Clave musculoesquelética

Marco y soporte: los tejidos conectivos

La función general del tejido conectivo es unir o conectar estructuras en el cuerpo y dar soporte. El hueso es un tejido conectivo que proporciona el marco rígido para el soporte. Donde los huesos se articulan entre sí, el tejido conectivo fibroso denso, rico en fibras de colágeno, rodea los extremos de los huesos, permitiendo que se produzca el movimiento mientras se mantiene la estabilidad. El cartílago, otro tejido conectivo, también se encuentra asociado con las articulaciones, donde forma un enlace compresible entre dos huesos, o proporciona una superficie de baja fricción para el movimiento suave de un hueso sobre otro. El tejido conectivo une los músculos al hueso, en forma de cordón (tendón) o de una lámina plana (fascia). Los tejidos conectivos se pueden dividir en:

• tejido fibroso denso;
• cartílago;
• hueso.

Tejido fibroso denso

El tejido conectivo fibroso denso une estructuras en el cuerpo al tiempo que permite que se produzca el movimiento. Tiene una alta resistencia a la tracción para resistir las fuerzas de estiramiento. Este tejido conectivo tiene pocas células y está compuesto en gran medida por fibras de colágeno y elastina que le dan una gran fuerza al tejido. Las fibras son producidas por células de fibroblastos que se encuentran entre las fibras (Figura 1.1). La dureza de este tejido se puede sentir cuando se corta un filete guisado con un cuchillo romo. Las fibras musculares se cortan fácilmente, pero la cubierta de tejido conectivo blanco es muy resistente. Ejemplos de este tejido son los siguientes:

Figura 1.1 Tejido conectivo fibroso denso que cubre el hueso como periostio y forma el tendón de un músculo esquelético.

• Cápsula que rodea las articulaciones móviles (sinoviales) que une los huesos (ver Figura 1.7).
• Los ligamentos forman bandas fuertes que unen hueso con hueso. Los ligamentos fortalecen las cápsulas articulares en direcciones particulares y limitan el movimiento.
• Los tendones unen las fibras contráctiles del músculo con el hueso.

En tendones y ligamentos, las fibras colágenas se encuentran en paralelo en la dirección de mayor estrés.

• Una aponeurosis es una membrana plana fuerte, con fibras de colágeno que se encuentran en diferentes direcciones para formar láminas de tejido conectivo. Una aponeurosis puede formar la unión de un músculo, como los músculos abdominales oblicuos, que se encuentran en la línea media del abdomen (ver Capítulo 10, Figura 10.6). En la palma de la mano y en la planta del pie, una aponeurosis se encuentra profundamente en la piel y forma una capa protectora para los tendones inferiores (véase el Capítulo 8, Figura 8.21).
• Un retináculo es una banda de tejido fibroso denso que une los tendones de los músculos y previene la cuerda del arco durante el movimiento. Un ejemplo es el retináculo flexor de la muñeca, que mantiene en posición los tendones de los músculos que pasan a la mano (véase el capítulo 6, Figura 6.15).
• Fascia es un término utilizado para las grandes áreas de tejido fibroso denso que rodean la musculatura de todos los segmentos del cuerpo. La fascia está particularmente desarrollada en las extremidades, donde se sumerge entre los grandes grupos de músculos y se adhiere al hueso. En algunas áreas, la fascia proporciona una base para la unión de los músculos, por ejemplo, la fascia toracolumbar proporciona la unión a los músculos largos de la espalda (ver Capítulo 10, Figura 10.6).
• El periostio es la cubierta protectora de los huesos. Los tendones y ligamentos se mezclan con el periostio alrededor del hueso (ver Figura 1.3).
• La duramadre es tejido conectivo fibroso grueso que protege el cerebro y la médula espinal (véase el capítulo 3, figura 3.21).

Cartílago

El cartílago es un tejido que se puede comprimir y tiene resistencia. Las células (condrocitos) son ovaladas y se encuentran en una sustancia molida que no es rígida como el hueso. No hay suministro de sangre al cartílago, por lo que hay un límite en su grosor. El tejido tiene una gran resistencia al desgaste, pero no se puede reparar cuando se daña.

