de espacios, [16] conocidos como trabéculas. Dentro de estos espacios se encuentran la médula ósea y las células madre hematopoyéticas que dan origen a las plaquetas , los glóbulos rojos y los glóbulos blancos . [16] La médula trabecular está compuesta por una red de elementos en forma de varillas y placas que aligeran el órgano en general y dejan espacio para los vasos sanguíneos y la médula. El hueso trabecular representa el 20% restante de la masa ósea total, pero tiene casi diez veces la superficie del hueso compacto. [17]
Las palabras esponjosa y trabecular se refieren a las pequeñas unidades en forma de red (trabéculas) que forman el tejido. Fue ilustrado con precisión por primera vez en los grabados de Crisóstomo Martínez . [18]
La médula ósea , también conocida como tejido mieloide en la médula ósea roja, se puede encontrar en casi cualquier hueso que contenga tejido esponjoso . En los recién nacidos , todos estos huesos están llenos exclusivamente de médula roja o médula hematopoyética , pero a medida que el niño crece, la fracción hematopoyética disminuye en cantidad y la fracción grasa/amarilla llamada tejido adiposo de la médula (MAT) aumenta en cantidad. En los adultos, la médula roja se encuentra principalmente en la médula ósea del fémur, las costillas, las vértebras y los huesos de la pelvis . [19]
El hueso recibe aproximadamente el 10% del gasto cardíaco. [20] La sangre ingresa al endostio , fluye a través de la médula y sale a través de pequeños vasos en la corteza. [20] En los seres humanos, la tensión de oxígeno en la sangre en la médula ósea es aproximadamente del 6,6%, en comparación con aproximadamente el 12% en la sangre arterial y el 5% en la sangre venosa y capilar. [20]
El hueso es un tejido metabólicamente activo compuesto por varios tipos de células. Estas células incluyen los osteoblastos , que intervienen en la creación y mineralización del tejido óseo, los osteocitos y los osteoclastos , que intervienen en la reabsorción del tejido óseo. Los osteoblastos y los osteocitos se derivan de células osteoprogenitoras , pero los osteoclastos se derivan de las mismas células que se diferencian para formar macrófagos y monocitos . [21] Dentro de la médula ósea también hay células madre hematopoyéticas . Estas células dan lugar a otras células, incluidos los glóbulos blancos , los glóbulos rojos y las plaquetas . [22]
Los osteoblastos son células mononucleadas formadoras de hueso. Se encuentran en la superficie de las suturas de osteonas y forman una mezcla de proteínas conocida como osteoide , que se mineraliza para convertirse en hueso. [23] La costura osteoide es una región estrecha de una matriz orgánica recién formada, aún no mineralizada, ubicada en la superficie de un hueso. El osteoide está compuesto principalmente de colágeno tipo I. Los osteoblastos también fabrican hormonas , como las prostaglandinas , para actuar sobre el propio hueso. El osteoblasto crea y repara hueso nuevo construyéndose alrededor de sí mismo. Primero, el osteoblasto produce fibras de colágeno. Estas fibras de colágeno sirven como estructura para el trabajo de los osteoblastos. Luego, el osteoblasto deposita fosfato cálcico que se endurece mediante iones de hidróxido y bicarbonato . El hueso nuevo creado por el osteoblasto se llama osteoide . [24] Una vez que el osteoblasto termina de funcionar, queda atrapado dentro del hueso una vez que se endurece. Cuando el osteoblasto queda atrapado, se le conoce como osteocito. Otros osteoblastos permanecen en la parte superior del hueso nuevo y se utilizan para proteger el hueso subyacente; estos se conocen como células de revestimiento óseo. [25]
Los osteocitos son células de origen mesenquimatoso y se originan a partir de osteoblastos que han migrado y quedan atrapados y rodeados por una matriz ósea que ellos mismos produjeron. [11] Los espacios que ocupa el cuerpo celular de los osteocitos dentro de la matriz de colágeno mineralizado tipo I se conocen como lagunas , mientras que los procesos celulares de los osteocitos ocupan canales llamados canalículos. Las numerosas prolongaciones de los osteocitos se extienden para encontrarse con los osteoblastos, los osteoclastos, las células del revestimiento óseo y otros osteocitos, probablemente con fines de comunicación. [26] Los osteocitos permanecen en contacto con otros osteocitos en el hueso a través de uniones comunicantes, procesos celulares acoplados que pasan a través de los canales canaliculares.
