FUNCIN Y METABOLISMO DEL HUESO HUESOTejido conectivo cuya matriz es endurecida (mineralizacin o calcificacin) por el depsito de fosfato clcico y otros minerales. Componente del sistema esqueltico junto a: Cartlagos y Ligamentos.

Clulas del tejido seo

La unidad estructural fundamental del Tejido seo es:

Clulas del tejido seo

Funciones del sistema esqueltico: 1. Soporte: los huesos proveen un cuadro rgido de soporte para los

msculos y tejidos blandos. 2. Proteccin: los huesos forman varias cavidades que protegen los

rganos internos de posibles traumatismos. 3. Movimiento: gracias a los msculos que se insertan en los huesos a

travs de los tendones y su contraccin sincronizada, se produce el movimiento.

4. Homeostasis mineral: el tejido seo almacena una serie de minerales, especialmente calcio y fsforo, necesarios para la contraccin muscular y otras muchas funciones. Cuando son necesarios, el hueso libera dichos minerales en la sangre que los distribuye a otras partes del organismo.

5. Produccin de clulas sanguneas: dentro de cavidades situadas en ciertos huesos, un tejido conectivo denominado mdula sea roja produce las clulas sanguneas rojas o hemates mediante el proceso denominado hematopoyesis.

6. Almacn de grasas de reserva: la mdula amarilla consiste principalmente en adipocitos con unos pocos hemates dispersos. Es una importante reserva de energa qumica

Clasificacin de los huesos

HUESOS LARGOS: longitud por sobre el resto de sus dimensiones. Son huesos rgidos y densos cuya finalidad es otorgar movilidad y resistencia .Con respecto a su composicin, tienen a) dos extremos, a travs de los que se unen con otras estructuras seas, b) un cuerpo, y c) la regin de unin entre stos, denominada metfisis. Los huesos largos estn constituidos por medula sea roja y amarilla.

HUESOS CORTOS: dimensiones relativamente similares. Estn formados por un tejido esponjoso recubierto por una capa de tejido compacto. Los huesos cortos se ubican en aquellos lugares del cuerpo que llevan a cabo movimientos de gran esfuerzo y poca extensin.

HUESOS PLANOS: se destacan por su longitud y por el ancho, por sobre el espesor. Esta clase de estructuras seas forman cavidades con el propsito de proteger a rganos frgiles. Ejemplos de stos son los huesos de la caja torcica y del crneo (parietal y frontal).

HUESOS IRREGULARES: no se destaca alguna dimensin en particular por sobre la otra, debido a la complejidad de sus formas.

1. Osteocitos: Son las clulas propias del tejido seo formado. Su citoplasma presenta ergastoplasma, aparato de Golgi y puede presentar lisosomas. Son capaces de sintetizar y de reabsorber, en forma limitada, a componentes de la matriz sea ("osteolisis osteoctica"), procesos que tienen importancia en la regulacin de la calcemia. Cada osteocito, baado por una delgada capa de lquido tisular, ocupa su laguna y proyecta sus prolongaciones citoplasmticas por los canalculos dentro de los cuales, toma contacto con prolongaciones de osteocitos vecinos mediante uniones de comunicacin o con clulas de revestimiento seo baadas por el lquido tisular del tejido conjuntivo que rodea a los capilares sanguneos.

2. Osteoblasto: son clulas que forman el tejido seo pero que han perdido la capacidad de dividirse por mitosis. Segregan colgeno y otros materiales utilizados para la construccin del hueso. Se encuentran en las superficies seas y a medida que segregan los materiales de la matriz sea, esta los va envolviendo, convirtindolos en osteocitos.

3. Osteoclastos: son clulas derivadas de monocitos circulantes que se asientan sobre la superficie del hueso y proceden a la destruccin de la matriz sea (resorcin sea).

4. Clulas osteoprogenitoras: son clulas no especializadas derivadas del mesnquima. Se encuentran en la capa interna del periostio, en el endostio y en los canales del hueso que contienen los vasos sanguneos. A partir de ellas se general los osteoblastos y los osteocitos.