El cartílago hialino se denomina comúnmente cartílago. Es suave y similar al vidrio, formando una cubierta de baja fricción para las superficies articulares de las articulaciones. En los ancianos, el cartílago articular tiende a erosionarse o calcificarse, por lo que las articulaciones se vuelven rígidas. El cartílago hialino forma los cartílagos costales que unen los extremos anteriores de las costillas con el esternón (Figura 1.2). En el feto en desarrollo, la mayoría de los huesos se forman en cartílago hialino. Cuando el modelo cartilaginoso de cada hueso alcanza un tamaño crítico para la supervivencia de las células del cartílago, comienza la osificación.

Figura 1.2 estructura Microscópica de hialino y fibrocartílago, ubicación en el esqueleto del tronco.

El fibrocartílago consiste en células de cartílago que se encuentran entre fibras de colágeno densamente empaquetadas (Figura 1.2). Las fibras dan una fuerza adicional al tejido al tiempo que conservan su resistencia. Ejemplos de dónde se encuentra el fibrocartílago son los discos entre los huesos de la columna vertebral, la sínfisis púbica que une las dos mitades de la pelvis anteriormente y los meniscos en la articulación de la rodilla.

Hueso

El hueso es el tejido que forma los soportes rígidos para el cuerpo al contener una gran proporción de sales de calcio (fosfato de calcio y carbonato). Debe recordarse que el hueso es un tejido vivo compuesto de células y un abundante suministro de sangre. Tiene una mayor capacidad de reparación después del daño que cualquier otro tejido del cuerpo, excepto la sangre. La fuerza del hueso reside en las placas delgadas (láminas), compuestas de fibras de colágeno con sales de calcio depositadas en el medio. Las láminas se encuentran en paralelo, unidas por fibras, y las células óseas u osteocitos se encuentran en el medio. Cada célula ósea se encuentra en un pequeño espacio o laguna, y se conecta con otras células y con los capilares sanguíneos por canales finos llamados canalículos (Figura 1.3).

En el hueso compacto, las láminas se colocan en anillos concéntricos alrededor de un canal central que contiene vasos sanguíneos. Cada sistema de láminas concéntricas (conocido como sistema haversiano o osteon) se encuentra en una dirección longitudinal. Muchos de estos sistemas están estrechamente empaquetados para formar el hueso compacto denso que se encuentra en el tallo de los huesos largos (Figura 1.3).

Figura 1.3 Sección del eje de un hueso largo.

En el hueso esponjoso o trabeculado, las láminas forman placas dispuestas en diferentes direcciones para formar una malla. Las placas se conocen como trabéculas y los espacios intermedios contienen capilares sanguíneos. Las células óseas que se encuentran en las trabéculas se comunican entre sí y con los espacios por medio de canalículos. Los extremos expandidos de los huesos largos están llenos de hueso esponjoso cubierto con una capa delgada de hueso compacto. La cavidad central del eje de los huesos largos contiene médula ósea. Esta organización de los dos tipos de hueso produce una estructura de gran rigidez sin exceso de peso (Figura 1.4). El hueso tiene la capacidad de remodelarse en forma en respuesta a las tensiones sobre él, de modo que las líneas de la estructura de las trabéculas en los extremos del hueso siguen las líneas de fuerza sobre el hueso. Por ejemplo, las líneas de trabéculas en los extremos de los huesos que soportan peso, como el fémur, proporcionan la máxima resistencia para soportar el peso corporal contra la gravedad. El remodelado óseo se consigue mediante la actividad de las células formadoras de hueso conocidas como osteoblastos y de las células destructoras de hueso conocidas como osteoclastos; ambos tipos de células se encuentran en el tejido óseo. Las sales de calcio de los huesos se intercambian constantemente con iones de calcio en la sangre, bajo la influencia de hormonas (paratormona y tirocalcitonina). El hueso es un tejido conectivo vivo y en constante cambio que proporciona un marco rígido en el que los músculos pueden ejercer fuerzas para producir movimiento.

Figura 1.4 Estructura bruta del hueso largo: secciones longitudinal y transversal.

Articulaciones

Cuando los huesos rígidos del esqueleto se encuentran, los tejidos conectivos se organizan para unir los huesos y formar articulaciones. Son las articulaciones las que permiten el movimiento de los segmentos del cuerpo en relación entre sí. Las articulaciones o articulaciones entre los huesos se pueden dividir en tres tipos basados en los tejidos conectivos particulares involucrados. Las tres clases principales de articulaciones son fibrosas, cartilaginosas y sinoviales.

Articulaciones fibrosas

Aquí, los huesos están unidos por tejido conectivo fibroso denso.