Los osteoclastos son células multinucleadas de gran tamaño que se encargan de la degradación de los huesos mediante el proceso de resorción ósea . Luego los osteoblastos forman hueso nuevo. El hueso se remodela constantemente mediante la reabsorción de osteoclastos y se crea mediante osteoblastos. [21] Los osteoclastos son células grandes con múltiples núcleos ubicadas en las superficies óseas en lo que se llaman lagunas de Howship (o fosas de resorción ). Estas lagunas son el resultado de la reabsorción del tejido óseo circundante. [27] Debido a que los osteoclastos se derivan de un linaje de células madre monocíticas , están equipados con mecanismos fagocíticos similares a los macrófagos circulantes . [21] Los osteoclastos maduran y/o migran a superficies óseas discretas. A su llegada, se secretan enzimas activas, como la fosfatasa ácida resistente a tartrato , contra el sustrato mineral. [ cita requerida ] La reabsorción ósea por los osteoclastos también juega un papel en la homeostasis del calcio . [27]
Los huesos están formados por células vivas (osteoblastos y osteocitos) incrustadas en una matriz orgánica mineralizada. El principal componente inorgánico del hueso humano es la hidroxiapatita , el mineral óseo dominante , que tiene la composición nominal de Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 . [28] Los componentes orgánicos de esta matriz consisten principalmente en colágeno tipo I —"orgánico" refiriéndose a materiales producidos como resultado del cuerpo humano— y componentes inorgánicos, que junto con la fase dominante de hidroxiapatita , incluyen otros compuestos de calcio y fosfato , incluyendo sales. Aproximadamente el 30% del componente acelular del hueso consiste en materia orgánica, mientras que aproximadamente el 70% en masa se atribuye a la fase inorgánica. [29] Las fibras de colágeno dan al hueso su resistencia a la tracción , y los cristales intercalados de hidroxiapatita le dan al hueso su resistencia a la compresión . Estos efectos son sinérgicos . [29] La composición exacta de la matriz puede estar sujeta a cambios con el tiempo debido a la nutrición y la biomineralización , con una proporción de calcio a fosfato que varía entre 1,3 y 2,0 (por peso), y oligoelementos como magnesio , sodio , potasio y También se encuentran carbonatos . [29]
El colágeno tipo I compone del 90 al 95% de la matriz orgánica, siendo el resto de la matriz un líquido homogéneo llamado sustancia fundamental que consta de proteoglicanos como el ácido hialurónico y el sulfato de condroitina , [29] así como proteínas no colágenas como la osteocalcina. , osteopontina o sialoproteína ósea . El colágeno consta de hebras de unidades repetidas, que dan resistencia a la tracción al hueso, y están dispuestas de forma superpuesta para evitar el estrés cortante. La función de la sustancia fundamental no se conoce completamente. [29] Se pueden identificar microscópicamente dos tipos de hueso según la disposición del colágeno: tejido y laminar.
