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1 ANATOMÍA E HISTOLOGÍA TRABAJO PRÁCTICO N° 3 SISTEMA OSTEOARTROMUSCULAR Prof. Farm. Adriana Donoso Bioq. y Farm. Silvana M. Cantú Ae H 2 TRABAJO PRÁCTICO Nº 3 SISTEMA OSTEOARTROMUSCULAR Prof. Farm. Adriana Donoso Bioq. y Farm. Silvana Cantú A. OBJETIVOS: Conocer el vocabulario anatómico utilizado para describir y ubicar las regiones del cuerpo humano, es decir: la nomenclatura anatómica, la posición anatómica y la planimetría. Conocer las regiones topográficas que forman al cuerpo humano. Relacionar y comprender la morfología, la distribución y las funciones de los distintos componentes del sistema osteoartromuscular. Identificar la conformación de los plexos nerviosos, conocer sus ramas terminales y cuáles son las regiones que inervan. Enumerar los componentes de la unión neuromuscular y vincularlos con el proceso de contracción muscular. B. INTRODUCCIÓN TEÓRICA El sistema osteoartromuscular permite al individuo sostenerse, adoptar una postura determinada, promover la locomoción en cuanto a los cambios en la postura o la posición y el desplazamiento de un lugar a otro. También actúa como medio de protección para los órganos. Las estructuras principales presentes son básicamente tres: los huesos, las articulaciones y los músculos, además de los anexos articulares y musculares. B.1 POSICIÓN ANATÓMICA El cuerpo humano es un objeto tridimensional y para describirlo se podría asignar arbitrariamente las posiciones que uno quisiera sin tomar a una de ellas como referencia. Para evitar discrepancias y confusión se estableció, por convención, una posición a la que se hace referencia implícita siempre que se quiera describir un cuerpo humano, y es ella misma la que se considera en la bibliografía anatómica mundial y la que se utilizará para todas las descripciones que se realicen en el curso de esta materia. Esta posición se denomina posición anatómica normal y se describe considerando al individuo en posición de pie, con la vista al frente, los pies juntos, y los miembros superiores a los lados del cuerpo con las palmas de las manos dirigidas hacia adelante. Ae H 3 B.2. NOMENCLATURA ANATÓMICA Para referirse a la posición de una parte del cuerpo con respecto a otra se utiliza, por convención, una nomenclatura particular que Usted deberá conocer. A continuación se presenta un listado con los términos más utilizado y su respectiva sinonimia. Anterior, ventral, adelante, por delante. Posterior, dorsal, atrás, por detrás. Superior, cefálico, rostral. Inferior, podálico, caudal. Izquierda, lateral izquierdo. Derecha, lateral derecho. Medial o interna: cuando la estructura se encuentra cercana de la línea media del cuerpo. Lateral o externo: cuando la estructura se encuentra alejada de la línea media del cuerpo. Proximal o cercano: hace referencia a estructuras de los miembros que se encuentren cercanas o próximas a su origen. Distal o lejano: utiliza para hacer referencia a estructuras de los miembros que se encuentren lejanas o distales a su origen. Palmar: cuando se hace referencia a la posición de las palmas de las manos. Plantar: cuando de hace referencia a la posición de las plantas de los pies. (Aclaración: En el caso del pie, su cara dorsal corresponde a su cara superior.) B.3. EJES Y PLANOS DEL CUERPO Para el cuerpo humano se describen 3 ejes que lo atraviesan, 6 planos que lo limitan y 3 planos principales que lo seccionan. Ejes: Presentan una dirección determinada pero no poseen un sentido definido. Ellos son: el eje longitudinal, el eje antero-posterior y el eje latero-lateral. (Figura 2) Figura 2: Ejes que atraviesan al cuerpo humano. En el esquema de la derecha, identifique con el número correspondiente a cada uno de los ejes: 1- Eje longitudinal (supero-inferior) 2- Eje ventro-dorsal (antero-posterior) 3- Eje latero-lateral Ae H Guest FreeText eje longitudinal (supero-inferior) Guest FreeText eje latero-lateral Guest FreeText eje ventro-dorsal (antero-posterior) 4 Planos limitantes (de contención): Se describen para el cuerpo humano 6 planos imaginarios que lo rodean por completo, y por consiguiente lo limitan. (Figura 3) Figura 3: Planos que limitan al cuerpo humano. En el esquema de la derecha, identifique con el número correspondiente a cada uno de los planos limitantes: 1- Plano anterior o ventral. 2- Plano posterior o dorsal. 3- Plano superior o cefálico o rostral. 4- Plano inferior o podálico o caudal. 5- Plano derecho o lateral derecho. 6- Plano izquierdo o lateral izquierdo. Planos de sección (de corte): Son los planos que en lugar de rodear al cuerpo lo atraviesan siguiendo la dirección de los ejes mencionados. Pueden ser planos principales y planos secundarios (estos últimos usados con menor frecuencia). (Figura 4) Figura 4: Planos de sección que atraviesan al cuerpo humano. En el esquema de la derecha, identifique con el número correspondiente a cada uno de los planos de sección principales: 1. Plano sagital, medial o medio. 2. Plano frontal o coronal. 