Introducción al aparato locomotor

El aparato locomotor elabora las respuestas motoras de la función de relación y está integrado por el sistema esquelético y el sistema muscular.

El sistema esquelético está constituido por los huesos, los cartílagos y las articulaciones. Tiene funciones de soporte del cuerpo, protege las vísceras y participa en el movimiento.

Bases del movimiento corporal

• Sistema de soporte para el posible movimiento: sistema óseo, cartílaginoso, tejido conjuntivo y epitelio.
• Órganos que proporcionan el movimiento: músculo esquelético.
• Uniones de huesos y músculos: articulaciones, ligamentos y tendones.
• Sistema de control: sistema nervioso central y sistema endocrino.

Estímulo – receptores sensoriales – sistema endocrino – sistema nervioso – aparato locomotor.

Funciones de los huesos

• Movimiento: acción de los músculos sobre los huesos.
• Soporte: mantienen la forma y sostienen las partes del cuerpo.
• Protección: resguardan órganos blandos (por ejemplo, cráneo, caja torácica).
• Almacenamiento: sales minerales, especialmente calcio (Ca) y fósforo (P).
• Formación de células sanguíneas: médula ósea roja.
• Depósito de grasa: médula ósea amarilla.
• Depósito de metales pesados: pueden acumularse en el tejido óseo.

Sistema esquelético

Conjunto de huesos del organismo: 206. Cada hueso constituye un órgano. Otros tejidos presentes además del óseo:

• Cartilaginoso
• Conjuntivo
• Sanguíneo
• Adiposo
• Nervioso

Elementos del tejido óseo

Las células están muy separadas y existe una matriz extracelular. La matriz contiene sales minerales (principalmente CaCO3 y fosfatos) y fibras de colágeno. Las sales se depositan entre las fibras de colágeno (proceso de calcificación o mineralización). Las sales confieren dureza al hueso y las fibras dan flexibilidad.

Células óseas

• Osteoblastos: células que forman la matriz ósea.
• Osteocitos: células óseas maduras.
• Osteoclastos: destruyen el tejido óseo envejecido.

Los huesos

Estructuras duras que integran el esqueleto junto con los cartílagos; están formados por tejido óseo. Existen tres tipos principales de huesos: largos, planos y cortos.

Huesos largos

Tienen forma alargada y se localizan en las extremidades. En ellos se diferencian dos zonas: la diáfisis y la epífisis. Ejemplos: tibia, fémur y húmero.

Diáfisis o caña

Parte central alargada del hueso. Su parte externa está formada por tejido óseo compacto. En su interior se localiza la cavidad medular, que aloja la médula ósea amarilla, constituida por tejido adiposo y conocida como tuétano.

Epífisis o cabeza

Extremos del hueso. Su interior está formado por tejido óseo esponjoso; en sus cavidades se aloja la médula ósea roja. Rodeando la epífisis, en la zona de articulación con otros huesos, se encuentra el cartílago articular.

Crecimiento en los huesos

Cuando la placa epifisaria se cierra, el cartílago se sustituye por hueso. Aparece la línea epifisaria, que indica que el hueso ha completado su crecimiento en longitud.

Tejido óseo: compacto y esponjoso.

Tipos de huesos

Huesos planos: tienen aspecto de placa. Ejemplos: huesos del cráneo, esternón, omóplato (escápula).

Huesos cortos: poseen tamaño reducido. Ejemplos: huesecillos del oído medio o los huesos de la muñeca.

• Largo: húmero
• Compacto
• Corto: carpiano
• Esponjoso cubierto por compacto
• Plano: esternón
• Esponjoso cubierto por compacto
• Irregular: vértebra
• Variable

¿Cómo se rompen los huesos?

Un hueso se rompe cuando se somete a más tensión de la que puede soportar. A un hueso roto se le llama fractura. Existen tres tipos: fracturas por estrés, fracturas por impacto y fracturas patológicas.

Estrés óseo a lo largo del tiempo

Las fracturas por sobrecarga ocurren cuando se ejerce demasiada presión en el mismo lugar de un hueso durante largos períodos. Con el tiempo, la presión de los pequeños impactos debilita el hueso hasta que comienza a agrietarse a lo largo de la superficie. Estas grietas pueden ser muy pequeñas al principio, pero se agrandan si no se les da la oportunidad de sanar.

Fracturas por impacto

Un hueso recibe un golpe fuerte y repentino que ejerce más presión sobre él de lo que puede soportar a la vez. Las fracturas por impacto ocurren en un solo momento, como romper un trozo de madera seca por la mitad. Incluyen caídas, golpes directos en deporte o accidentes de tráfico.

