Hamill. Biomecánica_5ed

36 Sección I PRINCIPIOS DEL MOVIMIENTO HUMANO Los huesos largos crecen desde el nacimiento hasta la ado- lescencia mediante la actividad de las placas de cartílago locali- zadas entre el cuerpo y las cabezas de los huesos. Estas placas epifisarias se expanden a medida que se forman células nuevas, y el hueso se alarga hasta que el espesor de las placas disminuye para alcanzar lo que se conoce como osificación completa. Esto ocurre en diferentes huesos a distintas edades, pero usualmente se completa para la edad de 25 años. La modelación se presenta durante el crecimiento para crear hueso nuevo a medida que se producen la resorción ósea y la for- mación de hueso (osificación) en diferentes regiones y tasas para cambiar la forma y el tamaño del hueso. En el hueso en creci- miento, las propiedades del hueso se relacionan con las demandas en el tamaño derivadas del crecimiento y con los cambios en las fuerzas de tensión y de compresión que actúan sobre el cuerpo. Los osteoblastos depositan hueso mientras que al mismo tiempo los osteoclastos resorben el hueso. En el proceso de la resor- ción , el tejido óseo viejo es degradado y digerido por el cuerpo. Este proceso no es el mismo en todos los huesos, o incluso en el mismo hueso. Por ejemplo, mientras que el hueso en la parte distal del fémur es remplazado cada 5 a 6 meses, el hueso en el cuerpo del fémur es remplazado de forma mucho más lenta. El hueso vivo siempre está sometido a remodelación , en la que la matriz ósea es removida y remplazada de manera constante. La remoción de hueso por los osteoclastos es rela- tivamente rápida —alrededor de 3 semanas— en tanto que la formación de hueso nuevo por los osteoblastos toma alrededor de 3 meses. El cuerpo debe mantener en forma continua el espe- sor y la fortaleza del hueso, y esto se lleva a cabo mediante un ciclo constante de remplazo de hueso viejo con hueso nuevo. Se mantiene un estado estable dinámico al remplazar una pequeña cantidad de hueso en el mismo sitio mientras que el tamaño y la forma del hueso remodelado se dejan básicamente iguales. Por lo menos cierta cantidad de hueso nuevo se está formando de manera continua, y la remodelación ósea es el proceso mediante el cual la masa ósea se adapta a las demandas impuestas sobre ella. Luego de que un individuo ha pasado la etapa de creci- miento, la tasa de depósito y de resorción de hueso son iguales una a la otra, lo que mantiene el total de la masa ósea bas- tante constante. Sin embargo, a través del ejercicio se puede incrementar la masa ósea, incluso durante la etapa adulta joven. El depósito de hueso excede la resorción cuando se requiere mayor fortaleza o cuando se ha presentado una lesión. Por lo tanto, los levantadores de pesas desarrollan engrosamientos en la inserción de los músculos muy activos, y los huesos se vuel- ven más densos donde las fuerzas de tensión son mayores. Los brazos dominantes de los jugadores profesionales de tenis tie- nen espesores corticales que son 35% mayores que los del brazo contralateral (36). La forma del hueso también cambia durante la cicatrización de una fractura. El proceso de reconstrucción del hueso continúa hasta la edad de 40 años, cuando la actividad de los osteoblastos se enlentece y los huesos se vuelven más frágiles. Este proceso de remodelación tiene dos beneficios importantes: el esqueleto se reforma para responder a las fuerzas gravitacional, muscular y externas de contacto, y se mantienen los niveles de calcio en la sangre para las funciones fisiológicas importantes. CAMBIOS EN EL TEJIDO ÓSEO DURANTE LA VIDA En el hueso inmaduro, las fibras están distribuidas al azar, lo que proporciona fortaleza en múltiples direcciones pero con una fuerza en general menor. En el hueso maduro tiene lugar

la mineralización, se crean canales haversianos y se rodean de hueso, y las fibras están orientadas en las principales direccio- nes de soporte de carga. El hueso continúa reorganizándose a lo largo de la vida para reparar el daño y el desgaste. En el hueso más viejo, aún hay restauración, pero el sistema haver- siano es más pequeño, y los canales son más grandes debido al depósito más lento de hueso. Existen indicaciones de que este ajuste estructural puede ser el resultado de una disminución de la fuerza muscular, que conduce al desuso parcial y a la subse- cuente remodelación ósea que reduce la fuerza (21).

ACTIVIDAD E INACTIVIDAD FÍSICA Y FORMACIÓN DE HUESO Actividad física

Los huesos requieren tensión mecánica para crecer y fortale- cerse. Los huesos ganan o pierden masa lentamente y modifican su forma en respuesta a las alteraciones en la carga mecánica. Por lo tanto, la actividad física es un componente importante en el desarrollo y el mantenimiento de la integridad y la fortaleza del esqueleto. La actividad física transmite cargas al esqueleto que, a su vez, mejoran o mantienen la salud de los huesos. El tejido óseo debe tener un estímulo diario para mantener la salud. La contracción muscular en el movimiento activo ligada con las fuerzas externas ejerce la mayor presión sobre los huesos. No todos los ejercicios son igual de efectivos. Se deben aplicar fuer- zas de sobrecarga sobre el hueso para que este se estimule y se adapte a la fuerza, y la adaptación continua requiere una sobre- carga progresiva (37). Por lo general, la carga dinámica es mejor para la formación de hueso que la carga estática, y la carga a frecuencias más altas resulta más eficaz (61). La carga coordinada y repetitiva sobre el hueso asociada con la actividad habitual puede tener solo un papel pequeño en la preservación de la masa ósea e incluso puede reducir el potencial osteogénico ya que el tejido óseo se desensibiliza (44). Los periodos cortos de actividad vigorosa son más eficientes para promover un incremento en la masa ósea (44). Para estimular un efecto osteogénico en el hueso adulto, se ha demostrado que cuatro ciclos diarios de carga son suficientes para detener la pérdida ósea (44). La historia dia- ria de carga aplicada, que comprende el número de ciclos de carga y la magnitud de la tensión, influencia la densidad del hueso. De nuevo, se recomienda que una sesión larga se divida en sesiones más pequeñas, como cuatro sesiones por día, o tres a cinco sesiones diarias por semana (54, 60).

Los periodos de descanso son necesarios para maximizar la respuesta osteogénica debido a la saturación en la que el hueso se vuelve insensible al estímulo de la carga. Esta mecanosen- sibilidad en el hueso ha sido bien documentada en modelos animales (53). Cuando se aplican fuerzas mecánicas al hueso a través de la actividad física o alguna otra fuerza externa, las célu- las óseas responden a la carga. Las células óseas se adaptan y de- sensibilizan cuando el estímulo de la carga se aplica durante un tiempo prolongado (53). La figura 2-16 ilustra el efecto positi- vo del descanso y la recuperación en la mecanosensibilidad de la célula ósea. Cuando se aplica un ciclo de carga, se alcanza un estado de saturación en el que las células musculares no produ- cen una respuesta osteogénica a la carga mecánica. En el labo- ratorio, la plena mecanosensibilidad al valor de la precarga no volvió hasta aproximadamente 8 horas después del ejercicio. En el ámbito de la prescripción del ejercicio, esto sugiere que las sesiones de carga no tienen por qué ser largas y que la prolon- SAMPLE