HistologíaUCSC

CARTILAGO

Matriz cartilaginea:En estado fresco,la matriz contiene alrededor del 75% de agua, bajo la forma de un gel coloidal y firme El cartilago se nutre por difusion de nutrientes y oxigeno, a través de la fase acuosa de este gel. La estructura molecular del tejido cartilaginoso HIALINO, le confiere alta resistencia a las presiones:

a) Unión electrostática de Proteoglicanos y fibras de colágenob) Turgencia de la sustancia fundamental (capa de solvatación de los GAGs).

1. CARTILAGO HIALINO

Células del Cartílago Hialino1- Condrocitos son las células maduras del cartílago, producen y renuevan los componentes de la matriz del cartílago (colageno y proteoglucanos)

2- Condroblastos son la célula juvenil del cartilago,se asocia a las etapas de desarrollo del mismo,

3- Células condrogénicas son células en reposo, ubicadas en la capa celular del pericondrio y se diferencian hacia condroblastos .

El pericondrio es una cápsula de tejido conectivo denso que rodea al cartílago, donde se localizan las células progenitoras del tejido cartilaginoso (cél. condrogénicas) y es el único lugar vascularizado.Los condrocitos están rodeados de una matriz cartilaginosa altamente basófila (por la presencia de los grupos sulfatos de los GAG); denominada Matriz Territorial.Grupos isógenos: están formados por la agrupación de 2 o mas condrocitos en una matriz territorial común, provenientes de la división y diferenciación de un único condrocito mediante mitosis.La M EC interterritorial es más clara y rodea a la MEC territorial

Crecimiento del cartílago:

I.- Crecimiento intersticial Crecimiento interno del cartílago, ocurre sólo durante las primeras fases de vida del cartílago (Cartílago joven). Se desarrolla a partir de divisiones mitóticas de condrocitos, provenientes de condroblastos,

preexistentes, en un centro de condrificación del mesenquima. Cada uno de los pequeños grupos de condrocitos, se denominan grupos isogenos.

II.- Crecimiento aposicional Ocurre durante el crecimiento contínuo del cartílago fetal y en menor proporción durante la infancia y la pubertad.El tejido cartilaginoso se origina a partir de células progenitoras: células condrogénicas, localizadas en el pericondrio. Estas células se diferencian en condroblastos los que se multiplican y van sintetizando una delgada matriz cartilaginea a su alrededor, transformandose progresivamente en condrocitos.Por crecimiento aposicional, también, se restituye la matriz catilaginosa lesionada, pero esta regeneración es muy limitada en el adulto, siendo reemplazado principalmente con tejido conectivo.

2. CARTÍLAGO ELÁSTICO

Matriz extracelular: formada por fibras elásticas y fibras colágenas tipo II

Características:• Posee mayor elasticidad y flexibilidad que el cartílago hialino.• Localizado en: Pabellón de la oreja, trompa de Eustaquio, epíglotis, cartílago cuneiforme de la

laringe. • Este cartílago tb. tiene pericondrio y crece fundamentalmente por aposición.

3. CARTÍLAGO FIBROSO (fibrocartilago)Matriz extracelular: formada por gruesas fibras de colágeno tipo I

Características:• Se encuentra como una forma de transición entre el tejido conectivo denso y el cartílago hialino.• Presente en los discos intervertebrales, puntos de inserción de tendones y ligamentos a los huesos, sínfisis púbica, meniscos. • Se continúa gradualmente con el tejido conjuntivo circundante no posee pericondrio, su forma de crecimiento es sólo intersticial y se nutre por difusión de moléculas a partir de los tej. Adyacentes.

Los discos intervertebrales actúan como cojines, ricos en colágeno tipo I y ác. hialurónico que amortiguan choques entre los cuerpos de las vértebras.

