viernes, 12 de diciembre de 2014

Funciones del esqueleto humano (II)

Hematopoyética

El cuerpo humano pierde sangre de manera continua, no sólo por hemorragias sino también por envejecimiento y muerte de las células sanguíneas y por consumo de los componentes del plasma o su excreción del cuerpo, por lo tanto, debe reemplazarse de manera continua.

Al mecanismo fisiológico responsable de la producción de la formación y desarrollo normal de las células sanguíneas en la médula ósea, debido a su capacidad de permitir el anidamiento, el crecimiento y la diferenciación de las células germinales hemopoyéticas, se denomina hematopoyesis. Los tejidos que producen células sanguíneas son los tejidos hemopoyéticos, los primeros tejidos de este tipo en el embrión humano se forman en el saco vitelino, una membrana relacionada con todos los embriones de los vertebrados. Este saco retiene su función hemopoyética y se forman grupos de células denominados islas hemáticas, hacia la tercera semana del desarrollo humano, que producen citoblastos primitivos que migran al propio embrión y colonizan la médula ósea, el hígado, el bazo y el timo, donde los citoblastos se multiplican y dan lugar a las células sanguíneas durante todo el desarrollo fetal. 

En la médula ósea roja presente en ciertas partes de algunos huesos se forman los eritrocitos,  leucocitos y plaquetas. En los neonatos, toda la médula ósea es roja y participa en la hematopoyesis, en los adultos, la médula ósea roja está ubicada en  las  costillas,  el  esternón,  la  columna  vertebral,  el  cráneo,  la  escápula  y  la  pelvis. 




Homeostasis de minerales

El esqueleto almacena iones calcio y fosfato, y los libera en el líquido tisular y la sangre de acuerdo con las necesidades fisiológicas del cuerpo, para mantener su equilibrio y distribuirlos a otros órganos.
El calcio y el fosfato se usan para mucho más que la estructura ósea. Los iones fosfato también ayudan a corregir desequilibrios acidobásicos en los líquidos corporales. El calcio desempeña papeles en la comunicación entre neuronas y en la contracción muscular, la coagulación sanguínea y la exocitosis, también es un segundo o tercer mensajero en muchos procesos de intercambio de señales entre células y un cofactor para algunas enzimas. El esqueleto es un depósito de estos minerales, que se depositan allí cuando se dispone de grandes cantidades y se retiran cuando se necesitan para otros propósitos.



Almacenamiento de triglicérido

La grasa es el principal depósito de energía en el cuerpo. La cantidad de triglicéridos almacenados y el número de adipocitos son muy estables en una persona, pero eso no significa que la grasa almacenada esté estática. De manera constante, se sintetizan y almacenan nuevos triglicéridos y otros son hidrolizados y liberados a la circulación. Por tanto, hay una constante rotación de los triglicéridos almacenados, con un equilibrio entre síntesis e hidrólisis, energía almacenada y en uso.
En los adultos, la médula ósea roja es reemplazada paulatinamente por médula ósea amarilla, que contiene adipocitos, la médula ósea amarilla está constituida principalmente por adipocitos, los cuales almacenan triglicéridos que son una reserva potencial de energía. 



Bibliografía:
Kenneth S. Saladin. Anatomía y fisiología. La unidad entre forma y función.  6ª edición. McGraw-Hill Interamericana Editores; 2012.

Funciones del esqueleto humano (I)


El hueso, o tejido óseo, es el tejido conjuntivo duro y calcificado que integra el esqueleto.  El tejido óseo es sólo uno de los tejidos que conforman un hueso. También están presentes la sangre, la médula ósea y el cartílago, además de tejidos adiposo, nervioso y conjuntivo fibroso. La palabra hueso describe un órgano compuesto de todos los tejidos, o puede referirse sólo al tejido óseo.
Los huesos tienen una amplia variedad de formas correlacionadas con sus diversas funciones protectoras y locomotrices.

