Componentes del sistema osteo-artro-muscular
A diferencia de lo que ocurre en el adulto, en el niño el hueso largo parece interrumpido entre los extremos y la parte central. Esta apariencia se debe a que esas zonas del hueso, denominadas placas de crecimiento, están formadas por tejido cartilaginoso.
La producción de cartílago de las placas y su posterior sustitución por tejido óseo determinará el aumento en longitud del hueso hasta la adultez.
El sistema óseo humano está constituido, entonces, por los huesos, órganos duros y resistentes, y por los cartílagos que, en los adultos, se encuentran en ciertos órganos, como la nariz y la oreja (pabellón) y recubren y protegen los extremos de algunos huesos.
La sustancia intercelular del cartílago está formada por un 60% de agua y un 40% de sustancias sólidas (fibras colágenas, glúcidos y materia inorgánica, como el cloro, el sodio y el potasio), y carece de vasos sanguíneos. Las células cartilaginosas se denominan condrocitos.
Los huesos, en cambio, son órganos resistentes y, al mismo tiempo, livianos. La sustancia intercelular del hueso está compuesta por un 40% de agua y un 60% de sustancias sólidas (fibras colágenas, mucopolisacáridos y minerales cálcicos -cristales aplanados de hidroxiapatita-). Estos cristales tienen la particularidad de conferirles dureza a los huesos. La sustancia intercelular ósea tiene cavidades (osteoplastos), que alojan a los osteocitos (células óseas) y a los vasos sanguíneos, y está surcada por muchos canales estrechos, los conductillos óseos, que se ramifican y forman una extensa red por la que circulan los nutrientes de los vasos a las células. Estos elementos forman unidades estructurales delgadas, las laminillas, que se superponen una encima de otra como las páginas de un libro.
Los huesos presentan prominencias o depresiones que sirven para la fijación de los músculos.
En la diáfisis, dentro del canal medular, se aloja la médula ósea amarilla, en la que predominan las células grasas (conocida popularmente como caracú).
Todos los huesos se hallan revestidos por una membrana doble recorrida por capilares sanguíneos, el periostio, formado por fibras colágenas, células mesenquimáticas y células óseas juveniles.
Tipos de huesos
Los huesos se pueden clasificar de la siguiente manera:
Planos: El largo y el ancho predominan sobre el espesor.
Ocupan áreas que no ejecutan movimiento alguno y forman verdaderas estructuras protectoras alrededor de los órganos vitales.
Se encuentran, fundamentalmente, en la región cefálica y en la torácica.
Cortos: La longitud, el ancho y el espesor son más o menos iguales.
Están dispuestos en zonas de movimientos acotados, pero pueden imprimir mucha fuerza.
Se hallan en las muñecas, en los pies y en la columna vertebral.
Largos: La longitud predomina sobre el ancho y el espesor. En la diáfisis se encuentra el canal medular, que aloja la médula ósea amarilla.
Están dispuestos en regiones que llevan a cabo amplios e intensos movimientos.
Forman el esqueleto de las extremidades.
El esqueleto humano
El esqueleto se compone de 208 huesos y se divide en dos partes: esqueleto axial o eje, formado por las estructuras del esqueleto próximas al eje longitudinal del cuerpo: la columna vertebral (y en algunos grupos, el tórax), que recorre dorsalmente el tronco, y la cabeza ósea, constituida par los huesos del cráneo y la cara. Y apendicular o de las extremidades constituido por las estructuras que dan sostén a las extremidades y las cinturas, que unen a éstas con el tronco.
Crecimiento de los huesos
A medida que un individuo se desarrolla, el cartílago va siendo reemplazado por hueso. Este mecanismo (osificación endocondral) sólo origina tejido óseo esponjoso. El tejido óseo compacto y el haversiano se forman de otra manera. Pero, cualquiera que sea el mecanismo de osificación, éste se lleva a cabo siempre a partir de células mesenquimáticas (células embrionarias derivadas del mesodermo).
Crecimiento en longitud. Esto es posible porque entre las epífisis y la diáfisis de los huesos largos está el cartílago de conjunción o de crecimiento (A), con una parte superior, que se reproduce (B), y otra inferior, que se osifica (C). Esto sucede hasta los 20-22 años, cuando el cartílago deja de reproducirse y se osifica por completo.
Crecimiento en grosor. Se produce por transformación del periostio (A). Las células mesenquimáticas de esta membrana (B) pueden diferenciarse y generar nuevo tejido óseo (C) para engrosar los huesos o reparar los daños.
La relación entre los huesos: las articulaciones
Los huesos toman contacto entre sí por medio de superficies especializadas, las articulaciones. Las superficies que se articulan están cubiertas por cartílago; el medio de unión es la cápsula articular, reforzada por ligamentos y que segrega un líquido lubricante, denominado sinovial.
Una articulación consta de las siguientes partes:
Las articulaciones pueden ser de tres tipos según su movilidad:
- Sinartrosis o articulaciones inmóviles. En el cráneo, los huesos se encuentran soldados entre sí y forman una cavidad rígida que protege el encéfalo. Dichas articulaciones se conocen con el nombre de suturas.
- Anfiartrosis o articulaciones semimóviles. En la sínfisis pubiana, así como también en las vértebras, los huesos se unen por medio de cartílagos y adquieren una movilidad intermedia, dado que las estructuras de las que forman parte deben llevar a cabo una importante función de soporte sin perder su flexibilidad. En particular, entre los cuerpos de las vértebras vecinas existe un disco fibrocartilaginoso que permite una buena articulación y absorbe los impactos originados por las fuerzas de compresión a la que está expuesta la columna.