La osteona o sistema haversiano formada por un canal central (haversiano) que contiene vasos sanguneos y fibras nerviosas.

La osteona est formada de capas concntricas (laminillas) de matriz mineralizada (como los anillos de crecimiento del tronco de un rbol)

En cada capa hay cavidades llamadas lagunas que contienen cada una un osteocito A partir de cada laguna se expanden abundantes canales pequeos llamados canalculos que las

conectan y alcanzan el canal haversiano.

1. OSIFICACIN INTRAMEMBRANOSA O DIRECTA es la forma en la cual el feto forma bsicamente los huesos planos, corresponde a la formacin de tejido seo a partir del mesenquima fetal. En la zona donde se va a formar hueso, centro de osificacin primaria, las clulas mesenquimticas estrelladas se diferencian a clulas osteoprogenitoras que proliferan, aumentando en nmero, y adems se diferencian a osteosteoblastos iniciando la sntesis y secrecin del osteoide que luego se mineraliza y forma pequeas espculas rodeadas de osteoblastos que aaden mas matriz sea aumentando el grosor de las mismas . Este mecanismo define el crecimiento del hueso por aposicin. Al avanzar la osificacin, los osteoblastos quedan rodeados de matriz (osteocitos) y las espculas se fusionan originando trabculas seas que luego son invadidas por vasos sanguneos y clulas mesenquimticas que se diferencian a mdula sea, originando el hueso esponjoso. El tejido mesenquimtico que queda en contacto con este osteoide en formacin se diferencia para formar externamente periostio e internamente el endostio.

2. OSIFICACIN ENDOCONDRAL O INDIRECTA proceso que caracteriza a los huesos largos correspondiente a la formacin de tejido seo a partir de un modelo previo y a escala de cartlago hialino a partir del mesenquima, e implica el desarrollo de centros de osificacin primarios y secundarios. Una vez establecido el modelo cartilaginoso, este aumenta de tamao por crecimiento intersticial y aposicionaL. Los condrocitos aumentan de tamao y la matriz condral se mineraliza, los

condrocitos se hinchan ya que la difusin de nutrientes se ve dificultada por la presencia de cristales de hidroxiapatita. Rpidamente los condrocitos se atrofian quedando lagunas de condrocitos vacas y matriz condral mineralizada. Por lisis la matriz se destruye, quedando espacios rodeados de matriz condral mineralizada. Desde el pericondrio aparecen clulas mesenquimticas indiferenciadas que se van a transformar en osteoprogenitoras .Vasos del pericondrio penetran en huecos ( yemas vasculares). Las clulas osteoprogenitoras del tejido conjuntivo dan lugar a los osteoblastos al interior de los mismos huecos, y aprovechando la matriz condral ya mineralizada se sitan en los bordes y forman el osteoide, que luego aumenta de tamao, atrapar ostecitos en su interior y se mineralizar. Se forma hueso sobre matriz condral mineralizada, con aparicin de osteoclatos que eliminarn el hueso no laminar para posteriormente formar hueso laminar. Si debe compactarse el hueso todas las clulas osteoprogenitoras se transformarn en osteoblastos y a su vez en osteocitos.

CRECIMIENTO SEO: ZONAS DE OSIFICACIN ENDOCONDRAL

Zona de reposo: tejido cartilaginoso con distribucin normal. Zona de proliferacin: Condrocitos entran en mitosis y comienzan a proliferar. Zona de hipertrofia: Condrocitos aumentan de tamao y sintetizan abundante matriz cartilaginosa. Zona de calcificacin: Matriz cartilaginosa calcificada y los condrocitos entran en proceso de apoptosis Zona de osificacin: Osteoblastos inician depsito de matriz sea sobre la matriz cartilginosa calcificada

FISIOLOGIA

1. Mineralizacin: teora de las vesculas de la matriz: que propone que el osteoblasto secreta

vesculas hacia la matriz, llenas de calcio, fosfato, ATP, y glucoprotenas de adhesin. Estas vesculas poseen en su membrana muchas bombas de calcio , fosfato y iones del plasma que permiten su entrada, producindose cristales de hidroxiapatita al interior de la vescula, las cuales posteriormente se rompen. Los cristales de hidroxiapatita liberados van a formar nidos de cristalizacin por distintas concentraciones de minerales que tienen a su alrededor, produciendo acmulos que terminan mineralizando el tejido.