3. Plano transversal u horizontal. Ae H 2 1 3 Guest Line Guest Line Guest Line Guest Line Guest Line Guest FreeText 3 1 2 5 6 4 Guest Line 5 C. HUESOS Los huesos son órganos constituidos por tejido óseo y otros tejidos conectivos, junto con vasos y nervios. Hay 207 o 208 huesos que conforman el esqueleto humano. Su función es la de servir de sostén y protección al cuerpo y brindar la superficie de inserción para los tendones y los músculos. El hueso también funciona como reservorio para algunos iones, fundamentalmente calcio y fosfato que pueden almacenarse o liberarse de manera controlada para mantener la homeostasis de los líquidos orgánicos. Téngase en cuenta que el 99% del calcio del organismo se encuentra en los huesos. Además, algunos huesos contienen médula ósea que es el órgano encargado de generar los elementos formes de la sangre. El esqueleto presenta dos porciones bien diferenciadas denominadas: esqueleto axial y esqueleto apendicular. Complete el siguiente cuadro colocando una X en el casillero correspondiente: ESQUELETO AXIAL ESQUELETO APENDICULAR Cabeza ósea Columna vertebral Costillas Esternón Miembros superiores Cintura escapular Miembros inferiores Cintura pélvica Para investigar: ¿A qué se denomina “cintura escapular”? ............................................................................ ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………….……… ¿A qué se denomina “cintura pélvica”? ............................................................................... …………………………………………………………………………………………….…… …………………………………………………………………………………………………. ¿Cuáles son los segmentos presentes en el miembro inferior y qué huesos están en cada uno de ellos?......................................................................................................................... ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ¿Cuáles son los segmentos presentes en el miembro superior y qué huesos están en cada uno de ellos?......................................................................................................................... ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Ae HXXXX XX X X Es el segmento proximal del miembro superior, se encuentra formada por la escapula y la clavicula. se divide en 3 regiones: anterior o axial, media o deltoidea y posterior o escapular Esta formada por 2 coxales y el sacro, conjunto de huesos que unen los miembros inferiores al tronco Muslo: femúr Rodilla: Rótula Pierna: tibia y peroné Pie: tarso, metatarso y falanges del pie Braso: Humero Antebraso: Radio, Cubito Mano: tarso,metatarso y falanges de la mano 6 En la Figura 5 y en la Figura 6 se muestran respectivamente una vista anterior y una posterior del esqueleto. Resalte con diferentes colores los componentes del esqueleto axial, del apendicular y coloque al lado de cada flecha el número del hueso correspondiente. Figura 5: El esqueleto (vista anterior) 1. Frontal 2. Vértebras lumbares 3. Vértebras sacras. 4. Vértebras coccígeas 5. Costillas 6. Esternón 7. Escápula u omóplato 8. Clavícula 9. Húmero 10. Cúbito 11. Radio 12. Carpo 13. Metacarpo 14. Falanges de la mano 15. Coxal 16. Fémur 17. Rótula 18. Tibia 19. Peroné 20. Tarso 21. Metatarso 22. Falanges del pie Ae H 1 8 7 6 9 5 10 11 15 12 2 3 4 13 14 16 17 18 19 20 21 22 7 Figura 6: El esqueleto (vista posterior) 1. Parietal 2. Occipital 3. Vértebras cervicales 4. Vértebras dorsales 5. Vértebras lumbares 6. Vértebras sacras. 7. Vértebras coccígeas 8. Costillas 9. Escápula u omóplato 10. Clavícula 11. Húmero 12. Cúbito 13. Radio 14. Carpo 15. Coxal. 16. Fémur 17. Tibia 18. Peroné 19. Tarso En las Figura 7 a 10 se muestran la estructura ósea de la cabeza. Coloque los números correspondientes al lado de la flecha correcta. Figura 7: Cabeza ósea del adulto (vista anterior). 1. Frontal 2. Temporal 3. Parietal 4. Maxilar superior 5. Maxilar inferior 6. Malar o pómulo 7. Etmoides 8. Vómer. 9. Cornete inferior 10. Huesos propios de la nariz Ae H 1 2 3 4 5 6 7 10 9 11 8 12 13 15 14 16 17 18 19 1 3 2 6 8 7 4 10 9 5 8 Figura 8: Cabeza ósea del adulto (vista lateral). 1. Frontal 2. Parietal 3. Temporal 4. Occipital 5. Maxilar superior 6. Maxilar inferior 7. Malar o pómulo 8. Huesos propios de la nariz 9. Conducto auditivo externo Figura 9: Cabeza ósea del adulto (vista inferior). 1. Temporal 2. Parietal 3. Occipital 4. Agujero occipital 5. Palatino 6. Vómer Figura 10: Cabeza ósea del adulto (vista interna de la base del cráneo). 1. Frontal 2. Parietal 3. Temporal 4. Occipital. 5. Cuerpo del esfenoides ó silla turca 6. Agujero occipital Ae H 1 2 3 4 8 7 5 9 6 5 6 1 4 2 3 1 5 3 2 6 4 9 C.1. CLASIFICACIÓN DE LOS HUESOS Según las características morfológicas, los huesos se clasifican en: largos, cortos, planos y mixtos. En los huesos largos se distinguen tres porciones, una porción media denominada diáfisis, y dos porciones que se corresponden con los extremos proximal y distal del hueso que se denominan epífisis. Existen dos porciones más, ubicadas entre la diáfisis y cada epífisis, que se denominan metáfisis. Complete el siguiente cuadro según corresponda: TIPO DE HUESO CARACTERÍSTICA PRINCIPAL FUNCIÓN EJEMPLOS LARGO Predomina una dimensión sobre las otras dos CORTO Presentan las tres dimensiones conservadas proporcionalmente PLANO Predominan dos dimensiones sobre la otra IRREGULAR ó MIXTO Combinan en una misma pieza ósea dos o más tipos de huesos C.2. HUESOS Y TEJIDO ÓSEO Los huesos son los órganos del sistema osteoarticular y el tejido óseo es su componente estructural. Al examinar la superficie de corte de un hueso se pueden identificar dos organizaciones estructurales distintas del tejido óseo: el tejido óseo compacto o denso y el tejido óseo esponjoso o trabeculado. El compacto o denso proporciona fuerza para el soporte de peso. Forma la superficie ósea externa de todos los huesos y por lo tanto rodea al hueso esponjoso que se encuentra en el interior de las epífisis y en el interior de los huesos planos. El esponjoso o trabeculado está constituido por un entramado o malla tridimensional de espículas o trabéculas cuyos espacios intercomunicados contienen la médula ósea, el órgano hematopoyético por excelencia en el adulto, y vasos