El hueso es un órgano rígido debido a la mineralización del tejido óseo, su componente principal. Sin embargo, a pesar de su apariencia inerte, es un órgano muy activo gracias a que también contiene tejidos vivos con células de diversos tipos que están en constante actividad.
En esta lección de unPROFESOR exploraremos la composición de los huesos a distintos niveles. Veremos cuál es la composición química de los huesos, qué tejidos componen los huesos, cuáles son las células que forman parte de sus tejidos y qué composición química tiene la matriz extracelular.
La composición química del hueso
El hueso es un órgano mineralizado. La gran cantidad de minerales que contiene hace que su contenido en agua sea mucho menor que en el resto de los tejidos. El hueso solo contiene un 25% de agua, siendo el restante 75% materia seca.
La materia seca que contiene el hueso, tiene una composición química aproximada de un 65% de materia inorgánica (sales de calcio y fósforo) y un 35% de materia orgánica (que incluye biomoléculas como el colágeno y células especializadas como los osteocitos).
La proporción de la fracción celular del hueso es apenas del 2% de su volumen total. Sin embargo, el papel de los distintos tipos celulares es fundamental. Porque estas células son las responsables de la formación, mantenimiento y remodelación del hueso y de la regulación de los niveles de Calcio y Fósforo que circula por la sangre.
El tejido óseo y estructura
Los huesos que componen el esqueleto son muy diversos, tanto en su estructura como en su composición. Sin embargo, todos ellos están compuestos mayoritariamente por tejido óseo que es el responsable de la apariencia mineral de los huesos.
Algunos huesos contienen también un tejido blando en su interior llamado médula ósea que realiza funciones imprescindibles para la vida como la hematopoyesis o la homeostasis de minerales.
Además del tejido óseo y la médula ósea, hay otros tejidos que forman parte de la composición de los huesos como son el tejido cartilaginoso articular o el periostio.
Estructura del hueso y sus tejidos
Si consideramos la estructura del hueso desde la parte más exterior hasta la más interna, encontramos distintos tejidos:
- Cubierta externa del hueso: el periostio y el cartílago articular.
- El tejido principal de los huesos: el tejido óseo.
- El tejido blando que se aloja en la parte más interna de los huesos: la médula ósea.
En los siguientes apartados veremos con más detalle la composición y estructura de los distintos tejidos que componen el hueso.
Los tejidos de la cubierta externa del hueso: el periostio y el cartílago
En la zona superficial del hueso, por encima del tejido óseo, se encuentran dos tipos de tejido distintos. En general, el hueso está cubierto por el periostio; pero en las zonas donde los huesos entran en contacto entre sí (articulaciones), la superficie del hueso está cubierta por cartílago articular.
El periostio
- Es una fina capa fibrosa que cubre casi toda la superficie del hueso, excepto en las zonas de las articulaciones.
- Está formado por fibras de colágeno.
- El periostio contiene terminaciones nerviosas que proporcionan sensibilidad al hueso; y vasos sanguíneos que se encargan de suministrar nutrientes a las células que forman los distintos tejidos del hueso.
El cartílago articular
- Cubre la superficie de las articulaciones, donde no hay periostio. Es un tejido que no tiene vasos sanguíneos.
- El cartílago de las articulaciones (también llamado cartílago hialino) es un tejido muy flexible y tiene como función amortiguar los impactos y lubricar las articulaciones.
- Sus características vienen determinadas por una elevada concentración de agua (65%) fibras de colágeno (15%) y la presencia de glucoproteínas (15%) que actúan como lubricantes.
- Las células propias del tejido cartilaginoso son los condrocitos que representan el 5% del cartílago. Los condrocitos se encargan de la síntesis de colágeno y otros componentes de la matriz extracelular.
El tejido mayoritario de los huesos: el tejido óseo
Seguimos analizando la composición de los huesos hablando del tejido óseo, que es el tejido principal de todos los huesos. La composición química general de los huesos es muy similar a la de este tejido.
Desde el punto de vista estructural, el tejido óseo está formado por dos componentes: la matriz extracelular mineralizada (la matriz ósea) y tres tipos de células (osteoblastos, osteocitos y osteoclastos).
El tejido óseo que forma los huesos está formado por dos componentes, la matriz extracelular mineralizada (la matriz ósea) y tres tipos de células (osteoblastos, osteocitos y osteoclastos).
