Transcript Capitulo 6 El Sistema Esquelético: Tejido Óseo Lecture Outline

Capitulo 6
El Sistema Esquelético: Tejido Óseo
Lecture Outline
Principles of Human Anatomy and Physiology, 11e
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INTRODUCCION
• El hueso esta formado por diferentes tejidos que trabajan
juntos: hueso, cartílago, tejido conectivo denso, epitelio,
varias células que forman la sangre, tejido adiposo y tejido
nervioso
• Cada hueso individualmente es un órgano; el hueso,
únicamente con sus cartílagos, constituyen el sostén del
esqueleto.
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Sistema Esquelético: Tejido Óseo
• Dinámico y cambiante durante toda la vida.
• El esqueleto esta formado por diferentes tejidos.
- Cartílago, óseo, epitelial, nervioso, tejidos que están formando la
sangre, adiposo y conectivo denso.
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Función del hueso
• Da soporte y protege el tejido laxo
• Junto a ellos están los músculos que hacen
posible el movimiento.
• Almacenan minerales, calcio y fósforo el
mineral de la homeostasis
• La producción de células sanguíneas ocurre en
la medula ósea roja de los huesos
(hemopoyesis)
• La energía se almacena en la medula ósea
amarilla de los huesos
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Anatomía Del
Hueso Largo
• Diafisis = cuerpo
• Epífisis = extremos del
hueso
• Metafisis = diafisis se
une a la epífisis, incluye
la placa epifisiaria de los
huesos en crecimiento
• El cartílago articular =
actúa en las superficies
articulares para reducir
la fricción y absorber el
choque
• Cavidad medular =
cavidad de la medula
ósea
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Anatomía Del Hueso
Largo
• Endostio =
recubrimiento de la
cavidad medular
• Periostio = membrana
resistente que cubre
el hueso pero no el
cartílago
- Capa fibrosa = TC
denso e irregular
- Capa osteogenica =
osteocitos y
trombocitos que
nutren o ayudan con
reparaciones
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Histología del hueso
• Tejido conectivo separado en
sus espacios intercelulares por
matriz
• Matriz formada por: 25% agua,
25% fibras proteicas y 50%
sales minerales cristalizadas
• 4 tipos de células en el tejido
óseo
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HISTOLOGIA DEL TEJIDO ÒSEO
• Hueso (osseous) tejido que consiste en células
circundantes ampliamente separadas por grandes
cantidades de matriz
• La matriz del hueso contiene sales inorgánicas,
principalmente hidroxiapatita (fosfato de calcio) y carbonato
de calcio, y fibras de colágeno.
• Estas y algunas otras sales son depositadas en estructuras
de fibras de colágeno, proceso llamado calcificación o
mineralización.
- El proceso de calcificación ocurre solo en la presencia
de fibras de colágeno
- Las sales minerales confieren dureza en el hueso
mientras que la flexibilidad la proporcionan las fibras de
colágeno
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CÉLULAS DEL HUESO. (Figura 6.2)
1. Osteógenas, células sometidas a división, las células hijas
se desarrollan en osteoblastos.
2. Osteoblastos, células constructoras del hueso, secretan
matriz.
3. Osteocitos, células óseas maduras, constituyen el tipo
celular principal del tejido óseo.
4. Osteoclastos, derivados de la fusión de monocitos y sirven
para la síntesis del tejido óseo
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Cells of Bone
• Célula osteógena---- células diferenciadoras
- Pueden dividirse para remplazarse a ellas mismas y convertirse en
osteoblastos
- Se encuentran en la capa interna del periostio y en el endostio
• Osteoblastos--- secretan matriz y fibras de colágena, no se pueden dividir
• Osteocitos---- células maduras que no secretan materiales de la matriz
• Osteoclastos- células enormes, se derivan de la fusión de monocitos (WBC)
- Función en el hueso de reabsorción en superficies tal como endostio
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Células
del hueso
Osteoblastos
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Osteocitos
Osteoclastos
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Matriz del Hueso
• Sales minerales inorgánicas proporcionan dureza al hueso
- Hidroxiapatita (fosfato de calcio) y carbonato de calcio
• Fibras de colágena orgánicas proporcionan flexibilidad al
hueso
- La tensión, oposición al estiramiento y a la ruptura
- Si se remueven los minerales con ácido, resulta una
estructura flexible.
