TEJIDO CONECTIVO ESPECIALIZADO

Introducción • Sistema esquelético – Formas especializadas de tejido conjuntivo/sostén

• Hueso – Protección rígida y una estructura de sostén

• Cartílago – Soporte semirígido • Árbol respiratorio, conducto auditivo externo

• Formación de cartílago – Precursora en el proceso de formación de hueso

Introducción • Articulaciones – Estructuras de unión de los huesos esqueléticos – Grados de movimiento • Función y anatomía

• Ligamentos – Bandas robustas y flexibles de tejido conjuntivo – Estabilidad de las articulaciones

• Tendones – Forman conexiones fuertes y plegables entre los músculos y los puntos de inserción ósea

Introducción • Diferencias funcionales – componentes del tejido del sistema esquelético • Naturaleza diversa y proporción de la S.Fundamental • Elementos fibrosos de la MEC

• Células de los tejidos esqueléticos y conjuntivos de sostén – Células mesenquimales primitivas,

Hueso - Introducción • Hueso – Células – Matriz extracelular predominantemente colágena (osteoide) • Colágeno tipo I

• Osteoide se mineraliza – Deposito de hidroxiapatita cálcica – Rigidez y fuerza al hueso.

Células del Hueso • Osteoblasto – Sintetizan osteoide – Intervienen en la mineralización – Alineadas a lo largo de la superficie ósea

• Osteocitos – Osteoblastos inactivos atrapados en el interior del hueso formado – Ayudan a la nutrición del hueso

• Osteoclastos – Células fagocitarias – Erosionan el hueso – Recambio y remodelación constante del hueso

Hueso – Introducción -células • Osteoblasto y el osteocito – Célula mesénquima primitiva • Célula osteoprogenitora

• Osteoclasto – Células fagocitarias multinucleadas derivadas de la línea celular macrófago-monocito

Hueso – Introducción • El hueso forma el endoesqueleto – Se une a los músculos y hace posible el movimiento – Reservorio de calcio – Homeostasis de calcio (ión)

• El hueso es pesado – Arquitectura optima para proporcionar fuerza máxima con peso mínimo

Hueso - Introducción • Casi todos los huesos – Corteza • Capa externa densa rígida de hueso compacto

– Zona medular central o zona laminar • Finas trabéculas óseas interconectadas – Numero, orientación y grosor de las trabéculas » Tensiones sometidas a cada hueso » Vértebras vs. costillas

• Espacios entre trabéculas del hueso medular – Médula ósea hematopoyética

Hueso laminar y no laminar • No Laminar – Forma inmadura – Osteoblastos • Osteoide con rapidez – Fetal – Neoformación patológica

– Fibras colágeno del osteoide • azar

• Laminar – Haces de colágeno paralelos y regulares

• Adulto sano – Mayormente laminar

Woven and lamellar bone Esoin × 120

Hueso largo

• Dos tipos de hueso laminar – Hueso compacto o cortical – Hueso esponjoso o medular

• Hueso compacto – diafisis

• Hueso esponjoso – Cavidad medular • trabéculas

• Medula ósea activa o inactiva

Hueso largo

• Periostio – capa fibrosa • Inserción de músculos, tendones y ligamentos

• Endostio • Células de la serie osteogénica • Metafísis • Epífisis – Cartílago articular (hialino) – Placa de crecimiento o epifisiaria

Hueso compacto • Columnas óseas paralelas – Siguen el eje mayor • Líneas de tensión

• Columna – Capas óseas concéntricas o laminillas – Canal central • Canales de havers o haversianos – Vasos sanguíneos, linfáticos y nervios

• Sistema de Havers – Columnas y canales centrales.

Hueso compacto • Canales de Volkmann – Haces neurovasculares • Interconexiones entre si y el endostio y periostio

• Atraviesan las columnas – Ángulos rectos (u oblicuos) con los canales de havers.

