1 Tejido y Estructura Ósea© 2015 Pearson Education, Inc.

2 Introducción al Sistema EsqueletalObjetivos 6-1 Describir las funciones primarias del sistema esqueletal. 6-2 Clasificar los huesos de acuerdo a forma y organización interna, dando ejemplos de cada tipo, y explicar la función de las distintas marcas superficiales. 6-3 Identifica los tipos de células en el hueso y sus funciones. © 2015 Pearson Education, Inc.

3 Introducción al Sistema EsqueletalObjetivos 6-4 Comparar las estructuras y funciones de los huesos compactos y esponjosos 6-5 Comparar los mecanismos de osificación: endocondral e intramebranosa. 6-6 Describir los mecanismo homeostáticos de remodelación 6-7 Discutir efectos del ejercicio, hormonas y nutrición en el desarrollo óseo. © 2015 Pearson Education, Inc.

4 Introducción al Sistema EsqueletalObjetivos 6-8 Explicar el rol del calcio en el sistema esqueletal 6-9 Describir los tipos de fracturas y como sanan. (Asignado) 6-10 Resumir los efectos del envejecimiento en el sistema esqueletal. © 2015 Pearson Education, Inc.

5 Introducción al Sistema EsqueletalEl Sistema Esqueletal incluye: Huesos Axial vs apendicular Cartílagos Articular Hialino Fibroso Ligamentos Tejidos conectivos, otros © 2015 Pearson Education, Inc.

6 6-1 Functiones del Sistema EsqueletalCinco funciones primarias Soporte – armazón, Almacenaje minerales (calcio) Lipidos (médula amarilla) Hematopoyesis (médula roja) Protección Cráneos, torax, pelvis, columna Palancas (fuerzas de movimiento) © 2015 Pearson Education, Inc.

7 6-2 Clasificación de los HuesosHuesos: Clasificados por: Forma Largos, cortos, irregulares Organización tisular interna Compacto esponjoso Marcas superficiales óseas Crestas, líneas, forámenes, © 2015 Pearson Education, Inc.

8 6-2 Clasificación de los HuesosEn base a su forma: seis formas distitnas Suturales Irregulares Cortos Planos Largos Sesamoideos © 2015 Pearson Education, Inc.

9 Figure 6-1 A Classification of Bones by Shape.(a) Sutural Bones (d) Flat Bones Sutural bones, or Wormian bones, are small, flat, oddly shaped bones found between the flat bones of the skull. They range in size from a grain of sand to a quarter. Their borders are like pieces of a jigsaw puzzle. Sutural bone Flat bones have thin, parallel surfaces. Flat bones form the roof of the skull, the sternum (breastbone), the ribs, and scapulae (shoulder blades). They provide protection for underlying soft tissues and offer an extensive surface area for the attachment of skeletal muscles. Sutures Parietal bone Sectional view (b) Irregular Bones (e) Long Bones Irregular bones have complex shapes with short, flat, notched, or ridged surfaces. The vertebrae that form the spinal column, the bones of the pelvis, and several bones in the skull are examples of irregular bones. Long bones are relatively long and slender. They are located in the arm and forearm, thigh and leg, palms, soles, fingers, and toes. The femur, the long bone of the thigh, is the largest and heaviest bone In the body. Vertebra Humerus (c) Short Bones (f) Sesamoid Bones Short bones are boxlike in appearance. Examples of short bones include the carpal bones (wrists) and tarsal bones (ankles). Sesamoid bones are usually small, round, and flat. They develop inside tendons and are most often encountered near joints at the knee, the hands, and the feet. Few individuals have sesamoid bones at every possible location, but everyone has sesamoid patellae (pa-TEL-e; singular, patella, a small shallow dish), or kneecaps. Carpal bones Patella –

10 6-2 Clasificación Suturales Irregulares Peqeuños, irregularesEn las suturas del cráneo, entre huesos planos Irregulares Formas complejos, variables Ejs: vertebras, huesos pélvicos © 2015 Pearson Education, Inc.

11 Figure 6-1a A Classification of Bones by Shape.(a) Sutural Bones Sutural bones, or Wormian bones, are small, flat, oddly shaped bones found between the flat bones of the skull. They range in size from a grain of sand to a quarter. Their borders are like pieces of a jigsaw puzzle. Sutural bone Sutures

12 Figure 6-1b A Classification of Bones by Shape.(b) Irregular Bones Irregular bones have complex shapes with short, flat, notched, or ridged surfaces. The vertebrae that form the spinal column, the bones of the pelvis, and several bones in the skull are examples of irregular bones. Vertebra

13 6-2 Clasificación Cortos Planos Pequeños, gruesosEjs: tobillos y muñeca (tarsos, carpos) Planos Frinos, con superficies paralelas Ejs: en el cráneo, esternón, costillas, escapulas © 2015 Pearson Education, Inc.