El hueso tejido se produce cuando los osteoblastos producen osteoide rápidamente, lo que ocurre inicialmente en todos los huesos fetales , pero luego es reemplazado por hueso laminar más resistente. En los adultos, el hueso tejido se crea después de fracturas o en la enfermedad de Paget . El hueso tejido es más débil, con un número menor de fibras de colágeno orientadas aleatoriamente, pero se forma rápidamente; Es por esta apariencia de la matriz fibrosa que el hueso se denomina tejido . Pronto es reemplazado por hueso laminar, que está altamente organizado en láminas concéntricas con una proporción mucho menor de osteocitos con respecto al tejido circundante. El hueso laminar, que hace su primera aparición en humanos en el feto durante el tercer trimestre, [31] es más fuerte y está lleno de muchas fibras de colágeno paralelas a otras fibras en la misma capa (estas columnas paralelas se llaman osteonas). En sección transversal , las fibras corren en direcciones opuestas en capas alternas, muy parecido a la madera contrachapada , lo que ayuda a la capacidad del hueso para resistir fuerzas de torsión . Después de una fractura, inicialmente se forma hueso tejido y es reemplazado gradualmente por hueso laminar durante un proceso conocido como "sustitución ósea". En comparación con el hueso tejido, la formación de hueso laminar se produce más lentamente. La deposición ordenada de fibras de colágeno restringe la formación de osteoide a aproximadamente 1 a 2 µm por día. El hueso laminar también requiere una superficie relativamente plana para colocar las fibras de colágeno en capas paralelas o concéntricas. [32]
La matriz extracelular del hueso está formada por osteoblastos , que secretan colágeno y sustancia fundamental. Estas células sintetizan cadenas de polipéptidos alfa de colágeno y luego secretan moléculas de colágeno. Las moléculas de colágeno se asocian con sus vecinas y se reticulan mediante la lisil oxidasa para formar fibrillas de colágeno. En esta etapa, aún no están mineralizadas y esta zona de fibrillas de colágeno no mineralizadas se llama "osteoide". Alrededor y dentro de las fibrillas de colágeno, el calcio y el fosfato finalmente precipitan en cuestión de días o semanas, convirtiéndose luego en hueso completamente mineralizado con una fase inorgánica general de hidroxiapatita sustituida con carbonato. [33] [29]
Para mineralizar el hueso, los osteoblastos secretan fosfatasa alcalina, una parte de la cual es transportada por vesículas . Esto escinde el pirofosfato inhibidor y simultáneamente genera iones de fosfato libres para la mineralización, actuando como focos para la deposición de calcio y fosfato. Las vesículas pueden iniciar algunos de los primeros eventos de mineralización al romperse y actuar como un centro para que crezcan los cristales. El mineral óseo puede formarse a partir de estructuras globulares y de placas, y a través de fases inicialmente amorfas. [34] [35]
En el cuerpo humano se encuentran cinco tipos de huesos: largos, cortos, planos, irregulares y sesamoideos. [36]
En el estudio de la anatomía , los anatomistas utilizan una serie de términos anatómicos para describir la apariencia, forma y función de los huesos. También se utilizan otros términos anatómicos para describir la ubicación de los huesos . Al igual que otros términos anatómicos, muchos de estos derivan del latín y del griego . Algunos anatomistas todavía usan el latín para referirse a los huesos. El término "óseo" y el prefijo "osteo-", que se refiere a cosas relacionadas con el hueso, todavía se utilizan comúnmente en la actualidad.
Algunos ejemplos de términos utilizados para describir huesos incluyen el término "foramen" para describir un agujero a través del cual pasa algo, y un "canal" o "meato" para describir una estructura similar a un túnel. Una protuberancia de un hueso puede denominarse con varios términos, incluidos "cóndilo", "cresta", "columna vertebral", "eminencia", "tubérculo" o "tuberosidad", según la forma y ubicación de la protuberancia. En general, se dice que los huesos largos tienen "cabeza", "cuello" y "cuerpo".
Cuando dos huesos se unen se dice que se "articulan". Si los dos huesos tienen una conexión fibrosa y están relativamente inmóviles, entonces la articulación se llama "sutura".
.jpg/1280px-Bone_(1).jpg)
La formación de hueso se llama osificación . Durante la etapa de desarrollo fetal esto ocurre por dos procesos: osificación intramembranosa y osificación endocondral . [42] La osificación intramembranosa implica la formación de hueso a partir de tejido conectivo , mientras que la osificación endocondral implica la formación de hueso a partir de cartílago .
