Tejido óseo y cartilaginoso
Descubre cómo el cartílago y el hueso sostienen, protegen y permiten el movimiento, y aprende a diferenciar sus células, matrices y procesos de crecimiento y regeneración.
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Tejido óseo y cartilaginoso
El porqué del tema
¿Para qué estudiamos este tema?
El cuerpo humano no solo necesita transportar sustancias, como vimos en el tema anterior con la sangre: también necesita mantenerse erguido, proteger sus órganos, moverse y renovarse. Para ello existen dos tejidos conectivos especializados en el sostén mecánico: el cartílago y el hueso.
En el tema anterior estudiamos que la sangre es un tejido conectivo especializado cuya matriz extracelular es líquida, el plasma. Ahora veremos que el cartílago y el hueso también son tejidos conectivos, pero su matriz extracelular es mucho más resistente: en el cartílago es un gel firme y flexible, y en el hueso es una matriz mineralizada y rígida.
Este tema es importante porque permite responder preguntas como: ¿por qué el esqueleto fetal es cartilaginoso y luego se convierte en hueso?, ¿por qué el cartílago se regenera lentamente?, ¿qué estructura microscópica hace resistente a un hueso largo?, y ¿por qué el agua de las articulaciones evita el roce entre los huesos?
Además, el tema prepara el camino para estudiar el tejido muscular: los huesos son las palancas, las articulaciones son los puntos de apoyo, y los músculos, que veremos en el siguiente tema, serán los motores del movimiento.
Antes de empezar
Lo que necesitas saber antes
Antes de entrar al detalle del cartílago y del hueso conviene recordar dos ideas básicas.
1. Un tejido está formado por células y matriz extracelular
Un tejido es un conjunto de células parecidas en estructura y función, acompañadas por una matriz extracelular, que es todo aquello que las células secretan y queda entre ellas. En muchos tejidos, la matriz extracelular es tan importante como las propias células: sus fibras y su sustancia fundamental determinan si el tejido será líquido, flexible o duro.
2. El tejido conectivo y sus variedades
El tejido conectivo se caracteriza por tener células separadas por abundante matriz extracelular. Según cómo sea esa matriz, cumple funciones diferentes:
| Tipo de tejido conectivo | Matriz extracelular característica | Función principal |
|---|---|---|
| Conectivo laxo | Semilíquida, con fibras dispersas | Relleno y sostén blando |
| Conectivo denso | Abundantes fibras de colágeno ordenadas | Tendones y ligamentos |
| Adiposo | Muy escasa; predominan adipocitos | Reserva energética |
| Cartilaginoso | Gel firme y elástico | Sostén flexible, amortiguación |
| Óseo | Mineralizada con cristales de calcio | Sostén rígido, protección |
| Sanguíneo | Líquida: el plasma | Transporte y defensa |
También conviene recordar que el tejido epitelial reviste superficies corporales y cavidades. Este dato, junto con la ubicación del cartílago y del tejido conectivo denso, fue evaluado en un examen de admisión.
1. El cartílago y el hueso dentro del tejido conectivo
El cartílago y el hueso son dos formas especializadas de tejido conectivo de sostén. Comparten un origen común, pero se diferencian claramente por su matriz extracelular y por su grado de vascularización.
- El cartílago tiene una matriz extracelular firme pero flexible, con gran proporción de agua y fibras. No posee vasos sanguíneos propios.
- El hueso tiene una matriz extracelular calcificada, dura y resistente, pero muy vascularizada.
Esta diferencia explica una consecuencia práctica: el cartílago crece con flexibilidad y acompaña al esqueleto durante el desarrollo fetal, mientras que el hueso aporta rigidez definitiva y se repara con mayor facilidad.
2. Tejido cartilaginoso
2.1 Características generales del cartílago
El tejido cartilaginoso es un tejido conectivo de sostén flexible. Sus células, los condrocitos, están alojadas en pequeños espacios de la matriz llamados lagunas cartilaginosas o condroplastos.
Sus características principales son:
- Es avascular: no tiene vasos sanguíneos ni linfáticos.
- Carece de terminaciones nerviosas.
- Posee una matriz extracelular abundante, firme y elástica.