14 Figure 6-1c A Classification of Bones by Shape.(c) Short Bones Short bones are boxlike in appearance. Examples of short bones include the carpal bones (wrists) and tarsal bones (ankles). Carpal bones

15 Figure 6-1d A Classification of Bones by Shape.(d) Flat Bones Flat bones have thin, parallel surfaces. Flat bones form the roof of the skull, the sternum (breastbone), the ribs, and scapulae (shoulder blades). They provide protection for underlying soft tissues and offer an extensive surface area for the attachment of skeletal muscles. Parietal bone Sectional view

16 6-2 Classification of BonesLargos Ejs: brazos, piernas, manos, pies, dedos Sesamoideos Planos, pequeños Desarrolla dentro de tendones y articulaciones, rodillas, manos y pies © 2015 Pearson Education, Inc.

17 Figure 6-1e A Classification of Bones by Shape.(e) Long Bones Long bones are relatively long and slender. They are located in the arm and forearm, thigh and leg, palms, soles, fingers, and toes. The femur, the long bone of the thigh, is the largest and heaviest bone In the body. Humerus

18 Figure 6-1f A Classification of Bones by Shape.(f) Sesamoid Bones Sesamoid bones are usually small, round, and flat. They develop inside tendons and are most often encountered near joints at the knee, the hands, and the feet. Few individuals have sesamoid bones at every possible location, but everyone has sesamoid patellae (pa-TEL-e; singular, patella, a small shallow dish), or kneecaps. Patella –

19 6-2 Clasificación Marcas óseas Depresiones y surcosA lo largo de la superficie ósea Elevaciones o proyecciones Donde se anclan los tendones y ligamentos En las articulaciones Tuneles Por donde atraviesan vasos sanguineos y nervios al hueso © 2015 Pearson Education, Inc.

20 Figure 6-2 An Introduction to Bone Markings (Part 1 of 2).Openings Sinus: Chamber within a bone, normally filled with air Elevations and Projections Foramen: Rounded passageway for blood vessels and/or nerves Process: Projection or bump Fissure: Deep furrow, cleft, or slit Ramus: Extension of a bone that forms an angle with the rest of the structure Meatus: Passage or channel, especially the opening of a canal Skull, anterior view Canal: Duct or channel Skull, lateral view

21 Figure 6-2 An Introduction to Bone Markings (Part 2 of 2).Processes formed where tendons or ligaments attach Processes formed where joints (articulations) occur between adjacent bones Trochanter: Large, rough projection Head: Expanded articular end of an epiphysis, often separated from the shaft by a narrower neck (see Figure 6–3a) Crest: Prominent ridge Spine: Pointed process Neck: Narrow connection between the epiphysis And diaphysis (see Figure 6–3a) Head Line: Low ridge Femur Tubercle: Small, rounded projection Pelvis Neck Depressions Facet: Small, flat articular surface Sulcus: Narrow groove Tuberosity: Rough projection Fossa: Shallow depression Humerus Condyle: Smooth, rounded articular process Trochlea: Smooth, grooved articular process shaped like a pulley Condyle

22 6-2 Clasificación Estructura de un hueso largo típico DiáfisisSección media, principal Una pared pesada de hueso compacto o denso Espacio central (cavidad medular, marrow) Epífisis Secciones amplias, ambos extremos, distales Articulación, cartílago articular Principalmente hueso esponjoso (cancellous) Cuvierto con corteza de hueso compacto Metáfisis Zona de transición entre diáfisis y metáfisis © 2015 Pearson Education, Inc.

23 Figure 6-3a Bone Structure.Epiphysis Spongy bone Metaphysis Compact bone Diaphysis (shaft) Medullary cavity Metaphysis Epiphysis a The structure of a representative long bone (the femur) in longitudinal section

24 6-2 Clasificación Estructura de un hueso planoPareciera un sandwich de una capa de hueso esponjoso (diploë, doble-doblez) Entre dos capas de hueso compacto Ej: hueso parietal © 2015 Pearson Education, Inc.

25 Figure 6-3b Bone Structure.Diploe – doble doblez Cortex (compact bone) Diploë (spongy bone) b The structure of a flat bone (the parietal bone)

26 6-3 Tejido Óseo Características del tejido óseoTejido conectivo sólido Denso, soporte Células diferenciadas Matriz sólida de sales de calcio inórganico Depositada alrededor de fibras de colágeno (proteínas) orgánico © 2015 Pearson Education, Inc.

27 6-3 Tejido Óseo Características del Tejido Óseo Matriz Densa de:Sales de Calcio Osteocitos (células óseas) Dentro de lagunas (lacunae) organizadas alrededor de vasos sanguíneos Microcanales (canaliculi) Rutas para el paso de tejido vascular Para intercambio de nutrientes y desechos © 2015 Pearson Education, Inc.

28 6-3 Tejido Óseo Caaracterísticas del Tejido Óseo PeriosteoMembrana de tejido conectivo Consiste de una capa fibrosa externa y una celular interna Cubre la superficie del hueso © 2015 Pearson Education, Inc.