Huesos enfermos

Algunas enfermedades hacen que los huesos sean más delgados y frágiles. En esos casos, es posible que los huesos se rompan debido a actividades cotidianas que normalmente no causarían una fractura en una persona sana. Las personas con huesos débiles deben tener cuidado y evitar impactos repentinos.

Osteoporosis y factores de riesgo

La osteoporosis puede causar huesos débiles, principalmente en mujeres y personas mayores. Esta enfermedad dificulta que el calcio y otros minerales importantes permanezcan en los huesos. Afortunadamente, elecciones de estilo de vida, como una buena dieta y ejercicio, pueden ayudar a prevenir y tratar la osteoporosis. También existen medicamentos que pueden ayudar.

Fumar causa daños importantes en el corazón, los pulmones, la garganta y los dientes; además, fumar es malo para los huesos. El humo del tabaco ralentiza a los osteoblastos (las células que crean nuevo hueso), lo que hace que los huesos se vuelvan más delgados y frágiles con el tiempo. Los huesos débiles tienen más probabilidades de romperse por un impacto y tardan más en sanar, aunque mejoran gradualmente cuando se abandona el tabaco.

Factores que afectan al desarrollo óseo

• Niveles adecuados de minerales y vitaminas: calcio y fósforo para el crecimiento óseo; vitamina D para la deposición de calcio.
• Niveles suficientes de hormonas.

Hormonas implicadas: hormona del crecimiento (hGH), tiroxina. En la pubertad, las hormonas sexuales (estrógeno y testosterona) estimulan el crecimiento y modifican el esqueleto para formar cuerpos masculinos y femeninos.

¿Qué es la vitamina D y para qué sirve?

La vitamina D es un nutriente necesario para la salud. Ayuda al cuerpo a absorber el calcio, una de las principales sustancias necesarias para tener huesos fuertes. Junto con el calcio, la vitamina D contribuye a prevenir la osteoporosis. Los músculos necesitan vitamina D para el movimiento y los nervios para transmitir mensajes entre el cerebro y otras partes del cuerpo.

La vitamina D también es indispensable para que el sistema inmunitario combata bacterias y virus.

Determinación de la edad: huesos de la muñeca y carpianos.

División del sistema esquelético

Sistema axial

• 80 huesos.
• Eje longitudinal del cuerpo.
• Incluye cráneo, hueso hioides, vértebras, costillas, esternón y huesecillos del oído.

Sistema apendicular

• 126 huesos.
• Cinturas pectoral y pélvica (caderas) y extremidades superiores e inferiores.

Características morfológicas: Homo neanderthalensis y Homo sapiens

Los huesos de los neandertales presentaban paredes muy gruesas y articulaciones grandes; eran personas corpulentas. Sus piernas y antebrazos eran más cortos y la caja torácica más alargada en forma de campana. La pelvis era ligeramente prominente y el pubis más delgado que en el Homo sapiens moderno. El cráneo es bajo y la frente no es vertical; no obstante, presentan un gran volumen craneal, en algunos casos mayor que el nuestro. Si la media actual de Homo sapiens es de 1450 cm3, los neandertales llegan a tener hasta 1700 cm3.

La cara es muy grande y, al no tener una frente levantada, parece aún mayor. Presentan un prognatismo medio-facial característico: sobresale la zona media de la cara, especialmente la zona nasal. La apertura nasal es muy grande y también las crestas supraorbitales. Esta arquitectura ósea está adaptada para soportar la presión de la fuerte masticación de productos duros o correosos. La mandíbula inferior no tiene mentón prominente. Anatómicamente, sí podrían haber pronunciado sonidos y hablar.

Los cartílagos

Los cartílagos son estructuras integradas por tejido cartilaginoso. Son más blandos y flexibles que los huesos y forman junto a ellos el esqueleto. Se localizan en la parte anterior de la nariz, en las orejas, entre las vértebras (discos intervertebrales), en las articulaciones y en las zonas de crecimiento de los huesos. Forman el esqueleto del feto.

Articulaciones

Las articulaciones son las zonas de contacto entre dos huesos o entre un hueso y un cartílago.

Clasificación según su movilidad

• Articulaciones inmóviles: no permiten movimiento entre los huesos que unen (por ejemplo, algunas articulaciones del cráneo).
• Articulaciones semimóviles: facilitan pequeños movimientos; ejemplo: las que articulan las vértebras.
• Articulaciones móviles: permiten movimientos amplios; incluyen rodilla, hombro, codo y la articulación temporomandibular.

Componentes de las articulaciones móviles

• Ligamentos: fibras de tejido conjuntivo denso que unen huesos entre sí.
• Cartílago articular: recubre las superficies articulares y evita el rozamiento directo entre huesos.
• Bolsa sinovial: saco situado entre estructuras articulares y relleno de líquido sinovial que lubrica la articulación.