sanguíneos. Ae H Resistencia, estructura y movilidad. Femúr Peroné Húmero etc. Proporcionan estabilidad y permiten algunos movimientos carpo tarso Proteccion de tejidos blandos e insercion de grandes masas musculares escapulas huesos del craneo coxal Ayudan a proteger organos internos los huesos de la columna vertebral huesos esamoideos (presentes cerca de tendones, sobre todo en manos y pies) 10 Todos los huesos tienen ambos componentes en cantidad y distribución variables en función de las características morfológicas de cada hueso. En los huesos largos como el fémur o la tibia el tejido óseo compacto se encuentra en la diáfisis rodeando el espacio medular y en una capa delgada que rodea al tejido óseo esponjoso que forma parte de las epífisis y metáfisis. En éstas el tejido óseo esponjoso trasmite el peso soportado por las grandes superficies articulares al eje diafisiario, de menor diámetro. En los huesos cortos existe un centro esponjoso y un recubrimiento periférico de tejido óseo compacto. En los huesos planos, como los que forman la bóveda craneana, hay dos capas de tejido óseo compacto con una capa interpuesta de tejido óseo esponjoso que, en esta localización recibe el nombre de diploe. Figura 11: Cortes secuenciales del fémur que muestra su estructura ósea Los huesos están revestidos por periostio excepto en las regiones donde se articulan con otro hueso. El periostio que tapiza un hueso en crecimiento activo, es una cubierta de tejido conectivo denso, muy fibroso en su parte externa (superficial) y más rico en vasos y células osteoprogenitoras en la parte interna (profunda). Las cavidades óseas están revestidas por endostio, compuesto por tejido conectivo con predominio de células osteoprogenitoras y células de revestimiento óseo. A causa de su ubicación dentro de las cavidades óseas ambas poblaciones celulares se denominan células endósticas. El periostio es de vital importancia para la supervivencia del hueso ya que por varios puntos del mismo ingresan las arterias periósticas que nutren al hueso compacto y por ello si se extirpa el periostio el hueso se muere. Próxima a la zona central de la diáfisis del hueso, penetra una arteria nutricia que irriga al tejido óseo esponjoso y a la médula ósea. Los extremos de los huesos están irrigados por las arterias metafisarias y epifisarias. Ae H 11 Los vasos sanguíneos están inervados por nervios vasomotores que regulan el flujo a través de la médula ósea. El periostio está ricamente inervado por nervios sensitivos que son los responsables del dolor agudo que causan las fracturas y también posee drenaje linfático. En base a lo anteriormente descripto y para poner a prueba su comprensión con respecto a la irrigación de un hueso largo, complete las referencias en la Figura 12. Figura 12: Irrigación de un hueso largo 1. Arteria epifisaria 2. Arteria metafisaria 3. Arterias periósticas 4. Arteria nutricia 5. Cartílago articular 6. Hueso compacto El tejido óseo que constituye los huesos es un tipo de tejido conectivo especializado que se caracteriza por presentar células encargadas de la formación, y remodelación del hueso y una matriz extracelular mineralizada. Los tipos celulares son: células osteoprogenitoras, osteoblastos, osteocitos, células de revestimiento óseo y osteoclastos. Las osteoprogenitoras que proceden de células madre mesenquimáticas que se diferencian para dar células más especializadas en la formación de hueso. Se encuentran en las superficies externas e internas de los huesos (periostio y endostio respectivamente). Los osteoblastos que provienen de la diferenciación de las células osteoprogenitoras son los productores del componente orgánico de la matriz: el osteoide, constituido por glucosaminoglucanos, proteoglucanos y colágeno tipo I. Los osteocitos son las células óseas maduras que se originan a partir de los osteoblastos que quedan atrapadosdentro del osteoide en el proceso de formación del hueso. Cada osteocito ocupa un espacio, la laguna u osteoplasto, que se adapta a la forma de la célula. Una de las funciones de los osteocitos es la mecanotransducción, es decir la célula responde a fuerzas mecánicas aplicadas al hueso y pueden tanto sintetizar matríz nueva como degradarla. Los osteocitos extienden prolongaciones citoplasmáticas a través de canalículos en la matríz para Ae H 5 1 2 3 4 6 12 contactarse con prolongaciones de osteocitos vecinos y con células de revestimiento óseo mediante uniones de hendidura (nexus). A través de esas prolongaciones reciben los nutrientes necesarios para su supervivencia. Se han descripto 3 estados funcionales para los osteocitos: osteocitos latentes, osteocitos formativos y osteocitos resortivos. Las células de revestimiento óseo derivan de los osteoblastos. Se denominan células periósticas a las que tapizan las superficies externas del hueso y células endósticas a las que se ubican en las superficies internas del mismo. Los osteoclastos, derivan de la fusión de células progenitoras hematopoyéticas mononucleares bajo el efecto de citocinas múltiples y forman parte del SFM (sistema fagocítico mononuclear). Son células multinucleadas grandes que realizan la resorción ósea participando por ello en la remodelación de los huesos. Los osteoclastos de formación reciente sufren un proceso de activación para convertirse en células con polaridad bien definida, capaces de realizar la resorción ósea. Como consecuencia de la actividad del hueso, por debajo del osteoclasto, se forma una concavidad llamada laguna de resorción (laguna de Howship). La matriz extracelular mineralizada produce un tejido muy duro