• El hueso no es complemente sólido, deja pequeños espacios
para vasos y médula ósea roja
- El hueso esponjoso tiene muchos espacios
- El hueso compacto tiene muy pocos espacios
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HUESO COMPACTO
• Hueso compacto esta ordenado en unidades llamadas
osteonas o sistema de Havers (Fig. 6.3a)
• Osteonas contienen vasos sanguíneos, linfocitos, nervios y
a lo largo osteocitos con matriz calcificada
• Osteonas, están alineadas en la misma dirección a lo largo
de las líneas de tensión. Las líneas de tensión cambian
lentamente con en el cambio de esfuerzo en el hueso.
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Hueso
compacto o
denso
• Se observa como una capa sólida y dura del hueso
• Forma gran parte de la diáfisis de los huesos largos y la
capa externa de todos los huesos
• Resistencia a los esfuerzos producidos por el peso y el
movimiento
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Histología del Hueso Compacto
• Osteonas, circulo concéntrico (laminillas) rodeado de matriz
calcificada orienta los vasos sanguíneos.
• Osteocitos, se encuentran en espacios llamados lagunas
• Osteocitos, comunicación a través de canales llenos con fluido
extracelular que conectan una célula con las células cercanas
• Laminillas intersticial, representan osteonas viejas que tienen
parcial eliminación durante la remodelación del tejido
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Hueso Esponjoso
• Hueso esponjoso (cancellous), no contiene osteonas. Este
consiste en trabeculas, deja espacios, rodean la mayoría de
la médula ósea roja (figura 6.3b)
• Forma la mayor parte de la estructura de los huesos cortos,
planos e irregulares
• El tejido del hueso esponjoso es ligero, soporta y protege la
medula ósea roja del hueso.
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Trabeculas del Hueso Esponjoso
• Enrejaduras de pilares delgados del hueso llamadas trabeculas
orientados a lo largo de la línea de tensión
• Los espacios entre las trabeculas están llenados con medula roja
donde se producen los eritrocitos
• Encontradas en el final del hueso largo y dentro del hueso plano como
esternón, costillas y huesos del cráneo (parietales)
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Osteonas falsas.
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Sangre y Fuente del Nervio del Hueso
• Arterias periósticas
- Fuente periosteal
• Arterias nutricias
- Salen a través del agujero
nutricio
- Necesaria en el hueso
compacto en la diafisis y
medula roja
• Arterias metafisarias y
epífisiarias
- Distribuyen la sangre en la
medula ósea roja y tejido
óseo de la epífisis
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FORMACION DEL HUESO
• Todo el tejido conectivo embriológico comienza como
mesenquima
• La formación del hueso se llama osteogenesis u osificación
y comienza cuando las células mesenquimatosas
proporcionan la base para la subsiguiente osificación
• Ocurren dos tipos de osificación
- Osificación intramembranosa es la formación del hueso
directamente o dentro de las fibras de las membranas de
tejido conectivo
- Osificación endocondral es la formación de hueso de los
modelos hialinos del cartílago
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Intramembranosa
• Osificación intramembrenosa, forma los huesos planos
del cráneo y la mandíbula (figura 6.5)
- una osificación central formado por células
mesenquimatosas que convierten los osteoblastos y
colocan la matriz osteonica
- La matriz rodea la células y después se calcifica
mientras los osteoblastos se convierten en osteocitos
- Los centros de calcificación de la matriz ensamblan a los
puentes como trabeculas que constituyen el hueso
esponjoso con medula roja entre ellas
- En la periferia la mesenquima se condensa y se
convierte en el periostio
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Formacion intramembranosa
• FORMACION INTAMEMBRANOSA
DEL HUESO
• células mesenquimatosas llegan a ser
osteoprogenitores celulares después osetoblastos
• Osteoblastos se rodean con la matriz para convertirse
en osteocitos
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• La matiz calcifica en trabeculas con espacios que sostienen la medula
roja
• La mesenquima condensa en periostio en la superficie del hueso
• Las capas superficiales del hueso esponjoso son remplazadas con hueso
compacto
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Formación
intramembranosa
del hueso
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Endocondral
• Osificación endocondral implica el reemplazamiento del
cartílago por hueso y forma la mayor parte de los huesos
del cuerpo (Figura 6.6)
• El primer paso en la osificación endocondral, es el
desarrollo del modelo cartilaginoso
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FORMACIÓN ENDOCONDRAL DEL HUESO
• Desarrollo del modelo cartilaginoso
- Células mesenquimatosas forman el
modelo cartilaginoso del hueso
durante el desarrollo.