El esqueleto humano es el conjunto total y organizado de piezas óseas que proporciona al cuerpo humano una firme estructura multifuncional (locomoción, protección, contención, sustento, etc.). A excepción del hueso hioides (que se halla separado del esqueleto), todos los huesos están articulados entre sí formando un continuum, soportados por estructuras conectivas complementarias como ligamentos, tendones, músculos y cartílagos.
El esqueleto tiene 206 huesos, sin contar las piezas dentarias, los huesos suturales o wormianos (supernumerarios del cráneo) y los huesos sesamoideos, esta cifra sólo representa los de un adulto típico y no es invariable. El recién nacido tiene casi 270 huesos y se forman aún más durante la infancia.
El esqueleto vivo está formado por tejidos dinámicos, llenos de células (se remodela de manera continua e interactúa por medios fisiológicos con todos los demás sistemas de órganos del cuerpo) y está permeado con nervios y vasos sanguíneos, testigos de su sensibilidad y actividad metabólica.

El esqueleto como estructura, y los huesos como unidad, cumplen las siguientes funciones:

Estructural o de sostén


Los huesos configuran la estructura y soporte del cuerpo, el esqueleto es la estructura del organismo que da sostén a los tejidos blandos y provee a los puntos de inserción para los tendones de la mayoría de los músculos esqueléticos, casi todos los huesos proporcionan soporte a los músculos. Funciona como un armazón que mantiene la morfología corporal: la mandíbula así como el maxilar dan soporte a los dientes, y los huesos de las extremidades inferiores, la pelvis y la columna vertebral mantienen erguido el cuerpo, permite posturas como la bipedestación.


Locomotriz


La acción de músculos en los huesos produce los movimientos de las extremidades, la respiración y otros, son la base mecánica  del movimiento  gracias  a  la  interacción  de  los  huesos  con  los músculos permitiendo el movimiento de las articulaciones, que unen los huesos del sistema óseo en  un todo funcional: un sistema que da soporte al cuerpo, permite el movimiento efectivo y protege los órganos más blandos. La mayoría de los músculos esqueléticos se fijan a los huesos; cuando se contraen, traccionan de éstos para producir el movimiento.
Como soporte dinámico: colabora para la marcha,  locomoción y movimientos corporales funcionando como palancas y puntos de anclaje para los músculos.






Protección

Los huesos protegen diversas estructuras vitales del organismo creando paredes rígidas que protegen a órganos vitales ante cualquier presión o golpe del exterior.
La caja torácica o parrilla costal está integrada por las vértebras torácicas, el esternón y las costillas, forma una cubierta de forma cónica para los pulmones y el corazón, y proporciona unión para la cintura escapular y las extremidades superiores la caja torácica tiene una base amplia y un ápice superior un poco más estrecho. Su borde inferior es el arco de las costillas inferiores, denominado margen costal. Además, no sólo protege a los órganos torácicos sino también al bazo, la mayor parte del hígado y, hasta cierto punto, los riñones. Lo más importante es su función en la respiración: los músculos respiratorios la expanden de manera rítmica para crear un vacío que atrae el aire a los pulmones y luego la contraen para expeler el aire.
Los huesos del cráneo deben proteger el encéfalo y los órganos de los sentidos, pero no deben permitir el movimiento (excepto durante el parto); por tanto, se mantienen fijos mediante articulaciones inmóviles, suturadas posteriormente.




Bibliografía:

Kenneth S. Saladin. Anatomía y fisiología. La unidad entre forma y función.  6ª edición. McGraw-Hill Interamericana Editores; 2012.





miércoles, 10 de diciembre de 2014

¿Qué es y cómo funciona la conexión entre motoneuronas y fibras musculares?


 




 Se entiende por placa motora  el conjunto de fibras musculares esqueléticas inervadas por ramificaciones del axón de una misma neurona motora y que, en consecuencia, son estimuladas simultáneamente a contraerse.




 En el punto de inervación, el nervio pierde su vaina de mielina, y se asocia a una región especializada de la superficie de la fibra muscular para formar la placa motora, dando lugar a una dilatación llamada hendidura sináptica, que separa las dos células.