- Suele estar rodeado por una cubierta de tejido conectivo denso llamada pericondrio.
El pericondrio contiene vasos sanguíneos; sin embargo, esos vasos no penetran en el cartílago. Los nutrientes llegan a los condrocitos por difusión desde el pericondrio o, en el cartílago articular, desde el líquido sinovial.
Una consecuencia de la ausencia de vasos es que el cartílago tiene baja capacidad de regeneración cuando se lesiona.
En el embrión y en el feto, gran parte del esqueleto es inicialmente cartílago. Este esqueleto cartilaginoso sirve como modelo que luego será reemplazado por tejido óseo.
2.2 Células y matriz extracelular del cartílago
Las células del cartílago son los condroblastos y los condrocitos.
- Condroblastos: son células jóvenes que producen activamente la matriz cartilaginosa.
- Condrocitos: son condroblastos maduros que han quedado atrapados dentro de la matriz que ellos mismos secretaron. Se localizan en las lagunas y se encargan de mantener la matriz.
Cuando un condrocito se divide, sus células hijas pueden quedar juntas formando un pequeño grupo dentro de una misma laguna o en lagunas vecinas. Estos grupos se denominan grupos isógenos.
La matriz extracelular del cartílago contiene:
- Fibras de colágeno, principalmente de tipo II, que le dan resistencia a la tensión.
- Fibras elásticas, en el cartílago elástico.
- Sustancia fundamental, rica en proteoglicanos y agua.
- Agua, que le da elasticidad y capacidad de amortiguar fuerzas.
La combinación de agua y fibras explica el comportamiento mecánico del cartílago: resiste compresiones y vuelve a su forma original, algo fundamental en las superficies articulares y en las vías respiratorias.
2.3 Nutrición y crecimiento del cartílago
Como el cartílago es avascular, su nutrición depende de la difusión de sustancias. En la mayoría de los cartílagos, los nutrientes provienen de los vasos del pericondrio. En el cartílago articular, que no tiene pericondrio, los nutrientes llegan desde el líquido sinovial.
El cartílago crece de dos maneras:
- Crecimiento intersticial: los condrocitos dentro de la matriz se dividen y secretan nueva matriz, aumentando el cartílago desde adentro.
- Crecimiento por aposición: los condroblastos del pericondrio producen nueva matriz en la superficie, aumentando el cartílago desde afuera.
Este doble crecimiento es muy importante en el esqueleto fetal y en las placas de crecimiento de los huesos largos.
2.4 Tipos de tejido cartilaginoso
Existen tres variedades principales de cartílago: hialino, elástico y fibroso. Se diferencian por la cantidad y el tipo de fibras presentes en la matriz.
| Tipo de cartílago | Matriz característica | Ubicaciones principales | Función destacada |
|---|---|---|---|
| Hialino | Translúcida, con fibras de colágeno tipo II finas y dispersas | Esqueleto fetal, superficies articulares, nariz, cartílagos costales, laringe, tráquea y bronquios | Sostén flexible, modelo del esqueleto, reduce fricción en articulaciones |
| Elástico | Abundantes fibras elásticas además de colágeno | Pabellón de la oreja, epiglotis, conducto auditivo externo | Flexibilidad y capacidad de recuperar la forma |
| Fibroso | Abundantes fibras de colágeno tipo I, muy densas | Discos intervertebrales, sínfisis del pubis, meniscos | Resistencia a la compresión y a la tensión |
El cartílago hialino es el más abundante del cuerpo. Su nombre hace referencia a su aspecto vítreo y translúcido. En el feto, forma casi todo el esqueleto provisional; en el adulto, permanece en las superficies articulares, en los extremos anteriores de las costillas y en los anillos de la tráquea.
El cartílago elástico es similar al hialino, pero contiene una densa red de fibras elásticas que le dan mayor flexibilidad. Por eso se encuentra en la oreja, que puede doblarse sin romperse.
El cartílago fibroso no posee pericondrio y está diseñado para soportar fuerzas mecánicas intensas. Los discos intervertebrales, por ejemplo, actúan como amortiguadores entre las vértebras.