29 6-3 Tejido Óseo Matriz Ósea Minerales Proteínas2/3 de la matriz ósea es Ca3(PO4)2 Reacciona con Ca(OH)2 Forma cristales hydroxiapatitas, Ca10(PO4)6(OH)2 Incorpora otras sales de Calcio y otros iones Proteínas 1/3 de la matriz ósea es de fibras proteicas (colágeno) © 2015 Pearson Education, Inc.

30 6-3 Tejido Óseo Células óseas Componen el 2% de la mása óseaCuatro tipos de células Osteocitos Osteoblastos Osteoprogenitoras Osteoclastos Mucha matriz  Poca celula © 2015 Pearson Education, Inc.

31 Figure 6-4 Types and Location of Bone Cells.Canaliculi Osteocyte Matrix Matrix Osteoid Osteoblast Osteoblast: Immature bone cell that secretes osteoid, the organic component of bone matrix Osteocyte: Mature bone cell that maintains the bone matrix Osteogenic cell Osteoclast Matrix Medullary cavity Medullary cavity Endosteum Osteogenic cell: Stem cell whose divisions produce osteoblasts Osteoclast: Multinucleate cell that secretes acids and enzymes to dissolve bone matrix

32 6-3 Tejido Óseo Osteocitos Maduras Localizadas en lagunasMantenimiento de la matriz ósea Localizadas en lagunas Entre capas de matriz (lamellae, lamelas) Conectadas por extenciones citoplásmicas a través de microcanales en las lamelas G0 Funciones principales Mantenimiento del contenido de la matriz (minerales y proteinas) Reparación de hueso dañado © 2015 Pearson Education, Inc.

33 Figure 6-4 Types of Bone Cells (Part 1 of 4).Canaliculi Osteocyte Matrix Osteocyte: Mature bone cell that maintains the bone matrix

34 6-3 Tejido Óseo Osteoblastos InmadurasSecretan componente de la matriz -(osteogenesis) Osteoide — secretada por osteoblastos No calcificada Eventualmente son rodeados por su propia secreción osteoide y PLT se diferencian a osteocitos © 2015 Pearson Education, Inc.

35 Figure 6-4 Types of Bone Cells (Part 2 of 4).Matrix Osteoid Osteoblast Osteoblast: Immature bone cell that secretes osteoid, the organic component of bone matrix

36 6-3 Tejido Óseo Osteoprogenitoras (osteogénicas) Células madresMesenquimales Por mitosis producen osteoblastos y osteoprogenitoras Localizadas en el endosteo, Capa celular interna del periosteo Asisten en la reparación de tejido óseo ( fracturas) © 2015 Pearson Education, Inc.

37 Figure 6-4 Types of Bone Cells (Part 3 of 4).Osteogenic cell Medullary cavity Endosteum Osteogenic cell: Stem cell whose divisions produce osteoblasts

38 6-3 Tejido Óseo Osteoclastos Secretan ácidos y proteasasMultinucleadas y grandes Disuelven matriz ósea y liberan los minerales almacenados (osteólisis) Derivadas de células madres que diferencian en macrófagos © 2015 Pearson Education, Inc.

39 Figure 6-4 Types of Bone Cells (Part 4 of 4).Osteoclast Matrix Medullary cavity Osteoclast: Multinucleate cell that secretes acids and enzymes to dissolve bone matrix

40 Figure 6-4 Types and Location of Bone Cells.Canaliculi Osteocyte Matrix Matrix Osteoid Osteoblast Osteoblast: Immature bone cell that secretes osteoid, the organic component of bone matrix Osteocyte: Mature bone cell that maintains the bone matrix Osteogenic cell Osteoclast Matrix Medullary cavity Medullary cavity Endosteum Osteogenic cell: Stem cell whose divisions produce osteoblasts Osteoclast: Multinucleate cell that secretes acids and enzymes to dissolve bone matrix

41 6-3 Tejido Óseo HomeostasisOsteogénesis y Osteólisis deben estar en balance Osteoblastos vs osteoclastos Mas desgaste que síntesis  huesos débiles El ejercicio en particular con pesas causa que los osteoblastos fabriquen mas hueso Astronautas? Fracturas  Inmobilización por Yeso  Objetivos © 2015 Pearson Education, Inc.

42 6-4 Hueso Compacto y Hueso EsponjosoEstructura del Hueso Compacto Osteón: unidad básica estructural Osteocitos arreglados en lamellas concéntricas canal central, vascularización Paralelos a la superficie canales perforantes Perpendiculares a los centrales Vascularizar el hueso y la médula © 2015 Pearson Education, Inc.

43 Figure 6-5a The Histology of Compact Bone.Central canal Canaliculi Concentric lamellae Osteon Lacunae Osteon LM × 343 a A thin section through compact bone. By this procedure the intact matrix making up the lamellae appear white, and the central canal, lacunae, and canaliculi appear black due to the presence of bone dust.