La osificación intramembranosa ocurre principalmente durante la formación de los huesos planos del cráneo , pero también de la mandíbula, el maxilar superior y las clavículas; el hueso se forma a partir de tejido conectivo, como el tejido mesenquimatoso, en lugar de cartílago. El proceso incluye: el desarrollo del centro de osificación , la calcificación , la formación de trabéculas y el desarrollo del periostio. [43]
La osificación endocondral ocurre en los huesos largos y en la mayoría de los demás huesos del cuerpo; Implica el desarrollo de hueso a partir de cartílago. Este proceso incluye el desarrollo de un modelo de cartílago, su crecimiento y desarrollo, el desarrollo de los centros de osificación primarios y secundarios , y la formación del cartílago articular y de las placas epifisarias . [44]
La osificación endocondral comienza en puntos del cartílago llamados "centros de osificación primarios". Aparecen principalmente durante el desarrollo fetal, aunque algunos huesos cortos comienzan su osificación primaria después del nacimiento . Son los responsables de la formación de las diáfisis de los huesos largos, los huesos cortos y ciertas partes de los huesos irregulares. La osificación secundaria ocurre después del nacimiento y forma las epífisis de los huesos largos y las extremidades de los huesos irregulares y planos. La diáfisis y ambas epífisis de un hueso largo están separadas por una zona de cartílago en crecimiento (la placa epifisaria ). En la madurez esquelética (de 18 a 25 años de edad), todo el cartílago es reemplazado por hueso, fusionándose la diáfisis y ambas epífisis (cierre epifisario). [45] En las extremidades superiores, sólo las diáfisis de los huesos largos y la escápula están osificadas. Las epífisis, los huesos del carpo, la apófisis coracoides, el borde medial de la escápula y el acromion todavía son cartilaginosos. [46]
Se siguen los siguientes pasos en la conversión de cartílago en hueso:
Los huesos tienen una variedad de funciones:
Los huesos cumplen una variedad de funciones mecánicas. Juntos, los huesos del cuerpo forman el esqueleto . Proporcionan un marco para mantener el cuerpo sostenido y un punto de unión para los músculos , tendones , ligamentos y articulaciones esqueléticos , que funcionan juntos para generar y transferir fuerzas de modo que partes individuales del cuerpo o todo el cuerpo puedan manipularse en un espacio tridimensional ( la interacción entre hueso y músculo se estudia en biomecánica ).
Los huesos protegen los órganos internos, como el cráneo protegiendo el cerebro o las costillas protegiendo el corazón y los pulmones . Debido a la forma en que se forma el hueso, el hueso tiene una alta resistencia a la compresión de aproximadamente 170 MPa (1700 kgf/cm 2 ), [7] una pobre resistencia a la tracción de 104 a 121 MPa y una resistencia al esfuerzo cortante muy baja (51,6 MPa). . [48] [49] Esto significa que el hueso resiste bien el estrés de empuje (compresión), resiste menos el estrés de tracción (tensión), pero solo resiste mal el estrés de corte (como el debido a cargas de torsión). Si bien el hueso es esencialmente frágil , el hueso tiene un grado significativo de elasticidad , aportado principalmente por el colágeno .
Mecánicamente, los huesos también tienen un papel especial en la audición . Los huesecillos son tres pequeños huesos del oído medio que participan en la transducción del sonido.
La parte esponjosa de los huesos contiene médula ósea . La médula ósea produce células sanguíneas en un proceso llamado hematopoyesis . [50] Las células sanguíneas que se crean en la médula ósea incluyen glóbulos rojos , plaquetas y glóbulos blancos . [51] Las células progenitoras, como las células madre hematopoyéticas, se dividen en un proceso llamado mitosis para producir células precursoras. Estos incluyen precursores que eventualmente dan lugar a glóbulos blancos y eritroblastos que dan lugar a glóbulos rojos. [52] A diferencia de los glóbulos rojos y blancos, creados por mitosis, las plaquetas se desprenden de células muy grandes llamadas megacariocitos . [53] Este proceso de diferenciación progresiva se produce dentro de la médula ósea. Una vez que las células maduran, entran a la circulación . [54] Cada día, de esta manera se producen más de 2,5 mil millones de glóbulos rojos y plaquetas, y entre 50 y 100 mil millones de granulocitos . [22]
Además de crear células, la médula ósea también es uno de los principales lugares donde se destruyen los glóbulos rojos defectuosos o envejecidos. [22]
Determinado por la especie, la edad y el tipo de hueso, las células óseas constituyen hasta el 15 por ciento del hueso. Almacenamiento de factores de crecimiento : la matriz ósea mineralizada almacena importantes factores de crecimiento, como factores de crecimiento similares a la insulina , factores de crecimiento transformantes, proteínas morfogenéticas óseas y otros. [58]