3. Tejido óseo
3.1 Funciones del tejido óseo
El tejido óseo es un tejido conectivo especializado cuya matriz extracelular está mineralizada. No debe confundirse el tejido óseo con el hueso como órgano: un hueso es un órgano que contiene tejido óseo, médula ósea, periostio, endostio, cartílago y vasos sanguíneos.
Las funciones del tejido óseo son:
- Sostén mecánico: forma el armazón rígido del cuerpo.
- Protección: protege órganos vitales como el encéfalo, la médula espinal, el corazón y los pulmones.
- Movimiento: sirve como palanca sobre la que actúan los músculos.
- Homeostasis mineral: almacena calcio y fósforo, y los libera o retiene según las necesidades del organismo.
- Hematopoyesis: en los espacios del hueso esponjoso se encuentra la médula ósea roja, encargada de formar células sanguíneas. Esto conecta directamente con lo estudiado en el tema de tejido sanguíneo.
3.2 Composición de la matriz ósea
La matriz extracelular del hueso tiene dos componentes principales:
- Componente orgánico, formado sobre todo por fibras de colágeno tipo I y sustancia fundamental. Aporta flexibilidad y resistencia a la tracción.
- Componente inorgánico, formado principalmente por cristales de hidroxiapatita, cuya fórmula aproximada es , además de otros minerales. Aporta dureza y resistencia a la compresión.
Esta combinación explica una propiedad clave del hueso: si se elimina el componente mineral, el hueso se vuelve flexible como una estructura de colágeno; si se elimina el componente orgánico, se vuelve quebradizo. La resistencia ósea depende del equilibrio entre ambos componentes.
3.3 Células del tejido óseo
El tejido óseo contiene cuatro tipos celulares con funciones específicas:
| Célula | Ubicación | Función principal |
|---|---|---|
| Célula osteoprogenitora | Periostio y endostio | Célula madre que da origen a los osteoblastos |
| Osteoblasto | Superficies de formación ósea | Produce la matriz ósea orgánica, llamada osteoide |
| Osteocito | Dentro de lagunas en la matriz ósea | Mantiene la matriz ósea y participa en su renovación |
| Osteoclasto | Superficies de resorción ósea | Degrada y reabsorbe matriz ósea |
Los osteoblastos sintetizan activamente el componente orgánico de la matriz ósea. Una vez que quedan rodeados por matriz mineralizada, se transforman en osteocitos, que se alojan en lagunas y se comunican entre sí mediante prolongaciones citoplasmáticas dentro de unos conductos finos llamados canalículos óseos.
Los osteoclastos son células grandes y multinucleadas que se encargan de la resorción de hueso, es decir, de degradar la matriz ósea para liberar calcio y remodelar el tejido. Este trabajo conjunto entre osteoblastos y osteoclastos permite que el hueso no sea una estructura muerta, sino un tejido en constante renovación.
3.4 Tejido óseo compacto y tejido óseo esponjoso
Desde el punto de vista histológico, el tejido óseo se organiza en dos variedades:
- Tejido óseo compacto: forma la capa externa de los huesos. Es denso y resistente.
- Tejido óseo esponjoso: está formado por una red de trabéculas o laminillas entrecruzadas, con espacios ocupados por médula ósea.
El tejido compacto está organizado en unidades estructurales llamadas osteonas o sistemas de Havers.
Cada osteona está formada por:
- Un conducto central de Havers, que contiene vasos sanguíneos y nervios.
- Laminillas concéntricas de matriz ósea alrededor del conducto de Havers.
- Lagunas que contienen osteocitos.
- Canalículos óseos que conectan las lagunas entre sí y con el conducto de Havers.
- Conductos perforantes de Volkmann, que comunican transversalmente los conductos de Havers entre sí y con la superficie del hueso.
Los osteocitos no quedan aislados. A través de los canalículos óseos intercambian nutrientes, gases y desechos con los vasos del conducto de Havers.
Esquema de una osteona en tejido óseo compacto
El tejido esponjoso no forma osteonas completas. Sus trabéculas contienen osteocitos y están en contacto directo con la médula ósea. Esta organización permite que el hueso esponjoso sea más ligero y albergue médula ósea roja.