44 Figure 6-5b The Histology of Compact Bone.Osteon Lacunae Central canals Lamellae Osteons SEM × 182 b Several osteons in compact bone.

45 Figure 6-6a The Structure of Compact Bone (Part 1 of 2).Venule Circumferential lamellae Capillary Osteons Periosteum Perforating fibers Interstitial lamellae Concentric lamellae Trabeculae of spongy bone (see Fig. 6–7) Vein Artery Arteriole Central canal Perforating canal a The organization of osteons and lamellae in compact bone

46 Figure 6-6a The Structure of Compact Bone (Part 2 of 2).Central canal Concentric lamellae Endosteum a The organization of osteons and lamellae in compact bone

47 Figure 6-6b The Structure of Compact Bone.Collagen fiber orientation Fibras de colageno – analogas a varillas en el cemento – refuerzan Femur puede aguantar mas de 10 veces el peso del cuerpo b The orientation of collagen fibers in adjacent lamellae

48 6-4 Hueso Compacto y Hueso EsponjosoEstructura del Hueso Esponjoso No hay osteones, si lamelas Matriz en forma de red abierta compuesta de trabéculas Trabéculas no vascularizadas Médula ósea roja - llena el espacio entre trabéculas Vascularización: nutrientes a los osteocitos hematopoyesis Médula ósea amarilla – tejido adiposo En algunos huesos, reserva energética  vertebrae, hips, breastbone, ribs, and skull and at the ends of the long bones of the arm and leg; © 2015 Pearson Education, Inc.

49 Figure 6-7 The Structure of Spongy Bone. vertebrae, hips, breastbone, ribs, and skull and at the ends of the long bones of the arm and leg; Trabeculae of spongy bone Canaliculi opening on surface Endosteum Lamellae

50 6-4 Hueso Compacto y Hueso EsponjosoHueso esponjoso y compacto trabajan juntos Interacción entre tejido compacto y esponjoso El fémur transfiere el peso desde la articulación de la cadera hasta la articulación de la rodilla Tejido esponjoso (epífisis proximal) recibe fuerza multidireccional y la pasa al compacto (diáfisis) unidireccional y esta a esponjoso (epífisis distal) multidireccional Tensión en la diáfisis lateral Compresión en la diáfisis medial © 2015 Pearson Education, Inc.

51 Figure 6-8 The Distribution of Forces on a Long Bone.Body weight (applied force) Tension on lateral side of shaft Compression on medial side of shaft

52 6-4 Hueso Compacto y Hueso EsponjosoHueso compacto cubierto por membranas. Periostio: externa Cubre el hueso, excepto la porción dentro de la cápsula articular Capa fibrosa – ruta vascular y nerviosa Capa celular – ayuda en reparación y crecimiento Fibras Perforantes: fibras de colágeno del periostio Conectan con fibras del hueso, tendón, ligamentos Las fibras de colageno en el hueso son extremadametne fuertes Resisten mas que las de tendones o ligamentos en el mismo hueso © 2015 Pearson Education, Inc.

53 6-4 Hueso Compacto y Hueso EsponjosoFunciones del Periosteo – tejido conectivo denso, fibroso Aislar tejidos adyacentes Ruta para vascularización e inervación Crecimiento, reparación © 2015 Pearson Education, Inc.

54 Figure 6-9a The Periosteum and Endosteum.Circumferential lamellae Periosteum Fibrous layer Cellular layer Canaliculi Osteocyte in lacuna Perforating fibers a The periosteum contains outer (fibrous) and inner (cellular) layers. Collagen fibers of the periosteum are continuous with those of the bone, adjacent joint capsules, and attached tendons and ligaments.

55 6-4 Hueso Compacto y Hueso EsponjosoHueso compacto esta cubierto por membranas Endostio- interno Capa celular Recubre la cavidad medular Trabeculas en esponjoso/canal central en compacto Contiene osteoblastos, osteoprogenitoras y oscteoclastos Crecimiento, reparación y remodelación © 2015 Pearson Education, Inc.

56 Figure 6-9b The Periosteum and Endosteum.Osteoclast Bone matrix Osteocyte Osteogenic cell Osteoid Osteoblast b The endosteum is an incomplete cellular layer containing osteoblasts, osteogenic cells, and osteoclasts.

57 Resumen Aspecto Compacto Esponjoso Estructural Femur Fuerzas FunciónEjemplos Le dan a examinar una laminilla con tejido óseo. Objerva lámelas pero no organizadas y con espacios abiertos. La muestra probablemente fue tomada de: Diáfisis Epífisis Objetivos

58 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoHuesos crecen hasta los 25 años Osteogénesis Formación de hueso Mesodermo Mesénquima embrionaria Osificación Reemplazo de otros tejidos por hueso Directo o indirecto Calcificación? © 2015 Pearson Education, Inc.

59 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoDesarrollo dle tejido óseo Calcificación El proceso de depositar sales de calcio Puede ser osificación y puede ser ectópico Osificación Dos procesos principales Endocondral Intramembranosa © 2015 Pearson Education, Inc.