El hueso se crea y reemplaza constantemente en un proceso conocido como remodelación . Este recambio continuo de hueso es un proceso de resorción seguido de reemplazo de hueso con pocos cambios en su forma. Esto se logra a través de osteoblastos y osteoclastos. Las células son estimuladas por una variedad de señales y en conjunto se denominan unidad de remodelación. Cada año se remodela aproximadamente el 10% de la masa esquelética de un adulto. [64] El propósito de la remodelación es regular la homeostasis del calcio , reparar los huesos microdañados por el estrés diario y dar forma al esqueleto durante el crecimiento. [65] El estrés repetido, como el ejercicio con pesas o la curación ósea, da como resultado el engrosamiento del hueso en los puntos de máxima tensión ( ley de Wolff ). Se ha planteado la hipótesis de que esto es el resultado de las propiedades piezoeléctricas del hueso , que hacen que el hueso genere pequeños potenciales eléctricos bajo tensión. [66]
La acción de los osteoblastos y los osteoclastos está controlada por una serie de enzimas químicas que promueven o inhiben la actividad de las células de remodelación ósea, controlando la velocidad a la que se produce, destruye o cambia de forma el hueso. Las células también utilizan señalización paracrina para controlar la actividad de cada una. [67] [68] Por ejemplo, la calcitonina y la osteoprotegerina inhiben la velocidad a la que los osteoclastos reabsorben el hueso . La calcitonina es producida por las células parafoliculares de la glándula tiroides y puede unirse a los receptores de los osteoclastos para inhibir directamente la actividad de los osteoclastos. La osteoprotegerina es secretada por los osteoblastos y es capaz de unirse a RANK-L, inhibiendo la estimulación de los osteoclastos. [69]
Los osteoblastos también pueden estimularse para aumentar la masa ósea mediante una mayor secreción de osteoide e inhibiendo la capacidad de los osteoclastos para descomponer el tejido óseo . [ cita necesaria ] El aumento de la secreción de osteoide es estimulado por la secreción de la hormona del crecimiento por parte de la pituitaria , la hormona tiroidea y las hormonas sexuales ( estrógenos y andrógenos ). Estas hormonas también promueven una mayor secreción de osteoprotegerina. [69] También se puede inducir a los osteoblastos a secretar una serie de citoquinas que promueven la reabsorción ósea al estimular la actividad de los osteoclastos y la diferenciación de las células progenitoras. La vitamina D , la hormona paratiroidea y la estimulación de los osteocitos inducen a los osteoblastos a aumentar la secreción del ligando RANK- e interleucina 6 , cuyas citoquinas luego estimulan una mayor reabsorción ósea por parte de los osteoclastos. Estos mismos compuestos también aumentan la secreción del factor estimulante de colonias de macrófagos por parte de los osteoblastos, lo que promueve la diferenciación de las células progenitoras en osteoclastos y disminuyen la secreción de osteoprotegerina. [ cita necesaria ]
El volumen óseo está determinado por las tasas de formación y resorción ósea. Ciertos factores de crecimiento pueden actuar para alterar localmente la formación ósea al aumentar la actividad de los osteoblastos. Se han aislado y clasificado numerosos factores de crecimiento derivados del hueso mediante cultivos óseos. Estos factores incluyen los factores de crecimiento similares a la insulina I y II, el factor de crecimiento transformante beta, el factor de crecimiento de fibroblastos, el factor de crecimiento derivado de plaquetas y las proteínas morfogenéticas óseas. [70] La evidencia sugiere que las células óseas producen factores de crecimiento para el almacenamiento extracelular en la matriz ósea. La liberación de estos factores de crecimiento de la matriz ósea podría provocar la proliferación de precursores de osteoblastos. Esencialmente, los factores de crecimiento óseo pueden actuar como determinantes potenciales de la formación ósea local. [70] El volumen del hueso esponjoso en la osteoporosis posmenopáusica puede determinarse mediante la relación entre la superficie total de formación de hueso y el porcentaje de resorción de la superficie. [71]
Varias enfermedades pueden afectar los huesos, incluidas la artritis, las fracturas, las infecciones, la osteoporosis y los tumores. Las afecciones relacionadas con los huesos pueden ser tratadas por una variedad de médicos, incluidos reumatólogos de articulaciones y cirujanos ortopédicos , que pueden realizar cirugías para reparar huesos rotos. Otros médicos, como los especialistas en rehabilitación , pueden participar en la recuperación, los radiólogos en la interpretación de los hallazgos de las imágenes y los patólogos en la investigación de la causa de la enfermedad, y los médicos de familia pueden desempeñar un papel en la prevención de complicaciones de enfermedades óseas como la osteoporosis.
