Los Tejidos

Luis Escobar

6 Semestre A Ciencias Naturales, Ambiente, Biología y

Química

Los tejidos del cuerpo humano se clasifican

en cuatro tipos:

• Epitelial

• Nervioso

• Muscular

• Conectivo

• El tejido epitelial es

básicamente un tejido de

cubrimiento.

• Se especializa en absorber,

secretar, transportar, excretar o

proteger los órganos que

recubre.

• Estas células mueren y se

regeneran constantemente.

• Una sola línea de células

epiteliales se describe como

simple.

• Dos o más líneas de células

espiteliales forman epitelio

estratificado y en términos de

su forma se puede clasificar

como escamoso, cuboide y

columnar.

• Compone las principales partes del sistema nervioso:

Cerebro, médula espinal, nervios

periféricos, terminaciones nerviosas y la sensación

orgánica.

• Su unidad funcional es la neurona.

• Las principales características de este tejido son la irritabilidad

y la conductividad.

• El tejido nervioso puede ser lesionado por excesiva tensión o

compresión

• El tejido muscular se divide en tres categorías: Esquelético, liso y

cardíaco.

• Las tres categorías desempeñan función de conductividad y

contractilidad.

• El tejido muscular esquelético o estriado se especializa en la

generación de fuerza para mantener la postura y producir

movimientos; el tejido muscular liso es de movimiento involuntario

y es inervado por nervios simpáticos y parasimpáticos.

• El tejido muscular cardíaco es considerado una mezcla de los

dos anteriores.

• Difiere de los demás tejidos por su cantidad de sustancia extracelular.

• Sus células son suaves y fácilmente deformables.

• La matriz extracelular que contiene el tejido conectivo permite transmitir

cargas mecánicas.

• La composición de la matriz puede ir desde un suave “gel” (e.g: la piel) a la

matriz rígida del hueso.

• Los tejidos conectivos son la agregación de células, fibras y otras

macromoléculas que se encuentran incrustadas en una matriz que

también puede contener fluido tisular.

• Las principales fibras en el tejido conectivo son las fibras de

colágeno, las reticulares y las elásticas. Su densidad y

ordenamiento modifican sus características.

• El término tejido conectivo denso irregular describe fibras

entremezcladas como las de las fascias y el término tejido

conectivo denso regular se refiere a tendones, ligamentos y

aponeurosis.

• Las células

• La matriz extracelular

(incluyendo fibras y matriz

de glucoproteínas)

• Fluido tisular son los

elementos estructurales de

los tejidos conectivos.

• Varios tipos de células existen dentro del tejido conectivo y se clasifican en residentes o migratorias.

• Las primeras son relativamente estables dentro del tejido y su rol es producir y mantener la matriz extracelular. Dentro de las

residentes encontramos los fibroblastos, condroblastos y osteoblastos que maduran en condrocitos y osteocitos los dos

últimos.

• Las células migratorias como los macrófagos, monocitos, basófilos, neutrófilos, eosinófilos, linfocitos y células plasmáticas,

viajan al tejido por medio de la circulación. Estas células están usualmente asociadas a la reacción del tejido frente a una lesión

iniciando y regulando la respuesta inflamatoria e inmune

Es una mezcla de componentes

que incluyen fibras proteínicas

(Colágeno y

Elastina), Glucoproteínas simples

y complejas y fluído tisular

• Es la proteína más abundante en el mundo animal y constituye más del 30% del total de proteínas del cuerpo humano.

• Existen diferentes formas de colágeno y sus fibras están presentes en una variada cantidad en todos los tipos de tejido conectivo del cuerpo.

• Todas las células clave del tejido conectivo (fibroblastos, condroblastos, condrocitos, osteoblastos y osteocitos) son capaces de producir colágeno

• Las fibras de colágeno son proteínas o largas cadenas de aminoácidos con péptidos que los unen.

• La unidad fundamental del colágeno es la molécula de tropocolágeno.

• La molécula está compuesta de tres polipéptidos en espiral de cerca de 1000 aminoácidos que se entremezclan en estas

cadenas

• El colágeno se clasifica de acuerdo a su organización molecular como tipo I, tipo II o tipo III.

• Más de 20 tipos de colágeno diferentes han sido reportados pero el tipo I se encuentra en la piel, hueso, tendones, ligamentos y córnea y es el más abundante tipo de colágeno en el cuerpo.

• El colágeno tipo II se encuentra primariamente en el cartílago y el tipo III es el más abundante en el colágeno del tejido conectivo constitutivo de la piel y las paredes de los vasos sanguíneos

• Son mucho más finas (esbeltas) y extensibles que las fibras de colágeno.