- Diartrosis o articulaciones móviles. En las extremidades, los huesos se relacionan muy específicamente pero manteniendo una libertad que permite diversos tipos de movimiento. Éstos se producen según la forma de las zonas de contacto de los huesos intervinientes -que limitan en mayor o en menor medida el movimiento-, la disposición de los ligamentos y la tensión de los músculos.
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Daños en las articulaciones
La luxación (A) es una lesión que puede producirse cuando se hace un movimiento exigido: consiste en la rotura de ligamentos y en un desplazamiento de las superficies óseas que forman parte de la articulación. El esguince es una lesión más moderada, con rotura de ligamentos pero sin desplazamiento de las superficies articulares. Y otra más seria, en la que el hueso queda comprometido, es la fractura (B). En este último caso, si los bordes del hueso a ambos lados de la lesión no están separados, se habla de una fisura, pero si lo están, la fractura es completa, y si el hueso sobresale de la superficie corporal, se habla de fractura expuesta.
Para ilustrar mejor el tema esqueleto observemos este vídeo:
Los músculos generadores de movimiento
Ni los huesos ni las articulaciones tienen la capacidad de ejercer la fuerza necesaria para el movimiento; esta función queda a cargo de otro componente del sistema locomotor los músculos.
En general, los músculos se unen a los huesos a través de los tendones (tejido conjuntivo); uno de sus extremos se inserta en el hueso fijo (punto de apoyo), y el otro, en el hueso que se desplaza.
Si bien los movimientos más importantes son los relacionados con la locomoción, ejecutados por la musculatura asociada al esqueleto, éstos son también imprescindibles en otras actividades, tales como el bombeo de la sangre por parte del músculo cardíaco, o la progresión de la comida por el tubo digestivo, de la que se encarga la musculatura lisa de las vísceras.
De acuerdo con su organización, con los órganos de que forman parte (ubicación) y con la función que cumplen, se reconocen los siguientes tipos musculares:
Músculos antagonistas y palancas
Cuando se contraen, los músculos se acortan y provocan el movimiento. En general, los músculos se unen al hueso de tal manera que bastan pequeñas contracciones para producir amplios movimientos, sobre todo en los huesos largos. Después, los músculos podrán relajarse, pero carecen de capacidad para estirarse y empujar a la estructura desplazada a su posición original. Entonces, ¿de qué manera se restablece la posición inicial?
Los músculos se disponen en pares antagonistas: uno de ellos realiza la flexión o aducción en este caso, el bíceps, mientras que el otro se encarga de la extensión o abducción el tríceps. En otras palabras cuando uno tira el otro afloja y viceversa.
Fisiología de la contracción muscular
Las fibras o células que forman los músculos esqueléticos tienen ocupada la mayor parte de su volumen citoplasmático con cientos o miles de estructuras cilíndricas (miofibrillas), que corren paralelas al eje longitudinal de la célula. Estas miofibrillas están constituidas por microfilamentos proteicos del citoesqueleto, que al desplazarse unos sobre otros contraen el músculo.- Las miofibrillas presentan una típica estriación (bandas I, o discos claros, formados de actina, y bandas A, o discos oscuros, formados por miosina). En las bandas A se observan surcos centrales más claros, las bandas H, mientras que las bandas I están surcadas por discos oscuros y delgados, las bandas Z. La porción de fibra comprendida entre las bandas Z recibe el nombre de sarcómero, y constituye la unidad de contracción.
- La estimulación de la membrana plasmática hace que la célula muscular libere calcio por entre las miofibrillas. Este ion facilita la unión de los filamentos de actina y miosina. Con el aporte de energía del ATP, los filamentos de miosina “tironean" de los de actina y acortan la longitud de los sarcómeros.
- El acortamiento simultáneo de todos los sarcómeros de las miofibrillas da como resultado la contracción de la fibra muscular. Finalmente, con la reabsorción activa del caldo liberado, los miofilamentos se separan y se produce la relajación muscular hasta un nuevo estimulo.
Los músculos del cuerpo humano
Músculos de la cabeza. Incluyen los mímicos, que intervienen en la producción de gestos faciales, como el frontal y los temporales.
Músculos del cuello. Intervienen en el movimiento de la cabeza con respecto al tronco, como el esternocleidomastoideo y los escalenos.
Músculos del tronco. Permiten el movimiento de los brazos, las costillas, etc. En la parte anterior están los pectorales mayores y los intercostales, y en la posterior, los trapecios y serratos posteriores.
El diafragma, músculo interno que separa la cavidad abdominal de la torácica, interviene en la mecánica respiratoria.
Músculos de las extremidades superiores. Son responsables del movimiento del brazo, el antebrazo y la mano. A modo de ejemplo, cabe señalar el deltoides del hombro, el bíceps y el tríceps braquiales, los pronadores y los palmares de la mano, y los músculos cortos y los flexores de los dedos.
Músculos de las extremidades inferiores. Brindan movilidad al muslo, la pierna y el pie; por ejemplo, los glúteos de la región pélvica, el sartorio y el cuádriceps crural del muslo, el tibial anterior, los gemelos y el soleo de las piernas y los músculos cortos que mueven los dedos del pie.
Los músculos se pueden clasificar de varias formas:
- Según la localización: los músculos pueden ser superficiales, como los orbiculares de los párpados y de los labios), o profundos (como el diafragma).
- Según la forma
- Músculos cortos. Se encuentran alrededor de las articulaciones. Se asocian a funciones que generan poco movimiento y mucha fuerza.
- Músculos anchos. Forman las paredes torácica y abdominal; forman parte también del cuello y de la cabeza. Se asocian a funciones que generan poco movimiento y poca fuerza.
- Músculos largos. Se disponen en diferentes estratos a lo largo de las extremidades. Se asocian a funciones que generan poco movimiento y mucha fuerza.
