APUNTES ANATOMIA TECAD El aparato locomotor está constituido fundamentalmente por tejidos tendinoso, cartilaginoso, óseo y muscular, que forman estructuras más complejas denominadas músculos (miología), huesos (osteología) y articulaciones (artrología). Antes de ver las generalidades de cada apartado hay que conocer: PLANOS Y EJES DEL CUERPO HUMANO Posición anatómica. Cuerpo derecho, de pie, vista al frente, pies juntos y paralelos con los brazos a lo largo del cuerpo con las palmas de las manos mirando hacia delante. Ejes - Craneocaudal, vertical, longitudinal o suprainferior - Sagital (antero posterior) - Transversal/lateral. Planos: sagital, transversal y frontal. Vistas de la posición anatómica: - 1 Anterior, ventral o facial. Posterior o dorsal. Superior o craneal. Inferior o caudal. Lateral (izq. o derecha) o distal Medial o proximal. GENERALIDADES DE OSTEOLOGÍA Los huesos tienen 5 funciones principales: 1. Sostén de nuestro cuerpo y permiten que este se mantenga erecto. 2. Proteger las vísceras ante cualquier presión o golpe del exterior, como, por ejemplo, las costillas al albergar los pulmones, tan delicados y que precisan de un espacio para ensancharse 3. Permiten el movimiento de las extremidades, funcionando como puntos de anclaje de los músculos, que si no los tuvieran no podrían contraerse. 4. Son un reservorio de calcio, elemento importantísimo para la contracción muscular. 5. Formación de células sanguíneas. El esqueleto humano cuenta con 206 huesos. Nuestros huesos comienzan a desarrollarse antes de nuestro nacimiento. En las etapas iniciales, el esqueleto está formado por cartílago flexible, pero en pocas semanas comienza el proceso de osificación. Durante la osificación, el cartílago es reemplazado por depósitos duros de fosfato de calcio y colágeno, los dos componentes principales de los huesos. Este proceso se completa en aproximadamente 20 años. Los huesos de los niños y los adolescentes son más pequeños que los de los adultos y cuentan con "zonas de crecimiento" denominadas placas de crecimiento. Estas placas están conformadas por columnas de células de cartílago que se multiplican, aumentan su longitud y, más tarde, se convierten en hueso mineralizado duro. Estas placas de crecimiento son fáciles de detectar en una radiografía. Proceso de osificación. La construcción de tejido óseo es continúa a lo largo de la vida, ya que nuestro cuerpo renueva y da forma constantemente al tejido vivo de los huesos. El crecimiento y adaptación de los huesos está a cargo de los osteoblastos, que forman nuevo tejido y reparan los daños y los osteoclastos, que eliminan tejido óseo. De la combinación de los dos tipos de células anteriores se mantienen los huesos en condiciones óptimas, se sueldan fracturas o fisuras y se adaptan a nuevas necesidades. Los osteoclastos son sumamente activos en los 2 niños y adolescentes pues con el crecimiento se modifica la estructura de los huesos. Composición de los huesos. Los huesos están formados por calcio, fósforo, sodio y otros minerales, así como por la proteína colágeno. El calcio es necesario para que los huesos sean duros, lo que les permite soportar nuestro peso. Los huesos también sirven para almacenar calcio, liberándolo en el torrente sanguíneo cuando se necesita para otras partes del cuerpo. Las cantidades de ciertas vitaminas y minerales que comemos, en especial la vitamina D y el calcio, afectan en forma directa la cantidad de calcio almacenado en los huesos. La médula blanda que se encuentra en el interior de los huesos es tejido adiposo, mientras que la médula roja es el lugar en donde se fabrican la mayoría de las células sanguíneas a partir de las denominadas células madre. Los huesos están formados por dos tipos de material: hueso compacto y hueso esponjoso. El hueso compacto es la parte sólida, dura y externa del hueso. Tiene el aspecto del marfil y es sumamente resistente. En su interior, hay orificios y canales, que llevan los vasos y nervios desde el periostio, la membrana que cubre el hueso, hasta las partes internas. El hueso esponjoso, que parece una esponja, se encuentra dentro del hueso compacto (epífisis de los huesos largos y en los huesos cortos o planos). Está conformado por una red, similar a una malla, de pequeños trozos de hueso denominados trabéculas. Los espacios de esta red están 3 llenos de médula roja (formadora de células sanguíneas). La médula amarilla, que se encuentra en la diáfisis es principalmente grasa. Tipos de huesos. 1. Huesos largos: constan de un cuerpo central (diáfisis) y dos extremos (epífisis), con una capa externa de tejido compacto (corteza) recubierta por una membrana dura (periostio) y otra interna resistente (endostio). Los extremos están ocupados por un tejido óseo esponjoso que alberga la médula ósea roja, mientras que en el cuerpo hay una cavidad que alberga la médula ósea amarilla. Ej. fémur, tibia, peroné, humero… 2. Huesos cortos: De pequeño tamaño y forma diversa, por lo común cúbicos o cilíndricos, están cubiertos por una delgada capa de tejido compacto y rellenos de tejido óseo esponjoso. Ej. calcáneo, 4 3. Huesos planos: De formas y dimensiones diversas, más o menos anchos, están constituidos por dos capas de tejido óseo compacto que contiene un tejido óseo esponjoso llamado díploe. Ej.: parietal, omóplato…. 4. Huesos irregulares: huesos de la columna vertebral ( vertebras, sacro, cóccix) y algunos huesos del cráneo (esfenoides, etmoides, maxilar inferior ) LAS ARTICULACIONES Una articulación es un punto de contacto entre huesos, entre cartílagos y huesos o entre dientes y huesos. CLASIFICACION DE LAS ARTICULACIONES Clasificación estructural Se basa en la presencia o ausencia de espacio entre los huesos y en el tipo de tejido conjuntivo que mantiene unidos los huesos. Existen tres tipos: a)fibrosas, si no existe cavidad articular y los huesos se mantienen unidos por tejido conjuntivo fibroso, b) cartilaginosas, si no existe cavidad articular y los huesos se mantienen unidos por cartílago y c) sinoviales , donde existe cavidad articular y a menudo, ligamentos accesorios. Los huesos que la forman se unen en una cápsula articular. Clasificacion funcional Esta clasificacion depende del grado de movimiento que permiten. Hay tres tipos: a) sinartrosis , que es una articulación inmóvil b) anfiartrosis, es una articulación con escaso movimiento y c) diartrosis que es una articulación de libre movimiento. SINARTROSIS Hay tres tipos Suturas. Es una articulación fibrosa compuesta por una fina capa de tejido conjuntivo fibroso denso como la que une los huesos del cráneo. Gonfosis. Es un tipo de articulación fibrosa en la que una clavija en forma de cono se adapta a una cavidad. Ejemplo de gonfosis son las articulaciones de los dientes en los alveolos del maxilar. Sincondrosis. Es una articulación cartilaginosa de cartílago hialino . El tipo mas frecuente es la placa de crecimiento. Otro ejemplo es la articulación entre la primera costilla y el esternón. 5 ANFIARTROSIS Hay dos tipos Sindesmosis. Es una articulación fibrosa en la que existe mucha mayor cantidad de tejido conjuntivo fibroso que en una sutura y el encaje entre los huesos no es tan estrecho como en esta. Un ejemplo es la articulación distal de tibia con peroné. Sinfisis. Es una articulación cartilaginosa en la que el material de conexión es un disco ancho y plano de cartílago fibroso. Este tipo de articulación es el que existe entre los cuerpos de las vertebras. También está en la sinfisis del pubis DIARTROSIS Estructura de una diartrosis Una característica es el espacio llamado cavidad sinovial que separa los huesos que forman la diartrosis. Otra característica es la presencia de cartílago articular que recubre la superficie de los huesos . Una cápsula articular a modo de manguito rodea a las diartrosis. Esta capsula articular está formada por dos capas. La más externa, la cápsula fibrosa, suele consistir en un tejido conjuntivo denso e irregular que se une al periostio de los huesos de las articulaciones. Las fibras de algunas cápsulas fibrosas estan repartidas en haces paralelos y reciben el nombre de ligamentos. La fuerza de los ligamentos es uno de los factores de unión entre los huesos. La capa interna de una cápsula articular está formada por la membrana sinovial, un tejido conjuntivo con tejido adiposo. Secreta el liquido sinovial que llena la cavidad articular, lubrifica la articulación y proporciona nutrición al cartílago articular. Su aspecto y consistencia son similares a los de una clara de huevo cruda. Cuando no hay movimiento articular el liquido es muy viscoso, pero a medida que se incrementa el movimiento, el liquido se hace más fluido. La cantidad de liquido sinovial varia según el tamaño de la articulación. Muchas diartrosis poseen también ligamentos accesorios, llamados ligamentos extracapsulares y ligamentos intracapsulares. Los ligamentos extracapsulares se encuentran en el exterior de la cápsula articular . Los 6 intracapsulares estan en el interior de la cápsula articular, pero separados de la cavidad sinovial por pliegues de la membrana sinovial.(LCA de la rodilla). En el interior de algunas articulaciones sinoviales hay almohadillas de cartílago fibroso que reciben el nombre de discos articulares (meniscos) . La misión de estos meniscos es adaptar superficies distintas, mantener la estabilidad de la articulación y dirigir el flujo de líquido sinovial a las zonas de mayor fricción. Los distintos movimientos crean fricción entre las partes que se mueven. Estructuras en forma de saco llamadas bolsas(bursae) disminuyen la fricción. Contacto y movimiento en las diartrosis. Factores que contribuyen a mantener en contacto las superficies de las diartrosis y determinan el tipo y amplitud de movimientos: 1.Estructura o forma de los huesos que se articulan. 2.Fuerza y tensión de los ligamentos articulares. Los ligamentos tensos limitan la amplitud de movimiento. 3. Disposición y tensión de los músculos que rodean la articulación. Elevar muslo con rodilla recta. 4.Aposición de partes blandas. 5.Hormonas .La relaxina (producida por la placenta y ovarios) relaja la sinfisis del pubis y los ligamentos entre el sacro y los coxales y entre el sacro y el cóccix. Tipos de diartrosis Hay seis subtipos: deslizante, bisagra, pivote, condílea, sellar y esferoidea. Articulación deslizante. Las superficies articulares suelen ser planas. El movimiento deslizante solo permite desplazamientos laterales y anteroposteriores, el giro y la rotación están inhibidos porque los ligamentos o los huesos adyacentes limitan la amplitud de movimiento. Ejemplos de este tipo de articulación 7 son los huesos del carpo y tarso. Las cabezas de las costillas se deslizan sobre los cuerpos y apófisis transversas de las vértebras. También la clavícula se desliza sobre el esternón y sobre la escápula. Articulación en bisagra La superficie convexa de un hueso se adapta a la superficie cóncava de otro. Articulaciones en bisagra son las de rodilla, codo, tobillo , interfalángicas y la del occipital con el atlas. El movimiento se produce en un solo plano por lo que la articulación es monoaxial. La flexion disminuye el angulo de los huesos que se articulan. La extensión aumenta el ángulo. Algunas articulaciones en bisagra permiten la hiperextensión es decir la continuación de la extensión mas allá de la posición anatómica (cabeza hacia atrás ). Articulación en pivote Una superficie redondeada o en forma de clavija se articula en el interior de un anillo formado en parte por otro hueso y en parte por un ligamento. El principal movimiento es el de rotación. Ejemplos son atlas y axis, extremo proximal de cúbito y radio. Articulación condílea . Un cóndilo ovalado de un hueso encaja en una cavidad elíptica de otro hueso. Articulación entre radio y carpo en la muñeca. Permite movimiento en dos planos, lateral y anteroposterior. Se trata de una articulación biaxial. Se pueden combinar los movimientos de flexión-extensión y de abducción aducción consiguiendo un movimiento de circunducción. La abducción es un movimiento de un hueso hacia fuera respecto de la linea media del cuerpo, excepto en los dedos de las manos y pies. Articulación sellar. La superficie articular de un hueso tiene forma de silla de montar y la del otro tiene una forma parecida a la del jinete que se sienta en esa silla. Los movimientos son laterales y anteroposteriores . Son articulaciones biaxiales que tambien permiten la circunducción (movimiento circular del pulgar) Articulación esferoidea Consiste en una superficie en forma de esfera que encaja en una cavidad cupuliforme de otro hueso. Hay dos : hombro y cadera. Son triaxiales, ya 8 que permiten tres tipos de movimiento: flexión-extensión, abducciónaducción, y rotación. La articulación del hombro también permite la circunducción. Movimientos especiales de las diartrosis Además de los movimientos de deslizamiento, flexión, extensión, hiperextensión , rotación , abducción, aducción y circunducción , en las articulaciones sinoviales también pueden encontrarse movimientos especiales. Elevación .Movimiento hacia arriba y depresión hacia debajo de una parte del cuerpo( mandíbula al abrir y cerrar la boca, elevación de hombros). Protracción. Movimiento hacia delante y retracción hacia atrás (mandíbula o cintura escapular) Inversión . Movimiento de la planta del pie hacia dentro .Eversión lo contrario. Flexion dorsal . Inclinación del pie en dirección al dorso. Plantar lo contrario. Supinacion. Movimiento del antebrazo, en posición anatomica con el antebrazo flexionado a 90º palma hacia arriba. Pronación. Lo contrario Articulación de la rodilla Es la mayor del organismo y está formada por tres articulaciones. Una femororrotuliana entre rótula y superficie patelar del fémur. Una tibiofemoral lateral entre cóndilo externo del fémur , menisco externo y el cóndilo lateral de la tibia. Una tibiofemoral medial o interna . La femororrotuliana es deslizante y las otras dos de bisagra modificadas. Los componentes anatómicos son los siguientes: 1.Capsula articular. Capsula independiente e incompleta que une los huesos. 2.Retinaculos rotulianos interno y externo. Tendones de inserción fusionados del cuadriceps y la fascia lata que refuerzan la superficie anterior de la articulación. 9 3. Ligamento rotuliano. Porción del tendón del cuadriceps desde la rótula a la tuberosidad de la tibia. 4. Ligamento popliteo oblicuo. Ligamento plano y ancho que va desde la fosa intercondílea del fémur a la cabeza de la tibia. 5. Ligamento popliteo arqueado. Desde el cóndilo externo del fémur a la cabeza del peroné. 6. Ligamento colateral tibial (interno). Desde el cóndilo interno del fémur al cóndilo interno de la tibia. 7. Ligamento colateral peroneo (externo).Desde el cóndilo externo del fémur a la cara externa de la cabeza del peroné. 8. Ligamentos intraarticulares. Conectan la tibia con el fémur. Ligamento cruzado anterior (LCA) Ligamento cruzado posterior (LCP) 9. Meniscos articulares. Discos de cartílago fibroso entre cóndilos femorales y cóndilos tibiales. El menisco interno tiene forma de C. El menisco externo es una O incompleta. 10. Bolsas. Existen bolsas anteriores (prerrotuliana , infrarrotuliana y suprarrotuliana). Bolsas internas y bolsas laterales. GENERALIDADES DE MIOLOGÍA La miología estudia los músculos, que mueven las palancas óseas, en las que se insertan a través de sus tendones, mediante contracciones. Mediante la fuerza que son capaces de generar y transmitir, a través de los tendones, son elementos imprescindibles en la estabilidad de la articulación, funcionando como elemento activo, y actuando en función de la información recibida del sistema nervioso a través de las motoneuronas. Son los transformadores de la energía química en mecánica (capacidad contráctil). 10 Tipos de tejido muscular. El tejido muscular esquelético recibe este nombre porque se inserta fundamentalmente en los huesos y mueve partes del esqueleto. También se le llama estriado porque al microscopio pueden verse bandas claras y oscuras. Es un músculo voluntario. El tejido muscular cardíaco forma la mayor parte del corazón. También es un músculo estriado pero involuntario. El tejido muscular liso se encuentra en las paredes de las estructuras internas huecas, como vasos sanguíneos, estómago y el intestino. Es un músculo involuntario. Características del tejido muscular. 1. Excitabilidad. Propiedad tanto del tejido muscular como de las células nerviosas que consiste en su capacidad para responder a determinados estímulos. 2. Contractilidad, que es la propiedad de acortarse y engrosarse, generando así fuerza para realizar un trabajo. 3. Extensibilidad, que significa que el músculo puede ser extendido sin que el tejido sufra daño. 4. Elasticidad, que significa que el tejido muscular tiende a volver a su forma original después de la contracción o de la extensión. Funciones de los músculos. - Agonistas. Realiza su función contrayéndose, son los músculos que producen el movimiento. Músculo que interviene activa y directamente en el movimiento realizado. - Antagonistas. El que se opone al movimiento. - Fijadores. Sostienen, fijan o afirma una zona muscular para darle una base firma al músculo activo para que este ejerza tracción. Aseguran las palancas óseas en las que se apoyan los agonistas, posibilitando el movimiento. 11 - Sinergistas. Acción secundaria. Movimiento por el que varios grupos musculares diferentes intervienen activa y conjuntamente realizando movimiento. Componentes del tejido conjuntivo. El tejido conjuntivo rodea y protege al tejido muscular. La fascia es una capa ancha de tejido conjuntivo fibroso situada bajo la piel o alrededor de los músculos. Existe una fascia superficial y otra profunda. A partir de la fascia profunda se extienden tres capas de tejido conjuntivo denso. La capa mas externa que rodea cada uno de los músculos es el epimisio. El perimisio rodea los haces compuestos por 100 o más fibras musculares individuales. Dentro de cada fascículo y separando cada una de las fibras musculares se encuentra el endomisio. El epimisio, perimisio y endomisio se continúan y proporcionan fibras de colágeno comunes al tejido conjuntivo que une los músculos a otras estructuras, como los huesos u otros músculos. Los tres pueden extenderse más allá de las fibras musculares formando un tendón, una cuerda de tejido conjuntivo denso que une los músculos al periostio del hueso. Algunos tendones sobre todo los de la muñeca y el tobillo están rodeados por tubos de tejido conjuntivo llamados vainas tendinosas de estructura similar a las bolsas y que contienen una película de liquido sinovial. 12 El Proceso de Contracción Muscular. Unidad motora. Una neurona motora es la que emite el impulso que, en último término, hace que la fibra muscular se contraiga. La neurona motora y el conjunto de todas las fibras musculares a las que estimula constituyen una unidad motora. Una sola neurona motora establece contacto con un promedio de 150 fibras musculares. Todas las fibras musculares de una unidad motora se contraen y relajan al mismo tiempo. Los músculos que controlan movimientos precisos, como la producción de voz por la laringe, pueden tener tan sólo dos o tres fibras por unidad motora. Los músculos de movimientos potentes (bíceps braquial) pueden llegar a tener hasta 2000 fibras musculares por unidad motora. Anatomía del músculo. Si estudiamos al microscopio un músculo esquelético vemos que está formado por cientos o miles de células cilíndricas muy largas llamadas fibras musculares. Estas están recubiertas por el sarcolema que es una membrana plasmática. Cada fibra contiene miofibrillas que son los elementos contráctiles del músculo. Las miofibrillas a su vez contienen otras estructuras aún más pequeñas, llamadas filamentos (miofilamentos). Existen de dos tipos: finos y gruesos. Los filamentos del interior de la miofibrilla están dispuestos en compartimentos llamados sarcómeros. Estos están separados unos de otros, por regiones de material denso llamadas discos (líneas) Z. Las dos proteínas contráctiles del músculo son la miosina y la actina. La miosina forma los filamentos gruesos y la actina los finos. Las cabezas de la miosina se proyectan hacia fuera constituyendo los puentes transversales en dirección a los filamentos finos. El proceso. Durante la contracción muscular los puentes transversales de la miosina tiran de los filamentos finos, haciendo que se deslicen hacia dentro en dirección a la zona H. Pero la longitud de los filamentos finos y gruesos no cambia. El deslizamiento de los filamentos y el acortamiento de los sarcómeros determina el acortamiento de la totalidad de la fibra muscular y, en último término, de todo el músculo. 13 Tono muscular. Pequeñas y mantenidas contracciones proporcionan una firmeza a los músculos relajados que se conoce como tono muscular. En todo momento existen fibras musculares contraídas, aunque la mayoría estén relajadas. Tipos de fibras musculares esqueléticas. No todas las fibras musculares tienen una estructura y función idéntica. Su color varía dependiendo de su contenido en mioglobina (proteína almacenadora de oxigeno). Las fibras musculares con un alto contenido de mioglobina reciben el nombre de fibras musculares rojas. Las fibras con un menor contenido de mioglobina son las fibras musculares blancas. Las fibras se pueden contraer y relajar a distintas velocidades dependiendo de la velocidad a la que degrade el ATP. Teniendo en cuenta estas características las fibras musculares se dividen en tres grupos: 1. Fibras oxidativas lentas (tipo I). También llamadas fibras de contracción lenta, o resistentes a la fatiga. Contienen grandes cantidades de mioglobina, muchas mitocondrias y muchos capilares sanguíneos. Son de color rojo y tienen gran capacidad para generar ATP a través del sistema aeróbico. Su velocidad de contracción es lenta. 2. Fibras oxidativas rápidas (tipo II A) también llamadas fibras de contracción rápida A o resistentes a la fatiga. Tienen grandes cantidades de mioglobina, muchas mitocondrias y muchos capilares sanguíneos. Son rojas. Su velocidad de contracción es grande. Son resistentes a la fatiga pero no tanto como las oxidativas lentas. 3. Fibras glucolíticas rápidas (tipo II B) también llamadas de contracción rápida B o fatigables. Tienen bajo contenido de mioglobina, número escaso de mitocondrias y pocos capilares. Son fibras blancas y generan ATP por procesos anaeróbicos. Se fatigan con facilidad. Son las que tienen mayor diámetro y degradan ATP a gran velocidad, por lo que su contracción es potente y rápida. Variación en el porcentaje de fibras de un músculo o su tamaño. Casi todos los músculos están formados por una mezcla de los tres tipos de fibras, pero las proporciones varían dependiendo de la actividad de cada músculo. Los posturales (tipo I) músculos de hombros y brazos (tipo IIB) y piernas (tipo I y tipo IIA). 14 Aunque los músculos están formados por una mezcla de los tres tipos las de cada una de las unidades motoras son del mismo tipo. El número total de fibras musculares no suele cambiar pero las características de las existentes pueden modificarse hasta cierto punto. Mediante entrenamiento algunas de tipo IIB pueden transformarse en IIA. No está claro el mecanismo exacto por el cual el tamaño de los músculos se incrementa con el entrenamiento. Sin embargo no parece que el número de fibras se eleve de forma significativa después del nacimiento. En los varones el mayor aumento del tamaño de las fibras musculares se debe a la hormona testosterona producida por los testículos. Disposición de las fibras - PARALELO: tendón, fibra muscular y tendón paralelos. - FUSIFORME: se aprecia el vientre muscular. - PENNIFORME: tendón largo que ocupa casi todo el vientre del músculo y las fibras se disponen como un penacho. Pueden ser: + UNIPENNIFORME: cuando las fibras están a un solo lado. + BIPENNIFORME: cuando las fibras están a los dos lados. + MULTIPENNIFORME: solo 1 tendón y múltiples vientres musculares. - CIRCULAR 15