Cuando un médico atiende a un paciente, se le realizarán un historial y un examen. Luego, a menudo se obtienen imágenes de los huesos, lo que se denomina radiografía . Esto podría incluir ultrasonido , rayos X , tomografía computarizada , resonancia magnética y otras imágenes, como una gammagrafía ósea , que se pueden usar para investigar el cáncer. [72] Se pueden realizar otras pruebas, como un análisis de sangre para detectar marcadores autoinmunes, o un aspirado de líquido sinovial . [72]
En el hueso normal, las fracturas ocurren cuando se aplica una fuerza significativa o un traumatismo repetitivo durante un período prolongado. Las fracturas también pueden ocurrir cuando un hueso está debilitado, como en el caso de la osteoporosis, o cuando hay un problema estructural, como cuando el hueso se remodela excesivamente (como en la enfermedad de Paget ) o es el sitio de crecimiento del cáncer. [73] Las fracturas comunes incluyen fracturas de muñeca y de cadera , asociadas con la osteoporosis , fracturas vertebrales asociadas con traumatismos de alta energía y cáncer, y fracturas de huesos largos. No todas las fracturas son dolorosas. [73] Cuando son graves, según el tipo y la ubicación de las fracturas, las complicaciones pueden incluir tórax inestable , síndromes compartimentales o embolia grasa .Las fracturas compuestas implican la penetración del hueso a través de la piel. Algunas fracturas complejas se pueden tratar mediante el uso de procedimientos de injerto óseo que reemplazan las porciones óseas faltantes.
Las fracturas y sus causas subyacentes pueden investigarse mediante radiografías , tomografías computarizadas y resonancias magnéticas . [73] Las fracturas se describen por su ubicación y forma, y existen varios sistemas de clasificación, dependiendo de la ubicación de la fractura. Una fractura de huesos largos común en los niños es la fractura de Salter-Harris . [74] Cuando se tratan las fracturas, a menudo se proporciona alivio del dolor y el área fracturada a menudo se inmoviliza. Esto es para promover la curación ósea . Además, se pueden utilizar medidas quirúrgicas como la fijación interna . Debido a la inmovilización, a menudo se recomienda a las personas con fracturas que se sometan a rehabilitación . [73]
Tumor que puede afectar al hueso de varias formas. Ejemplos de tumores óseos benignos incluyen osteoma , osteoma osteoide , osteocondroma , osteoblastoma , encondroma , tumor óseo de células gigantes y quiste óseo aneurismático . [75]
El cáncer puede surgir en el tejido óseo y los huesos también son un sitio común al que otros cánceres se propagan ( metástasis ). [76] Los cánceres que surgen en los huesos se denominan cánceres "primarios", aunque estos cánceres son raros. [76] Las metástasis dentro del hueso son cánceres "secundarios", siendo los más comunes el cáncer de mama , el cáncer de pulmón , el cáncer de próstata , el cáncer de tiroides y el cáncer de riñón . [76] Los cánceres secundarios que afectan el hueso pueden destruir el hueso (llamado cáncer " lítico ") o crear hueso (un cáncer " esclerótico "). Los cánceres de médula ósea dentro del hueso también pueden afectar el tejido óseo, por ejemplo, la leucemia y el mieloma múltiple . Los huesos también pueden verse afectados por cánceres en otras partes del cuerpo. Los cánceres en otras partes del cuerpo pueden liberar hormona paratiroidea o péptido relacionado con la hormona paratiroidea . Esto aumenta la reabsorción ósea y puede provocar fracturas óseas.