HISTOFISIOLOGíA DEL TEJIDO CARTILAGINOSOEl desarrollo y crecimiento del tejido cartilaginoso depende, entre otros, del control hormonal:

- La hormona del crecimiento estimula la división mitótica de los condroblastos.- Hormonas como tiroxina, hormona del crecimiento y testosterona estimulan la síntesis de proteoglicanes por los condrocitos - Por otra parte, La síntesis de proteoglicanes es inhibida por cortisona y estradiol (corticoides)

DEGENERACION DEL TEJIDO CARTILAGINOSOCambios degenerativos, asociados con la edad, relacionados con deficiencias en la nutrición del cartílago, involucran: el debilitamiento de la matriz extracelular por la disminución de la producción de proteoglicanes,( por los condrocitos) lo que disminuye el contenido de agua de la matriz.

Calcificación de la matriz por el depósito de cristales de hidroxihapatita (fosfato cálcico) y la muerte de los condrocitos.

TEJIDO ÓSEO

Tejido conjuntivo especializado, de gran resistencia y rigidez. Es el constituyente principal del esqueleto, actuando como un órgano de sostén de estructuras blandas. Proporciona apoyo a los músculos esqueléticos, transformando sus contracciones en movimientos útiles. Protege órganos vitales como los contenidos en el cráneo, el tórax y la columna vertebral.Es el Tejido fundamental en la homeostasis del calcio (contiene el 99% del calcio del organismo).

Envolturas del huesoPeriostio (externo): Tejido conjuntivo denso compuesto por 2 capas. La externa: fibrosa formada por colageno I y la Interna: Tejido más laxo, vascularizado con potencial osteogénico (células osteoprogenitoras)

En huesos planos del craneo recibe el nombre de pericráneo Está unido al hueso por las fibras de Sharpey.

Endostio (interno): Formado por una delgada capa de t. conectivo, rico en células que revisten los espacios del hueso esponjoso y la cavidad medular de los huesos largos, además de los conductos nutricios de la matriz ósea. Con Potencia osteogénica: Osteoblastos (en hueso en formación ) y Osteoclastos ( hueso en reabsorción) En huesos planos del cráneo recibe el nombre de duramadre.

Organización macroscópica del Tejido Óseo: Hueso compacto y Hueso esponjoso

COMPOSICIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR ÓSEA

CÉLULAS DEL HUESO

• Células osteoprogenitoras Osteoblastos Osteocitos

• Osteoclastos (sistema mononuclear fagocitico).

1. Células osteoprogenitoras

Derivan de células mesenquimáticas, son lãs únicas células del tejido óseo con capacidad para proliferar. Se diferencian a condroblastos y osteoblastos.Están presentes en casi todas las superficies libres del hueso (periostio, endostio)El citoplasma es acidófilo o levemente basófilo y sus núcleos son pálidos y de forma alargadaSe encuentran Activas durante el crecimiento, inactivas en la madurez y reactivadas en la reparación de fracturas.

2. Osteoblastos

Derivan de células osteoprogenitorasUbicados sobre la superficie del hueso, asociadas entre sí por nexos. EpitelioidesCélulas formadoras de hueso: realizan la sintesis activa de componentes orgánicos de la matriz (colágeno, proteoglicanes, glicoproteínas) ð matriz osteoideDe forma cúbica, Citoplasma intensamente basófilo, abundante RE, aparato de Golgi y vacuolas PAS positivasProducen fosfatasa alcalina que participa en los procesos de mineralizaciónParticipan en la remodelación óseaEn fase de reposo se denominan células de revestimiento óseo

3. Osteocitos

Derivan de osteoblastos, luego que la MEC se calcifica a su alrededorUbicados en lagunas de matriz osteoide (matriz no calcificada)Se contactan entre sí, a través de nexos presentes en sus prolongaciones, localizadas en los canaliculos de la matriz óseaSon Células planas con forma ovoide, con RE y aparato de Golgi poco desarrolladoEsenciales para la mantención de la matriz ósea.

Los osteocitos emiten finas prolongaciones por los canalículos, donde están en contacto entre sí a través de nexos. Los osteocitos desempeñan un papel importante en la comunicación del estado del tejido óseo hacia las células de la superficie.

La nutrición de los osteocitos se realiza por la difusión de nutrientes, a través de los canaliculos.