• Crecimiento del modelo cartilaginoso
- En longitud por división de condrocitos
y formación de matriz (crecimiento
intersticial)
- En ancho por formación de nueva
matriz en la periferia por nuevos
condroblastos de pericondrio
(crecimiento aposicional)
- Células hipertròficas estallan y
cambian el pH que activan la
calcificación y muerte del condrocito
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Formación Endocondral del Hueso
• Desarrollo de la osificación central
primaria
- Arteria nutricia penetra el
pericondrio y modelo de cartílago
- Bajo el pericodrio se coloca el
collar de matriz ósea.
- El brote periostial atrae
osteoblastos y osteoclastos al
centro del modelo de cartílago
- Los osteoblastos depositan matriz
ósea sobre el cartílago calcificado
formando las trabeculas del hueso
esponjoso
- Osteoclastos forman la cavidad
medular
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Formación Endocondral del Hueso
• Formación del centro secundario de osificación
- Los vasos sanguíneos entran a la epífisis hacia la época del
nacimiento
- Se forma hueso esponjoso pero no la cavidad medular
• Formación del cartílago articular
- El cartílago del extremo del hueso permanece como cartílago articular
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Exploración del Hueso
• Pequeñas dosis de compuesto radiactivo se inyectan
vía intravenosa
• La cantidad de muestra se relaciona con la cantidad de
flujo de sangre al hueso
• “Puntos calientes”, son áreas donde se incrementa la
actividad metabólica que es el principal indicador de
cáncer, curación anormal de fracturas o anomalías en
crecimiento
• “Puntos fríos”, indican metabolismo descendido que se
refleja en huesos descalcificados, fracturas o
infecciones de huesos
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HUESOS EN CRECIMIENTO
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Crecimiento Longitudinal
• Para entender como un hueso crece longitudinalmente, necesitamos
saber los detalles de la epífisis o placa del crecimiento (figura 6.7)
• La placa epifisiaria consiste en 4 zonas: ( Figura 6.7b)
- Zona de cartílago en reposo,
- Zona proliferativa del cartílago,
- Zona hipertrófica del cartílago
- Zona calcificada de cartílago.
•
La actividad de la placa epifisiaria es el único medio por el cual la
diáfisis puede aumentar longitudinalmente
• Cuando la placa epifisiaria se cierra, es remplazada por hueso, aparece
la línea epifisiaria e indica que el hueso ha completado su crecimiento
longitudinal
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Crecimiento Longitudinal del Hueso
• Placa epifisiaria o placa del cartílago
en crecimiento
- Condrocitos, son producidos por
mitosis en la parte epifisiaria de la
placa
- Los condrocitos son destruidos y
reemplazados por hueso en la parte
diafisiaria de la placa
• Entre los 18 a 25 años, la placa
epifisiaria se cierra
- Los condrocitos paran sus divisiones
y el hueso remplaza el cartílago
(línea epifisiaria)
• El crecimiento longitudinal se detiene
a los 25 años
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• Zona de cartílago en reposo
- Se ancla a la placa del hueso en
crecimiento
• Zona proliferativa del cartílago
- División celular rápida (monedas
apiladas)
• Zona hipertrófica del cartílago
- Células extendidas y permanecen en
columnas
• Zona calcificada de cartílago
- zona delgada, la mayoría de las
células muere desde que la matriz se
calcifica
- Los osteoclastos remueven matriz
- Los osteoblastos y capilares se
mueven dentro para crear hueso sobre
el cartílago calcificado
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Zonas de Crecimiento
en la Placa Epifisiaria
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Aumento del grosor
• El hueso puede crecer en ancho o diámetro solo por
crecimiento aposicional (figura 6.8)
• Los pasos en este proceso son:
- Las células del periostio se distinguen en osteoblastos
que secretan fibras de colágeno y moléculas orgánicas
que forman la matriz
- La fusión de la cresta y el periostio se convierte en
endostio
- Se forman nuevas laminillas concéntricas
- El osteoblasto debajo del periostio forma nuevas
laminillas circunferenciales
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Crecimiento a lo ancho del hueso
•
Solo por crecimiento apocisional de la superficie del hueso
•
Células del periostio se diferencian en osteoblastos y forman crestas óseas y
después un túnel alrededor de los vasos sanguíneos del periostio
Las laminillas concéntricas completan el túnel para formar el osteon
•
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Factores que Afectan el Crecimiento del Hueso
• Nutrición
- Niveles adecuados de minerales y vitaminas
 Calcio y fósforo para crecimiento del hueso