El tejido óseo que se destruye o altera como resultado de los cánceres se distorsiona, se debilita y es más propenso a fracturarse. Esto puede provocar compresión de la médula espinal , destrucción de la médula, lo que produce hematomas , sangrado e inmunosupresión , y es una de las causas del dolor de huesos. Si el cáncer es metastásico, es posible que haya otros síntomas según el sitio del cáncer original. También se pueden palpar algunos cánceres de huesos.
Los cánceres de hueso se tratan según su tipo, estadio , pronóstico y síntomas que causan. Muchos cánceres primarios de hueso se tratan con radioterapia . Los cánceres de médula ósea se pueden tratar con quimioterapia y se pueden utilizar otras formas de terapia dirigida, como la inmunoterapia . [77] Los cuidados paliativos , que se centran en maximizar la calidad de vida de una persona , pueden desempeñar un papel en el tratamiento, especialmente si la probabilidad de supervivencia dentro de cinco años es baja.
La osteoporosis es una enfermedad de los huesos en la que hay una densidad mineral ósea reducida , aumentando la probabilidad de fracturas . [84] La Organización Mundial de la Salud define la osteoporosis en las mujeres como una densidad mineral ósea de 2,5 desviaciones estándar por debajo de la masa ósea máxima, en relación con el promedio de edad y sexo. Esta densidad se mide mediante absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA), y el término "osteoporosis establecida" incluye la presencia de una fractura por fragilidad . [85] La osteoporosis es más común en mujeres después de la menopausia , cuando se llama "osteoporosis posmenopáusica", pero puede desarrollarse en hombres y mujeres premenopáusicas en presencia de trastornos hormonales particulares y otras enfermedades crónicas o como resultado del tabaquismo y medicamentos , específicamente glucocorticoides . [84] La osteoporosis generalmente no presenta síntomas hasta que ocurre una fractura. [84] Por esta razón, las exploraciones DEXA a menudo se realizan en personas con uno o más factores de riesgo, que han desarrollado osteoporosis y están en riesgo de fractura. [84]
Uno de los factores de riesgo más importantes de la osteoporosis es la edad avanzada . La acumulación de daño oxidativo del ADN en células osteoblásticas y osteoclásticas parece ser un factor clave en la osteoporosis relacionada con la edad. [86]
El tratamiento de la osteoporosis incluye consejos para dejar de fumar, disminuir el consumo de alcohol, hacer ejercicio regularmente y llevar una dieta saludable. También se pueden recomendar suplementos de calcio y oligoelementos, al igual que la vitamina D. Cuando se usan medicamentos, pueden incluir bifosfonatos , ranelato de estroncio y terapia de reemplazo hormonal . [87]
La medicina osteopática es una escuela de pensamiento médico que vincula el sistema musculoesquelético con la salud general. En 2012 [actualizar], más de 77.000 médicos en los Estados Unidos están capacitados en escuelas de medicina osteopática. [88]
El estudio de los huesos y los dientes se denomina osteología . Se utiliza con frecuencia en antropología , arqueología y ciencias forenses para una variedad de tareas. Esto puede incluir determinar el estado nutricional, de salud, de edad o de lesión del individuo del que se extrajeron los huesos. La preparación de huesos carnosos para este tipo de estudios puede implicar el proceso de maceración .
Normalmente, los antropólogos y arqueólogos estudian herramientas de hueso fabricadas por Homo sapiens y Homo neanderthalensis . Los huesos pueden tener diversos usos, como puntas de proyectil o pigmentos artísticos, y también pueden fabricarse a partir de huesos externos como astas .
Los esqueletos de pájaros son muy ligeros. Sus huesos son más pequeños y delgados para facilitar el vuelo. Entre los mamíferos, los murciélagos son los que más se acercan a las aves en términos de densidad ósea, lo que sugiere que los huesos pequeños y densos son una adaptación al vuelo. Muchos huesos de aves tienen poca médula debido a que son huecos. [89]
El pico de un pájaro está hecho principalmente de hueso como proyecciones de las mandíbulas que están cubiertas de queratina .