NEURONAS MOTORAS SOMÁTICAS

 Las motoneuronas son un tipo de células del sistema nervioso  que se encuentra situadas en el cerebro y la médula espinal y tienen la función de producir los estímulos que provocan la contracción de los diferentes grupos musculares del organismo. Son imprescindibles por lo tanto para las actividades cotidianas que precisan contracción muscular: andar, hablar, mover las manos y en general todos los movimientos del cuerpo.





 Hay diferentes tipos de células motoras (motoneuronas) :

Cuando hablamos de células motoras hacemos referencia al Sistema Nervioso Central (SNC) en donde la neurona proyecta su axón hacia los diferentes músculos que componen nuestro organismo. Este tipo de  neuronas son denominadas eferentes ya que transportan la información a través de impulsos nerviosos a lo largo del SNC.



     
     
Depende del tejido a las que estas trasmitan la información se pueden clasificar en tres tipos:

  • Motoneuronas Somáticas estas células están actúan sobre el músculo esquelético.
  • Motoneuronas Viscerales Especiales inervan la musculatura branquiométrica
  • Motoneuronas Viscerales Generales actúan de forma indirecta sobre el músculo cardíaco y el musculo liso.



FIBRAS MUSCULARES





 Las fibras musculares esqueléticas se caracterizan por la presencia de estriaciones transversales periódicas.
Esta estriación resulta de la existencia en su citoplasma de las miofibrillas estructuras responsables de la contracción muscular.
 Las miofibrillas son estructuras cilíndricas largas (1 a 3 mm de diámetro) que corren paralelas al eje logitudinal de la célula, y están formados por miofilamentos finos y miofilamentos gruesos, dispuestos en tal forma que inducen la apariencia de bandas claras y oscuras que se repiten a a lo largo de cada miofibrilla, determinando la organización de los sarcómeros.

SINAPSIS



La unión neuromuscular es la sinapsis mejor conocida.









 El sistema nervioso central presenta tal densidad de neuronas que es difícil realizar experimentos con una sola de sus sinapsis. Los conocimientos detallados sobre la función sináptica se han obtenido principalmente  a través del estudio de las uniones entre un nervio y un músculo.
 Cómo las células nerviosas, las células del músculo esquelético son excitables eléctricamente,  la unión neuromuscular ha resultado ser un modelo valioso para el estudio de las sinapsis químicas en general.




A nivel de las sinapsis químicas, la trasmisión de la excitación de célula a célula se hace mediante un neurotrasmisor. En la unión neuromuscular, el neurotrasmisor es la acetilcolina.



Acetilcolina
 La sinapsis intervienen por tanto por el axón de una neurona motora que pierde su vaina de mielina en el punto de inervación,  es la fibra presináptica y una fibra muscular estriada que es una fibra postsináptica. La terminación del axón está cubierta por una célula de Schwann y la superficie de la fibra muscular que está en frente, posee numerosas invaginaciones llenas de acetilcolinesterasa, es una región especializada. 
 Las membranas pre y postsinápticas están separadas por la hendidura sináptica. El neurotrasmisor liberado reacciona con un receptor específico, localizado a nivel de la membrana postsináptica, cuyo efecto es dar temporalmente una mayor permeabilidad de los iones sodio y potasio. Esto se traduce en una demora de casi un milisegundo, de una despolarización local, una corriente eléctrica, el potencial de placa.







 Este potencial se propaga en la membrana plasmática de la fibra muscular, a lo largo del sarcolema conduciendo una señal  a nivel del túbulo T hacía el retículo sarcoplasmático que entonces libera los iones calcio (Ca++), una vez liberados los iones de calcio, se difunden entre los filamentos proteicos de actina y miosina, dando lugar a la contracción de las miofibrillas. 





 El calcio juega un papel crítico en la liberación del neurotrasmisor  a nivel de la terminación presináptica. Hay numerosos argumentos que apoyan que la liberación del trasmisor está asociada a una entrada de calcio y un aumento de la concentración de calcio ionizado en la fibra. La excitación de la fibra presináptica y su despolarización parecen ir acompañadas por un aumento de la permeabilidad del calcio.
 La penetración del calcio permitiría la liberación del mediador favoreciendo la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica. 