Tipos de articulaciones sinoviales

• Enartrosis (esfera-cavidad): articulaciones esféricas en una cavidad. Ejemplos: hombro y cadera. Permiten movimientos en todas las direcciones.
• Silla de montar: encaje recíproco con una superficie cóncava y otra convexa. Permite dos movimientos en planos diferentes. Ejemplo: articulación metacarpiana del pulgar.
• Condílea (elipsoidea): dos superficies ovaladas que permiten movimiento lateral y anteroposterior. Ejemplos: articulaciones metacarpofalángicas; articulación occipital-atlas.
• Bisagra: superficies que actúan como una bisagra. Ejemplos: codo, tobillo y falanges.
• Pivote: superficie redonda que rota en torno a otra. Ejemplos: articulación atlas-axis; radiocubital superior (cúbito antebrazo).
• Plana: superficies articulares planas que permiten desplazamientos laterales. Ejemplos: huesos del carpo y del tarso.

Enfermedades del sistema esquelético y articular

Las enfermedades del sistema esquelético pueden afectar a los huesos o a las articulaciones:

• Fisuras y fracturas: una fisura es una grieta en el hueso; una fractura es la rotura completa. Se corrigen inmovilizando la zona afectada mediante enyesado u otras técnicas.
• Desviaciones en la columna vertebral: curvaturas anómalas como escoliosis y cifosis. La escoliosis es la pérdida de la verticalidad de la columna por desviaciones laterales. La cifosis es una curvatura exagerada de la columna dorsal que origina una chepa (joroba). Se corrige mediante fisioterapia o cirugía en casos graves.

Enfermedades articulares

• Esguince: rotura o distensión traumática de los ligamentos articulares. Tratamiento: inmovilización, reposo y fisioterapia.
• Artritis: inflamación de la membrana sinovial que produce dolor. Puede ser de origen autoinmune. Tratamiento: analgésicos, antiinflamatorios y fisioterapia.
• Artrosis: degeneración progresiva y dolorosa del cartílago articular; los huesos rozan y se desgastan. Tratamiento: analgésicos, antiinflamatorios y fisioterapia.
• Gota: los cristales de urato se acumulan en las articulaciones y producen dolor. Los uratos son productos de desecho del metabolismo de ácidos nucleicos (ADN y ARN) y pueden acumularse en sangre y depositarse en el cartílago, causando inflamación e hinchazón.

Sistema muscular

Cardíaco: tejido muscular del corazón, encargado de bombear la sangre por el sistema circulatorio mediante su contracción. Constituye el miocardio.

Liso: se ubica en órganos de las cavidades abdominal y pélvica. Está compuesto por células y fibras dispuestas de manera diferente al músculo estriado.

Esquelético: mueve los huesos y otras estructuras unidas al esqueleto. Sus células se organizan en grupos rodeados de tejido conjuntivo fibroso que contiene vasos sanguíneos. La contracción de los músculos del intestino, estómago y esófago permite el avance del bolo alimenticio por el tubo digestivo.

Músculo estriado o esquelético

El músculo estriado o esquelético está compuesto por fibras que presentan bandas oscuras y claras alternas. Estas fibras son inervadas por nervios craneales o espinales y están bajo control voluntario. Contienen receptores para el dolor y sus principales funciones son el movimiento corporal y el mantenimiento de la postura.

Funciones del músculo esquelético

• Produce los movimientos del cuerpo.
• Estabiliza las posiciones del cuerpo.
• Producción de calor.
• Termogénesis.
• Contracciones involuntarias del músculo esquelético (temblores).

Propiedades del músculo

Contractilidad: capacidad de contraerse con fuerza ante el estímulo apropiado; específica del tejido muscular.

Elasticidad: capacidad de recuperar la longitud de descanso después del estiramiento; actúa como amortiguador ante variaciones bruscas de contracción.

Extensibilidad: facultad de estiramiento; las fibras pueden estirarse más allá de la longitud de descanso cuando se relajan.

Plasticidad: capacidad de modificar su estructura en función del trabajo realizado. Se adapta según el tipo de esfuerzo y entrenamiento.

Organización del sistema muscular

El sistema muscular comprende alrededor de 700 músculos esqueléticos. Un músculo es un órgano formado por tejido muscular estriado, tejido nervioso (control del movimiento), vasos sanguíneos (suministro de gases y nutrientes) y tejido conjuntivo (cubierta protectora).

Un músculo es una agrupación anatómico-funcional de numerosos fascículos musculares. Cada fascículo está integrado por gran cantidad de fibras musculares (las células musculares estriadas esqueléticas). Envolviendo al músculo hay una capa de tejido conjuntivo denso que se prolonga en los extremos formando los tendones; estas estructuras conectan el músculo al periostio del hueso.

