Los huesos son órganos rígidos que forman el endoesqueleto de muchos animales, como los seres humanos. Poseen varias funciones: forman una estructura sólida para el sostenimiento del cuerpo, protegen órganos muy sensibles como el cerebro, hacen posible el movimiento al servir como lugar de inserción a los músculos y producen las células que forman parte de la sangre (hematopoyesis). El conjunto organizado de las piezas óseas (huesos) forma el esqueleto o sistema esquelético. Cada pieza cumple una función en particular y de conjunto en relación con las piezas próximas a las que está articulada.
En el hueso existen diferentes variedades de tejido. El principal es el tejido óseo, un tipo especializado de tejido conectivo firme, duro y resistente que está compuesto por células (osteocitos) y componentes extracelulares calcificados que le proporciona gran dureza. Los huesos poseen una cubierta superficial de tejido conectivo fibroso llamado periostio y presentan superficies articulares que están revestidas por tejido cartilaginoso. En el interior de los huesos se encuentra la médula ósea, formada por tejidos blandos que incluyen el tejido hematopoyético que produce las células de la sangre y tejido adiposo (grasa). Cuenta además con vasos sanguíneos y nervios que irrigan e inervan su estructura.Cohen, Barbara Janson. El cuerpo humano. Salud y enfermedad.
El hueso es un órgano vivo que contiene células y vasos sanguíneos que le aportan oxígeno y nutrientes. Se encuentra en constante proceso de remodelación, aumenta de tamaño tanto en longitud como en grosor durante la infancia y la adolescencia, y es capaz de autorregenerarse después de sufrir una fractura, proceso que se conoce como consolidación ósea. Responde a la acción de diferentes hormonas circulantes, como la calcitonina, la parathormona y la hormona del crecimiento.
La presencia de cristales de fosfato cálcico en la matriz extracelular y su disposición espacial otorgan al tejido óseo unas propiedades físicas especiales de dureza, resistencia, ligereza y cierta flexibilidad que lo hacen idóneo para cumplir su función estructural como sostén. Sin embargo, el hueso no es la sustancia de mayor dureza del organismo pues es superada por el esmalte dental.
La idea de considerar al hueso como una estructura mineral inerte es errónea y está condicionada por el hecho de que después de la muerte la matriz intercelular mineralizada perdura, conservándose durante largo tiempo. Sin embargo, estos restos óseos no son verdaderos huesos aunque conserven la forma, pues han perdido los vasos sanguíneos, los nervios, la médula ósea, todas las células vivas y carecen de capacidad de crecimiento y regeneración.
Estructura miniatura|Fémur humano Los huesos que forman el esqueleto constan de varias partes:Tortora-Derrikson: Principios de Anatomía y Fisiología. Consultado el 25 de abril de 2018. Diáfisis. Se llama diáfisis a la porción central o cuerpo de los huesos largos. Epífisis. Se llama epífisis a cada uno de los extremos de los huesos largos. Metáfisis. Se llama metáfisis a una zona intermedia de los huesos largos que está situada entre la zona central (diáfisis) y los extremos (epífisis). Cartílago articular. Es una estructura formada por tejido cartilaginoso que se interpone entre los extremos de dos huesos adyacentes, permitiendo el deslizamiento de las superficies en contacto gracias a que presenta un coeficiente de fricción muy bajo. No tiene vasos sanguíneos y se nutre a través de las moléculas del líquido sinovial que penetran en su superficie. Está formado por células especializadas llamadas condrocitos y una matriz extracelular compuesta por fibras de colágeno tipo II.Chevalier, X. y P. Richette. «Cartílago articular normal: anatomía, fisiología, metabolismo y envejecimiento.» EMC - Aparato Locomotor, Vol. 38, Issue 2, 2005, Págs. 1-13. Periostio. Membrana de tejido conectivo fibrosa y resistente que cubre los huesos por su superficie externa. Cavidad medular. Es un espacio sin tejido óseo ubicado en la zona central de la diáfisis de los huesos largos. La cavidad medular esta rellena por médula ósea amarilla, tejido formado por células adiposas que almacenan importantes cantidades de triglicéridos que suponen una reserva energética. No debe confundirse la médula ósea amarilla con la médula ósea roja, también presente en los huesos, que tiene la función de producir las células sanguíneas. Endostio. Membrana delgada del tejido conjuntivo que tapiza la superficie interior de la cavidad medular de los huesos largos. Arteria nutricia. El hueso necesita sangre que le aporte a sus células oxígeno y nutrientes. Por ello cada hueso esta irrigado por una arteria nutricia que penetra en su estructura a través de un pequeño orificio llamado agujero nutricio, una vez en el interior se divide en ramas progresivamente más pequeñas que se distribuyen por todas las áreas del hueso.