Bibliografía básica:

Berkaloff/Bourguet/Favard/Lacroix . Biología y Fisiología Celular.3ª Ed. Omega
Alberts B.,Dennis B., Julian L., Martin R., Keith R. James D. Watson, Biología Molecular de la célula, 2ª Edición.Omega.
Tortora GJ, DerricksonB. Principios de Anatomía y Fisiología. Ed. Panamericana (2006).

Otros recursos:

http://ibguides.com/biology/notes/nerves-and-hormones 
http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Placa+Motora&lang=2
http://escuela.med.puc.cl/paginas/cursos/segundo/histologia/histologiaweb/paginas/mu32953.html
https://www.youtube.com/watch?v=7wM5_aUn2qs
https://www.youtube.com/watch?v=HJj3jUVDFFo
http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_10.htm

¿QUÉ ES UN OSTEOCLASTO?






Los osteoclastos son un tipo de células del tejido óseo.



Para conocerlas mejor tendremos en cuenta su:







Origen celular




 Los Osteoclastos se originan por la fusión de células de la línea celular de los monocitos-macrófagos. Los monocitos del sistema de fagocitos que circulan en la sangre pueden abandonarla para ir al hueso y fusionarse, agregando varias células mononucleadas para obtener una célula de gran tamaño y polinucleada. 




Células precursoras de osteoclastos




 La fusión de los monocitos y la diferenciación a osteoclastos se lleva a cabo cuando reciben la señal del factor estimulante del crecimiento de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) aunque  su activación o inhibición está regulada por múltiples factores como son   la vitamina D, el factor TGF-beta, por la acción de los estrógenos y por el interferón.








Descripción citológica




 Los osteoclastos son células gigantes con varios núcleos en su interior,  se caracterizan por un citoplasma con una apariencia homogénea "espumoso", debido a que su  citoplasma acidófilo  contiene una gran cantidad de vesículas y vacuolas, estas vacuolas son lisosomas llenos de fosfatasa ácida .

La zona de contacto con el hueso presenta una gran superficie con plegamientos de la membrana junto a los que se concentran los lisosomas, cisternas de su Golgi y las mitocondrias. 







Se pueden distinguir varias zonas dentro de la célula:



Región basolateral: región que interviene en la exocitosis del material digerido.


Borde festoneado: porción de la célula en contacto directo con el hueso, contiene repliegues profundos de la membrana plasmática que forman estructuras de tipo microvellosidades.



Zona clara: es un perímetro de citoplasma anular, contiguo al borde festoneado que delimita la zona de resorción y la degradación de la matriz.
















Funciones


 Los osteoclastos colaboran en la formación del hueso, desarrollo, crecimiento, mantenimiento y reparación, por tanto son los encargados de eliminar el hueso que ha perdido sus cualidades de resistencia y de elasticidad. Degradan y reabsorben la matriz calcárea ósea. Tras ellos vienen los osteoblastos dispuestos a rehacer el hueso.





Regulación


  Los osteoclastos se ven activados por la vitamina D y por la hormona paratiroidea PTH, puesto que son necesarios para la osteogénesis. Además existen factores propios para su activación, como las interleuquinas 1 y 6 o las citoquinas.

 La calcitonina secretada por las células parafoliculares de la glándula tiroides tiene un efecto opuesto y compensador y reduce la actividad de los osteoclastos. Además existen factores propios para su activación, como las interleuquinas 1 y 6 o las citoquinas.



 Otras moléculas que intervienen en su regulación son la catepsina K,la anhidrasa carbónica II, y las proteínas de las bombas protónicas.






Resorción


Es el proceso mediante el cual el osteclasto deshace el hueso.

Actuación


 La zona clara, un anillo de la membrana del osteoclasto sin vesículas, se une por integrinas, proteínas de anclaje, al hueso. En ese momento el aparato de Golgi empieza a producir lisosomas que se fusionan a la membrana plasmática (en la región central o estriada) liberando enzimas (fosfatasas ácidas entre otras) y acidificando la superficie del hueso (llegando hasta pH cercanos a 1). Al cambio de pH de la superficie del hueso ayudan las bombas de protones que tiene el osteoclasto. Este cambio en su superficie conlleva la rotura de la hidroxiapatita formada por los osteoblastos. Después otras enzimas proteolíticas liberadas por pinocitosis digieren el componente orgánico de la matriz ósea.