Las fibras musculares

Las fibras musculares son células alargadas y plurinucleadas. Su contracción constituye el tejido muscular estriado esquelético. El citoplasma de las fibras musculares presenta tres características principales:

• Es rico en mitocondrias, responsables de generar grandes cantidades de ATP, la molécula que proporciona la energía requerida para la contracción muscular.
• Posee un retículo endoplasmático liso altamente desarrollado que regula los niveles de iones Ca2+ en el citoplasma, imprescindibles para la contracción muscular.
• Está recorrido por miofilamentos proteicos (actina y miosina) dispuestos de forma ordenada, lo que confiere a las fibras su aspecto estriado.

ATP

El ATP es un nucleótido que almacena en sus enlaces gran cantidad de energía. Por esta razón, las células lo utilizan como reserva energética. Cuando una actividad celular requiere energía, como la contracción muscular, el ATP se rompe y se libera la energía contenida en sus enlaces. Por cada molécula de ATP que se rompe, las células obtienen aproximadamente 7,7 kilocalorías.

Tipos de músculos según su forma

• Fusiformes: alargados en forma de huso, más anchos en el centro; localizados en las extremidades. Ejemplo: bíceps braquial.
• Planos: aplanados con forma cuadrada o en abanico; localizados en tórax y abdomen (pectorales, rectos del abdomen).
• Orbiculares: circulares con un orificio central que se cierra al contraerse. Ejemplos: orbicular de los labios y orbicular del párpado.

Cubiertas del músculo

El tejido conjuntivo forma láminas o bandas que rodean y protegen los músculos y permiten el libre movimiento de los mismos.

Tendones y aponeurosis: tres capas del tejido conjuntivo se unen más allá de la masa muscular para formar:

• tendones (cilíndricos)
• aponeurosis (planas)

Son cordones o láminas de tejido conjuntivo denso que conectan el músculo al periostio del hueso.

Control nervioso de la actividad muscular

La actividad muscular está controlada por el sistema nervioso. Las fibras musculares están inervadas por fibras motoras alfa (motoneuronas alfa). Cada motoneurona inerva varias fibras musculares que activa de manera sincrónica.

La estructura básica en torno a la cual se articula la fisiología muscular es la unidad motora. Una unidad motora está formada por una motoneurona (neurona motora) situada en la médula espinal, su prolongación que avanza por el nervio periférico y el conjunto de fibras musculares inervadas por esa motoneurona. Cada axón motor se divide en una serie de ramificaciones, cada una de las cuales inerva una única fibra muscular. Así, en el bíceps braquial, una motoneurona inerva por término medio unas 100 fibras musculares que se activan de manera sincrónica. Durante un movimiento, el control de la fuerza de contracción está relacionado con el número de unidades motoras reclutadas.

Cerebro – médula espinal – neurona motora – axón – fibras musculares – tendón – hueso – articulación.

Tipos de fibras musculares

Fibras tipo I: contracción lenta (fibras rojas)

Son numerosas en músculos rojos. Estas fibras, de pequeño diámetro y muy vascularizadas, contienen numerosas mitocondrias y poco glucógeno. Las fibras tipo I son resistentes a la fatiga y se utilizan en ejercicios de baja intensidad y larga duración (por ejemplo, mantenimiento de la postura).

Fibras tipo II: contracción rápida

Se localizan en músculos pálidos y también se denominan fibras blancas. Son de mayor diámetro, presentan pocas mitocondrias, están poco vascularizadas pero contienen mucho glucógeno. Estas fibras son poco resistentes a la fatiga aunque muy potentes; se utilizan en ejercicios breves e intensos.

Fibras tipo IIa

Son fibras intermedias cuyo porcentaje varía según los músculos del organismo y el individuo. La relación fibras lentas/rápidas puede evolucionar en función del entrenamiento y del tipo de ejercicio practicado. Numerosas fibras IIa pueden evolucionar hacia el tipo I a consecuencia de ejercicios prolongados y moderados (entrenamiento de resistencia aeróbica). En cambio, ejercicios breves e intensos (30 segundos a 2 minutos) provocan la evolución de las fibras IIa hacia el tipo IIx (fibras rápidas).

Patologías del sistema muscular

Síndrome del túnel carpiano: compresión del nervio mediano que ocurre cuando los tendones se inflaman y provocan la compresión del nervio. Los síntomas incluyen dolor, entumecimiento y eventual debilidad en la mano. Puede ocurrir por predisposición hereditaria, movimientos repetitivos, diabetes o trastornos tiroideos.

Bursitis

Las bursas son pequeños sacos llenos de líquido (bolsas sinoviales) que protegen los huesos, tendones y músculos cercanos a las articulaciones. La bursitis ocurre cuando las bolsas se inflaman, causando dolor. Suele ocurrir cerca de articulaciones que realizan movimientos repetitivos frecuentes, como hombro, codo, cadera y rodilla.