capaz de proveer sostén, protección y regulación homeostática de la calcemia (concentración de calcio en sangre). El mineral principal es fosfato de calcio en la forma de cristales de hidroxiapatita pero además hay bicarbonato, potasio, sodio y otros en menor proporción. La mineralización biológica es un fenómeno extracelular regulado por los osteoblastos quienes liberan vesículas matriciales (las cuales contienen fosfatasa alcalina) hacia la matríz ósea y son los factores esenciales que controlan el sitio donde se inicia el depósito de mineral en el osteoide. El principal componente estructural de la matríz ósea es el colágeno tipo I, y en menor medida, el colágeno tipo V junto con otras proteínas no colágenas (macromoléculas de proteoglucanos, glucoproteínas multiadhesivas, proteínas osteoespecíficas dependientes de vitamina K y factores de crecimiento) que constituyen la sustancia fundamental del tejido óseo. El conjunto de componentes orgánicos enumerados constituyen el osteoide y son sintetizados por los osteoblastos. La asociación cristales de hidroxiapatita-fibras de colágeno es la responsable de la dureza del tejido. Debido a dicha dureza se hace dificultosa la preparación de cortes histológicos. Por ello los estudios se realizan con técnicas especializadas. Se utilizan preparados “por desgaste” o bien se emplea hueso descalcificado. El hueso maduro (hueso laminillar) está compuesto principalmente por unidades estructurales denominadas osteonas o sistemas de Havers. Las osteonas consisten en laminillas concéntricas de matríz ósea (fibras colágenas) alrededor de un conducto central llamado conducto de Havers o Ae H 13 conducto osteónico que contiene vasos y nervios. Los canalículos o conductillos que contienen las prolongaciones de los osteocitos se disponen siguiendo un patrón radial con respecto al conducto y su función principal radica en el intercambio de sustancias entre osteocitos y vasos sanguíneos. Entre las osteonas hay restos de laminillas concéntricas antiguas denominadas laminillas intersticiales. El hueso laminillar también se encuentra en otros sitios fuera de la osteona formando las laminillas circunferenciales las cuales siguen la totalidad de las circunferencias externa e interna de la diáfisis de un hueso largo. Separando grupos de laminillas hay frecuentemente depósitos de proteoglucanos que constituyen la sustancia cementante. Los conductos de Volkmann (conductos perforantes) son túneles en el hueso laminillar a través de los cuales pasan vasos sanguíneos y nervios desde las superficies perióstica (externa) y endóstica (cavidad ósea) para alcanzar los conductos de Havers y conectarlos entre sí. En base a lo anteriormente descripto y para poner a prueba su comprensión con respecto a la estructura del tejido óseo compacto sin descalcificar, complete en la Figura 13 el diagrama tridimensional extraído de la diáfisis de un hueso largo. (Tenga en cuenta que puede consultar con su docente y con los textos de la bibliografía sugerida). Figura 13: Estructura del tejido óseo compacto sin descalcificar 1. Periostio 2. Endostio 3. Laminillas circunferenciales internas 4. Osteona ó Sistema de Havers 5. Conducto de Havers 6. Arteria osteónica 7. Laminillas circunferencia- les externas 8. Laminillas intersticiales 9. Hueso compacto laminar 10. Fibras colágenas 11. Osteocito 12. Conducto de Volkman Ae H6 10 4 8 3 2 7 1 11 5 endostio osteonal 9 12 14 El hueso esponjoso maduro tiene una estructura similar a la del hueso compacto maduro excepto que el tejido se distribuye formando espículas o trabéculas entre las cuales hay abundantes espacios medulares intercomunicados. La matríz ósea es laminillar. C.3. FORMACIÓN DEL TEJIDO ÓSEO. El tejido óseo se puede formar por: osificación intramembranosa, donde la formación de hueso tiene su sitio de iniciación en condensaciones de células mesenquimáticas las cuales se transforman en células osteoprogenitoras que expresan el factor de transcripción específico indispensable para la diferenciación en osteoblastos quienes se encargan de la activa secreción de todos los componentes de la matríz. Este tipo de osificación es la responsable de la formación de huesos planos del cráneo y de la cara, la mandíbula y la clavícula. osificación endocondral, donde la formación de hueso tiene su sitio de iniciación en condensaciones de células mesenquimáticas, que proliferan y se diferencian en condroblastos quienes se encargan de la activa secreción de todos los componentes de la matríz. La osificación endocondral comienza sobre una pieza de cartílago hialino que actúa como molde y tiene la forma del hueso que va a constituir. Este tipo de osificación es la responsable de la formación de huesos de las extremidades y huesos del esqueleto axial que soportan peso. D. ARTICULACIONES Se denomina articulación a la unión entre dos o más huesos próximos, tanto si permite el movimiento como si no lo permite. A continuación se mencionan los tipos básicos de movimiento: a) Flexión: Movimiento por el cual disminuye el ángulo entre dos huesos adyacentes. b) Extensión: Movimiento por el cual aumenta el ángulo entre dos huesos adyacentes. c) Aducción: Movimiento por el que una extremidad se acerca al eje del cuerpo. d) Abducción: Movimiento por el que una extremidad se aleja del eje del cuerpo. e) Rotación: Movimiento de giro de un hueso sobre su eje central. Se pueden considerar dos casos particulares: Supinación: Movimiento de rotación de determinadas articulaciones como la del codo o la muñeca, que permite volver la palma de la mano hacia adelante. Pronación: Movimiento de rotación de determinadas articulaciones como la del codo o la muñeca, que permite volver la palma de la mano hacia atrás. Ae H 15 f) Circunducción: Movimiento en círculo de una extremidad que se produce por combinación de los movimientos de abducción, aducción, extensión y flexión. g) Deslizamiento: Movimiento en el que una superficie ósea se mueve suavemente sobre otra adyacente, independientemente de su forma. Ocurre en todas las articulacionesdel esqueleto y es el movimiento más sencillo que pueden realizar. Teniendo en cuenta tanto la movilidad como los elementos característicos que las componen, las articulaciones pueden ser clasificadas en tres tipos diferentes: las diartrosis o sinoviales, las anfiartrosis o cartilaginosas y las sinartrosis o fibrosas. En el siguiente cuadro, coloque una X en los casilleros correspondientes a los tipos articulares que presenten las estructuras mencionadas ó, complete con palabras según corresponda: ESTRUCTURAS / CARACTERÍSTICAS TIPOS DE ARTICULACIÓN SEGÚN MOVILIDAD ó ESTRUCTURA DIARTROSIS ó SINOVIALES ANFIARTROSIS ó CARTILAGINOSAS SINARTROSIS ó FIBROSAS Superficies Articulares Cartílago Articular (cartílago hialino) Fibrocartílago ó Meniscos Ligamentos Cápsula Articular con Membrana Sinovial Amplitud de Movimiento (mayor, menor, intermedia) Ejemplos Ae Hx x x x x x mayor intermedia nula hombro, rodilla, cadera Cuerpos vertebrales Huesos del craneo 16 En la Figura 14 se muestran esquemas de los diferentes tipos de articulaciones. Identifíquelos colocando el nombre correspondiente. Figura 14: Tipos de articulaciones. -------------------------------------------- D.1. ANEXOS ARTICULARES: LIGAMENTOS Los ligamentos se encuentran asociados a las articulaciones por lo que pueden ser considerados como estructuras anexas de éstas. Los ligamentos al igual que los tendones están constituidos por tejido conectivo denso pero las fibras de colágeno no tienen una disposición tan regular como en el tendón. Un ligamento une un hueso a otro y en algunas localizaciones como por ejemplo la columna vertebral esto requiere cierto grado de elasticidad Por ello en éstas ubicaciones hay un predominio de fibras elásticas con escasa cantidad de fibras colágenas (ligamentos elásticos). Ae Hsinartrosis cartilaginosas sinovial sinartrosis 17 D.2. TEJIDO CARTILAGINOSO. El tejido cartilaginoso es un tipo de tejido conectivo especializado que se caracteriza por presentar células llamadas condrocitos y una abundante matriz extracelular muy especializada . Es un tejido avascular cuyas células se nutren por difusión de los nutrientes provenientes de los vasos del tejido conectivo vecino a través de la sustancia intercelular. Las células se denominan condrocitos y están ubicados en cavidades o lagunas llamadas condroplastos, incluidas en una abundante sustancia intercelular amorfa, basófila y metacromática. La matríz extracelular del cartílago es sólida y firme pero también maleable y flexible. En ella se comprueban interacciones estrechas entre la red de fibrillas de colágeno resistentes a la tensión y las aglomeraciones de proteoglucanos muy hidratados, que capacitan al cartílago para soportar peso. D.3. CLASIFICACIÓN DEL TEJIDO CARTILAGINOSO Según las características de la matriz extracelular existen tres tipos de cartílago: el hialino, el fibroso y el elástico. El cartílago hialino es el más abundante de todos y en el adulto se localiza en las superficies articulares, en los cartílagos costales y en el esqueleto de sostén de las vías respiratorias. En las etapas iniciales del desarrollo fetal el cartílago hialino es el precursor del tejido óseo que se origina por el proceso de osificación endocondral y además forma la placa epifisiaria durante el crecimiento de los huesos largos. La matriz extracelular contiene fibrillas de colágeno tipo II, en menor proporción IX y XI, proteoglucanos (que contienen GAGs: hialuronato, condroitin sulfato, queratán sulfato) y proteínas no colágenas (glucoproteínas multiadhesivas). La interacción electrostática entre proteoglucanos con carga muy negativa y las fibrillas colágenas es la responsable de las propiedades biomecánicas del cartílago hialino. La matríz del cartílago hialino está muy hidratada para permitir la elasticidad y la difusión de metabolitos pequeños. Dicha matriz coloreada con H y E es basófila, sobre todo en la zona correspondiente a la matriz capsular o pericelular ya que los componentes de la sustancia fundamental no están distribuídos de manera uniforme. El cartílago hialino está rodeado por una capa de tejido conectivo denso denominada pericondrio. El cartílago elástico se localiza en la epiglotis, la laringe y el conducto auditivo externo. Comparte con el cartílago hialino el orígen embriólogico y la presencia del pericondrio. Se diferencia por Ae H 18 ser más flexible debido a que contiene gran cantidad de fibras elásticas y láminas elásticas además del resto de componentes de la matríz del hialino. El cartílago fibroso o fibrocartílago se localiza en los discos intervertebrales, en la sínfisis pubiana, en los meniscos y ligamentos articulares, en la inserción ósea de tendones y ligamentos. A diferencia de los anteriores no deriva del mesénquima, carece de pericondrio y la matriz se caracteriza por el predominio de fibras de colágeno tipo I muy eosinófilas y fácilmente visibles al MO además del resto de componentes de la matríz del hialino. En base a lo anteriormente descripto y para poner a prueba su comprensión complete el siguiente cuadro referido a los diferentes tipos de cartílago según las características histológicas diferenciales de cada uno: HIALINO ELÁSTICO FIBROSO Pericondrio Características de la matriz extracelular Localización Mecanismos de crecimiento Con respecto a los tejidos conectivos especializados estudiados en este trabajo práctico (tejido cartilaginoso y óseo), indique cuáles son las diferencias y similitudes en cuanto a sus funciones específicas, sus células y la composición química de su matriz extracelular. ………………………………………………………………………………………………...……… ………………………………………………………………………………………………...……… ………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………...………………… ………………………………………………………………………………………………….……. ……………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………..……… ……………………………………………………………………………………………….………. Ae H x X Esta muy hidratada que le permite la difusion de metabolitos pequeños y le da elasticidad. Coloreada con H&E es basofila Contiene gran cantidad de fibras elasticas haciendolo muy flexible Predomina las fibras de colageno tipo I, es muy esinofilo y se puede observar con MO Superficies auriculares, en los cartilagos costales y en el esqueleto de sosten de las vias respiratorias epiglotis, laringe y el conducto externo auditivo discos invertebrales, meniscos y ligamentos articulares y en la interseccion osea de los tendones y ligamentos Aposicional: diferenciación de los fibroblastos del pericondrio que se transforman en condroblastos. Intesticial: ocurre por división mitótica de los condrocitos, que forman los grupos isógenos. intersicial (carece de pericondrio) Cartilaginoso: cumple funcion de reconstruccion de hueso, cresimiento, estiramiento, sosten y movilidad. Celula principal condreocitos. La MEC esta muy hidratada tambien contiene glucosaminoglucanos, colageno tipo II, hialuronano y dependiendo el resto de los componentes se diferencia en hialino,fibroso y elastico. su MEC no esta calcificada y se nutre por difusion de los nutrientes del tejido conectivo vecino (es avascular). la MEC es solida pero tambien maleable y flexible. oseo: Provee sosten y proteccion. celula principal osteocito. La MEC esta compuesta por haces de fibra de colageno tipo I, la sust. fundamental consta de ac. hialuronico, proteoglucanos y glicoproteinas. La Mec esta calcificada por tener cristales de fosfato de calcio. los huesos se nutren por las venas y arterias que los atraviesan. La MEC es solida. 19 ……………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………….. E. MÚSCULOS Los músculos son estructuras que poseen la capacidad decontraerse en respuesta a un estímulo apropiado. En cuanto a su estructura histológica están constituidos por un conjunto de células especializadas capaces de contraerse frente a un estímulo, llamadas fibras musculares, las cuales están rodeadas por un tejido conectivo que varía en su aspecto en los diferentes tipos de músculo y que facilita la inervación e irrigación de las fibras musculares posibilitando su función. Las fibras musculares se disponen paralelas entre sí, de manera tal que actúan sinérgicamente en la producción de movimiento. Las fibras musculares se clasifican en base a sus características morfológicas, tintoriales, bioquímicas y su localización en dos tipos: lisas y estriadas que a su vez pueden ser esqueléticas o cardíacas. Estas células constituyen los tres tipos de músculo que existen en el organismo. El músculo estriado esquelético, que será descripto más en detalle, es el que interviene en las funciones del aparato locomotor. Las características histológicas de los tres tipos de músculo fueron descriptas en la guía de estudios correspondiente al TP Nº 2. Repase los contenidos de la misma y recurra a la bibliografía recomendada para afianzar sus conocimientos. E.1. CARACTERÍSTICAS DEL MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO El músculo estriado esquelético está formado por fibras musculares estriadas esqueléticas rodeadas por capas progresivamente más complejas de tejido conectivo: el endomisio, el perimisio y el epimisio. Dicho tejido conectivo es indispensable para la transducción de fuerzas y contiene alta proporción de vasos sanguíneos y nervios. Ver Figura 15. De acuerdo con su color in vivo, se identifican tres tipos de fibras musculares estriadas esqueléticas: rojas, blancas e intermedias. Los tipos de fibras musculares estriadas esqueléticas se clasifican por la rapidez de contracción, la velocidad enzimática de la reacción de la ATPasa miosínica y la actividad metabólica (capacidad de producción de ATP por la fosforilación oxidativa o la glucolisis. Los tres tipos de fibras musculares estriadas esqueléticas comprenden las fibras tipo I (oxidativas lentas), las fibras tipo IIa (glucolíticas oxidativas rápidas) y las fibras tipo IIb (glucolíticas rápidas). En cualquier Ae H 20 tipo de músculo estriado esquelético coexisten los tres tipos de fibras cuya proporción varía según la actividad funcional del músculo. Figura 15: Organización del músculo estriado esquelético Ae H 21 E.2. CLASIFICACIÓN TOPOGRÁFICA Desde el punto de vista de su ubicación, se pueden encontrar dos grandes grupos musculares: Músculos superficiales o cutáneos: Se ubican inmediatamente por debajo de la piel y se insertan en la dermis. En el hombre están poco desarrollados y se los encuentra en la cabeza (por ejemplo, los músculos de la mímica), en el cuello y en la palma de la mano Músculos profundos o subaponeuróticos: Están situados por debajo de la aponeurosis superficial (ver más adelante). En su mayoría se insertan en los huesos por sus extremos distal y proximal, mientras que otros no lo hacen, por ejemplo, los músculos motores del globo ocular y los músculos motores de los huesecillos del oído; y otros tienen relación con el aparato digestivo, respiratorio y reproductor, por lo que se los considera anexos a ellos y son los músculos de la lengua, faringe, laringe, el músculo elevador del ano y el cremáster de las bolsas escrotales. Se denomina aponeurosis superficial o fascia superficial a un revestimiento subcutáneo compuesto por tejido conectivo laxo que une la hipodermis a la aponeurosis profunda y permite el deslizamiento más libre de la piel proporcionando un lecho blando para nervios, vasos y ganglios linfáticos superficiales. Se conoce como aponeurosis profunda a aquella que constituye uno de los anexos musculares y que se encuentra rodeando a los músculos. Las inserciones pueden realizarse por medio de fibras musculares, de fibras tendinosas o por una mezcla de ambas. En los músculos se pueden diferenciar dos inserciones: una proximal y otra distal y, de acuerdo con el número de porciones o cabezas del músculo presentes en la inserción proximal, se los puede clasificar como: simples, bíceps, tríceps y cuádriceps. Ae H 22 Figura 16: Músculos subaponeuróticos de la cara anterior del cuerpo humano. Coloque los números correspondientes al lado de cada flecha. 1. Esternocleidomastoideo 2. Pectoral mayor 3. Serrato mayor 4. Recto mayor 5. Oblicuo mayor 6. Deltoides 7. Bíceps braquial 8. Braquial anterior 9. Pronador redondo (en ambos lados) 10. Supinador largo 11. Palmar mayor 12. Cubital anterior 13. Sartorio 14. Crural 15. Recto anterior 16. Vasto interno 17. Vasto externo 18. Tensor de la fascia lata 19. Aductor mediano 20. Tibial anterior 21. Sóleo 22. Gemelo interno 23. Tendón rotuliano Ae H ariadnayazminfranco FreeText 2 ariadnayazminfranco FreeText 6 ariadnayazminfranco FreeText 7 9 8 ariadnayazminfranco FreeText 1 ariadnayazminfranco FreeText 3 4 ariadnayazminfranco FreeText 10 9 12 5 11 ariadnayazminfranco FreeText 14 13 16 23 ariadnayazminfranco FreeText 22 21 ariadnayazminfranco FreeText 19 ariadnayazminfranco FreeText 18 17 15 23 20 23 Figura 17: Músculos subaponeuróticos de la cara posterior del cuerpo humano. Coloque los números correspondientes al lado de cada flecha. 1. Esternocleidomastoideo 2. Trapecio 3. Oblicuo mayor 4. Dorsal ancho 5. Deltoides 6. Tríceps braquial 7. Recto interno 8. Bíceps crural 9. Semitendinoso 10. Semimembranoso 11. Glúteo mayor 12. Sóleo 13. Gemelo interno 14. Gemelo externo 15. Tendón de Aquiles E.3. ANEXOS MUSCULARES. Se denominan anexos musculares a determinadas estructuras que acompañan a los músculos y que son necesarias para su funcionalidad. a) Aponeurosis y fascias: Las aponeurosis son hojas de tejido conectivo que rodean al músculo y lo mantienen en su posición. En los laterales de los músculos, la hoja aponeurótica superior se fusiona con la hoja aponeurótica inferior para dar origen a las fascias, y ambas hojas ahora fusionadas volverán a separarse cuando se encuentren con una nueva masa muscular. Por lo cual la aponeurosis presenta contenido (el músculo) mientras que la fascia está desocupada (Figura 18). Ae H Guest FreeText 1 2 5 Guest FreeText 6 4 3 Guest FreeText 11 Guest FreeText 7 9 8 Guest FreeText 10 14 13 Guest FreeText 12 15 24 Figura 18: Aponeurosis y fascias b) Tendones: Son las estructuras por medio de las cuales se insertan y fijan los músculos en los huesos. Se caracterizan principalmente por su elasticidad y resistencia. Los tendones son estructuras cilíndricas constituidas por largas fibras de colágeno densamente apretadas y dispuestas longitudinalmente con escasos fibroblastos. Se trata pues, de un tejido conectivo denso modelado con escasos fibroblastos en reposo, inactivos (llamados anteriormente fibrocitos) dispuestos en hileras. Tienen escasa vascularización y baja demanda de oxígeno y nutrientes. E.4. INERVACIÓN MOTORA Y SENSITIVA Las fibras musculares estriadas esqueléticas están inervadas por neuronas motoras ubicadas en la médula espinal o el tronco del encéfalo. Los axones de las neuronas se ramifican al acercarse al músculo de manera que las ramificaciones terminales finalizan sobre las fibras estriadas esqueléticas individuales. La unión neuromuscular o placa motora terminal es el sitio de contacto entre las ramificaciones terminales del axón y la fibra muscular estriada esquelética. Para investigar: ¿Cuáles son los componentes presentes en la unión neuromuscular? ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….…. …………………………………………………………………………………………………….…. ……………………………………………………………………………………………………….. Los receptores sensitivos encapsulados de los músculos y los tendones son ejemplos de propiorreceptores. Estos receptores son parte del sistema sensitivo somático y proveen información sobre el grado de tensión en un músculo y sobre su posición. El huso neuromuscular es un receptor de estiramiento especializado que está localizado en el músculo estriado esquelético. Ae H fibra muscular estriada esqueletica y terminal nervioso 25 F. PLEXOS NERVIOSOS F.1. CONSIDERACIONES GENERALES Los nervios presentan el aspecto de cordones cilíndricos de color blanquecino nacarado que relacionan centros nerviosos con distintas partes del cuerpo. Pueden originarse a partir de estructuras alojadas dentro de la cavidad craneana y serán llamados nervios craneanos; o bien a partir de la médula espinal situada en el interior del conducto raquídeo denominándose nervios espinales o raquídeos; y por último pueden originarse a partir del nervio gran simpático ubicado a cada lado de la columna vertebral dorsal o torácica. Todos los nervios, sea cual fuere su origen, son pares y se rigen por la simetría. A medida que los nervios se