Tejido óseo
El tejido óseo es el componente principal del hueso, está formado por células y sustancia extracelular, también llamada matriz ósea. Las células representan únicamente el 2 % del tejido, mientras que la matriz extracelular es el 98 %.
Células: Las células pueden ser de varios tipos: células osteoprogenitoras (células madre), osteocitos, osteoblastos y osteoclastos. Matriz extracelular: Está formada en un 70 % por sustancia inorgánica rica en calcio y fósforo (hidroxiapatita) y en un 30 % por materia orgánica, principalmente fibras de colágeno. Los cristales de hidroxiapatita se disponen alrededor de las fibras de colágeno formando un armazón con excepcionales propiedades mecánicas que le da al hueso su gran resistencia.Fisiopatología ósea. UCM. Consultado el 24 de abril de 2018
Células miniatura|Células óseas En el tejido óseo maduro y en desarrollo, se pueden diferenciar cuatro tipos de células: osteoprogenitoras, osteoblastos, osteocitos y osteoclastos. Los tres primeros son estadios funcionales de un único tipo celular.Tortora-Derrickson: Principios de Anatomía y Fisiología. Células osteoprogenitoras u osteógenas. Son células madre derivadas del tejido mesenquimal, se dividen activamente y dan origen a los osteoblastos. Osteoblastos. Son células formadoras de matriz ósea. Son células muy voluminosas que se localizan en la superficie ósea, contienen fosfatasa alcalina y producen colágeno de tipo I. Osteocitos. Representan más del 90 % de las células del tejido óseo. Proceden de los osteoblastos y su función principal es mantener y renovar la matriz ósea. Son residentes fijos del hueso y su vida media es de alrededor de 25 años.Bellido, Teresita y Gretel Pellegrini. «Osteocitos y la regulación de la formación ósea.» Acta Bioquím Clín Latinoam 2016; 50 (3): 423-7. Consultado el 30 de mayo de 2018. Osteoclastos. Tienen como función la resorción ósea. Se localizan en el endostio, donde liberan enzimas lisosómicas y ácido que actúan sobre la matriz ósea digiriéndola.
Funciones miniatura|Ilustración de las células hematopoyéticas en la médula ósea roja miniatura|La cadena de huesecillos situada en el oído medio tiene gran importancia en el proceso de audición Los huesos poseen varias funciones, entre ellas mecánicas, metabólicas y de síntesis de las células sanguíneas.
Funciones mecánicas Protección: Los huesos forman diversas cavidades que protegen a los órganos vitales de posibles traumatismos. Por ejemplo, el cráneo o calota protege al cerebro de traumatismos que pueden dañarlo, y la caja torácica (costillas y el esternón), protege los pulmones y el corazón. Sostén: Los huesos forman una estructura rígida, que se encarga del sostén de los órganos y tejidos blandos. Movimiento: Los músculos para generar los movimientos voluntarios se unen mediante los tendones a la superficie de los huesos. Transducción de sonido: Los huesos son importantes en el aspecto mecánico de la audición en la que interviene la cadena de huesecillos situada en el oído medio formada por el martillo, el yunque y el estribo.