Hueso compacto • Sistema de Havers – Empieza con un canal ancho • Osteoblastos depositan laminillas • Diámetro de los canales disminuye • Osteoblastos quedan atrapados – Osteocitos en las lagunas

Hueso compacto • Osteocitos se disponen en anillos concéntricos en las laminillas • Canalículos (canales de conexión) – Entre las lagunas adyacentes y el canal central – Contienen las prolongaciones citoplasmáticas de los osteocitos

Hueso compacto • Sistemas intersticiales • Hueso cortical

Hueso Compacto • Corte transversal – H1: S. de Havers • Nueva formación

– H2: S. de Havers • Antiguos parcialmente reabsorbidos-

– I: Sistemas intersticiales – Lagunas Compact bone (ground sections, Unstained) TS × 80

S. De Havers • Canal central • Laminillas concéntricas • Lagunas – Osteocitos • Canalículos – Uniones de hendidura

– MEC

• Canalículos – Unen las lagunas – Paso de LEC y metabolitos Compact bone (ground sections, unstained)TS × 600

S. De Havers • Osteocitos – Integridad estructural de la matriz – Deposito y liberación de Ca. • Calcio plasmático • H. paratiroidea • H. calcitonina

• Osteoblastos y osteocitos – Corrientes piezoeléctricas • Deformación ósea • Tensiones mecánicas.

Compact bone (ground sections, unstained)TS × 600

Hueso compacto • Corte longitudinal • Canales de Havers • Lagunas de los osteocitos

Compact bone (ground sections, unstained)LS × 150

Hueso compacto • Periostio

• Sistemas de havers – Separados por S. Intersticiales – Haces de colágeno • Helicoidalmente alrededor de los S. haversianos

• Hueso cortical – Porción externa del H. haversiano – Líneas basófilos de cemento • proteoglucanos.

Compact bone TS, H & E × 198 Muestra decalcificada

Hueso compacto • Osteocitos – Núcleos irregulares muy teñidos – Citoplasma basófilos (retracción)

• Líquido óseo • Osteoblastos endosteales. Compact bone TS, H & E × 198 Muestra decalcificada

Periostio maduro • Tejido fibroso condensado – Contiene células progenitoras • Crecimiento y reparación ósea

– Fibras de Sharpey • Une y atraviesan al hueso subyacente • Fibras de colágeno Mature periosteum H & E × 128

Periostio maduro • Ricamente vascularizado • Reparación de fracturas

• Ausente en – Inserción de tendones o ligamento – Área subcapsular del cuello de fémur

Mature periosteum Masson's trichrome × 200

Inserción muscular • Directamente al hueso (extensa)

• En un tendón y este al hueso (localizada) • Fibras musculares se apoyan sobre el periostio y se mezclan con el endomisio

• Fibras de Sharpey Inserción muscular directamente al hueso Phosphotungstic acid/haematoxylin × 480

Periostio activo • Hueso largo fetal • Osteoblastos basófilos (REr) e hinchados • Capa de tejido colágeno laxo inmaduro Active periosteum H & E × 200

Periostio activo • Completar el crecimiento aposicional en la superficie perióstica • Los Osteoblastos quedan en reposo (osteoprogenitoras) • Hueso de la diáfisis en desarrollo es no laminar

Osteoblastos y osteoide • Osteoblastos activos – OSTEOIDE (Matriz orgánica) • Depositando los componentes orgánicos de la matriz ósea • Antes de la mineralización

• Osteoblastos – Células grandes, citoplasma basófilo, gran aparato de golgi, núcleo pálido, nucleolo prominente • Síntesis de proteínas y proteoglicanos

Osteoblastos y osteoide • El osteoide se calcifica poco después de ser depositado • Sin iones de Ca o P • Raquitismo, IRC, etc.

– La mineralización se retrasa – Se acumula el osteoide

Osteoblasts and osteiod H & E × 320 Hueso en desarrollo

Osteoblastos y osteoide • Osteoide – Zona teñida de rojo • Entre osteoblastos activos y hueso mineralizado

• Personas normales – La cantidad de matriz no mineralizada es mínima Osteoblasts and osteiod (varón con IRC) Undecalcified section, Goldner's trichrome × 320

Osteoclastos • Resorción del hueso • Células multinucleadas – Depresiones reabsorbidas de la superficie ósea • Lagunas de Howship

– Borde ondulado • Parte del osteoclasto que contacta con el hueso • Finas vellosidades (microscopio electrónico)

• Secreción de ácidos orgánicos – Disuelven el componente mineral

• Enzimas proteolíticas lisosómicas – Destruyen la matriz orgánica

Osteoclastos • La resorción osteoclástica – .Contribuye a la remodelación • En respuesta – Al crecimiento – Al cambio en las tensiones mecánicas del esqueleto.

– Homeostasis del Ca sérico • H. Paratiroidea – Estimula la resorción y liberación de iones de calcio

• Calcitonina – Inhibe la actividad osteoclástica Osteoclasts H & E × 400

Osteoclastos • Mujer con hipocalcemia – Estimula la liberación de H. paratiroidea

• Vacío de mineralización en la matriz ósea de nueva formación – Presencia de osteoide

Osteoclasts Undecalcified section, Goldner's trichrome × 320

Hueso esponjoso • Red de trabéculas óseas – Separadas por espacios laberínticos comunicantes • Sinusoides – Contienen medula ósea

• Las trabéculas son finas y conformadas por laminillas irregulares de hueso • Lagunas con osteocitos

• No suele contener sistema de Havers • Los osteocitos intercambian con los sinusoides – canalículos

• Las trabéculas están revestidas – Endostio • Células progenitoras, osteoblasto y osteoclastos

HUESO ESPONJOSO

Matriz ósea y desmineralización • Hueso compacto maduro – 70% por sales inorgánicas – 30% Matriz orgánica • 90 % colágeno – Aprox. Mitad del colágeno corporal (fibras tipo I) – Zonas Huecas Comienza la mineralización

• 10 % proteoglucanos de la S.F. y moléculas no colagénicas – Condroitin sulfato y ácido hialurónico en agregados de proteoglucanos

– La Sustancia fundamental • Controlar el contenido acuoso de los huesos • Regulación en la formación de las fibras de colágeno

Matriz ósea y desmineralización • Material orgánico no colágeno – Osteocalcina (proteína Gla) • Captación de Ca. En la mineralización

– Osteonectina • Relaciona el colágeno y el componente mineral

– Sialoproteínas • Rica en ácido siálico

• Componente mineral – Calcio y fósforo – Cristales de Hidroxiapatita • Pequeña proporción de carbonato de Mg, iones de Na y K • Con afinidad a metales pesados y a contaminación radioactiva ambiental

Matriz ósea y desmineralización • El colágeno y otros componentes orgánicos de la MEC – Retículo endoplásmico rugoso osteoblástico – Se concentran en el aparato de golgi – Producción de osteide

• Fase de maduración de osteoide – Sales amorfas (no cristalinas) de fosfato cálcico se precipitan en las Zonas huecas – Focos de mineralización se expanden y fusionan en cristales de hidroxiapatita – 20 % del componente mineral permanece en forma no cristalina

Matriz ósea y desmineralización • La concentración de iones de Ca y P en el LEC óseo – Deposito espontáneo de sales de calcio • Inhibida por el pirofosfato – Control en la mineralización del hueso

• Favorecida por la fosfatasa alcalina y otras – Vesículas de matriz » osteoblastos

Mineralización del hueso • Osteoblastos activos – Colágeno de osteoide y vesículas de matriz – Foco donde se deposita los cristales de hidroxiapatita

Mineralización del hueso • Mineralización confluente del colágeno del osteoide y de la matriz de sostén (GAG) • Vesículas de matriz – Fosfatasa alcalina y pirofosfatasa • Iones fosfato • Iones de calcio – hidroxiapatita

Desarrollo y crecimiento del hueso • Dos formas – Sustitución del tejido colágeno de sostén primitivo por tejido óseo

• Hueso no laminar – Remodelación por resorción y crecimiento aposicional • Esqueleto adulto maduro – Hueso laminar

– El ritmo de la resorción y deposito se enlentece • Tensiones cambiantes y homeostasis de calcio.

Desarrollo y crecimiento del hueso • Hormona del crecimiento, hormona tiroidea y sexuales

• Los hueso largos, las vértebras, la pelvis y los huesos de la base del cráneo – Osificación endocondral • Molde de cartílago en crecimiento continuo • Sustitución progresiva a hueso – Huesos cartilaginosos

• Huesos de la bóveda del cráneo, maxilar, gran parte de la mandíbula – Osificación membranosa • Deposito de hueso en el interior del tejido mesenquimatoso primitivo – Sustitución directa del mesénquima » Hueso membranoso.

Osificación endocondral • Método de formación de hueso – Soportar las tensiones funcionales durante su crecimiento • Desarrollo de huesos largos

Osificación endocondral • Molde de hueso pequeño con cartílago hialino sólido

• Crecimiento aposicional – Masa de cartílago alargada rodeada de pericondrio • Diáfisis y epífisis

Osificación endocondral • Los condrocitos aumentan de tamaño y reabsorben – trabéculas

• La matriz se calcifica • Los condrocitos se degeneran

• Abriendo espacios comunicantes

Osificación endocondral • Pericondrio de la diafisis – Potencial osteogénico – Función de periostio – Deposito de hueso

• C. mesenquimales primitivas y vasos sanguíneos – Invaden la diáfisis

• Osteoblastos – Hueso no laminar

Osificación endocondral •

Extremos de cartílago – Aumento del diámetro – Cambios regresivos y osificación – Placa de crecimiento o epifisiaria (interfaz) • Cartílago prolifera

•

Centro de osificación primaria diafisiaria

•

Vida adulta – Osificación secundaria – Cartílago articular – Hueso adulto • Capa externa compacta • Medula hueso esponjoso – Médula ósea.

Epífisis • Epífisis cartilaginosa • Diáfisis • Placa de crecimiento epifisiaria – Crecimiento longitudinal del hueso

• Hueso compacto • Trabéculas óseas • Centro de osificación secundaria Epiphysis H & E/Alcian blue × 12x Cabeza femoral de cría de gato – estadío avanzado Del desarrollo

Placa de crecimiento • Progresión de los cambios – Cartílago a hueso • GP a SC • GP a B

• Vasos sanguíneos – Canales del cartílago Epiphysial growth plate H & E/Alcian blue ×

Placa de crecimiento epifisiaria • Proceso dinámico – de osificación endocondral de la placa de crecimiento epifisiaria

• Transición entre cartílago epifisiario y el hueso neoformado – Seis estadios morfológicos Epiphysial growth plate H & E/ Alcian blue × 120

Placa de crecimiento epifisiaria • • • • • • Epiphysial growth plate H & E/ Alcian blue × 120

Zonas Cartílago de reserva De proliferación De maduración De hipertrofia y calcificación De degeneración del cartílago Osteogénica

Placa de crecimiento epifisiaria Zonas • Cartílago de reserva – Cartílago hialino típico – Condrocitos en grupos pequeños – Matriz extracelular

• De proliferación – Grupos de condrocitos • Divisiones mitóticas sucecivas – Columnas de condrocitos – MEC (proteoglucanos)

• De maduración – La división celular finaliza – Condrocitos aumentan de tamaño Epiphysial growth plate H & E/ Alcian blue × 120

Placa de crecimiento epifisiaria Zonas • De hipertrofia y calcificación – Aumento de tamaño de los condrocitos – Se hacen vacuolados – inicio de calcificación de la matriz

• De degeneración del cartílago – Degeneración de los condrocitos – Células osteogénicas y capilares • Invaden la matriz calcificada Epiphysial growth plate H & E/ Alcian blue × 120

Placa de crecimiento epifisiaria Zonas

• Osteogénica – C. osteogénicas se diferencian a osteoblastos – Se congregan en la superficie de las espículas de matriz cartilaginosa calcificada – Formación de hueso – Esta zona de transición • Metáfisis

Epiphysial growth plate H & E/ Alcian blue × 120

Osificación endocondral: metáfisis • Espículas de cartílago calcificado – Rodeados por osteoblastos y hueso no laminar neoformado

• Madurez física – Osificación endocondral se detiene • Fusión diáfisis - epífisis • Obliteración de la placa de crecimiento

• Aumento de diámetro de la diáfisis – Crecimiento aposicional en la superficie perióstica – Resorción osteoclástica complementaria en la porción endosteal (medular).

Remodelación y reparación del hueso • Superficies con osteoblastos activos y proliferantes

• Superficies en proceso de resorción ósea (osteoclastos) Espícula irregular de hueso no laminar fetal

Remodelación y reparación del hueso • Hueso no laminar – 1º en formarse – 1º en una fractura

• Foco de fractura – Coágulo sanguíneo – Tejido colágeno muy vascularizado (T. Granulación) – Mas fibroso

• C. mesenquimales – Callo provisional • Diferencia a condroblastos y sustituyen el tejido de granulación fibroso – Cartílago hialino

Espícula irregular de hueso no laminar fetal

Remodelación y reparación del hueso • Posteriormente – Deposito de sales de calcio en la matriz cartilaginosa

• Células progenitoras del endostio y periostio – Callo óseo • Se activan Depositan un armazón de hueso no laminar en y alrededor del callo provisional

• Unión ósea – Foco de fractura se ocupa por hueso no laminar – Hueso laminar maduro Espícula irregular de hueso no laminar fetal

Osificación intramembranosa • Se produce en el interior de “membranas” de tejido mesénquima primitivo • C. Mesenquimales – Osteoblastos • Sintetizar y secretar osteoide – Centros de osificación múltiples » Mineralización del osteoide

Osificación intramembranosa • Deposito del osteoide – Osteoblastos atrapados en lagunas • Osteocitos – Prolongaciones citoplasmáticas » canalículos

• Osteoprogenitoras de la superficie de los centros de osificación – Mitosis • Nuevos osteoblastos – Deposito de mas hueso

Osificación intramembranosa • Formación ósea progresiva – Fusión de los centros de osificación adyacentes • Macroscópicamente – Hueso esponjoso

• Mesénquima primitivo persistente en la red de hueso en desarrollo – Diferencia a médula ósea

Osificación intramembranosa • Hueso en desarrollo • Espículas de hueso no laminar • Mesénquima primitivo condensado – Dibuja el limite externo del hueso en desarrollo

Bóveda craneal de feto de gato

Osificación intramembranosa • Hueso esponjoso – Condensa en cara interna y externa • Superficie continua y relativamente lisa

• Superficie externa – Periostio • Se funde con capas profundas de cuero cabelludo

• Superficie interna – Periostio • Se continua con la duramadre Espesor completo de bóveda craneal De gato maduro

Osificación intramembranosa • Durante el crecimiento – La bóveda craneal se expande • En respuesta a la presión desde el encéfalo

• Las suturas se separan – Deposito de nuevo hueso membranoso

• Deposito perióstico de nuevo hueso – Superficies externas

• Resorción osteoclástica – Superficies internas Espesor completo de bóveda craneal De gato maduro

Osificación intramembranosa • Madurez esquelética – Se cierran las suturas – Se ocupan por material fibroso denso • Capas periosticas de huesos opuestos

– Envejecimiento Espesor completo de bóveda craneal De gato maduro

• Osificación

Articulaciones • Articulaciones Sinoviales (Diartrosis) – Amplios movimientos entre ellos • Superficies articulares

– Se adosan • Capsulas fibrosas y ligamentos.

– Liquido sinovial • Lubrica las superficies

– ATM y rodilla • Placas de cartílago – Interponen entre las superficies articulares – NO unidas a ellas

Articulaciones no sinoviales • Articulaciones No sinoviales – Movimiento limitado – Sin superficies articulares libres – Unidas por un denso tejido colágeno

• Se distinguen tres tipos – Tejido fibroso denso – Cartílago hialino – Fibrocartílago

Articulaciones no Sinoviales • Tejido fibroso denso – Sutura entre los huesos del cráneo – Moldeamiento de la cabeza fetal • Canal del parto

– Se sustituyen por hueso en la vejez

• Articulaciones de tejido fibroso – sindesmosis

• Al ser reemplazadas por hueso – sinostosis

Articulaciones no sinoviales • Cartílago hialino – Sincondrosis o articulación cartilaginosa 1º – Une a la primera costilla al esternón • Única de este tipo en el adulto humano

• Fibrocartílago – Superficies óseas recubiertas por cartílago hialino, pero sin espacio sinovial – Articulaciones fibrocartilaginosas • Sínfisis o articulaciones cartilaginosas secundarias – Sínfisis púbica » Desarrolla una cavidad central – Discos intervertebrales » Cavidad central llena de líquido

Articulación sinovial típica

Interfalángica distal de un dedo de la mano (mono)

•

• •

T: superficie articular de la falange terminal M: superficie articular de la falange media C: Cartílago hialino

•

Cp: Cápsula fibrosa – Insertan en los huesos de la articulación – Superficies articulares en contacto

• •

S: Membrana sinovial E: Tendón extensor insertado en la base de la falange terminal

Cartílago Articular Interfalángica distal de un dedo de la mano

• Cada cartílago articular (AC) se une a su hueso largo – Región llamada placa terminal ósea (BP) • Hueso no haversiano – Sin canalículos y osteocitos en lagunas grandes

– Capa gruesa rica en glucoproteínas (G)

Cartílago Articular Interfalángica media de un dedo de la mano (mono) Borde inferior del cartílago articular

AVASCULAR

•

Difiere del cartílago hialino de otras localizaciones –

Superficie articular no esta cubierta por pericondrio

–

Fibras de colágeno de la matriz de cartílago son de tipo I •

Estriación transversal del tejido de sostén y del hueso

•Cartílago hialino de otras localizaciones Colágeno tipo III Sin bandas transversales.

Membrana sinovial • Tejido colágeno especializado – Liquido sinovial

• Reviste – Superficie interna de la capsula de las articulaciones sinoviales – Vainas tendinosas

• Membrana sinovial areolar • Membrana sinovial fibrosa • Membrana sinovial adiposa. Membrana sinovial plegada y con vellosidades

Membrana sinovial • Células sinoviales – Superficie libre – Capa discontinua – Hasta 4 células

• No se unen por complejos de unión • No descansan sobre una membrana basal • NO ES UN EPITELIO • Origen mesénquima

Membrana sinovial • Células sinoviales – Sinoviocitos de tipo A • Estirpe macrofágica – Abundante aparato de golgi – Numerosos lisosomas

– Sinoviocitos de tipo B • Fibroblastos – REr abundante

• Rica red de capilares • Gruesas bandas de colágeno – Fibrosa

Membrana sinovial • Articulación normal – Líquido sinovial • Fina película que cubre las S. Articulares

• Espacio articular – Líquido sinovial • Forma líquida de MEC sinovial – Ac. Hialurónico y glucoproteínas » Sinoviocitos tipo B – Componente líquido » Trasudado de los capilares sinoviales

Membrana sinovial • Esta disposición facilita – Intercambio continuo de oxígeno, CO2, metabolitos – Entre la sangre y el líquido sinovial

• Líquido sinovial – Sostén metabólico del cartílago articular – Menos de 100/mm3 de leucocitos • Monocitos principalmente

Articulaciones Intervertebrales • Cuerpos vertebrales – A. Sinfisiales • Discos intervertebrales – Movimiento y unión firme

– Fibrocartílago • Dos anillos concéntricos – Anillo fibroso » Reforzado por ligamentos – Anillo pulposo » Cavidad central de liq. viscoso

• Arcos vertebrales – A. Zigoapofisiarias o carillas articulares

Intervertebral disc (rat) H & E/Alcian blue × 20

• •

Único resto de notocorda embrionaria en mamíferos adultos Núcleo pulposo – –

Células fisalíforas Matriz extracelular •

Sustancia fundamental

Tendón • Bandas duras, flexibles e inextensibles • Conectan músculos y esqueleto • Forma densa de tejido colágeno – Haces gruesos de colágeno • Hileras de fibroblastos

– Tejido colágeno de sostén mas laxo • Irrigación y fibras nerviosas

• Revestido por una vaina fibrosa – Recubierto por Membrana sinovial • Líquido sinovial

• Inserción de dos masas musculares en un tendón común

• Tendón ejercerá la fuerza muscular en una dirección distinta a la tracción de cada uno de los músculos insertados

Ligamentos • Bandas densas de tejido fibroso – Refuerzan las capsulas articulares – Orientación anatómica correcta de los huesos

• Histológicamente similares a los tendones – Disposición de las fibras de colágeno son menos ordenadas – Cantidad variable de fibras elásticas