60 6-5 Crecimiento y Desarrollo del Hueso1 As the cartilage enlarges, chondrocytes near the center of the shaft increases greatly in size. The matrix is reduced to a series of small struts that soon begin to calcify. The enlarged chondrocytes then die and disintegrate, leaving cavities within the cartilage. Osificación Endocondral Osificación de huesos a partir de cartílago hialino La mayoría de los huesos El proceso se divide en 7 pasos Condrocitos – hipertrofia Matriz – Calcifica Condrocitos mueren Cavidad Enlarging chondrocytes within calcifying matrix Hyaline cartilage Disintegrating chondrocytes of the cartilage model © 2015 Pearson Education, Inc.

61 Figure 6-11 Endochondral Ossification (Part 5 of 11).2 3 Blood vessels grow around the edges of the cartilage, and the cells of the perichondrium convert to osteoblasts. The shaft of the cartilage then becomes ensheathed in a superficial layer of bone. Blood vessels penetrate the cartilage and invade the central region. Fibroblasts migrating with the blood vessels differentiate into osteoblasts and begin producing spongy bone at a primary ossification center. Bone formation then spreads along the shaft toward both ends of the former cartilage model. Vascularización en los bordes Condrocitos de pericondrio a osteoblastos Invasion vascular del centro Fibroblastos llegan Diferencian a osteoblastos Centro primario de osificacion Formación osea se extiende de diafisis a epifisis Perichondrium Epiphysis Bone collar Medullary cavity Primary ossification center Diaphysis Blood vessel Superficial bone Spongy bone Periosteum formed from perichondrium

62 Figure 6-11 Endochondral Ossification (Part 8 of 11).4 5 Remodeling occurs as growth continues, creating a medullary cavity. The osseous tissue of the shaft becomes thicker, and the cartilage near each epiphysis is replaced by shafts of bone. Further growth involves increases in length and diameter. Capillaries and osteoblasts migrate into the epiphyses, creating secondary ossification centers. Remodelación crea cavidad medular Expansión D a E continua Hueso engrosa y endurece Osificacion secundaria Vascularizacion, fibroblastos y osteoblastos migran a epifisis Hyaline cartilage Epiphysis Metaphysis Periosteum Medullary cavity Compact bone Metaphysis Secondary ossification center

63 Figure 6-11 Endochondral Ossification (Part 10 of 11).7 The epiphyses eventually become filled with spongy bone. The metaphysis, a relatively narrow cartilaginous region called the epiphyseal cartilage, or epiphyseal plate, now separates the epiphysis from the diaphysis. On the shaft side of the metaphysis, osteoblasts continuously invade the cartilage and replace it with bone. New cartilage is produced at the same rate on the epiphyseal side. Epifisis esponjosas Metafisis Cartilago epifisial Placa epifisial Lado de la D Osteoblastos invaden al cartilago Lado E Se produce nuevo cartilago Zonas Condrocitos Condroblastos Osteoblastos Articular cartilage Spongy bone Epiphyseal cartilage Diaphysis Within the epiphyseal cartilage, the chondrocytes are organized into zones. Chondrocytes at the epiphyseal side of the cartilage continue to divide and enlarge. Chondrocytes degenerate at the diaphyseal side. Osteoblasts migrate upward from the diaphysis and cartilage is gradually replaced by bone.

64 Figure 6-11 Endochondral Ossification (Part 10 of 11).7 At puberty, the rate of epiphyseal cartilage production slows and the rate of osteoblast activity accelerates. As a result, the epiphyseal cartilage gets narrower and narrower, until it ultimately disappears. This event is called epiphyseal closure. The former location of the epiphyseal cartilage becomes a distinct epiphy- seal line that remains after epiphy- seal growth has ended. Pubertad Produccion de cartilago decae Produccion de Hueso aumenta Se reduce cartilago epifisial Cierre epifisial Linea Epifisial Articular cartilage Epiphyseal line Spongy bone Medullary cavity A thin cap of the original cartilage model remains exposed to the joint cavity as the articular cartilage. This cartilage prevents damaging the joint from bone-to-bone contact.

65 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoCrecimiento Aposicional El hueso compacto: Se pone mas grueso Se fortalece los huesos largos Capas de lamelas circunferenciales © 2015 Pearson Education, Inc.

66 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoLíneas epifisiarias Se forma cuando el hueso largo deja de crecer Luego de pubertad Desaparece el cartílago epificial Visible en imágenes de Rayos X Huesos Maduros Según un hueso largo madura Osteoclastos: aumentan volumen de la cavidad medular Osteones se forman alrededor de vasos sanguíneos © 2015 Pearson Education, Inc.

67 Figure 6-10a Bone Growth at an Epiphyseal Cartilage.An x-ray of growing epiphyseal cartilages (arrows)

68 Figure 6-10b Bone Growth at an Epiphyseal Cartilage.Epiphyseal lines in an adult (arrows)

69 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoOsificación Intramembranosa Osificación dermal Ocurre en la dermis Produce huesos dermales mandíbula (lower jaw) clavícula (collarbone) Se divide en 5 etapas principales © 2015 Pearson Education, Inc.

