Estructura y Fisiología Esencial de los Sistemas Tegumentario, Esquelético y Muscular

Introducción a los Sistemas de Soporte y Movimiento

Los sistemas de soporte y movimiento incluyen:

  • Tegumentos (Piel y anexos)
  • Huesos (Sistema Esquelético)
  • Articulaciones
  • Músculos (Sistema Muscular)
  • Nervios y vasos sanguíneos

Sistema Tegumentario: La Piel y sus Anexos

Piel

Funciones: Defender la integridad física y bioquímica, mantener la temperatura (Tª), y brindar sensibilidad. Es el órgano más grande del cuerpo. La Dermatología trata sus trastornos.

Capas Principales de la Piel

Epidermis:

  • Porción superficial, compuesta por tejido epitelial.
  • La queratinización dura 2 a 4 semanas.

Dermis:

  • Capa profunda, compuesta por tejido conectivo.
  • Aloja el 8-10% del flujo sanguíneo total.
  • Confiere resistencia, extensibilidad y elasticidad.

Hipodermis (Capa Subcutánea):

  • Se encuentra debajo de la dermis.
  • Nota: No es parte de la piel propiamente dicha.

A. Capas de la Epidermis (de Profundo a Superficial)

  1. Estrato Basal (Germinativo): Capa más profunda; contiene células madre que se dividen. Los queratinocitos poseen tonofilamentos. Posee melanocitos y células epiteliales táctiles (discos táctiles).
  2. Estrato Espinoso: Ocho a diez filas de queratinocitos.
  3. Estrato Granuloso: Los queratinocitos sufren apoptosis. Se forman gránulos laminares (que crean el sello impermeable).
  4. Estrato Lúcido: Presente solo en piel gruesa (palmas y plantas).
  5. Estrato Córneo: Capa más superficial, compuesta por células muertas.

B. Componentes Dérmicos y Anexos

Capas de la Dermis
  • Capa Papilar (1/5): Tejido areolar. Contiene corpúsculos táctiles y terminaciones nerviosas libres.
  • Capa Reticular (4/5): Tejido conectivo denso irregular.
Coloración de la Piel

Definido por tres pigmentos principales:

  • Melanina: Producida por la enzima tirosinasa a partir del aminoácido tirosina.
  • Hemoglobina.
  • Caroteno.
Glándulas
  • Glándulas Sebáceas: Producen sebo. Impermeabilizan y ablandan la piel. Ausentes en palmas y plantas.
  • Glándulas Sudoríparas Ecrinas: Función principal: Termorregulación por evaporación del sudor.

C. Funciones Homeostáticas del Tegumento

  • Síntesis de Vitamina D: Requiere la activación de una molécula precursora por luz UV. Enzimas hepáticas y renales la modifican a calcitriol. El calcitriol ayuda a la absorción de calcio y fósforo en el intestino delgado.
  • Línea de Defensa: Actúa como barrera física y química contra la penetración de microbios. Los macrófagos epidérmicos (células de Langerhans) y dérmicos participan activamente en la inmunidad.

Sistema Esquelético

A. Histología y Fisiología Ósea

Composición de la Matriz Ósea

  • Sales minerales (55%): Principalmente fosfato de calcio e hidroxiapatita.
  • Colágeno (30%).
  • Agua (15%).

Células Óseas

  • Osteoblastos: Células formadoras de hueso.
  • Osteoclastos: Función de remodelación ósea y secreción de calcio.

Irrigación y Consolidación

  • Irrigación: Las arterias periósticas entran en la diáfisis por los conductos perforantes (de Volkmann).
  • Consolidación Ósea (3 fases):
    1. Fase Reactiva: Inflamatoria inicial.
    2. Fase Reparadora: Formación de callo fibrocartilaginoso y luego callo óseo.
    3. Fase de Remodelado Óseo: Reestructuración del callo.

B. Esqueleto Axial (Tórax)

Costillas (12 pares)

  • Verdaderas (1-7): Articulan directamente con el esternón.
  • Falsas (8-10): Articulan entre sí y luego con el cartílago de la costilla 7.
  • Flotantes (11-12): Solo articulan con las vértebras torácicas.

Partes de la Costilla:

  • Tubérculo costal (articula con la apófisis transversa vertebral).
  • Hendidura costal (contiene vasos y nervios intercostales).

C. Esqueleto Apendicular (Miembros)

Radio (Miembro Superior)

  • Cabeza Proximal: Articula con el cóndilo del húmero y la escotadura radial del cúbito.
  • Tuberosidad: Inserción del bíceps.
  • Unido al cúbito por la Membrana Interósea.
  • Carpo (Muñeca): 2 hileras de 4 huesos (total 8).