Tipos celulares del tejido óseo
- Osteoblastos: son células especializadas en la síntesis de matriz de matriz ósea y las responsables del crecimiento y la remodelación del hueso. Se encuentran en las zonas de crecimiento del hueso que todavía no están mineralizadas (osteoide), y forman depósitos de sales de calcio a nivel extracelular durante el proceso de maduración del hueso. Cuando los depósitos minerales rodean totalmente los osteocitos, estos quedan encerrados dentro de la matriz mineralizada del hueso en cavidades que reciben el nombre de lagunas óseas. En el interior de las lagunas óseas, los osteoblastos se diferencian dando lugar a un nuevo tipo celular propio de los huesos maduros: los osteocitos.
- Osteocitos: Son el tipo más abundante de células en los huesos maduros. Son osteoblastos inactivos atrapados en el tejido óseo mineralizado. Se encargan del mantenimiento de la matriz ósea e intervienen también en el metabolismo del calcio.
- Osteoclastos: son las células encargadas de la reabsorción del hueso. Eliminando el tejido óseo.
La matriz ósea
- La matriz ósea es una matriz extracelular mineralizada compuesta en un 65% por un compuesto mineral: el fosfato cálcico cristalizado, que recibe el nombre de hidroxiapatita.
- Además de este compuesto mineral, la matriz ósea contiene moléculas orgánicas. La molécula orgánica más abundante en la matriz ósea son las fibras de colágeno.
- Esta composición es la responsable de las características del tejido óseo (consistencia, dureza, resistencia a la compresión y una cierta flexibilidad)
Existen dos tipos de tejido óseo que se diferencian en su estructura, aunque ambos contienen los mismos elementos básicos (la matriz mineralizada y las células).
Tipos de tejido óseo
Existen dos tipos de tejido óseo que debemos tener en cuenta. Son los siguientes.
El tejido óseo compacto
Es el que forma la parte más exterior del hueso. Está formado por láminas o anillos concéntricos alrededor de canales centrales (canales de Harvers) que se extienden a lo largo del hueso, conectados a éstos, se encuentran otros canales horizontales (canales de Volkmann) que perforan el periostio.
La red formada por la conexión de estos dos tipos de canales permite el paso de vasos sanguíneos, vasos linfáticos y terminaciones nerviosas hasta el interior del hueso. Los osteocitos se encuentran alojados de uno en uno en pequeños orificios de las láminas (lagunas óseas).
La unidad estructural formada por el canal central, las láminas concéntricas y los osteocitos recibe el nombre de osteón o sistema de Harvers. Intercalados a los osteones se encuentran láminas de tejido óseo que reciben el nombre de láminas intersticiales.
El tejido óseo esponjoso
Se encuentra en el interior de los huesos y en el extremo de los huesos largos (Epífisis). Este tejido óseo está formado por una serie de láminas dispuestas de forma irregular llamadas trabéculas.
Las trabéculas forman tabique que separan grandes espacios vacíos donde se encuentra la médula ósea. El tejido óseo esponjoso contiene gran cantidad de vasos sanguíneos.
El tejido blando en la zona más interna del hueso: la médula ósea
Terminamos esta lección sobre la composición de los huesos para hablar de la médula ósea, un tejido blando que ocupa la zona interna de algunos huesos, llenando las cavidades del tejido óseo esponjoso. Tienen médula ósea los huesos largos que forman las extremidades, los huesos irregulares como las vértebras y los huesos planos como las costillas, el esternón y los huesos de la cadera y la escápula.
La médula ósea es un tejido con una gran abundancia de células y que presenta una gran cantidad de vasos sanguíneos y nervios.
Tipos de médula ósea
Según su composición se definen distintos tipos de médula ósea:
Médula ósea roja: Contiene células madre. Las células madre son células no diferenciadas que pueden dar lugar a cualquier tipo de célula. Las células madre de la médula roja son las que originan los tres tipos de células sanguíneas. Su proporción es muy importante en los recién nacidos y en la edad adulta es reemplazada gradualmente por la médula ósea amarilla.
Médula ósea amarilla: Está formada por tejido adiposo, ocupa el interior de los huesos largos. Está formada por dos tipos de células:
- Adipocitos: células encargados de sintetizar y almacenar materia grasa. Son las que se encuentran en mayor proporción.
- Glóbulos rojos: células sanguíneas encargadas del transporte de oxígeno. En pequeño número, se encuentran desperdigadas entre los adipocitos.
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Ulrich Welsch. (2009) Histología. Madrid [etc.]: Médica Panamericana