 Vitamina C para formación de colágena
 Vitamina K y B12 para síntesis de proteínas
• Niveles suficientes de hormonas especificas
- Durante la infancia necesita insulina para que se de el
factor del crecimiento
 Promotores de división celular en la placa epifisiaria
 Necesita HC (crecimiento), tiroides (T3 y T4) e insulina
- Esteroideas sexuales en la pubertad
- En la pubertad las hormonas sexuales, estrógeno y andrógeno,
estimulan el crecimiento repentino y modificaciones del esqueleto
para crear formas masculinas y femeninas
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Anormalidades Hormonales
• Elevada producción de HC durante la infancia produce
gigantismo
• Baja producción de HC u hormona tiroidea durante la
infancia produce estatura corta
• Tanto los hombre como las mujeres que carecen de
receptores de estrógeno en las células del crecimiento son
mas altos de lo normal
- estrógeno, responsable cerrar la placa del crecimiento
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HUESOS Y HOMEOSTASIS
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Remodelación del Hueso
• La remodelación es el curso de reemplazamiento del tejido
óseo viejo por nuevo
- Los huesos viejos son constantemente destruidos por
osteoclastos, mientras el nuevo es construido por
osteoblastos
- En la ortodoncia los dientes son movidos por brraces. Esto
pone tensión en el hueso en las conexiones que causan los
osteoclastos y osteoblastos para remodelar las conexiones
y poder alinear correctamente los dientes (figura 6.2)
- Varias hormonas y el calcitrol controlan el crecimiento del
hueso y su remodelación (figura 6.11)
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Remodelación del Hueso
• Puesto que los osteoclastos tallan fuera pequeños túneles
y los osteoblastos reconstruyen osteonas
- Osteoclastos, forman el sello hermético alrededor de
los bordes de la célula
- Secretan enzimas y ácidos debajo de sí mismos
- Lanzan el calcio y fosfato al líquido intersticial
- Osteoblastos, asumen el control de la remodelación del
hueso
• La redistribución de la matriz en el hueso continua a lo
largo de las líneas de tensión mecánica
- El fémur distal es remodelado completamente cada 4
meses
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Fractura y Reparación del Hueso
Una fractura es cualquier rotura en un hueso
• Reparación de fractura (figura 6.10) implica la formación de
un coagulo llamado hematoma de la fractura, la
organización del hematoma de la fractura en un tejido
granular se llama procallo (transformado posteriormente en
callo fibrocartilaginoso [suave] ), la conversión del callo
fibrocartilaginoso en el hueso esponjoso de un callo óseo
(duro), y, finalmente, remodelación del callo a la forma mas
cercana a la forma original
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Fractura y Reparación del Hueso
• La curación es mas rápida en
huesos que en cartílagos, debido a
la carencia de vasos sanguíneos
en los cartílagos
• La curación del hueso sigue siendo
lento debido al daño de los vasos
• Tratamiento clínico
- Reducción cerrada = juntar las
piezas a la posición normal por
manipulación
- Reducción abierta =
realineación durante cirugía
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Fracturas
• Se nombran por forma o posición de la línea de fractura
• Tipos de fracturas comunes
- En tallo verde --- fractura parcial
- Impactada ---un lado de la fractura conducido al
interior del otro lado
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Fracturas
• Nombradas por la forma o posición de la línea de la fractura
• Tipos de fracturas comunes
- Cerradas -- no perforan la piel
- Abiertas – sobresalen por la piel
- Conminuta – el hueso se astilla en el sitio de impacto,
quedando pequeños fragmentos óseos entre los dos
principales
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Fracturas
• Nombrado por quien observo y describió la
fractura
• Tipos de fracturas comunes
- Pott -- lesión distal del peroné
- Colles – fractura distal del radio
- Por esfuerzo – fisuras microscópicas por
actividades vigorosas repetidas
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Reparación
de una
Fractura
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Reparación de una Fractura
• Formación del hematoma por fractura
- Los vasos sanguíneos dañados producen el coagulo en 6 u 8 horas,
muerte de los osteocitos
- La inflamación atrae células fagocíticas para la limpieza
- Crecen nuevos capilares dentro del área dañada
• Se forma el callo fibrocartilaginoso
- Fibroblastos invaden el procallo y colocan fibras de colágena
- Condroblastos producen fibrocartílago que a atraviesa los extremos
quebrados del hueso
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Reparación de una Fractura