3.5 Estructura macroscópica de un hueso largo
Un hueso largo, como el fémur o el húmero, presenta las siguientes partes:
- Diáfisis: porción central alargada. Está formada principalmente por hueso compacto y rodea la cavidad medular.
- Epífisis: extremos del hueso. Contienen hueso esponjoso cubierto por una capa delgada de hueso compacto.
- Metáfisis: zona de unión entre diáfisis y epífisis. Durante el crecimiento contiene la placa epifisaria de cartílago.
- Periostio: membrana de tejido conectivo denso que cubre la superficie externa del hueso, excepto en las superficies articulares. Contiene células osteoprogenitoras y vasos sanguíneos.
- Endostio: capa delgada que reviste la cavidad medular y las superficies internas del hueso esponjoso.
- Cavidad medular: espacio central de la diáfisis. En el adulto contiene médula ósea amarilla.
- Cartílago articular: capa de cartílago hialino que cubre las superficies articulares de las epífisis.
- Médula ósea roja: se encuentra sobre todo en los espacios del hueso esponjoso y realiza la hematopoyesis.
El hueso compacto predomina en la diáfisis, donde resiste fuerzas de flexión y compresión. El hueso esponjoso predomina en las epífisis, donde transmite fuerzas hacia las articulaciones y alberga médula ósea roja.
3.6 Formación del hueso: osificación
La formación de hueso se denomina osificación. Existen dos procesos principales:
Osificación intramembranosa: el hueso se forma directamente a partir de tejido mesenquimático, sin pasar por un modelo cartilaginoso. Es característica de los huesos planos del cráneo y parte de la clavícula.
Osificación endocondral: el hueso se forma a partir de un molde de cartílago hialino que es reemplazado progresivamente por tejido óseo. Es el mecanismo principal de formación de la mayoría de los huesos del cuerpo, especialmente los huesos largos.
En la osificación endocondral se distinguen etapas importantes:
- El molde de cartílago hialino crece.
- Se forma un centro de osificación primario en la diáfisis.
- Los condrocitos mueren, la matriz cartilaginosa se degrada y los osteoblastos depositan matriz ósea.
- Posteriormente aparecen centros de osificación secundarios en las epífisis.
- Entre la diáfisis y las epífisis queda una placa de cartílago llamada placa epifisaria o cartílago de crecimiento.
- Al finalizar el crecimiento, la placa epifisaria se osifica y forma la línea epifisaria.
Este proceso explica por qué el esqueleto fetal es cartilaginoso y por qué, durante la niñez y la adolescencia, los huesos largos pueden crecer en longitud.
3.7 Remodelación ósea
El hueso no es un tejido permanente e inmóvil. Constantemente está siendo degradado y reconstruido mediante la acción de los osteoclastos y los osteoblastos. Este proceso se denomina remodelación ósea.
La remodelación permite:
- Adaptar el hueso a las fuerzas mecánicas que recibe.
- Reparar microfracturas.
- Regular los niveles de calcio en la sangre.
La hormona paratiroidea aumenta la resorción ósea cuando hay déficit de calcio, mientras que la calcitonina inhibe la resorción cuando hay exceso. Esta interacción conecta el tejido óseo con la homeostasis mineral.
A diferencia del cartílago, el tejido óseo es altamente vascularizado y posee periostio y endostio con células osteoprogenitoras. Por ello, las fracturas óseas pueden regenerarse con relativa eficacia, formando un callo óseo y luego remodelándolo.
4. Cartílago, hueso y articulaciones: el líquido sinovial
Para que el esqueleto permita el movimiento, no basta con tener huesos y músculos. Los huesos se unen entre sí mediante articulaciones.
En las articulaciones móviles o articulaciones sinoviales, los extremos óseos están cubiertos por cartílago articular hialino, que reduce el roce entre los huesos. Además, toda la articulación está envuelta por una cápsula articular. La parte interna de esta cápsula está revestida por la membrana sinovial, que produce el líquido sinovial.
El líquido sinovial es un ultrafiltrado del plasma enriquecido con ácido hialurónico y lubricina. Su componente principal es el agua. Este líquido llena la cavidad articular y también se encuentra en las bolsas sinoviales o bursas.
Las bolsas sinoviales son pequeños sacos aplanados, revestidos por membrana sinovial y llenos de líquido sinovial. Se ubican en puntos de fricción, por ejemplo entre un hueso y un tendón, entre un hueso y un ligamento, o entre músculos y superficies óseas.
La función del agua en estas estructuras es mecánica: forma parte del líquido que amortigua impactos, lubrica las superficies articulares y evita el roce directo entre huesos. Por eso, cuando se pregunta respecto a la función amortiguadora del agua en la locomoción, la respuesta correcta apunta a las bolsas sinoviales, no a los ligamentos ni a los tendones.
Cuidado
Errores frecuentes
1. Confundir condrocitos con osteocitos
Ambos son células alojadas en lagunas dentro de una matriz extracelular; sin embargo, los condrocitos pertenecen al cartílago y su matriz no está mineralizada, mientras que los osteocitos pertenecen al hueso y están en una matriz calcificada.
2. Pensar que el cartílago es un tejido vascularizado
El cartílago es avascular. Se nutre por difusión desde el pericondrio o desde el líquido sinovial. Por ello su regeneración es limitada.
3. Creer que todo el esqueleto fetal ya es óseo
El esqueleto fetal es mayoritariamente cartilaginoso, específicamente de cartílago hialino. Luego, por osificación endocondral, es reemplazado por tejido óseo.
4. Afirmar que los ligamentos y tendones son cartílago
Los ligamentos y tendones son tejido conectivo denso, no cartilaginoso ni óseo. En la clasificación de los tejidos conectivos, ocupan una categoría distinta.
5. Pensar que el agua amortigua porque forma parte del colágeno
El agua que amortigua en las articulaciones forma parte del líquido sinovial, que se encuentra en la cavidad articular y en las bolsas sinoviales. Los tendones y ligamentos contienen colágeno, pero su función principal no es formar un líquido amortiguador.
6. Confundir la ubicación del hueso compacto y del esponjoso
En un hueso largo, el hueso compacto predomina en la diáfisis y el hueso esponjoso predomina en las epífisis. No es al revés.
7. Creer que el hueso es un tejido muerto
El hueso está en constante remodelación gracias a los osteoblastos y osteoclastos. Además, alberga médula ósea roja, encargada de producir células sanguíneas.
Aprende resolviendo
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1
Enunciado:
Un estudiante observa al microscopio un tejido sin vasos sanguíneos. Sus células están en lagunas y la matriz extracelular es translúcida, con fibras de colágeno finas y dispersas. ¿Qué tejido es y en qué región del cuerpo adulto puede encontrarse?
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 2
Enunciado:
En una articulación móvil, ¿de dónde proviene principalmente el agua que actúa como amortiguador y evita el roce entre los huesos? ¿Por qué no corresponde a los ligamentos?
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 3
Enunciado:
En un corte de hueso compacto se observan anillos concéntricos de matriz alrededor de un conducto central con vasos sanguíneos. Los osteocitos se comunican entre sí mediante finas prolongaciones. ¿Cómo se llama la estructura descrita y cómo se nutren los osteocitos?
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 4
Enunciado:
Un paciente joven sufre una lesión profunda en el cartílago articular de la rodilla. Explique por qué la regeneración de ese cartílago es lenta y compare con la capacidad de reparación del tejido óseo.
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Lo que viene
Hacia el siguiente tema
Una vez comprendido el tejido óseo y cartilaginoso, tenemos las piezas de sostén y las articulaciones del cuerpo. Lo siguiente es estudiar el tejido muscular, que se inserta en los huesos mediante tendones y, al contraerse, produce el movimiento de las palancas óseas. Así, hueso, cartílago y músculo forman en conjunto el sistema locomotor.
¿Lo dominas?
Pon a prueba lo que aprendiste
20 preguntas de práctica tipo admisión y 5 preguntas reales de San Marcos, con clave y resolución explicada.
Evaluación del tema
20 preguntas para medir aprendizaje real
Hasta 6 básicas, 8 intermedias y 6 avanzadas; si un nivel no alcanza, se completa con el nivel más cercano. El diagnóstico recomienda una ruta; la evaluación final actualiza el porcentaje y puede marcar el tema como aprendido.
Aprender desde las preguntas