4. Osteoclastos

Macrófago propio del tej. óseo• Formados desde células madre de linaje monocito-macrófago• Células móviles, gigantes, de forma irregular, con 6-50 núcleos• Citoplasma granuloso y vacuolado con gran cantidad de lisosomas• Participan de la reabsorción ósea• En zonas activas de degradación de la matriz ósea forman cavidades llamadas lagunas de Howship• Secretan ácidos, colagenasa y enzimas que degradan la matriz ósea

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DEL HUESO COMPACTO

La matriz extracelular mineralizada, está depositada en laminillas, entre las cuales se ubican los osteocitos.

• Un conjunto de laminillas concentricas alrededor de un conducto longitudinal, forma los Sistemas de Havers u Osteonas corticales ( 50umde diámetro)

• Cada conducto contiene 1 o 2 capilares, vasos linfaticos,fibras nerviosas y t. conectivo

Las laminillas además forman las Láminas circunferenciales externas (subperiostico) e internas (alrededor de la cavidad medular).

*Líneas de cemento: límites netos entre los distintos sistemas de Havers, formados sólo por fibras de colágeno no calcificadas.

Irrigación del hueso compacto: a través de Canales vasculares (vs. periostales)*Conductos de Havers, alojan vasos sanguineos al centro del sistema de Havers y realizan un trayecto longitudinal.*Conductos de Volkman Oblícuos, comunican sistema de Havers entre si.

IRRIGACIÓN DE LOS HUESOS

• Los vasos sanguíneos del hueso irrigan el tejido óseo, la médula ósea, el periostio, el cartílago epifisiario y parte de los cartílagos articulares.

• Una o dos arterias nutricias de la diáfisis ingresan a través del agujero nutricio y se ramifican al llegar al espacio medular.

• El hueso es también irrigado por ramificaciones de arterias metafisiarias y epifisiarias.• Los capilares arteriales pasan al hueso compacto donde se continúan como los conductos de

Volkman y de Havers.

OSIFICACION

Formación del tejido óseo:

1) Osificación intramembranosa2) Osificación endocondral

Tipos de tejido óseo:

1) Tejido óseo primario o inmaduro2) Tejido óseo secundario, laminar o maduro

1. OSIFICACIÓN INTRAMEMBRANOSA

Su nombre se debe a que la formación de hueso tiene lugar al interior de una placa membranosa densa de mesenquima (posteriorperiostio).* Formación del hueso frontal, parietal, parte del occipital, del temporal y de los maxilares y la mayor parte de la clavícula ð huesos membranosos.* Contribuye al crecimiento de huesos planos y al crecimiento en espesor de los huesos largos.

Etapas en un Centro de osificación primario:

1) Diferenciación de células mesenquimatosas a osteoblastos2) Osteoblastos secretan matriz no mineralizada (osteoide)3) Mineralización de la matriz4) Inmersión de osteoblasto en la matriz mineral, aparición de osteocitos5) Confluencia de las trabéculas ósea ð hueso primario esponjoso

6) Aumento de la mineralización ð hueso compacto primitivo.Esponjosa PrimitivaLos pequeños islotes o trabeculas de tej. Oseo recién formadas, hacen contacto con zonas semejantes generando una especie de tej. Óseo esponjoso, con tejido conectivo vascularizado.Los osteocitos mantienen contacto con los osteoblastos periféricos a través de finas prolongaciones.

Compacta PrimitivaEn los lugares donde a futuro se formará hueso compacto, se produce un engrosamiento constante de las trabeculas, de modo, que se estrechan en forma gradual los espacios de tej. conectivo alrededor de los vasos sanguíneos, formando pequeños canales. (futuros canales de Havers).Luego comienza una reorganización del tejido, y los osteoblastos secretan la mec ordenadamente, formando laminillas concéntricas al canal. (Sistemas de Havers).Las porciones de cubierta conjuntiva que no sufren osificación forman el endostio y el periostio.

2. OSIFICACION ENDOCONDRAL• Se desarrolla sobre un modelo de cartílago hialino embrionario.• Permite la formación de los huesos cortos y largos: huesos cartilaginosos

Etapas en Centro de Osificación endocondral:

Primera etapa:• Hipertrofia de los condrocitos en el tallo del molde hialino (citoplasma vacuolado, depósito de glicógeno)• Retracción de la matriz cartilaginosa (se hace más delgada)• Calcificación de la matriz hialina: depósito de fosfato cálcico• Degeneración y muerte de los condrocitos hipertróficos.