Pueden ser estiradas hasta un 150% de su longitud original antes que se rompan.

• La composición química de las fibras de elastina es parecida a aquella del

colágeno

Junto con las fibras de colágeno y elastina, se encuentra otra fracción proteíca dentro de la matriz extracelular llamada complejo de

glucoproteínas.

Un proteglicano es una proteína a la cual se unen cadenas especializadas carbohidratadas llamadas glucosaminoglicanos.

Las glucoproteínas ocupan los espacios entre las fibras y constituyen la base de la sustancia del tejido conectivo

• Es un filtro de la sangre y reside en los espacios intercelulares (intersticio).

• Ayuda en el transporte de materiales y nutrientes entre los capilares y las

células de la matriz extracelular

• El tejido conectivo especializado conocido como hueso es uno de los tejidos más fuertes y duros del cuerpo humano.

• El esqueleto protege los órganos vitales, sirve como reserva de minerales, alberga las células hematopoyéticas y provee brazos de palanca desde los cuales los músculos controlan el movimiento.

• El hueso es una estructura dinámica que se remodela continuamente y responde a las alteraciones de las cargas mecánicas, niveles hormonales y niveles séricos de calcio

El tejido óseo se puede clasificar en:

• Cortical (También llamado compacto)

• Trabecular (También llamado esponjoso).

Aunque tanto el hueso cortical como el trabecular tienen las mismas células, su

comportamiento mecánico y sus respuestas adaptativas son distintas.

• El tejido óseo compacto contiene pocos espacios. Forma la capa externa de todos los huesos del cuerpo y la mayor parte de la diáfisis de

los huesos largos.

• El hueso compacto proporciona protección y sostén y ayuda a que los huesos largos resistan la tensión del peso que gravita sobre ellos.

• El hueso compacto tiene una estructura en anillos concéntricos lo que proporciona dureza y resistencia mecánica

• El tejido óseo esponjoso está compuesto por laminillas dispuestas en un encaje irregular de finas capas de hueso llamadas trabéculas.

• Los espacios entre las trabéculas de algunos huesos están ocupados por la médula ósea roja productora de células sanguíneas.

• Los vasos sanguínos del periostio penetran a través del hueso esponjoso.

• El cartílago contiene los elementos básicos del tejido conectivo: células, matriz extracelular, fluído tisular y macromoléculas.

• Se pueden encontrar tres clases de cartílago: Hialino, elástico y fibrocartílago.

• Ninguno de los tres tipos de cartílago posee vasos sanguíneos intrínsecos, nervios o vasos linfáticos.

• La ausencia de circulación en el cartílago hace que los condrocitos tengan que recibir y remover nutrientes por difusión

• Toma su nombre por su apariencia transparente. La superficie de la mayoría de las articulaciones, la porción anterior de las costillas y áreas

del sistema respiratorio como la tráquea, la nariz y bronquios, están compuestas por cartílago hialino.

• Las fibras de colágeno dan al cartílago hialino su fuerza tensil. El principal colágeno en el cartílago hialino es el tipo II y la principal

estructura al lado del colágeno en el cartílago son los preoteoglicanos

• Se encuentra en las orejas, la epiglotis, porciones de la laringe y el tubo de eustaquio.

• Posee una gran capacidad flexible y su matriz contiene fibras elásticas y de colágeno.

• La matriz es más amarilla en este cartílago a causa del alto porcentaje de fibras elásticas.

• Es fuerte y flexible por la combinación exclusiva y única de sus fibras de colágeno y matriz extracelular.

• El fibrocartílago se encuentra en muchas áreas del cuerpo, especialmente en puntos de estrés donde la

fricción puede ser problemática.

• Es esencialmente un material de unión entre el cartílago hialino y otros tejidos conectivos como

ligamentos, tendones y discos intervertebrales

• Fibrocartílago interarticular

• Fibrocartílago conector

• Fibrocartílago estratiforme

• Fibrocartílago cirfunferencial

• Se encuentra en la muñeca y las rodillas como también en la articulación temporo-mandibular y en

la unión del esternón y la clavícula.

• En estas articulaciones, frecuentemente ocurren impactos y el fibrocartílago provee amortiguación.

• El ejemplo clásico de este tipo de fibrocartílago son los meniscos.

• Se encuentra en articulaciones con movimiento limitado y su mejor ejemplo

son los discos intervertebrales.

• Permite a las superficies articulares adyacentes moverse ligeramente con

respecto a otras.