70 Figure 6-12 Intramembranous Ossification (Part 1 of 5).Parietal bone 1 Mesenchymal cells cluster together, differentiate into osteoblasts, and start to secrete the organic components of the matrix. The resulting osteoid then becomes mineralized with calcium salts forming bone matrix. Frontal bone Bone matrix Osteoid Occipital bone Mesenchymal cell Ossification center Blood vessel Osteoblast Mandible Intramembranous ossification starts about the eighth week of embryonic development. This type of ossification occurs in the deeper layers of the dermis, forming dermal bones. Mesenquimales  osteoblastos osteogénesis

71 Figure 6-12 Intramembranous Ossification (Part 2 of 5).As ossification proceeds, some osteoblasts are trapped inside bony pockets where they differentiate into osteo- cytes. The developing bone grows outward from the ossification center in small struts called spicules. Spicules Osteocyte Osteoblastos  osteocitos espiculas

72 Figure 6-12 Intramembranous Ossification (Part 3 of 5).Blood vessels begin to branch within the region and grow between the spicules. The rate of bone growth accelerates with oxygen and a reliable supply of nutrients. As spicules interconnect, they trap blood vessels within the bone. Blood vessel trapped within bone matrix Vascularización  acelera  fusion de espiculas

73 Figure 6-12 Intramembranous Ossification (Part 4 of 5).Continued deposition of bone by osteoblasts located close to blood vessels results in a plate of spongy bone with blood vessels weaving throughout. Placa de hueso esponjoso  vasos sanguineos en el interior

74 Figure 6-12 Intramembranous Ossification (Part 5 of 5).Subsequent remodeling around blood vessels produces osteons typical of compact bone. Osteoblasts on the bone surface along with connective tissue around the bone become the periosteum. Fibrous periosteum Blood vessels trapped within bone matrix Areas of spongy bone are remodeled forming the diploë and a thin covering of compact (cortical) bone. Cellular periosteum Remodelacion  Osteones Periostio

75 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoVascularización del Hueso Vena y arteria nutriente Par de vasos sanguíneos grandes Entran a la diáfisis a traves del forámen nutriente Huesos grandes tienen mas de un par (femur) Vasos metafiseales Suplen de sangre al cartílago epifiseal Donde ocurre el crecimiento del hueso Vasos periosteales Sangre a osteones superficiales Centros de osificación secundaria © 2015 Pearson Education, Inc.

76 Figure 6-13 The Blood Supply to a Mature Bone.Vessels in Bone Articular cartilage Epiphyseal artery and vein Metaphyseal artery and vein Branches of nutrient artery and vein Periosteum Compact bone Nutrient artery and vein Medullary cavity Periosteal arteries and veins Nutrient foramen Periosteum Connections to superficial osteons Metaphysis Metaphyseal artery and vein Epiphyseal line

77 6-5 Crecimiento y Desarrollo del HuesoNervios y Linfa El periosteo contiene Redes de vasos linfaticos Nervios sensoriales (aferentes) Objetivos © 2015 Pearson Education, Inc.

78 6-6 Remodelación El esqueleto adulto Se mantiene a sí mismoReemplaza las reservas minerales Recicla y renueva la matriz ósea Incluye: osteocitos, osteoblastos y osteoclastos Proceso dinámico y contínuo Razón de reposición varia Si el depósito > remoción: fortalecimiento Si remoción > depósito : debilitamiento Objetivos © 2015 Pearson Education, Inc.

79 6-7 Ejercicios, Hormonas y NutriciónEfectos del Ejercicio en el hueso El reciclaje mineral permite a los huesos adaptarse al estrés Huesos sometidos a mucho estrés se hacen mas gruesos y PLT fuertes Degeneración ósea El tejido óseo se degenera répidamente En algunas semanas de inactividad se puede perder hasta 1/3 de la masa ósea Dinamismo  adaptacion © 2015 Pearson Education, Inc.

80 6-7 Ejercicios, Hormonas y NutriciónEl crecimiento normal y el mantenimiento depende de factores Nutricionales y Hormonales Una fuente dietética de sales de calcio y fosfato Trazas de Magnesio, fluoruro, hierro y manganeso © 2015 Pearson Education, Inc.

81 6-7 Ejercicios, Hormonas y NutriciónCrecimiento Normal y mantenimiento del hueso depende de factores Nutricionales y Hormonales Vitamina C : para la síntesis de colágeno la diferenciación a osteoblastos Vitamina A : estimula la actividad de osteoblastos Vitaminas K y B12 : ayudan en la síntesis de proteínas © 2015 Pearson Education, Inc.

82 6-7 Ejercicios, Hormonas y NutriciónCrecimiento Normal y mantenimiento del hueso depende de factores Nutricionales y Hormonales Calcitriol Hormona Origen renal Absorción de calcio y fosforo en el tracto GI Su síntesis requiere vitamina D3 (colecalciferol) Integración  Integumentario renal --? © 2015 Pearson Education, Inc.