Segunda etapa:• Invasión por vasos sanguíneos y células osteogénicas (mesenquima vascularizado) en cavidades dejadas por los condorcitos.• Formación de osteoblastos y depósito de componentes de la matriz ósea.

Osificación EndocondralCrecimiento longitudinal de los huesos largos. Disco epifisiario Transición diáfisis-epífisis

1) Cartílago de reserva 2) Cartílago en proliferación3) Cartílago hipertrofiado 4) Cartílago calcificado5) Depósito de hueso.

MODELACIÓN ÓSEA• Proceso de formación ósea, que ocurre durante la infancia y la primera juventud, en el cual los

huesos crecen manteniendo su forma externa. • Esto se debe a la modelación de las superficies externa e interna del hueso, en que se deposita

(osteoblastos) y reabsorbe (osteoclastos) tejido óseo en distintas zonas.• La modelación se caracteriza porque las actividades de formación de nuevo hueso y resorción

ósea selectiva, son independientes entre sí, con un predominio neto de la formación de hueso.

• Este proceso de modelación de los huesos, lleva al incremento constante de la masa ósea durante el periodo de crecimiento, hasta alcanzar un valor máximo de “masa ósea pico” alrededor de los 20-25 años.

REMODELACIÓN ÓSEA• Este es otro proceso, en el cual se reemplaza tejido óseo envejecido, por tejido nuevo.• La remodelación comienza durante la infancia y continúa durante toda la vida. Por lo que tiene

lugar paralelamente a la modelación, durante el periodo de crecimiento.

• A diferencia de la modelación, la remodelación ósea se caracteriza porque la actividad de los osteoblastos y los osteoclastos está acoplada.

• La actividad remodeladora del hueso, requiere de un equilibrio entre las actividades osteoblásticas y osteoclásticas, trabajando en conjunto se denominan unidad remodeladora ósea.

• En el hueso sano normal, de un adulto, ambas actividades están bien controladas, por lo que la masa total de hueso se mantiene constante.

Unidad remodeladora ósea: Se encarga que la cantidad de tejido óseo que se reabsorbe, sea reemplazada por una cantidad equivalente de tejido óseo, recién formado.

Etapas en la remodelación del tejido óseo compacto:

• Comienza cuando un grupo de osteoclastos, inician la resorción del tejido óseo, terminando con la formación de un conducto cilíndrico del diámetro correspondiente a una osteona.

• Luego se produce el crecimiento interno de vasos sanguíneos recién formados. • Osteoblastos comienzan a depositar capas de tejido óseo laminar, sobre las paredes del

conducto rellenándolo y dando lugar a la formación de una osteona secundaria.• El objetivo del proceso de remodelación ósea, es reemplazar el tejido óseo envejecido (que

puede presentar microfracturas o contener osteocitos muertos) por tejido óseo nuevo de mayor calidad.

• También este proceso contribuye a la mantención de la homeostasis de iones calcio.• La remodelacion ocurre con mayor frecuencia en el hueso trabecular que en el cortical.• En mujeres sobre los 35-40 años, la remodelación es causal de la pérdida gradual e irreversible

de la masa ósea, por el resto de la vida. Producto del cambio hormonal y la disminución de los estrógenos.

• En cada unidad remodeladora se reabsorbe más hueso que el que se forma, provocando adelgazamiento de la estructura trabecular, llegando incluso a producir perforaciones.

En ese caso, No se vuelve a producir hueso, ya que los osteoblastos sólo actúan sobre superficies preexistentes.

Tanto los osteoblastos, como los osteoclastos, son capaces de aumentar su actividad, en respuesta a una mayor demanda fisiológica, como la que produce un incremento de la actividad física, o una fractura ósea que requiere procesos de reparación y remodelado.