distribuyen periféricamente, muchas de sus fibras se separan de su rama original para adosarse a otra rama nerviosa próxima a la cual acompañan en su trayectoria. Este intercambio de fibras entre dos nervios se denomina anastomosis. Ellas pueden ser simples, es decir que se desprende un paquete pequeño de fibras nerviosas de una rama y se adosa a otra, o pueden ser complejas o plexiformes y esto ocurre cuando esas ramitas anastomóticas forman entre sí una red más o menos compleja denominada plexo. Se denomina “fibra nerviosa” al axón de la célula nerviosa denominada neurona. Los axones de las distintas neuronas se reúnen para dar origen a los nervios. F.2. NERVIOS RAQUÍDEOS O ESPINALES Y PLEXOS NERVIOSOS Los nervios raquídeos o espinales son un total de 31 pares que nacen a partir de la médula espinal, atraviesan los agujeros de conjunción para dirigirse a los órganos a quienes inervan, y están formados por fibras nerviosas tanto motoras como sensitivas, por ende, son nervios mixtos. Los 31 pares se distribuyen en: a) 8 pares de nervios cervicales; b) 12 pares de nervios dorsales o torácicos; c) 5 pares de nervios lumbares; d) 5 pares de nervios sacros; e) 1 par de nervios coccígeos. Los nervios raquídeos se dividen luego de su nacimiento en ramas anteriores y ramas posteriores. Estas últimas permanecen independientes entre si y de esta manera se dirigen a los territorios que inervan, en cambio, las ramas anteriores en su mayoría se anastomosan entre si dando origen a cuatro plexos nerviosos raquídeos, a saber: cervical, braquial, lumbar y sacro, cuya finalidad es inervar ciertas regiones u órganos por medio de varios nervios raquídeos. Cada uno de estos plexos presenta ramas colaterales y ramas terminales. Cabe mencionar que los nervios raquídeos originados a nivel de la columna dorsal o torácica no conforman ningún plexo, sino que recorren los espacios intercostales correspondientes originando los nervios intercostales que inervan las paredes del tórax. Ae H 26 Complete el siguiente cuadro según corresponda: PLEXO NERVIOSO RAMAS TERMINALES TERRITORIO DE INERVACIÓN PLEXO CERVICAL 1- PLEXO BRAQUIAL 1- 2- 3- 4- 5- 6- PLEXO LUMBAR 1- 2- PLEXO SACRO 1- G. DESARROLLO DEL TRABAJO PRÁCTICO: Para reafirmar los conocimientos adquiridos se llevarán a cabo las siguientes actividades: Actividad I. Observación, reconocimiento, clasificación e identificación de los principales huesos componentes del esqueleto axial y apendicular. Asignar la región topográfica correspondiente a cada uno de ellos. Actividad II. Observación del preparado histológico de hueso descalcificado (H-E-A.blue) al microscopio óptico de campo claro (MO): Identificar la estructura general y reconocer los tipos celulares (osteoblastos, osteocitos, osteoclastos, células de revestimiento) y la matríz extracelular. Identificar al cartílago de crecimiento (cartílago hialino) y su localización específica dentro del hueso. Ae H Nervio frénico Cuello, parte superior de los hombros y tórax, diafragma Nervio pectoral lateral Nervio musculocutáneo Nervio axilar Region pectoral Nervio radial Nervio cubital Nervio mediano Miembros superiores (flexores del codo, biceps, braquial anerior, etc) Miembros superiores (deltoides, redondo menor y axila) Miembros superiores (triceps, braquial, braquirradial, extensores de los dedos) Miembros superiores (flexor cubital del carpo, aductor del pulgar, interóseos dorsales, etc) Miembros superiores (flexor superficial de los dedos, flexor largo del pulgar, etc) Nervio femoral Nervio Obturador Nervio ciatico mayor Muslo anterior Region sacra, muslo en las caras externas e internas Musculos posteriores del muslo, piel de la pierna y del pie. 27 Actividad III. Rompecabezas grupal: Con su docente y sus compañeros de mesa seleccionar los huesos humanos sueltos necesarios para reconstruir la estructura ósea del miembro superior (cintura escapular, brazo y antebrazo) y del miembro inferior (cintura pélvica, muslo y pierna). Identificar a cada una de las piezas óseas seleccionadas y relacionarlas con el tipo de articulación que puedan formar según la amplitud de movimiento. Mencionar, cuando corresponda, los elementos faltantes que completan la articulación. Actividad IV. Observación del preparado histológico de tráquea (H-E-A.blue) al microscopio óptico de campo claro (MO): Identificar al cartílago hialino, su localización específica y justificar sus características tintoriales. Reconocer los tipos celulares (condrocitos), grupos isógenos, la matríz extracelular y el pericondrio circundante limitante. Actividad VI. Observación del preparado histológico de lengua (H-E-A.blue) al microscopio óptico de campo claro (MO): Identificar al músculo estriado esquelético, su localización específica y los distintos cortes de las fibras musculares esqueléticas agrupadas en haces o fascículos. Enumerar las características histológicas propias del músculo estriado esquelético observables al MO justificando su selección. Actividad VII. Análisis de microfotografías electrónicas de fibras musculares estriadas esqueléticas supervisado por su docente: Enumerar las características histológicas propias del músculo estriado esquelético observables al microscopio electrónico de transmisión (MET). Relacionar la ultraestructura con sus funciones. Actividad VIII. Desafío de cierre: Con la ayuda de su docente y los esquemas de la presente guía de estudios tiene usted el andamiaje necesario para relacionar los músculos más representativos con los huesos presentes en cada región topográfica del cuerpo. Ae H
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