Aparato locomotor

El aparato locomotor permite al ser humano o a los animales en general interactuar con el medio que le rodea mediante el movimiento o locomoción.

Se fundamenta en tres elementos:

• Huesos
• Articulaciones
• Músculos

El sistema locomotor no es independiente ni autónomo, pues es un conjunto integrado con diversos sistemas, por ejemplo, con el sistema nervioso para la generación y modulación de las órdenes motoras. Este sistema está formado por las estructuras encargadas de sostener y originar los movimientos del cuerpo y lo constituyen dos sistemas.

1. Sistema óseo: Es el elemento pasivo, está formado por los huesos, los cartílagos y los ligamentos articulares.
2. Sistema muscular: Formado por los músculos los cuales se unen a los huesos y por lo tanto al contraerse provocan el movimiento del cuerpo.

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Los huesos

El hueso es un tejido blando, frágil,blanco y no resistente que forma parte del esqueleto de los vertebrados. Está compuesto principalmente por tejido óseo, un tipo especializado de tejido conectivo constituido por células, y componentes extracelulares calcificados.

Composicion de los huesos

Su composición química es de un 25% de agua, 45% de minerales como fosfato y carbonato de calcio y 30% de materia orgánica, principalmente colágeno. Lo que hace que aproximadamente un 65% de su peso sea inorgánico y tan sólo un 35% orgánico.

Pero los minerales de los huesos no permanecen fijos sino que son constantemente intercambiados y reemplazados. Su formación y mantenimiento está regulada por las hormonas y los alimentos ingeridos, que aportan vitaminas de vital importancia para su correcto funcionamiento.

Función

Es un tejido, resistente a los golpes, presiones y tracciones pero también elástico, los huesos proporcionan ingersión en los músculos protegen órganos vitales como el corazón, pulmones, cerebro, etc., asimismo permite el movimiento en partes del cuerpo para la realización de trabajo, movimiento de traslado, sostén, equilibrio o actividades estableciendo así el desplazamiento del individuo. Forma el aparato locomotor originando la estructura ósea o esqueleto y está revestido por músculos dependiendo de su ubicación. Es también un depósito de calcio movilizable, órgano hematopoyetico (alberga a la médula ósea: formador de los componentes celulares de la sangre).

Tipos de huesos

Se diferencian macroscópicamente en huesos planos,largos y cortos, y microscópicamente en huesos compactos y esponjosos.

Compacto

Forma la diáfisis (la porción alargada de los huesos largos que queda en el medio de las epífisis o porciones distales de los mismos). Aparecen como una masa sólida y continua que solo se ve su estructura al microscopio óptico. Su matriz ósea mineralizada esta depositada en laminillas, entre estas se ubican las lagunas con los osteocitos, desde cada una se irradian canalículos (conductillos muy delgados), ramificados que las comunican y permiten la nutrición de los osteocitos (recordemos que esto es importante ya que los osteocitos se encuentran rodeados de matriz mineralizada que no permite la difusión de nutrientes al osteocito). Las laminillas se disponen de 3 formas:

1. Concéntricamente alrededor de un canal longitudinal vascular (llamado conducto de Havers), que contiene capilares, vénulas postcapilares y a veces arteriolas, formando estructuras cilíndricas llamadas osteomas o sistemas haversianos visibles al microscopio óptico.
2. Entre las osteomas se disponen de forma angular formando los sistemas intersticiales separados de las osteomas por las llamadas líneas de cemento (capa de matriz ósea pobres en fibras colágeno que no son atravesados por estos canalículos, o sea que no poseen elementos vasculares; todo esto es observable al microscopio óptico).
3. Por debajo del periostio sobre su superficie interna, y por debajo del endosito se ubican alrededor de la circunferencia del tallo de forma extendida las laminillas circunferenciales externas e internas (paralelas a la superficie).

Los canales haversianos comunican entre si con la superficie o la cavidad medular por canales transversales u oblicuos llamados canales de Volkman que poseen vasos que vienen del periostio y del endosito más grandes que los de las osteomas que comunican entre ellas. Al microscopio óptico es difícil reconocerlos porque no se encuentran rodeados de laminas concéntricas.

Esponjoso o reticulado

Posee una red de espículas ramificadas o trabéculas que limitan espacios ocupados por médula ósea. Se ubica en el interior de las epífisis de los huesos largos y huesos planos del cráneo (en el diploe, lo que queda entre las tablas internas y externas).

Tejido óseo

Sustancia Fundamental. Compone 10% de la matriz orgánica, posee una concentración menor de glucosaminoglucanos (GAG), que el cartílago (ácido hialurónico, condroitín sulfato, queratán sulfato), es una matriz acidofila (en parte debido al colágeno). Posee proteínas exclusivas del hueso como la osteocalcina unida a la hidroxipatita. La osteopontina también unida a la hidroxipatita es similar a la fibronectina. Colágeno. Es el 90% de la matriz orgánica, de tipo 1, posee muchos enlaces intermoleculares, insoluble en disolvente y mayor hidroxilación de las lisinas.

Sustancia inorgánica. Fosfato cálcico presente en forma de cristales de hidroxiapatita que aparecen a intervalos regulados de 60 nm a 70 nm a lo largo de las fibras. También posee citrato, bicarbonato, floruro, magnesio y Ion sodio. El hueso además posee afinidad por sustancias radioactivas que destruyen sus componentes.

Células del hueso

En el tejido óseo maduro y en desarrollo, se pueden diferenciar cuatro tipos de células: osteoprogenitoras, osteoblastos, osteocitos y osteoclastos.

Los tres primeros tipos son estadios funcionales de un único tipo celular. El proceso reversible de cambio de una modalidad funcional a otra se conoce como modulación celular. Los osteoclastos tienen un origen hematopoyético compartido con el linaje mononuclear-fagocítico. El estadio mitótico de los tres primeros tipos celulares solo se observa en el estadio de célula osteoprogenitora.

Células osteoprogenitoras. Células relativamente indiferenciadas con poder de diferenciarse a condroblastos o osteoblastos. Son similares a los fibroblastos.

Osteoblastos. Formadores de matriz ósea. Se comunican entre ellas por uniones tipo GAP. Cuando quedan envueltas por la matriz ósea es cuando se transforman en un estadio no activo, el osteocito. Producen factores de crecimiento que causan efectos autócrinos y parácrinos sobre el crecimiento óseo. Poseen receptores de hormonas, vitaminas y citocinas. Participan en la reabsorción ósea secretando sustancias que eliminan la osteoide (fina capa de matriz NO mineralizada), exponiendo la matriz ósea para el ataque de los osteoclastos. La hormona paratiroidea incrementa la reabsorción ósea, en respuesta a ella los osteoblastos secretan un factor estimulante de los osteoclastos. También secretan procolagenasa y activador del plasminógeno que se transforman en enzimas que degradan el osteoide, por lo que el efecto de la hormona sobre la reabsorción es mayoritariamente indirecto.

Osteocitos. Se encuentran en hueso completamente formado ya que residen en lagunas en el interior de la matriz ósea mineralizada. Su forma se adapta al de la laguna y emiten prolongaciones largas que se extienden por los canalículos de la matriz ósea y esto los pone en contacto con otros osteocitos. En esas zonas de contacto las membranas forman un nexo que permite el intercambio de iones, moléculas pequeñas y hormonas. Son similares a los osteoblastos, pero menos activos y por lo tanto su retículo endoplasmático y aparato de Golgi esta menos desarrollado. Su función es seguir sintetizando los componentes necesarios para el mantenimiento de la matriz que los rodea. Se discute si se pueden transformar en osteoblastos activos.

Osteoclastos. Tienen como función la reabsorción ósea. Por su origen hematopoyético, son entendidos como "macrófagos del hueso". Ubicados en las lagunas de Howship pueden llegar a ser células gigantes (hasta 150 micrómetros de diámetro), con varios núcleos. Se encuentran polarizados con los núcleos cerca de su superficie lisa mientras que la superficie adyacente al hueso presenta prolongaciones muy apretadas como una hoja delimitadas por profundos pliegues (se le llama borde en cepillo o borde plegado). Abundantes mitocondrias en el borde plegado, también en esta región hay lisosomas y vacuolas. Alrededor del borde plegado la membrana se une al hueso por filamentos de actina (zona de sellado donde el osteoclasto lleva a cabo su función de reabsorción). En este sitio de sellado el osteoclasto bombea protones que baja el pH (acidifica el medio), para disolver el material óseo. El interior ácido del compartimiento favorece la liberación de hidrolasas ácidas lisosomales y proteasas (por el aparato de Golgi, retículo endoplasmático y vesículas del borde), que eliminan las sales de calcio y degradan el colágeno y componentes orgánicos de la matriz ósea.

Formación del tejido óseo (proceso de Osificación)

El hueso se forma por sustitución de un tejido conjuntivo preexistente (el cartílago). Dos tipos de osificación: intramembranosa (o directa) y endocondral (o indirecta).

Osificación intramembranosa (o directa).

Tiene lugar directamente en el tejido conjuntivo. Por este proceso se forman los huesos planos de la bóveda del cráneo: hueso frontal, hueso occipital, hueso parietal y hueso temporal. El mensénquima se condensa en conjuntivo vascularizado en el cuál las células están unidas por largas prolongaciones y en los espacios intercelulares se depositan haces de colágeno orientados al azar que quedan incluidos en la matriz (gel poco denso). La primera señal de formación ósea es la aparición de bandas de matriz eosinófila más densas que se depositan equidistantemente de los vasos sanguíneos que forman la red. Las células se agrandan y se reúnen sobre las trabéculas, adquieren forma cuboidea o cilíndrica y permanecen unidas por prolongaciones cortas, se hacen más basófilas transformándose en osteoblastos que depositan matriz osteoide no calcificada. Las trabéculas se hacen más gruesas, se secreta colágeno que forma fibras orientadas al azar formando hueso reticular (colágeno corre en todas las direcciones). Se depositan sales de calcio sobre la matriz (calcificación). Debido al engrosamiento trabecular los osteoblastos quedan atrapados en lagunas y se convierten en osteocitos que se conectan con los osteoblastos de la superficie por medio de los canalículos. El número de osteoblastos se mantiene por la diferenciación de células primitivas del tejido conjuntivo laxo. En las áreas de esponjosa que debe convertirse en hueso compacto las trabéculas siguen engrosándose hasta que desaparecen los espacios que rodean los vasos sanguíneos. Las fibras de colágeno se vuelven mas ordenadas y llegan a parecerse al hueso laminar pero no lo son. Donde persiste el esponjoso termina el engrosamiento trabecular y el tejido vascular interpuestos se transforma en tejido hematopoyético. El tejido conjuntivo se transforma en el periostio. Los osteoblastos superficiales se transforman en células de aspecto fibroblástico que persisten como elementos osteoprogenitores en reposo ubicados en el endosito o el periostio pudiéndose transformar de vuelta en osteoblastos si son provocados.

Osificación endocondral (o indirecta).

Alteraciones de los huesos

Una de las afecciones óseas más comunes es la fractura. Estas se resuelven por procesos naturales, tras la alineación e inmovilización de las huesos afectados. En el proceso de cura, los vasos sanguíneos dañados desarrollan una especie de hematoma óseo que servirá como adhesivo, posteriormente se irá formando un tejido fibroso o conjuntivo compuesto por células llamadas osteoblastos, las cuales crearán un callo óseo que unirá las partes separadas. Sin embargo, la falta de tratamiento o inmovilización puede ocasionar un crecimiento anómalo. Los métodos para acelerar la recuperación de un hueso incluyen la estimulación eléctrica, ultrasonido, injertos óseos y sustitutos orgánicos con compuestos cálcicos, tales como huesos de cadáveres, coral y cerámicas biodegradables.

Osteogénesis imperfecta: La osteogénesis imperfecta es más conocida como la enfermedad de los huesos de vidrio. Es una enfermedad congénita que se caracteriza porque los huesos de las personas que la padecen se parten muy fácilmente, con frecuencia tras un traumatismo o a veces sin causa aparente. Esta enfermedad es causada por la falta o insuficiencia del colágeno, por causa de un problema genético.

Otras afecciones óseas pueden ser la osteoporosis, osteonecrosis y el cáncer de hueso (osteosarcoma). Osteogénesis imperfecta. Osteomalacia.

Las articulaciones

Una articulación en anatomía es el punto de contacto entre dos huesos del cuerpo. Es importante clasificar los diferentes tipos de articulaciones según el tejido que la une en fibrosas, cartilaginosas, sinoviales o diartrodias. El cuerpo humano tiene diversos tipos de articulaciones, como la sinartrosis(no móvil), sínfisis(con movimiento monoaxial) y diartrosis(mayor amplitud o complejidad de movimiento). La parte de la anatomía que se encarga del estudio de las articulaciones es la artrología.

Introducción

El cuerpo del adulto humano esta formado por 206 huesos aproximadamente, los cuales son rígidos y nos sirven para proteger a los órganos blandos de nuestro organismo. Los huesos están formados en su mayor parte por calcio, y a su vez ayudan al equilibrio de éste (homeostasis).

Los huesos forman el esqueleto, el cual se divide en dos: - Esqueleto Axil = formado por el cabeza, cuello, torax,abdomen, pelvis de la cual depende...- El Esqueleto Apendicular = el cual esta formado por huesos, músculos y elementos vasculonerviosos de los miembros superiores e inferiores. Los huesos también son afectados por diversas enfermedades, las cuales daremos a conocer a lo largo del trabajo, al igual que la de los músculos. Los músculos son caracterizados por su capacidad para contraerse, por lo general en respuesta a un estímulo nervioso. La unidad básica de todo músculo es la miofibrilla, estructura filiforme muy pequeña formada por proteínas complejas.

Las Articulaciones: Son zonas de unión entre los huesos o cartílagos del esqueleto. Estas se dividen en tres grandes grupos: las móviles o sinoviales, las fijas o fibrosas, y las cartilaginosas.

• Sinoviales permiten realizar una amplia gama de movimientos, y a su vez las sinoviales están envueltas por una cubierta deslizante llamada "sinovia". Las sinoviales a su vez se dividen en subarticulaciones: Articulaciones de bisagra: Permiten efectuar movimientos que nos permiten inclinarnos y erguirnos, en conclusión hacer movimientos de bisagra. Ej.: el codo, la rodilla, los nudillos. Deslizantes: Nos permiten realizar movimientos en todas direcciones, debido a que las superficies óseas opuestas son planas o ligeramente curvas. Ej.: huesos de la columna, muñeca, y los tarsos. Pivotantes: Todas las pivotantes son tipos especiales de articulaciones de bisagra, y se caracterizan por girar en torno a un eje. Ej.: articulación del cuello, el codo, base craneal, entre el húmero y el cúbito. La pivotante del cuello permite voltear la cabeza, y la del codo permite torcer el antebrazo. Esféricas: Tienen forma de bola y receptáculo, y se caracterizan por el libre movimiento, y en cualquier dirección. Ej.: cadera, hombro.

Fibrosas Estas articulaciones no tienen sinovia, y los huesos están unidos por un tejido resistente y fibroso que les permite muy poco, o ningún, movimiento. Ej.: las de la espalda, el sacro, cráneo, algunas del tobillo, y pelvis. Pero las articulaciones de la columna no son del todo inmovibles, ya que son lo suficientemente flexibles como para permitir algún movimiento y mantener su papel de soporte de la columna vertebral.

• Cartilaginosas: Este tipo de articulaciones se forman entre el hueso y el cartílago, y debido a que el cartílago es flexible, realizan movimientos sin necesidad de la sinovia. Ej.: entre las costillas y el hueso del pecho.

Diartrosis o articulación móviles: El término diartrosis procede del griego diá, separación, y arthron, articulación.

Son las más numerosas en el esqueleto. Se caracterizan por la diversidad y amplitud de los movimientos que permiten a los huesos. Posee cartílago articular o de revestimiento en ambas partes de la articulación. Un ejemplo típico de diartrosis es la articulación glenohumeral, la articulación que une el húmero con la escápula. En el contorno de la cavidad glenoidea se halla el rodete marginal rodete glenoideo. Las dos superficies articulares están unidas por la cápsula que se fija alrededor de la cavidad glenoidea de la escápula y del cuello anatómico del humero. La cápsula está reforzada exteriormente por ligamentos extracapsulares e interiormente está tapizada por la sinovial. Los movimientos varían según el tipo de diartrosis:

• Enartrosis: Las superficies articulares que intervienen son esféricas: una cóncava y una convexa. Realizan todos los movimientos del espacio, como por ejemplo la articulación glenohumeral y la coxofemoral.
• Condilartrosis: Las superficies articulares son alargadas: una convexa y una cóncava. Efectúan todos los movimientos menos la rotación.
• Trocleartrosis: Las superficies articulares son: una polea o tróclea y dos carillas separadas por una cresta. Ejecutan los movimientos de flexión y extensión. Por ejemplo la articulación del codo.
• Encaje reciproco: Las superficies articulares son: una cóncava y otra convexa que encajan perfectamente. Menos la rotación, realizan todos los movimientos, pero con poca amplitud.
• Trocoides: Las superficies articulares son: un eje óseo y un anillo osteofibroso. Poseen un movimiento de rotación.
• Artrodias: Las superficies articulares son dos carillas planas.

Articulaciones, en anatomía, zonas de unión entre los huesos o cartílagos del esqueleto. Se pueden clasificar en:

• 1.Fibrosas o sinartrosis, que son articulaciones rígidas, sin movilidad como las que unen los huesos del cráneo; o con movilidad muy limitada como la unión distal entre cúbito y radio.
• 2.Cartilaginosas o anfiartrosis, que presentan movilidad escasa como la unión de ambos pubis (sínfisis del pubis, que durante el parto realiza un movimiento muy amplio); y la articulación entre los cuerpos de vértebras adyacentes.
• 3.Sinoviales o diartrosis, articulaciones móviles como las que unen los huesos de las extremidades con el tronco (hombro, cadera). Se denominan así porque contienen una sustancia lubricante llamada "líquido sinovial".

El cuerpo humano tiene diversos tipos de articulaciones móviles. La cadera y el hombro son articulaciones del tipo esfera-cavidad, que permiten movimientos libres en todas las direcciones. Los codos, las rodillas y los dedos tienen articulaciones en bisagra, de modo que sólo es posible la movilidad en un plano. Las articulaciones en pivote, que permiten sólo la rotación, son características de las dos primeras vértebras; es además la articulación que hace posible el giro de la cabeza de un lado a otro. Las articulaciones deslizantes, donde las superficies óseas se mueven separadas por distancias muy cortas, se observan entre diferentes huesos de la muñeca y del tobillo.

La palabra "músculo" proviene del diminutivo latino músculos, mus (ratón) culus (pequeño), porque en el momento de la contracción, los romanos decían que parecía un pequeño ratón por la forma.

Músculo es cada uno de los órganos contráctiles del cuerpo humano y de otros animales, formados por tejido muscular. Los músculos se relacionan íntimamente bien con el esqueleto -músculos esqueléticos-, o bien forman parte de la estructura de diversos órganos y aparatos -músculos viscerales-.

La unidad funcional y estructural del músculo es la fibra muscular.

1 Estructura 2 Tipos de músculos 2.1 Según la naturaleza 2.2 Según su localización 3 Funciones del músculo

1.-Estructura

Artículo principal: Tejido muscular

El músculo es un tejido formado por células fusiformes constituidas por el sarcolema que es la membrana celular y el sarcoplasma que contienen las organelas, el núcleo celular, mioglobina y un complejo entramado proteico de fibras llamadas actina y miosina cuya principal propiedad, llamada contractilidad, es la de acortar su longitud cuando son sometidas a un estímulo químico o eléctrico. Estas proteínas tienen forma helicoidal o de hélice, y cuando son activadas se unen y rotan de forma que producen un acortamiento de la fibra. Durante un solo movimiento existen varios procesos de unión y desunión del conjunto actina-mielina

2.-Tipos de músculos 2.1.-Según la naturaleza

• Músculo estriado: De naturaleza estriada y de control voluntario. Forma los músculos esqueléticos del cuerpo, o músculos voluntarios.
• Músculo liso: No contiene estrías y es controlada de manera involuntaria. Forma los músculos de las paredes del tracto digestivo, urinario, vasos sanguíneos y el útero: músculos involuntarios o viscerales.
• Músculo cardíaco: De naturaleza estriada y de control involuntario. Presente solo en el corazón.

El cuerpo humano está formado aproximadamente de un 40% de músculo esquelético y de un 10% de músculo cardíaco y visceral.

2.2.-Según su localización

De acuerdo con su localización, se clasifican los músculos en dos grandes grupos:

• Músculos cutáneos: Inmediatamente debajo de la piel, tienen sus inserciones en la dermis.
• Músculos profundos: Éstos son los esqueléticos, propiamente: están bajo aponeurosis, y sus inserciones son -al menos una de ellas- óseas.

los músculos estriados:

• 1:cardiaco
• 2:esquelético

los músculos lisos

3.-Funciones del músculo:

• Produce movimiento
• Generan energía mecánica por la transformación de la energía química (biotransformadores)
• Da estabilidad articular
• Sirve como protección
• Mantenimiento de la postura
• Es el sentido de la postura o posición en el espacio, gracias a terminaciones nerviosas incluidas en el tejido muscular.
• Información del estado fisiológico del cuerpo, por ejemplo un cólico renal provoca contracciones fuertes del músculo liso generando un fuerte dolor, signo del propio cólico.
• Aporte de calor, por su abundante irrigación, por la fricción y por el consumo de energía.
• Estimulante de los vasos linfáticos y sanguíneos, por ejemplo la contracción de los músculos de la pierna bombean ayudando a la sangre venosa y la linfa a que se dirijan en contra de la gravedad durante la marcha.

El músculo es el órgano de mayor adaptabilidad, modifica más que ningún otro órgano tanto su contenido como su forma, de una atrofia severa puede volver a reforzarse en poco tiempo, gracias al entrenamiento, al igual que con el desuso se atrofia conduciendo al músculo a una disminución de tamaño, fuerza, incluso reducción de la cantidad de organelas celulares. En el músculo esquelético, si se inmoviliza en posición de acortamiento, al cabo de poco tiempo se adapta a su nueva longitud requiriendo entrenamiento a base de estiramientos para volver a su longitud original, incluso si se deja estirado un tiempo, puede dar inestabilidad articular por la hiperlaxitud adoptada.

Véase también

• Aparato locomotor de mamíferos
• Velocidad de los animales