Tibia (Miembro Inferior)

  • Cóndilos: Articulan con los cóndilos del fémur, separados por la eminencia intercondílea.
  • Tuberosidad Tibial: Inserción del ligamento rotuliano.

Articulaciones

Clasificación Funcional

  • Diartrosis: Articulaciones libremente móviles.

Clasificación Estructural

  • Fibrosas: Sin cavidad sinovial, unidas por tejido conectivo fibroso. Ejemplos: Suturas (cráneo). Una Sinostosis es una sutura osificada (ejemplo: sutura frontal).
  • Sinoviales (Diartrosis): Tienen cavidad sinovial.

Estructuras Clave de las Articulaciones Sinoviales

  • Cartílago articular: Reduce la fricción y los impactos.
  • Cápsula articular: Delimita la cavidad.

Ejemplos de Diartrosis

  • Hombro: Articulación esférica.
  • Cadera: Articulación esférica. Componentes clave: Labrum acetabular y ligamentos (iliofemoral, pubofemoral, isquiofemoral).
  • Rodilla: La articulación más grande y compleja. Consiste en tres articulaciones en una cavidad. Componentes: Ligamento Cruzado Anterior (LCA), Discos articulares (meniscos), ligamento rotuliano y varias bolsas.

Sistema Muscular

Funciones y Propiedades

Funciones

  • Generación de movimientos.
  • Estabilización de posiciones.
  • Almacenamiento de sustancias.
  • Generación de calor (termogénesis).

Propiedades

  • Excitabilidad eléctrica.
  • Contractilidad.
  • Extensibilidad.
  • Elasticidad.

Anatomía de la Fibra Muscular

Componentes Celulares

  • Sarcolema: Membrana plasmática de la fibra muscular.
  • Túbulos Transversos (T): Invaginaciones del sarcolema que propagan el potencial de acción.
  • Sarcoplasma: Citoplasma que contiene glucógeno y mioglobina.
  • Retículo Sarcoplásmico (RS): Rodea las miofibrillas; almacena $ ext{Ca}^{2+}$.
  • Tríada: Un Túbulo Transverso más dos Cisternas Terminales.

Miofibrilla y Tejido Conectivo

Proteínas de la Miofibrilla
  • Contráctiles:
    • Actina (filamentos finos).
    • Miosina (filamentos gruesos).
  • Reguladoras:
    • Troponina.
    • Tropomiosina.
Capas de Tejido Conectivo
  • Epimisio: Rodea todo el músculo.
  • Perimisio: Rodea un fascículo.
  • Endomisio: Rodea una fibra (célula) muscular.

C. Sarcómero y Contracción

El Sarcómero

El Sarcómero es la unidad funcional de la fibra muscular. Se extiende de Disco Z a Disco Z.

  • Banda A: Contiene filamentos gruesos y finos superpuestos.
  • Zona H: Centro de la Banda A; solo contiene filamentos gruesos.
  • Banda I: Contiene solo filamentos finos.

Mecanismo de Contracción (Filamentos Deslizantes)

  • Los puentes cruzados de miosina arrastran los filamentos de actina hacia el centro, acortando el sarcómero (los Discos Z se acercan).
  • Importante: Los filamentos NO cambian su longitud.

Unión Neuromuscular (UNM)

  • La entrada de $ ext{Ca}^{2+}$ en el bulbo terminal sináptico induce la exocitosis del neurotransmisor (NT).
  • La Acetilcolinesterasa degrada el neurotransmisor.

Metabolismo y Fatiga

  • Fuentes de ATP:
    1. Fosfato de Creatina (rápido, catalizado por creatina cinasa).
    2. Glucólisis Anaerobia.
    3. Respiración Celular (aerobia).
  • Fatiga Muscular: Causada por liberación insuficiente de $ ext{Ca}^{2+}$ del RS, agotamiento de nutrientes y producción de ácido láctico.

D. Músculos del Tronco (Ejemplos)

  • Diafragma: Separa las cavidades torácica y abdominal. Presenta el Hiato aórtico (por donde pasan la aorta y el conducto torácico) y el Hiato esofágico.
  • Oblicuo Externo: El más superficial; sus fibras tienen dirección inferointerna. Su aponeurosis forma la línea alba.
  • Recto del Abdomen: Separado por la línea alba; su función es flexionar la columna vertebral.
  • Vaina de los Rectos: Formada por las aponeurosis del oblicuo interno, oblicuo externo y el transverso del abdomen.

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