• Estas dos variedades de fibrocartílago proveen protección.

• El fibrocartílago estratiforme se ubica en capas sobre el hueso donde los tendones pueden actual y puede también ser parte integral de la superficie de los tendones.

• De esta manera, la fricción provocada por las fuerzas de tracción tendon-hueso disminuyen.

• El fibrocartílago circunferencial actúa como un espaciador y reformador de la superficie articular (Ej: labrum glenoideo)

El tejido conectivo denso puede ser organizado o desorganizado, dependiendo de la

organización de sus fibras.

En el tejido organizado, las fibras de colágeno se orientan paralelamente en haces.

Este tipo de organización incluye tendones, ligamentos y aponeurosis.

En los tendones, ligamentos y aponeurosis, el tejido conectivo está principalmente

compuesto de fibras y matriz extracelular.

Estos tejidos tienen una gran fuerza tensil pero soportan estiramientos en una sola dirección,

esto es, a lo largo de la fuerza tensil generada paralelamente a la orientación de sus fibras.

Los tendones son bandas blancas de tejido colágeno flexible que conectan los músculos a los huesos. Los

bloques constitutivos básicos del tendón son moléculas de tropocolágeno.

Las moléculas de tropocolágeno generalmente están alineadas en series paralelas para formar una

microfibrilla que seguidamente se empaquetan en haces para formar fibras.

Las fibras se reúnen en fascículos unidos entre sí por un tejido conectivo más suave o suelto denominado endotenon, el cual permite un

movimiento relativo de los fascículos de colágeno soportando los vasos sanguíneos, nervios y

fluído linfático.

Los fascículos se agrupan para formar el tendón propiamente dicho.

Cuando un tendón está relajado (Sin carga tensil), toma una forma ondulada.

Una vez se le aplica una fuerza tensil, el patrón ondulado del tendón se pierde y toma

una forma estirada.

A medida que se estira el tejido colágeno del tendón, aumenta su fuerza tensil dentro de

unos límites estrechos.

El principal componente del tendón es el tejido colágeno tipo I, el cual compone cerca del 86% del peso seco del tendón.

Las fibras elásticas están presentes en cantidades pequeñas en la matriz de los tendones.

La superficie del tendón puede estar cubierta por epitenon, usualmente apreciado como una vaina de que actúa como polea y dirige el recorrido del tendón por esquinas y superficies afiladas como es el caso de los tendones flexores de

los dedos de la mano.

Cuando los tendones no están rodeados de epitenon y se mueven en una dirección relativamente recta, existe un tejido conectivo suave llamado peritenon que contiene vasos sanguíneos que nutren al tendón.

La inserción del tendón en el hueso involucra una transición gradual de tendón a fibrocartílago, luego a fibrocartílago

mineralizado y finalmente hueso.

Algunas de las fibras de colágeno del tendón pasan a través del fibrocartílago mineralizado y dentro del hueso subcondral.

Estas fibras penetrantes reciben el nombre de fibras de Sharpey. Un anclaje adicional lo dan otras fibras del tendón

que se mezclan con el periostio

El final opuesto del tendón es una región especializada de pliegues de membranas longitudinales que incrementan la superficie del área y

reducen el estrés durante la transmisión de la fuerza contráctil denominada unión miotendinosa.

La fuerza de la unión miotendinosa depende de las propiedades de las estructuras y de la orientación de las fuerzas que cruzan esta unión.

Las fuerzas que cruzan la unión en tijera con la fuerza siendo paralela a la superficie de la membrana son más fuertes que las uniones con un gran

componente tensil perpendicular a la membrana

Las aponeurosis son tejido fibroso con membranas parecidas a cintas, similares en composición a los tendones.

Estas estructuras son frecuentemente llamadas tendones planos. Por ejemplo, la aponeurosis palmar rodea los

músculos de la palma de la mano.

Las fibras de las aponeurosis corren en una sola dirección y por esto difieren de este mismo tejido conectivo no

organizado o irregular denominado fascia.

Los ligamentos son estructuras de tejido conectivo regular y denso que unen un hueso a otro hueso.

La primera función de los ligamentos, como la de los tendones, es resistir la fuerza tensil a lo largo de una línea de fibras de colágeno.

Los ligamentos reciben sus nombres y se clasifican por sus sitios de inserción (coracoacromial), forma (deltoideo), función

(capsular), posición u orientación (colateral, cruzado), posición relativa a la cápsula articular (extrínsecos e intrínsecos) y su composición

(elástico)

La geometría de los haces de fibras de colágeno en los ligamentos es específica a la función del ligamento. Se

pueden orientar en paralelo, oblícuas o en espiral.

