órganos que actúan en cooperación para un propósito común se agrupan de acuerdo con una función común en sistemas, como el sistema esquelético, el sistema muscular y el sistema nervioso. El sistema esquelético se tratará en este capítulo, y el sistema muscular en el capítulo 2. El sistema esquelético se compone de todos los huesos del cuerpo, los cartílagos y ligamentos, y las articulaciones que conectan estos huesos entre sí.
Composición y estructura óseas
En una persona normal, el hueso supone en torno al 1520% del peso corporal total (Huwyler, 1999). El hueso se caracteriza por su resistencia y rigidez, y es uno de los tejidos conjuntivos más fuertes del cuerpo. A diferencia de otros tejidos, la matriz extracelular del hueso contiene sales de calcio. Estos minerales componen en torno al 60-70% del peso óseo (Hall, 1999; Rasch, 1989) y confieren al hueso su enorme resistencia a la compresión (L. pressus, presionar conjuntamente): la capacidad para resistir una fuerza que tiende a comprimir o aplastar un hueso. Esta matriz extracelular también contiene fibras colágenas (G. koila, pegamento + gen, que produce). El colágeno confiere al hueso su enorme resistencia a la tracción (la capacidad de oponer resistencia a una fuerza que tiende a separar el hueso) y su flexibilidad. La composición del hueso se puede comparar con la del cemento reforzado, desempeñando el colágeno el papel del acero, y los cristales de calcio, el papel de la arena y piedra. La resistencia a la compresión del hueso es en realidad mayor que la del cemento reforzado (Guyton, 1976) y se calcula que la resistencia a la tracción del hueso compacto es 230 veces superior a la del músculo de una sección transversal similar (Rasch y Burke, 1978).
Funciones del hueso
La composición del hueso le permite cumplir las siguientes funciones clave:
· Sustentación. Los huesos aportan una estructura interna al cuerpo, esencial para conferirle forma y estabilidad.
· Protección. Algunos huesos protegen las estructuras frágiles que rodean. Por ejemplo, el cráneo protege el encéfalo; la caja torácica, el corazón y los pulmones, y la cintura pélvica, los órganos internos vitales.
· Movimiento. Muchos huesos actúan como palancas para mejorar la capacidad de movimiento (véase Músculos, palancas y movimiento angular en el capítulo 2, pág. 44 para más información). Las largas palancas del cuerpo permiten a las extremidades desplazarse sobre largas distancias, a gran velocidad o ambas cosas.
· Producción de hematocitos. Algunos huesos contienen médula roja responsable de la producción de hematíes. Los hematíes son vitales para el transporte de oxígeno y dióxido de carbono.
· Almacenamiento de minerales. Distintos minerales importantes, como el calcio, el fósforo y el magnesio, se almacenan en los huesos. Cuando es necesario, las hormonas estimulan la liberación de algunos de estos minerales a la sangre para que el cuerpo los utilice. Estos minerales son vitales para procesos importantes como la coagulación de la sangre, la transmisión nerviosa, la contracción muscular y el metabolismo energético.
Tipos de hueso
Los huesos adoptan variedad de formas y tamaños. Se clasifican de acuerdo con su forma en cinco tipos, que se describen a continuación y se ilustran en la figura 1.1.
· Los huesos largos tienen forma tubular y son mucho más largos que anchos. Se hallan en las extremidades, donde actúan como palancas para incrementar el movimiento. Por ejemplo, el hueso del muslo, el fémur, es un hueso largo (figura 1.1). Otros ejemplos comprenden la clavícula, el húmero, el radio, el cúbito y los metacarpianos y falanges de la extremidad superior, y la tibia, peroné y los metatarsianos y falanges de la extremidad inferior (figura 1.4). Los huesos largos de la extremidad inferior son por lo general más grandes y fuertes para poder soportar el peso en carga del cuerpo, mientras que los de la extremidad superior son por lo general más pequeños y ligeros para cumplir su papel de alcanzar y manipular objetos.
· Los huesos cortos tienen forma cúbica y se encuentran en la porción superior de la mano (huesos del carpo; véase la figura 1.4) y el pie (huesos del tarso; véanse las figuras 1.1 y 1.4). Estos huesos ayudan a amortiguar los golpes, a transmitir fuerzas y a generar pequeños movimientos complejos.
· Los huesos planos son relativamente finos y planos, pero a menudo ligeramente curvos. Estos huesos suelen proteger importantes estructuras blandas subyacentes (como el encéfalo) y su forma también ofrece una gran superficie para la inserción de músculos. Encontramos ejemplos en la porción superior de la pelvis (ilion) como se aprecia en la figura 1.1, y las costillas, esternón, escápulas y algunos de los huesos del cráneo que aparecen en la figura 1.4.
FIGURA 1.1. Tipos de huesos del esqueleto (vista anterior).
· Los huesos irregulares no pertenecen a ninguna de las tres clasificaciones precedentes y muestran formas complejas y variadas. Su forma se adapta a propósitos especiales, y cumplen distintas funciones como proteger la médula espinal, soportar el peso del cuerpo, transmitir cargas, ofrecer puntos de inserción a los músculos y facilitar movimientos. Son ejemplos las vértebras y las porciones inferiores de la pelvis (isquion y pubis), que aparecen en las figuras 1.1 y 1.4.
· Los huesos sesamoideos (G. sesamoeides, parecidos al sésamo) son huesos que se forman dentro de un tendón. Ayudan a proteger el tendón de un desgaste excesivo por el rozamiento contra el hueso subyacente, y modifican el ángulo del tendón para que el músculo pueda generar una fuerza más eficaz. Son ejemplos la rótula (figura 1.1), encapsulada en el tendón del cuádriceps femoral, y los dos huesecillos dentro del tendón del músculo flexor corto del dedo gordo, localizados debajo de la base del dedo gordo y de los que se habla en el capítulo 6. Como estos huesos sesamoideos son relativamente planos, muchos manuales los incluyen en la categoría de «huesos planos», mientras que otros les otorgan una clase propia.
Estructura del hueso
El hueso no posee una composición uniforme. Por ejemplo, el porcentaje relativo de mineralización varía de uno a otro, así como en un mismo hueso, para favorecer sus funciones. En general, los huesos presentan una lámina externa de hueso muy densa, llamada hueso compacto, y una lámina interna de hueso menos denso, llamada hueso esponjoso o trabecular. El hueso compacto aporta resistencia y rigidez. El hueso esponjoso (L. verja, reja) contiene muchos espacios abiertos entre finas láminas de hueso (trabéculas). Estas trabéculas (L. trabs, viga) forman un tipo de retícula que se corresponde con las líneas de tensión que soporta el hueso. Esta arquitectura proporciona a los huesos resistencia y amortiguación adicionales, al tiempo que les permite ser mucho más ligeros que si estuvieran compuestos sólo de hueso compacto.
Estructura de un hueso largo