83 6-7 Ejercicios, Hormonas y NutriciónCrecimiento Normal y mantenimiento del hueso depende de factores Nutricionales y Hormonales Hormona del crecimiento y tiroxina: Estimulan el crecimiento del hueso Estrógenos y andrógenos : estimulan los osteoblastos Osteopenia, osteoporosis Calcitonina y paratiroidea: regulan los niveles de Ca+2 y PO4 en sangre © 2015 Pearson Education, Inc.

84 Table 6-1 Hormones Involved in Bone Growth and Maintenance.

85 Repaso Como compara el cuerpo de un atleta maratonista con el de un fisiculturista? Pubertad en varones, a los años…si un niño entra a la pubertad a los 15-18, su estatura será? Mas Menos Igual que el promedio Astronautas por 1 año en la Estación Espacial Internacional? Objetivos

86 6-8 Homeostasis de CalcioEl esqueleto como reserva de calcio Huesos almacenan Calcio y otros minerales Calcio es el mineral mas abundante Calcio vital para: Membranas – potencial de membrana Neuronas - liberación de NT Células musculares – contracción sarcómero Cardiacas © 2015 Pearson Education, Inc.

87 Figure 6-14 A Chemical Analysis of Bone.Composition of Bone Bone Contains Calcium 39% 99% of the body’s Calcium Potassium 0.2% 4% of the body’s Potassium Sodium 0.7% 35% of the body’s Sodium Magnesium 0.5% 50% of the body’s Magnesium Organic compounds (mostly collagen) 33% Carbonate 9.8% 80% of the body’s Carbonate Phosphate 17% 99% of the body’s Phosphate Total inorganic 67% components Importancia del hueso de acuerdo a su analisis quimico Entre 2-4 libras del cuerpo es calcio [Ca+2] aumenta en un 30%  neuronas no responden [Ca+2] disminuye en un 30%  neuronas sobreraccionan [Ca+2] disminuye en un 50%  muerte [Ca+2]10% fluctuación diaria

88 6-8 Homeostasis de CalcioRegulación del Calcio En los fluidos corporales Debe ser estrictamente regulado Homeostasis mantenida por: Calcitonina y Hormona Paratiroidea (PTH) Controlan almacenamiento, absorción y excreción de Calcio © 2015 Pearson Education, Inc.

89 6-8 Homeostasis de CalcioCalcitonina y Hormona Paratiroidea: Afectan: Huesos  donde se almacena el Calcio Tracto digestivo  donde el Calcio se absorbe Riñones  donde el Calcio es excretado o reabsorbido © 2015 Pearson Education, Inc.

90 6-8 Homeostasis de CalcioHormona Paratiroidea (PTH) Glándulas Paratiroides – cuello Aumenta niveles de Calcio en sangre: Estimula osteoclastos via osteoblastos y RANKL Estimula la absorción de Calcio en el tracto GI Reduce la excreción renal de Calcio Calcitonina Secretada por las células C (parafoliculares) de las Tiroides Reduce niveles de calcio : Inhibiendo actividad de osteoclastos Aumentando la excreción renal de Calcio PTH  osteoblastos  liveran RANKL  preosteoclastos en osteoclastos degradacion RANK – receptor activator for nuclear factos kß © 2015 Pearson Education, Inc.

91 Low Calcium Ion Levels in Blood Calcium absorbed quicklyFigure 6-15a Factors That Alter the Concentration of Calcium Ions in Blood. a Factors That Increase Blood Calcium Levels These responses are triggered when blood calcium ion concentrations decrease below 8.5 mg/dL. Low Calcium Ion Levels in Blood (below 8.5 mg/dL) Parathyroid Gland Response Low calcium levels cause the parathyroid glands to secrete parathyroid hormone (PTH). PTH Bone Response Intestinal Response Kidney Response Osteoclasts stimulated to release stored calcium ions from bone Rate of intestinal absorption of calcium increases Kidneys retain calcium ions Osteoclast more Bone calcitriol PTH  osteoblastos  liveran RANKL  preosteoclastos en osteoclastos degradacion RANK – receptor activator for nuclear factos kß Calcium released Calcium absorbed quickly Calcium conserved Decreased calcium loss in urine Ca2+ levels in blood increase

92 High Calcium Ion Levels in Blood Calcium absorbed slowlyFigure 6-15b Factors That Alter the Concentration of Calcium Ions in Blood. b Factors That Decrease Blood Calcium Levels These responses are triggered when blood calcium ion concentrations increase above 11 mg/dL. High Calcium Ion Levels in Blood (above 11 mg/dL) Thyroid Gland Response Parafollicular cells (C cells) in the thyroid gland secrete calcitonin. Calcitonin Bone Response Intestinal Response Kidney Response Osteoclasts inhibited while osteoblasts continue to lock calcium ions in bone matrix Rate of intestinal absorption of calcium decreases Kidneys allow calcium loss less Bone calcitriol Calcium absorbed slowly Calcium excreted Calcium stored Increased calcium loss in urine Ca2+ levels in blood decrease