Bibliografía básica:

Berkaloff/Bourguet/Favard/Lacroix . Biología y Fisiología Celular.3ª Ed. Omega
Alberts B.,Dennis B., Julian L., Martin R., Keith R. James D. Watson, Biología Molecular de la célula, 2ª Edición.Omega.
Tortora GJ, DerricksonB. Principios de Anatomía y Fisiología. Ed. Panamericana (2006).


Otros recursos:
http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Resorci%C3%B3n+%C3%93sea&lang=2
http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_10.htm
https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology-textbook/the-musculoskeletal-system-38/bone-216/cell-types-in-bones-and-development-of-bone-816-12058/







FIBRAS MUSCULARES II (LESIONES Y PATOLOGÍAS)


   FIBRAS MUSCULARES: LESIONES Y PATOLOGÍAS


-Continuando con lo explicado en la anterior publicación, las fibras de cualquier músculo        de la anatomía del cuerpo humano pueden sufrir roturas, de menor o mayor tamaño.


Imagen 1. Rotura de fibras.





SÍNTOMAS


Los síntomas cuando se produce una rotura de fibras son: un dolor repentino, agudo e intenso localizado en un punto muy concreto. Desde el momento en que se produce resulta muy doloroso, impidiendo cualquier movimiento con el músculo afectado.
Como ya he explicado hay roturas leves o pequeñas y roturas más grandes:


                                    -Casos leves (roturas pequeñas): el dolor es la única señal. 
                          -Casos más graves: se produce un desgarro de todo un músculo, aparece                             también un hematoma debido a la hemorragia interna. 
                           Si el dolor llegara a ser muy intenso puede aparecer mareo y sudor                                        frío.

  CAUSAS

  • Las causas generales son contracciones bruscas más o menos violentas del músculo, o También se puede producir cuando se somete al músculo a una carga excesiva cuando no se ha calentado lo suficiente.

  • Los músculos que han sufrido recientemente lesiones de cualquier tipo, que aún no están curadas del todo, tienen bastantes posibilidades de sufrir una rotura.

  • Causas externas, como golpes o caídas. Cuando se suda mucho en ejercicios prolongados los músculos van perdiendo elasticidad al deshidratarse, por lo que aumentan las probabilidades de sufrir tirón.

Imagen 2. Rotura fibrilar.


PREVENCIÓN

La mejor prevención es calentar adecuadamente el músculo sin prisas, hidratarse antes durante y después del ejercicio y utilizar la técnica deportiva de la forma más correcta posible.


Imagen 3.Fibras musculares.
Imagen 4. Fibras musculares.

DESPUÉS DE LA LESIÓN


Lo primero que hay que hacer es parar la actividad deportiva y aplicar hielo para reducir el riesgo de complicaciones posteriores. Y a partir de ahí se valorará el grado de lesión y se hará el diagnóstico con calma.
 





RECUPERACIÓN



Se basa en hacer el seguimiento de la rotura fibrilar, controlando el proceso de recuperación del tejido dañado; para que no haya problemas en la regeneración. Hay que tener presente que el proceso de recuperación empieza en el momento que se produce la lesión; por eso se para para poner hielo
A partir de ese instante el organismo ya pone en marcha unos mecanismos de reparación. Se ha calculado que:
“Una rotura fibrilar de más de 3 cm requiere un mínimo de 5 semanas de recuperación”.
El trabajo de los fisioterapeutas y masajistas, es fundamental para acelerar el proceso de recuperación.

Imagen 5. Fibras musculares.

Esta lesión es habitual en deportes como el fútbol, baloncesto, fútbol sala rugby, tenis etc...



            
                  Imagen 6. Fibras musculares.


MEDICAMENTOS A INGERIR

    -El ibuprofeno y diclofenaco son principios activos que son de los que se usan más frecuentemente. Algunos médicos y fisioterapeutas apuestan por determinados preparados enzimáticos complementarios, aunque su eficacia es muy discutida.



Fuentes: