Hamill. Biomecánica_5ed

32 Sección I PRINCIPIOS DEL MOVIMIENTO HUMANO

relaciones de tamaño. Internamente, los huesos también prote- gen los órganos internos. SITIOS DE INSERCIÓN Los huesos proporcionan sitios de inserción para los tendo- nes, músculos y ligamentos, lo que permite la generación de movimiento a través de la aplicación de fuerza sobre los huesos en estos sitios. Conocer los sitios de inserción en cada hueso proporciona buena información acerca del potencial de movi- miento de los músculos específicos, el soporte ofrecido por los ligamentos y los sitios potenciales de lesión. FUNCIÓN DE PALANCA El sistema esquelético proporciona las palancas y los ejes de rotación en torno a los cuales el sistema muscular genera los movimientos. Una palanca es una máquina simple que magni- fica la fuerza, la velocidad, o ambas, de los movimientos, y con- siste en un cilindro rígido que se rota en torno a un punto fijo o eje llamado punto de apoyo . El cilindro rígido en un sistema esquelético de palanca está principalmente en uno de los hue- sos largos del cuerpo, y el punto fijo de rotación o eje es una de las articulaciones donde los huesos se encuentran. El sistema esquelético de palanca transmite el movimiento generado por los músculos o las fuerzas externas. En el capítulo 12 se propor- ciona un análisis a detalle de las palancas. OTRAS FUNCIONES Hay tres funciones tradicionales del hueso que no están especí- ficamente relacionadas con el movimiento: protección, almace- namiento y formación de células sanguíneas. El hueso protege al cerebro y a los órganos internos. El hueso también almacena grasa y minerales, y es el principal almacén de calcio y fosfato. Por último, la formación de células sanguíneas, llamada hema- topoyesis, tiene lugar dentro de las cavidades del hueso. Composición del tejido óseo El hueso, o tejido óseo , es un material extraordinario con pro- piedades que lo hacen ideal para sus funciones de soporte y movimiento. Es ligero, pero tiene una fuerza de tensión y com- presiva elevada, y una cantidad significativa de elasticidad. El hueso también es un material muy dinámico, donde los mine- rales se mueven dentro y fuera de él de manera constante. Casi medio gramo de calcio puede entrar o salir del esqueleto humano cada día, y los humanos reciclan de 5 a 7% de su masa ósea cada semana. El hueso también puede crecer en diferentes formas y es tejido que constantemente está siendo modificado, reformado, remodelado y reparado. El tejido óseo es fuerte y es una de las estructuras más duras del cuerpo debido a su combinación de elementos orgánicos e inorgánicos. El hueso está compuesto de una matriz de sales inorgánicas y colágeno , un material orgánico encontrado en todos los tejidos conjuntivos. Los minerales inorgánicos calcio y fosfato, junto con las fibras de colágeno orgánicas, consti- tuyen alrededor de 60 a 70% del tejido óseo. El agua consti- tuye aproximadamente 25 a 30% del peso del tejido óseo (47). El colágeno le proporciona fuerza de tensión y elasticidad al hueso, y los minerales le proporcionan fuerza de compresión y rigidez (42). Existen tres tipos de células en el hueso (fig. 2-12). Los osteoclastos son células multinucleadas grandes que tienen propiedades similares a las de los macrófagos. Son creadas por la fusión de 15 a 20 células individuales, y trabajan para disol- ver el hueso en áreas de microfractura. Los osteoblastos tienen un solo núcleo, y producen un hueso nuevo llamado osteoide. Estas células también son causales de la calcificación del hueso. Algunos osteoblastos quedan atrapados dentro del nuevo hueso formado y se convierten en osteocitos . Los osteocitos son simi- lares a las células nerviosas ya que tienen extensiones largas que se estiran y se conectan con otros osteocitos. Estos parecen tener una función mecanosensora y de comunicación que les permite percibir la deformación y dirigir la actividad de los ostoeclastos. Estructura macroscópica del hueso El hueso está compuesto por dos tipos de tejido: el hueso cor- tical y el hueso esponjoso . La capa externa dura es el hueso cortical, a menudo denominado hueso compacto; en su inte- rior se encuentra el hueso esponjoso. La organización y disposi- ción macroscópica del tejido óseo se presenta en la figura 2-13. La configuración arquitectónica del hueso cortical y esponjoso está muy bien adaptada para las demandas mecánicas impuestas sobre el sistema esquelético durante la actividad física. HUESO CORTICAL El hueso cortical constituye alrededor de 80% del esquele- to. El hueso cortical parece sólido, pero un análisis más deta- llado revela muchos pasajes para los vasos sanguíneos y los nervios. La capa exterior del hueso es muy densa, y tiene una porosidad menor a 15% (55). La porosidad es el índice de espa- cio de los poros respecto al volumen total; cuando la porosidad aumenta, la fuerza mecánica del hueso se deteriora. Pequeños cambios en la porosidad pueden conducir a cambios significati- vos en la rigidez y la fortaleza del hueso. El hueso cortical consiste en un sistema de tubos huecos lla- mados láminas que están colocadas una dentro de la otra. Las láminas están compuestas de fibras de colágeno, todas van en la misma dirección. Las fibras de colágeno de las láminas adya- SAMPLE Osteocitos en el hueso Osteoclastos en una fosa de resorción Osteoblastos en la superficie del hueso Fosa de resorción (laguna) Figura 2-12. Los tres tipos principales de células óseas son los osteoclastos, osteoblastos y osteocitos.