La inserción del ligamento al hueso puede ser directa o indirecta. La unión directa es comparable a las fibras de colágeno especializadas denominadas de Sharpey que unen el tendón al hueso. En la ruta indirecta, las fibras

de colágeno se mezclan con el periostio del hueso.

Los fibroblastos son las principales células en los ligamentos, mientras que el principal componente fibroso de la matriz extraceluar es el colágeno tipo I en un 36%. Otros tipos de colágeno también se encuentran en los ligamentos.

Los proteoglicanos también están presentes, aunque en cantidades más pequeñas que en el cartílago articular.

Debido a que dos terceras partes del ligamento están compuestas por agua, los proteoglicanos que son hidrofílicos juegan un rol importantísimo en comportamiento mecánico de los ligamentos.

Los ligamentos contienen también mecanorreceptores con su función especialísima de transmitir información a los tres niveles de control motor

CURVA DE STRESS – STRAIN

PARA EL TENDÓN

Las fascias son una categoría general que incluyen tejidos conectivos densos, fibrosos y desorganizados que no caen dentro de las categorías de

tendón, aponeurosis o ligamentos.

Las principales fibras en las fascias son las de colágeno, aunque algunos elementos elásticos y reticulares también existen.

Las fascias contiene fibras entremezcladas no paralelas y se encuentran generalmente en capas o vainas que rodean órganos, vasos

sanguíneos, huesos, cartílago y dermis de la piel.

Por su organización, las fascias resisten estiramientos multidireccionales.

• Los músculos esqueléticos son

admirables diseños de la naturaleza,

verdaderos “motores” capaces de

convertir energía química en

trabajo mecánico con un razonable

grado de eficiencia y mínima

polución.

• Pueden adaptarse a diferentes

demandas cambiando su tamaño, y

hasta cierto punto sus

características funcionales.

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO

ESQUELÉTICO• Si se analiza un músculo desde el

exterior, la primera estructura que se

encuentra es el epimisio, consitituído

por tejido conectivo. El epimisio rodea

el músculo por fuera y su función es

mantenerlo unido.

• Por dentro del epimisio, se

encuentran “paquetes” de fibras

musculares unidas denominados

fascículos, que se hallan rodeados

por una vaina de tejido conectivo

denominada perimisio.

• En el interior del perimisio, se

encuentran las fibras musculares, que

también están rodeadas por una vaina

de tejido conectivo denominado

endomisio.

LA FIBRA MUSCULAR

• La fibra muscular es una célula

polinucleada especializada en la

generación de tensión. El espesor de

las fibras musculares varía en los

diferentes músculos o incluso en el

mismo músculo (Astrand, P y Rodahl

K. 1992). En muchos músculos, la

longitud de la fibra se extiende a lo

largo de todo el recorrido del músculo,

es decir, se proyecta desde un tendón

hasta otro.

• Las miofibrillas constituyen la

porción contráctil de la fibra

muscular y se disponen

paralelamente entre si a lo largo de la

fibra muscular. Estas estructuras

están formadas por una serie de

unidades repetidas denominadas

LOS SARCÓMEROS

• Los sarcómeros son estructuras que

constituyen la unidad básica de una

miofibrilla. Se encuentran unidos

continuadamente uno de otros a partir

de una estrecha membrana

denominada línea Z. En la región

medial del sarcómero, existe una zona

denominada A, en la cual puede

encontrarse tanto actina como

miosina. Las bandas claras se

denominan bandas I, en esta región

sólo pueden encontrarse filamentos de

actina. En la banda A se encuentran

los filamentos de miosina que al

producirse la excitación neural,

provocan el acortamiento del

sarcómero y la contracción muscular

por consiguiente.

UNIDAD MOTORA

• La totalidad de las fibras musculares

inervadas por una misma motoneurona alfa,

que se ubica en el asta anterior de la

médula, se denomina “unidad motora”.

Existen dos grandes tipos de neuronas que

pueden formar parte de las unidades

motoras:

• Neuronas de gran tamaño que inervan

entre 300 y 500 fibras musculares diferentes.

Estas neuronas presentan una frecuencia de

emisión del impulso nervioso que puede

variar entre 25-100 Hz, es decir, entre 25 y

100 impulsos nerviosos por segundo.