Reparación de una fractura:El periostio y endostio próximos a la zona de fractura, responden con una intensa proliferación, formando un tejido rico en células osteogénicas que forman un collar (de periostio) en torno a la fractura.

Este tejido se transforma en cartilago hialino, para luego dar origen a tejido óseo inmaduro (callo óseo) producto de osificación endocondral.

El tejido óseo primario formado, se transforma en tejido óseo secundario, gracias a la remodelación ósea, inducida por las fuerzas de tracción y presión ejercidas sobre el hueso durante su actividad normal.

HISTOFISIOLOGIA

Parathormona• Secretada por la paratiroides ,en respuesta a una baja concentración plasmática de calcio• Aumenta el calcio en la sangre, estimulando la resorción ósea por los osteoclastos.• Reduce la pérdida renal de calcio e incrementa la absorción de éste en el intestino delgado.

Calcitonina• Producida por las células C de la tiroides, en respuesta a altas concentraciones de calcio en la

sangre.

• Inhibe la actividad de los osteoclastos y la resorción ósea.(+) deposito de Calcio en los huesos.

Vitamina D• Promueve la formación de tejido óseo, favorece absorción de calcio por el intestino, pero en alta

cantidad estimula la resorción ósea.• Su carencia durante el crecimiento causa raquitismo

Hormona del crecimientoDurante el desarrollo estimula el crecimiento longitudinal de los huesos.

Hormonas sexuales• Testosterona y estrógenos tienen efecto estimulante sobre la formación de hueso.• Los osteoblastos poseen receptores tanto para estrógenos como para la testosterona.• Inhiben la activación de los osteoclastos.• Los estrógenos disminuyen la frecuencia de remodelación ósea evitando la osteoporosis.

OSTEOPOROSIS• Cuando en una unidad remodeladora ósea, hay mayor resorción que neoformación de tejido

óseo, se produce un aumento gradual del diámetro de los conductos óseos, con el consecuente incremento de la porosidad del tejido óseo, el cual se hace más propenso a las fracturas.

• Las modificaciones osteoporósicas afectan en especial al hueso esponjoso que tiene mayor metabolismo que el hueso compacto.

• Entre las causas de la osteoporosis están la posmenopausia, que afecta a las mujeres (falta de estrogenos); el reposo prolongado en cama o parálisis de extremidades.

ARTICULACIONES

- La articulación es el lugar donde se unen dos o más huesos o partes de los huesos del esqueleto. - Varían en su forma y función, y se clasifican en:

1) Sinartrosis o falsas articulaciones: - Son articulaciones fibrosas y cartilaginosas.- Se clasifican en 4 diferentes tipos:

a) Sindesmosis: Las partes esqueléticas están unidas por tejido conectivo (ej: suturas del cráneo y articulación tibioperonea distal).b) Sincondrosis: El material de unión es cartílago (ej: discos epifisiarios durante el periodo de crecimiento, articulaciones que unen las costillas con el esternón). c) Sinostosis: osificación de sindesmosis y sincondrosis.d) Sinfisis: en la unión intervienen cartílago fibroso y tejido conectivo (ej: pubis, discos intervertebrales).

2) Diartrosis o verdaderas articulaciones (articulaciones sinoviales):

- Permiten el movimiento libre entre huesos adyacentes.- Formada por una cápsula fibrosa que une los extremos óseos, delimitando una cavidad cerrada llamada cavidad articular

ARTICULACION SINOVIAL (DIARTROSIS)

• La cavidad articular contiene un líquido incoloro, transparente y viscoso, el líquido sinovial rico en ácido hialurónico, que facilita el movimiento de las superficies articulares recubiertas por cartílago hialino sin pericondrio. El líquido sinovial nutre al cartílago.

• Las cápsulas de las articulaciones están constituidas por dos capas: una externa, la capa fibrosa y una interna, la membrana sinovial.

• La capa fibrosa de la cápsula articular está formada por tejido conjuntivo denso que envuelve los ligamentos de la articulación y los tendones que se insertan cerca de las extremidades óseas.

• La membrana sinovial presenta células llamadas sinoviocitos que sintetizan ácido hialurónico y varios componentes del líquido sinovial.