2. Reabsorcin : o reabsorcin sea es el proceso por el cual los osteoclastos eliminan tejido seo liberando minerales, resultando en una transferencia de ion calcio desde la matriz sea a la sangre. Los osteoclastos se adhieren al tejido seo y comienzan a secretar colagenasas y otras enzimas importantes en el proceso de resorcin de tejido seo. Los iones de calcio, magnesio, fosfato y los productos del colgeno son endocitados por el osteoclasto y liberados en el lquido extracelular, provocando la desmineralizacin del tejido seo. La resorcin sea provocada por los osteoclastos es clave en el proceso degenerativo de enfermedades como la artritis reumatoide o la artritis psorisica.

HOMEOSTASIS

El calcio y fosfato no slo forman parte de la estructura sea.

Cuerpo adulto tiene 1,1 gramo de calcio.

99% se encuentra en los huesos.

Pool estable como hidroxiapatita.

Calcio intercambiable (1% aprox.)

Concentracin plasmtica de calcio: 9.2 a 10.4 mg/dL.

45% aprox est en forma ionizada (Ca 2+), resto unido a protenas y

otros solutos

La concentracin del ion calcio en sangre (calcemia) es constante y

se encuentra controlada por mecanismos homeostticos. La ingesta

mnima de calcio se recomienda que sea de unos 800 mg/da. Del

ingerido el sistema digestivo es capaz de absorber el 30% en el

duodeno y yeyuno, absorcin que se ve reducida por la presencia de

fitatos y oxalatos y la propia cantidad de calcio ingerido (relacin

inversa). Un escaso porcentaje se absorbe por difusin simple,

paracelular y no saturable, y la mayor parte mediante un proceso de

absorcin transcelular fisiolgicamente regulado por la vitamina D,

que estimula su paso tanto mediante acciones genmicas (sntesis de

protenas transportadoras) como no genmicas.

El rin en su proceso continuo de depuracin plasmtica y bajo el

control del calcitriol y la PTH, elimina por la orina una parte del

calcio (filtra 10.000 mg/da), que junto con las prdidas producidas

en el sudor y las contenidas en las secreciones gastrointestinales,

determinan la salida total de este ion. Slo el calcio plasmtico no

ligado a protenas (55 %) es filtrado al nivel glomerular. El 70% del

calcio ultrafiltrado se reabsorbe en el tbulo proximal, al nivel

intercelular, condicionado por diferencias de concentracin y de

potencial y mediante transporte celular activo (ATPasa magnesio

dependiente e intercambio Na/Ca). El 20% del calcio filtrado es

reabsorbido en el asa de Henle por diferencias de potencial

subsecuentes a la accin de la bomba Na/K e intercambio Ca/Na.

En el tbulo contorneado distal se reabsorbe aproximadamente

un 8% del calcio filtrado de forma activa, siendo el segmento

donde se produce la mayor regulacin de la excrecin de

calcio. Al final solo se excreta menos del 2% del calcio filtrado. En

total se reabsorbe entre un 98 a un 99% del calcio filtrado al da.

VITAMINA D

La vitamina D que se obtiene de la dieta o que es sintetizada en la piel

partir del 7-dehidrocolesterol se transforma en los tejidos animales

en colecalciferol o vitamina D3. En el plasma, la vitamina D circula

ligada a una protena fijadora de vitamina D, tambin llamada

transcalciferina, que es producida en el hgado. Es en este rgano

donde el colecalciferol es hidroxilado y se transforma en 25-OH-

colecalciferol, forma parcialmente activa que circula en plasma con

una vida media de unos 15 das. En el rin la 25-OH-vitamina D es

hidroxilada de nuevo para dar lugar a la forma ms activa de la

vitamina, el 1, 25-(OH)2-colecalciferol. La enzima hidroxilasa

responsable de este ltimo paso aumenta cuando disminuye la

calcemia y se libera PTH, por lo que podemos afirmar que la PTH y la

vitamina D tienen acciones sinrgicas sobre los niveles de calcio en

sangre.