Las suturas del cráneo son articulaciones fibrosas que no permiten el movimiento entre los huesos. El borde de cada hueso es irregular y se entrelaza con el hueso adyacente, una capa de tejido fibroso que los une (Figura 1.5 a).

Una sindesmosis es una articulación donde los huesos están unidos por un ligamento que permite cierto movimiento entre los huesos. Se encuentra una sindesmosis entre el radio y el cúbito (Figura 1.5 b). La membrana interósea permite el movimiento del antebrazo.

Una gomposis es una articulación fibrosa especializada que fija los dientes en los alvéolos de la mandíbula (Figura 1.5 c).

Figura 1.5 Articulaciones fibrosas: a) sutura entre los huesos del cráneo; b) sindesmosis entre el radio y el cúbito; c) gomphosis: diente en cavidad.

Articulaciones cartilaginosas

En estas articulaciones los huesos están unidos por cartílago.

Una sincondrosis o articulación cartilaginosa primaria es una articulación donde la unión está compuesta de cartílago hialino. Este tipo de articulación también se denomina cartilaginosa primaria. La articulación de la primera costilla con el esternón es por una sincondrosis. Durante el crecimiento de los huesos largos del esqueleto, hay una sincondrosis entre los extremos y el eje del hueso, donde el cartílago temporal forma la placa epifisaria. Estas placas desaparecen cuando el crecimiento se detiene y el hueso se osifica (Figura 1.6 a).

Una sínfisis o articulación cartilaginosa secundaria es una articulación donde las superficies de la articulación están cubiertas por una capa delgada de cartílago hialino y unidas por un disco de fibrocartílago. Este tipo de articulación (a veces llamada cartilaginosa secundaria) permite una cantidad limitada de movimiento entre los huesos por compresión del cartílago. Los cuerpos de las vértebras se articulan por un disco de fibrocartílago (Figura 1.6 b). El movimiento entre dos vértebras es pequeño, pero cuando todos los discos intervertebrales se comprimen en una dirección particular, se produce un movimiento considerable de la columna vertebral. Se produce poco movimiento en la sínfisis púbica, la articulación donde se encuentran las mitades derecha e izquierda de la pelvis. El movimiento probablemente aumenta en la sínfisis púbica en la última etapa del embarazo y durante el parto, para aumentar el tamaño del canal de parto.

Figura 1.6 Articulaciones cartilaginosas: (a) sincondrosis en el hueso metacarpiano de un niño, como se ve en la radiografía; (b) sínfisis entre los cuerpos de dos vértebras.

Figura 1.7 Articulación sinovial típica.

Las articulaciones sinoviales

Las articulaciones sinoviales son las articulaciones móviles del cuerpo. Hay un gran número de estas articulaciones, que muestran una variedad de formas y rango de movimiento. Las características comunes de todos ellos se muestran en la sección de una articulación sinovial típica (Figura 1.7) y se enumeran de la siguiente manera:

• El cartílago hialino cubre los extremos de los dos huesos articulados, proporcionando una superficie de baja fricción para el movimiento entre ellos.
• Una cápsula de tejido fibroso denso se une a los márgenes articulares, o a cierta distancia, en cada hueso. La cápsula rodea la articulación como una manga.
• Hay una cavidad articular dentro de la cápsula que permite el libre movimiento entre los huesos.
• Ligamentos, bandas o cordones de tejido fibroso denso se unen a los huesos. Los ligamentos pueden mezclarse con la cápsula o están unidos a los huesos cercanos a la articulación.
• Una membrana sinovial recubre la cápsula articular y todas las superficies no articulares dentro de la articulación, p. ej. cualquier estructura dentro de la articulación que no esté cubierta por cartílago hialino.

Una o más bolsas se encuentran asociadas con algunas de las articulaciones sinoviales en un punto de fricción donde un músculo, un tendón o la piel rozan contra cualquier estructura ósea. Una bolsa es un saco cerrado de tejido fibroso revestido por una membrana sinovial y que contiene líquido sinovial. La cavidad de la bolsa a veces se comunica con la cavidad articular. Almohadillas de grasa, líquido a temperatura corporal, también están presentes en algunas articulaciones. Ambas estructuras tienen una función protectora.

Todas las articulaciones móviles grandes del cuerpo, por ejemplo, el hombro, el codo, la muñeca, la cadera, la rodilla y el tobillo, son articulaciones sinoviales. La dirección y el rango de sus movimientos dependen de la forma de las superficies articulares y de la presencia de ligamentos y músculos cercanos a la articulación. Los diferentes tipos de articulación sinovial se describen en el Capítulo 2, donde se consideran las direcciones de movimiento de las articulaciones.