93 Control Hormonal Efectos Calcitonina PTH Señal? Hiper [Ca+2]Hipo [Ca+2] Absorción GI disminuye aumenta via calcitriol Osteoclastos inhibe activa via RANKL Excreción renal aumenta Calcemia Osteoblastos NA RANKL Tumores? PTH  osteoblastos  liveran RANKL  preosteoclastos en osteoclastos degradacion RANK – receptor activator for nuclear factos kß Objetivos

94 6-9 Fracturas - AsignadasGrietas o roturas en los huesos Causadas por estrés físico Reparadas en cuatro pasos Sangrado Células de endosteo y periosteo Osteoblastos Osteoblastos y osteocitos: remodelación de la zona en un año © 2015 Pearson Education, Inc.

95 6-9 Fracturas Asignadas Sangrado Endosteo y PeriosteoProduce el coágulo (hematoma) Establece la red de fibras Muerte de células óseas en el área Endosteo y Periosteo Células se dividen y migran hacia la zona de fractura Se forma el callo para estabilizar la rotura Callo externo- cartílago, rodea la rotura Callo interno- rodea la cavidad medular © 2015 Pearson Education, Inc.

96 6-9 Fracturas Asignadas OsteoblastosReemplazan el cartílago central del callo externo Hueso esponjoso Osteoblastos y osteocitos remodelan la fractura Reducen los callos © 2015 Pearson Education, Inc.

97 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 1 of 17).Transverse fracture Compression fracture Spiral fracture Displaced fracture

98 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 2 of 17).Epiphyseal fracture Greenstick fracture Comminuted fracture

99 6-9 Fracturas Asignadas Tipos principales Transversal DesplazadaCompresión Espiral Epifisial Conminuta Tallo verde Colles Pott’s © 2015 Pearson Education, Inc.

100 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 3 of 17).Transverse fracture Spiral fracture Displaced fracture Compression fracture Epiphyseal fracture Comminuted fracture Pott’s fracture Greenstick fracture Colles fracture

101 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 4 of 17).Transverse fracture

102 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 5 of 17).Displaced fracture

103 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 6 of 17).Compression fracture

104 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 7 of 17).Spiral fracture

105 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 8 of 17).Epiphyseal fracture

106 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 9 of 17).Comminuted fracture

107 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 10 of 17).Greenstick fracture

108 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 11 of 17).Colles fracture

109 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 12 of 17).Pott’s fracture

110 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 13 of 17).Spongy bone of internal callus Cartilage of external callus Fracture hematoma External callus Spongy bone of external callus Dead bone Bone fragments Periosteum Internal callus External callus 1 Fracture hematoma formation. 2 Callus formation. 3 Spongy bone formation. 4 Compact bone formation.

111 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 14 of 17).hematoma Dead bone Bone fragments 1 Fracture hematoma formation.

112 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 15 of 17).Spongy bone of internal callus Cartilage of external callus Spongy bone of external callus Periosteum 2 Callus formation.

113 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 16 of 17).Internal callus External callus Spongy bone formation. 3

114 Figure 6-16 Types of Fractures and Steps in Repair (Part 17 of 17).External callus 4 Compact bone formation. Objetivos

115 6-10 Efectos del envejecimientoCambios relacionados con la edad Fcn de osteoblastos disminuye… osteoclastos no…. Huesos mas finos y PLT mas débiles Osteopenia :comienza a los 30 a 40 años Vs Osteoporosis – función comprometida Pérdida ósea por década: Mujer 8% Hombre 3% Lo mas afectado: Epífisis  extremidades frágiles Vértebras  reducción de estatura Maxilares  pérdida dientes © 2015 Pearson Education, Inc.

116 6-10 Efectos del EnvejecimientoOsteoporosis Pérdida severa de hueso Compromete la función normal Al pasar los 45 29 % de las mujeres 18 % de los hombres © 2015 Pearson Education, Inc.

117 Figure 6-17 The Effects of Osteoporosis on Spongy Bone.Normal spongy bone SEM × 25 Spongy bone in osteoporosis SEM × 21

118 6-10 Efectos del EnvejecimientoHormonas y pérdida ósea Estrogenos y androgenos ayudan en el mantenimiento de la masa ósea Menopausia acelera la perdida ósea en mujeres Cancer y pérdida ósea Tejidos cancerosos producen “osteoclast- activating factor” Estimula los osteoclastos Resulta en osteoporosis severa. © 2015 Pearson Education, Inc.

119 Repasar Funciones Clasificación de Huesos Histología OsificaciónCélulas Tejidos Osificación Ejercicios, Hormonas, Nutrición Calcio Fracturas Envejecimiento – osteopenia, osteoporosis © 2015 Pearson Education, Inc.