Aumenta concentracin de calcio en sangre:

Aumenta absorcin en intestino delgado.

Aumenta reabsorcin sea.

Promueve reabsorcin de iones de calcio en riones (accin

dbil).

CALCITONINA

La calcitonina es un pptido de 32 aminocidos producido por las clulas parafoliculares del

tiroides. Al igual que otras hormonas pptidicas, se sintetiza en forma de pre-prohormona para

posteriormente almacenarse en las vesculas del aparato de Golgi como calcitonina activa. Al

contrario que la PTH y la vitamina D, la calcitonina posee una accin hipocalcemiante, siendo el

equilibrio entre las tres hormonas lo que determina finalmente la concentracin de calcio y

fsforo en la sangre. Como puede observarse, mientras que las acciones de la PTH y la

calcitonina son antagnicas en cuanto a la excrecin o reabsorcin de calcio en el rin, ambas se

comportan de modo sinrgico en relacin a la eliminacin de fosfato en la orina. En el intestino,

la calcitonina inhibe la absorcin de calcio sin afectar a la de fsforo, controlando la hipercalcemia

pospandrial.

Disminuye calcio en sangre:

Inhibicin de osteoclastos.

Estimulacin de osteoblastos.

Inhibicin de absorcin de calcio intestinal

HOMEOSTASIS DEL FOSFATO

Adulto promedio tiene 500 a 800 gramos de fsforo.

85-90% en huesos.

Concentracin plasmtica de fsforo: 3.5 a 4.9 mg/dL.

Calcitriol: Promueve reabsorcin de fosfato en intestino delgado.

PTH: promueve excrecin urinaria de fosfato.

La absorcin del fsforo de la dieta por el intestino es bastante eficaz (70-80% de lo

ingerido). Se elimina por el rin (que es el rgano que ejerce sobre el fsforo un control

ms importante) y sufre reabsorcin tubular proximal, que es variable (50-90%), y no

existen pruebas de que en el tbulo distal sea secretado. La cantidad de fosfato

eliminada en la orina depende de la dieta. Si fsforo disminuye, aumenta la reabsorcin

tubular proximal y disminuye la fosfaturia; visceversa.

PARATHORMONA

La hormona paratiroidea o parathormona (PTH) se sintetiza en la glndula paratiroides

y su principal funcin se relaciona con el aumento en los niveles sanguneos de

calcio es decir, con la calcemia. Esta accin la realiza actuando directamente sobre el

hueso y el rin e indirectamente sobre el intestino. Pro-hormona.

La accin de la PTH en el intestino est mediada por la vitamina D. La PTH incrementa

la sntesis de 1,25-(OH)2-D en el rin y por esta va se potencia la absorcin de calcio

a nivel intestinal.

1% de descenso del calcio en sangre aumenta al doble la secrecin de PTH.

Aumenta calcio por 4 mecanismos:

Unin a receptores de osteoblastos, luego secrecin de RANKL, que aumenta

osteclastos.

Promueve reabsorcin de calcio en riones.

Promueve ltimo paso de sntesis del calcitriol.

Inhibe sntesis de colgeno por osteoblastos, por lo tanto, inhibe depsito de

calcio en hueso.

HIPOCALCEMIA

Se considera hipocalcemia cuando el nivel de calcio total es menor de 8 mg/dl. o el calcio inico es menor de 4,75 mg/dl. Causas:

Hipoparatiroidismo: por insuficiencia de la secrecin de parathormona por parte de las glndulas paratiroides.

Diuresis forzada y prolongada. Inicio de tratamiento enrgico con vitamina D. Sndrome de malabsorcin Raquitismo

Niveles bajos de calcio incrementan la permeabilidad de la membrana neuronal a los iones sodio, provocando una despolarizacin progresiva que incrementa la posibilidad de potenciales de accin, observndose un incremento

del nivel de contraccin muscular o incluso tetania.