Músculo esquelético

El músculo esquelético está unido a los huesos del esqueleto y produce movimiento en las articulaciones. La unidad básica de los músculos esqueléticos es la fibra muscular. Las fibras musculares se unen en haces para formar un músculo entero, que se une a los huesos mediante tejido conectivo fibroso. Cuando se desarrolla tensión en el músculo, los extremos se dibujan hacia el centro del músculo. En este caso, el músculo se contrae en longitud y una parte del cuerpo se mueve. Alternativamente, una parte del cuerpo puede ser movida por gravedad y / o por un peso adicional, por ejemplo, un objeto sostenido en la mano. Ahora, la tensión desarrollada en el músculo se puede usar para resistir el movimiento y sostener el objeto en una posición.

En resumen, la tensión desarrollada permite un músculo:

• acortar para producir movimiento;
• para resistir el movimiento en respuesta a la fuerza de gravedad o a una carga añadida.

Además, los músculos pueden desarrollar tensión cuando aumentan de longitud. Esto se considerará en el Capítulo 2, en la sección sobre tipos de trabajo muscular.

Tanto el músculo como el tejido conectivo fibroso tienen elasticidad. Se pueden estirar y volver a la longitud original. La función única del músculo es la capacidad de acortar activamente.

Estructura y forma

La estructura de un músculo entero es la combinación de tejidos musculares y conectivos, que ambos contribuyen a la función del músculo activo. En un músculo entero, grupos de fibras musculares contráctiles están unidos por tejido conectivo fibroso. Cada bulto se llama fascículo. Otras cubiertas de tejido conectivo unen los fascículos y una capa externa rodea todo el músculo (Figura 1.8).

Figura 1.8 músculo Esquelético: la organización de las fibras musculares en un músculo entero, y un sarcómero en el estado relajado y acortado (como se ve en un microscopio electrónico).

Figura 1.9 Componentes elásticos del músculo.

El elemento total del tejido conectivo que se encuentra entre las fibras musculares contráctiles se conoce como componente elástico paralelo. La tensión que se acumula en el músculo cuando se activa depende de la tensión en las fibras musculares y en el componente elástico paralelo. El tejido conectivo fibroso, por ejemplo, un tendón, que une un músculo entero con el hueso, se conoce como componente elástico en serie. La tensión inicial que se acumula en un músculo activo tensa el componente elástico de la serie y luego el músculo puede acortarse. En la Figura 1.9 se muestra un modelo de las partes elásticas y contráctiles de un músculo. Si los componentes del tejido conectivo pierden su elasticidad, debido a la falta de uso en lesiones o enfermedades, un músculo puede entrar en contractura. Las férulas vivas se utilizan para mantener la elasticidad y prevenir la contractura mientras el músculo se recupera.

Las fibras musculares individuales se encuentran dentro de un músculo de una de las dos maneras siguientes:

• Se observan fibras paralelas en la correa y en los músculos fusiformes (Figura 1.10 a, b). Estos músculos tienen fibras largas que son capaces de acortar en toda la longitud del músculo, pero el resultado es menos potente músculo.
• Las fibras oblicuas se ven en los músculos pennados. Las fibras musculares de estos músculos no pueden acortarse en la misma medida que las fibras paralelas. La ventaja de esta disposición, sin embargo, es que se pueden empaquetar más fibras musculares en todo el músculo, de modo que se puede lograr una mayor potencia.

Los músculos con fibras oblicuas se conocen como unipenados, bipenados o multipenados, dependiendo de la forma particular en que están dispuestas las fibras musculares (Figura 1.10 c, d). Algunos de los músculos grandes del cuerpo combinan arreglos paralelos y oblicuos. El músculo deltoides del hombro (ver Capítulo 5, Figura 5.9) tiene un grupo de fibras que son multipenados y dos grupos que son fusiformes, que combina la fuerza para levantar el peso del brazo con una amplia gama de movimientos. La forma de un músculo en particular refleja el espacio disponible y las demandas de rango y fuerza de movimiento.

Figura 1.10 Forma de músculo entero: fibras paralelas (a) correa y (b) fusiformes; fibras oblicuas (c) multipenadas y (d) unipenadas y bipenadas.