• Formación del callo óseo
- Osteoblastos secretan hueso esponjoso que ensamblan 2
extremos del hueso quebrado
- Tarda de 3 a 4 meses
• Remodelación del hueso
- El hueso compacto remplaza al esponjoso en el callo óseo
- La superficie se remodela de nuevo a la forma normal
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Homeostasis del Calcio y Tejido óseo
• El esqueleto es un deposito de calcio y fosfato
• Los iones de calcio están implicados con muchos sistemas
del cuerpo
- Nervioso y función celular del músculo
- Coagulación de la sangre
- Función enzimática en varias reacciones bioquímicas
• Pequeños cambios en los niveles de la sangre de Ca+2
pueden ser mortales ( nivel plasmático mantenido 9-11
mg/100mL)
- Paro cardiaco si es muy alto
- Paro respiratorio si es demasiado baja
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Influencias Hormonales
• Hormona paratiroidea (PTH) es
secretada si caen los niveles de Ca+2
- El gen PTH es estimulado y se
secreta más PTH por la glándula
- Aumenta la actividad de los
osteoclastos, el riñón retiene Ca+2
y produce calcitriol
• La hormona calcitrol es secretada por
células parafoliculares en la tiroides si
el nivel Ca+2 es muy elevado en la
sangre
- Inhibe la actividad de los
osteoclastos
- Incrementa la formación del hueso
por los osteoblastos
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EJERCICIO Y TEJIDO ÓSEO
• Dentro de ciertos limites, el hueso tiene la habilidad de alterar su fuerza
en respuesta a la tención mecánica debido al incremento en el deposito
de sales minerales y la producción de fibras de colágena
- La falta de esfuerzos mecánicos debilita los huesos por efecto de la
desmineralización (pérdida de minerales óseos) y la reducción del
número de fibras de colágena
• Reducción de actividad mientras esta en vendajes de yeso
• Astronautas en ambiente de microgravedad
• Personas postradas en cama
-
Actividades que conllevan apoyo de peso, tales como caminata o
levantamiento de pesas moderado, ayudan a conservar y aumentar la
masa ósea
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Desarrollo del Tejido Óseo
• Ambos tipos de formaciones del hueso
comienzan con células
mesenquimatosas
• Células mesenquimatosas se
transforman en condroblastos que
forman cartílago o
Células
Mesenquimatosas
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• Células mesenquimatosas que se
convierten en osteoblastos que forman
hueso
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Anatomía del Desarrollo
5ta semana = aparece el brote del
miembro como mesodermo
cubierto con ectodermo
6ta semana = la constricción produce
la mano o la placa del pie
7ma semana = comienza la osificación
endocondral
8aba semana = miembros superiores
e inferiores formados
apropiadamente
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ENVEJECIMIENTO Y TEJIDO ÓSEO
• Los dos efectos principales del envejecimiento del hueso, el primero es
la perdida de calcio y otros minerales que forman la matriz del hueso
(desmineralización), que puede dar lugar a la osteoporosis.
- Muy rápido en mujeres 50-45 años, descienden los niveles de
estrógeno
- En hombres, comienza después de los 60 años.
• El segundo efecto en el envejecimiento del tejido óseo es un descenso
en la síntesis de proteínas
– Descenso en la producción de colágena que da al hueso la
capacidad de tensión
– Descenso en la hormona del crecimiento
– El hueso se vuelve frágil y susceptible a fracturas
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Osteoporosis
• La disminución de la masa ósea resulta como poros en los
huesos
• Las personas en riesgo
– Blancos, mujeres posmenopáusicas, fumadores, mujeres
que beben y con historial familiar
– Las atletas que no menstrúan debido al descenso en la
grasa corporal y en los niveles de estrógeno
– Personas intolerantes a la lactosa o con trastornos
alimenticios cuya ingesta de calcio es muy baja
• Prevención o la disminución de daños
– Dieta adecuada, levantamiento de peso, terapias de
reemplazamiento de estrógenos (para mujeres
menopausicas)
– Hábitos adecuados en la juventud pueden ser el factor más
importante
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Desordenes en la Osificación del Hueso
• Raquitismo
• Las sales de calcio no son depositadas
apropiadamente
• Los huesos en crecimiento de los niños son
blandos
• Las piernas se tuercen, produce deformidades en
el cráneo, caja torácica y la pelvis
• Osteomalacia
• También llamada “raquitismo del adulto”
• Falla la osificación que se produce durante la
remodelación del hueso.
• Las fracturas de caderas son comunes
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end
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