Algunos huesos, formados principalmente por separado en los tejidos subcutáneos, incluyen tocados (como el núcleo óseo de los cuernos, astas, osicones), osteodermo y os pene / os clítoris . [90] Las astas de un ciervo están compuestas de hueso, lo cual es un ejemplo inusual de hueso que queda fuera de la piel del animal una vez que se desprende el terciopelo. [91]
El pez depredador extinto Dunkleosteus tenía bordes afilados de hueso duro expuesto a lo largo de sus mandíbulas. [92] [93]
La proporción de hueso cortical que es del 80% en el esqueleto humano puede ser mucho menor en otros animales, especialmente en mamíferos marinos y tortugas marinas , o en diversos reptiles marinos mesozoicos , como los ictiosaurios , [94] entre otros. [95] Esta proporción puede variar rápidamente en la evolución; a menudo aumenta en las primeras etapas del regreso a un estilo de vida acuático, como se observa en las primeras ballenas y pinnípedos , entre otros. Posteriormente disminuye en los taxones pelágicos, que normalmente adquieren hueso esponjoso, pero los taxones acuáticos que viven en aguas poco profundas pueden retener huesos muy gruesos, paquiostóticos , [96] osteoescleróticos o paquiosteoscleróticos [97] , especialmente si se mueven lentamente, como las vacas marinas . En algunos casos, incluso los taxones marinos que habían adquirido hueso esponjoso pueden volver a tener huesos más gruesos y compactos si se adaptan a vivir en aguas poco profundas o en aguas hipersalinas (más densas). [98] [99] [100]
Muchos animales, particularmente los herbívoros , practican la osteofagia (comer huesos). Probablemente esto se hace para reponer la falta de fosfato .
Muchas enfermedades óseas que afectan a los humanos también afectan a otros vertebrados; un ejemplo de un trastorno es la fluorosis esquelética.
Los huesos de animales sacrificados tienen varios usos. En tiempos prehistóricos , se utilizaban para fabricar herramientas de hueso . [101] Se han utilizado además en el tallado de huesos , ya importante en el arte prehistórico , y también en los tiempos modernos como materiales de elaboración para botones , cuentas , mangos , bobinas , ayudas para el cálculo , tuercas , dados , fichas de póquer y palos. , flechas , scrimshaw , adornos, etc.
El pegamento para huesos se puede preparar hirviendo prolongadamente huesos molidos o agrietados, seguido de filtración y evaporación para espesar el líquido resultante. Históricamente, el pegamento para huesos y otros pegamentos para animales, que alguna vez fueron importantes, hoy en día tienen solo unos pocos usos especializados, como en la restauración de antigüedades . Esencialmente se utiliza el mismo proceso, con mayor refinamiento, espesamiento y secado, para hacer gelatina .
El caldo se elabora cociendo a fuego lento varios ingredientes durante un tiempo prolongado, entre los que tradicionalmente se incluyen los huesos.
El carbón de hueso , un material granular, negro y poroso que se utiliza principalmente para la filtración y también como pigmento negro , se produce al carbonizar huesos de mamíferos.
La escritura de huesos de Oracle era un sistema de escritura utilizado en la antigua China basado en inscripciones en huesos. Su nombre proviene de los huesos del oráculo, que eran principalmente clavículas de buey. Los antiguos chinos (principalmente en la dinastía Shang ) escribían sus preguntas en el hueso del oráculo y quemaban el hueso, y donde el hueso se rompía estaría la respuesta a las preguntas.
Apuntar con el hueso a alguien se considera mala suerte en algunas culturas, como por ejemplo los aborígenes australianos , como por ejemplo los Kurdaitcha .
Los huesos de los deseos de las aves se han utilizado para la adivinación y todavía se utilizan habitualmente en una tradición para determinar cuál de las dos personas que tiran de cada punta del hueso puede pedir un deseo.
Diversas culturas a lo largo de la historia han adoptado la costumbre de moldear la cabeza de un bebé mediante la práctica de la deformación craneal artificial . Una costumbre muy practicada en China era la de vendar los pies para limitar el crecimiento normal del pie.
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