• Neuronas de escaso tamaño que inervan

sólo entre 10 y 180 fibras musculares

diversas. Su frecuencia de descarga de

impulsos nerviosos varía entre 10 y 25 Hz,

es decir, entre 10 y 25 impulsos nerviosos

por segundo.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LOS

DIFERENTES TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

• Pueden identificarse dos clases principales de fibras, aquellas con un tiempo

hasta la tensión pico relativamente largo: fibras de contracción lenta o tipo I

y las fibras con un tiempo más corto para alcanzar su máximo pico de

producción de fuerza: fibras de contracción rápida o tipo II.

• Las fibras tipo II se subclasifican en IIa (rápidas) y II b (explosivas). Todas

las fibras tipo II son inervadas por neuronas de gran tamaño, las cuales

poseen una gran frecuencia de descarga (25-100 Hz), mientras que las fibras

tipo I son inervadas por neuronas de menor tamaño con menor frecuencia de

descarga (10-25 Hz). Las fibras Tipo II b logran su más alta manifestación de

fuerza a los 50 Hz, mientras que las fibras tipo I logran su pico de tensión con

frecuencias de 25 Hz.

• La velocidad de contracción y relajación en las fibras rápidas es mayor que en

las lentas y por ello deben ser estimuladas con mayor frecuencia para

alcanzar su máximo desarrollo de fuerza. Por tanto, la liberación de energía

será rápida en para las fibras tipo II (hidrólisis de ATP 600 veces por segundo)

y lenta para las tipo I (hidrólisis de ATP 300 veces por segundo.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LOS

DIFERENTES TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

• Para el músculo esquelético humano, hay estudios que indican que el

tiempo hasta la tensión pico en una contracción isométrica máxima es

de 80 a 100 milisegundos para las fibras tipo I, mientras que para las

fibras de contracción rápida tipo II, este tiempo se reduce

aproximadamente 40 milisegundos, siendo menor el tiempo para las

fibras tipo II b que para los fibras tipo II a.

• Una cuestión muy importante a considerar es que no existen diferencias

entre la cantidad de fuerza muscular que una fibra rápida puede

realizar en comparación con una fibra lenta, si tuvieran el mismo

contenido de proteínas de miosina y actina. Por ello, la principal

diferencia desde un punto de vista funcional entre distintos tipos de fibras,

es la velocidad de acortamiento que se produce y no la fuerza que cada

una ellas puede ejercer.

• La clasificación del tipo de fibras se realiza mediante la diferenciación

histoquímica de la enzima ATPasa miofibrilar.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LOS

DIFERENTES TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

• Es creído que la cantidad de ATPasa

unida a miosina es en realidad limitante

de la velocidad del proceso de

contracción muscular. Dicho de otro

modo, una fibra muscular se puede

contraer más rápido que otras debido a

su capacidad de romper una mayor

cantidad de ATP en unidad de tiempo.

• Exponiendo una muestra de músculo

tinción histoquímica a diferente pH, se

pueden identificar los dos tipos de fibras

principales. A pH de 10,3 las fibras tipo I

se tiñen blancas y las tipo II oscuras,

mientras que a pH de 4,3 sucede todo lo

contrario. Por tanto, no es

recomendable hablar de fibras blancas

a las rápidas y rojas a las lentas.

CARACTERÍSTICAS METABÓLICAS DE

LAS FIBRAS MUSCULARES

En la figura se muestra una ilustración esquemática para mostrar la fuerza generada por tres sarcómeras ordenadas

(a) en serie y (b) en paralelo. En (a) las fuerzas generadas en cualquier lado de la línea Z B y C, se cancelan cada una por

acción de las dos sarcómeras a cada lado. Así, la fuerza neta del sistema corresponde únicamente a la fuerza generada por A1 y A2, es decir, el equivalente de una sarcómera. En (b), las

fuerzas generadas por las tres sarcómeras en paralelo corresponde a tres veces la generada en (a)

Inversamente, la distancia acortada será tres veces más grande en el sistema (a).

Los músculos longitudinales o fusiformes tiene fibras musculares que se encuentran paralelas a la línea de tracción del tendón, por tanto, la magnitud total de la fuerza se dirige a lo largo de la línea

de acción del tendón.

Las fibras de los músculos penados (uni-bi-multipenados) se orientan en un ángulo oblícuo a la línea de acción del tendón, de esta manera, sólo una porción del total de la fuerza generada se

transmite al tendón.

La penación de las fibras permite incrementar el número de fibras sin

incrementar significativamente el diámetro muscular.

El potencial de producción de fuerza se incrementa por el aumento del número de

fibras que se encuentran adyacentes unas a otras.