Hematopoyesis Hematopoyesis: La médula ósea roja, que se encuentra en el tejido esponjoso de los huesos largos encargada de la formación de las células sanguíneas.
Funciones metabólicas Almacenamiento de minerales: Los huesos actúan como centros de almacenamiento de las reservas minerales más importantes del cuerpo, sobre todo de calcio y fósforo, acumulando el 99 % de calcio del organismo. Dependiendo de las necesidades, pueden liberar minerales a la circulación sanguínea para distribuirlos a otros órganos que los necesitan para diversas funciones. Almacenamiento de grasa: La médula ósea amarilla actúa como reservorio de ácidos grasos, importantes para la homeostasis energética. Función endocrina: Los osteocitos y osteoblastos secretan varias sustancias implicadas en diferentes funciones metabólicas, por lo que actualmente se considera al hueso como un órgano con función endocrina. Entre ellas el factor de crecimiento fibroblástico 23 (FGF-23), que actúa sobre los riñones para reducir la reabsorción de fosfato y la osteocalcina que aumenta la secreción de insulina por el páncreas, disminuye el nivel de glucosa plasmática y aumenta la sensibilidad a la insulina.Dallas, Sarah L.; Matthew Prideaux y Lynda F. Bonewald. «The Osteocyte: An Endocrine Cell... and More.» Endocrine Reviews 34: 658-690, 2013.Berebichez-Fridman. Roberto. «The Endocrine Functions of Bone.» J Clin Med Case Stud, vol. 2, issue 1, marzo, 2017. Consultado el 29 de abril de 2018.
Formación de los huesos miniatura|Radiografía del extremo inferior de la tibia y el peroné. La flecha roja indica la situación del cartílago de crecimiento de la tibia. En el periodo embrionario no existen huesos, las estructuras equivalentes están formadas por un molde de tejido mesenquimal o por cartílago hialino. A medida que se produce el crecimiento, tiene lugar de forma progresiva el proceso de osteogénesis (formación de hueso) y osificación. Este se inicia en los puntos de osificación que son en realidad cúmulos de células formadoras de hueso u osteoblastos.Sadler, T. W. y Jan Langman. Embriología médica: con orientación clínica.
Existen dos tipos de osificación: Osificación intramembranosa (alostasis o directa). La osificación tiene lugar a partir de un molde mesenquimatoso que se transforma en hueso. Es típica de los huesos planos que constituyen el cráneo. Osificación endocondral (autostosis o indirecta). El molde mesenquimatoso se transforma en primer lugar en tejido cartilaginoso y posteriormente a través de puntos de osificación en tejido óseo maduro. Es típica de los huesos largos como los que forman las extremidades. Se forma un punto de osificación en la diáfisis que avanza en dirección a las epífisis, posteriormente aparecen centros secundarios en las epífisis. Mientras persiste el periodo de crecimiento en longitud de los huesos, existe una estructura denominada cartílago de crecimiento que se sitúa entre las epífisis y la diáfisis de los huesos largos. Cuando los huesos alcanzan su longitud máxima este cartílago desaparece.Suárez Quintanilla, Iturrieta Zuazo, Rodríguez Pérez & García Esteo. Anatomía humana para estudiantes de Ciencias de la Salud. ELSEVIER.
Remodelación ósea El hueso es un tejido dinámico que se encuentra en un proceso continuo de renovación. Se ha calculado que en un año se reemplaza alrededor del 5 % del hueso cortical y un 20 % del trabecular, por lo que esqueleto se renueva totalmente cada 10 años por término medio. La renovación del hueso es necesaria entre otros motivos para la reparación del daño tisular.VV.AA. «Bases fisiológicas de la regeneración ósea II. El proceso de remodelado.» Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2006; 11: E151-7. Consultado el 1 de mayo de 2018.