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Inicio Revista Española de Cirugía Ortopédica y Traumatología Respuesta ósea a las solicitaciones mecánicas en condiciones fisiológicas
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Respuesta ósea a las solicitaciones mecánicas en condiciones fisiológicas
Bone response to mechanical demand under physiological conditions
F. Forriola
a Laboratorio de Ortopedia Experimental. Facultad de Medicina, Universidad de Navarra.
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es uno de los aspectos que m&#225;s inter&#233;s han despertado&#44; pues el tejido &#243;seo no apto mec&#225;nicamente es incapaz de cumplir la funci&#243;n que tiene encomendada&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Las leyes mec&#225;nicas que rigen el comportamiento &#243;seo</p><p class="elsevierStylePara">En el siglo XIX se comenz&#243; a plantear la relaci&#243;n entre la arquitectura &#243;sea y las solicitaciones mec&#225;nicas aunque ya Galileo&#44; en 1638&#44; hab&#237;a se&#241;alado la importancia de la fuerza de la gravedad de la tierra sobre los seres vivos y c&#243;mo para una resistencia semejante&#44; los animales grandes necesitan huesos mayores que los animales m&#225;s peque&#241;os&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El estudio mec&#225;nico del hueso comenz&#243; con Wertheim&#44; en 1847&#44; aunque Roux &#40;1850-1924&#41; fue el descubridor de la mec&#225;nica del desarrollo causal y el impulsor de una nueva anatom&#237;a&#44; desarrollada posteriormente por autores como Benninghoff &#40;1890-1953&#41; y Pauwels &#40;1885-1980&#41;&#46; Roux&#44; hablaba&#44; en 1885&#44; de la <span class="elsevierStyleItalic">&#171;Entwicklungsmechanik&#187;</span> o mec&#225;nica del desarrollo&#44; durante y despu&#233;s del crecimiento&#44; las influencias mec&#225;nicas hacen que el esqueleto se dise&#241;e a s&#237; mismo con la actividad f&#237;sica y los est&#237;mulos mec&#225;nicos&#44; por medio de la &#171;adaptaci&#243;n funcional&#187;&#44; explicado por la teor&#237;a de la histog&#233;nesis causal de Pauwels &#40;Fig&#46; 1&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="129v45n03-13015932tab01.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> Figura 1&#46;</span> Histog&#233;nesis causal de Pauwels&#46; Las c&#233;lulas mesenquimales&#44; seg&#250;n las condiciones mec&#225;nicas a las que est&#225;n sometidas producen los diferentes tipos de tejidos conectivos&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Julius Wolff &#40;1836-1902&#41;&#44; intent&#243; demostrar&#44; experimental y matem&#225;ticamente&#44; que el hueso se modifica internamente y puede cambiar su forma externa en algunas enfermedades&#46; Sus observaciones iniciales se convirtieron en an&#225;lisis matem&#225;ticos hasta establecer una ley &#40;<span class="elsevierStyleItalic">&#171;Das Gesetz der Transformation der Knochen&#187;</span>&#41;&#44; que defiende que la forma y la estructura interna de un hueso se adapta a la funci&#243;n y a las necesidades mec&#225;nicas&#58; &#171;todo cambio en la forma y funci&#243;n de los huesos&#44; o &#250;nicamente de su funci&#243;n&#44; es seguido por ciertos cambios bien definidos en su arquitectura interna y&#44; tambi&#233;n&#44; por alteraciones secundarias definidas en su conformaci&#243;n externa&#44; siguiendo leyes matem&#225;ticas&#187;<span class="elsevierStyleSup">68</span>&#46; La idea de que la remodelaci&#243;n del hueso es un proceso de control continuo procede de Roux&#44; quien sugiri&#243; que el proceso adaptativo en el hueso est&#225; regulado por las c&#233;lulas influidas por las tensiones locales<span class="elsevierStyleSup">48&#44;68</span> mientras que la ley de Wolff hace referencia a una situaci&#243;n de la forma y de la funci&#243;n est&#225;tica y a un modelo matem&#225;tico&#44; entre la arquitectura trabecular y la trayectoria de las tensiones&#46; Wolff nunca habl&#243; del comportamiento adaptativo del hueso pues considera que la forma viene heredada y&#44; por lo tanto&#44; es constante&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Seg&#250;n Wolff&#44; los cambios en la funci&#243;n producen una reabsorci&#243;n o formaci&#243;n de hueso nuevo que modifica su estructura interna y&#44; a veces&#44; su geometr&#237;a externa basado en los trabajos de von Meyer &#40;1815-1892&#41; en 1867&#44; quien estudi&#243; las l&#237;neas trabeculares de la cabeza del f&#233;mur&#44; y del ingeniero suizo Karl Culman &#40;1821-1881&#41;&#44; relacionando las l&#237;neas observadas en la cabeza del f&#233;mur con el an&#225;lisis mec&#225;nico de una gr&#250;a&#44; de donde dedujo su teor&#237;a trayectorial&#58; cuando las cargas externas sobre un hueso cambian&#44; como consecuencia de un traumatismo&#44; patolog&#237;a osteoarticular o por modificaciones de los patrones de vida&#44; las l&#237;neas trabeculares se reorientan&#44; adapt&#225;ndose a las nuevas solicitaciones y los patrones trabeculares coinciden con la trayectoria de las tensiones&#46; Aunque critic&#243; que von Meyer no tuviese en cuenta las observaciones de Culmann&#44; pues la orientaci&#243;n de las trab&#233;culas debe ser perpendicular a las principales solicitaciones de la carga&#44; evitando las solicitaciones a cizallamiento &#40;Fig&#46; 2&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="129v45n03-13015932tab02.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> Figura 2&#46;</span> La gr&#250;a de Culmann con las l&#237;neas de las principales trayectorias de tensi&#243;n y el modelo de von Meyers de la estructura trabecular de la extremidad proximal del f&#233;mur&#44; explicado por Wolff&#44; 1872&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En 1885&#44; Roux&#44; analiz&#243; la estructura de tejido esponjoso en una rodilla anquilosada&#44; como demostraci&#243;n evidente de la ley descrita por Wolff&#46; Pauwels&#44; reexamin&#243; la misma rodilla&#44; conservada en la Universidad de Wurzburgo&#44; con fotoelasticidad concluyendo que no se comportaba seg&#250;n la ley descrita por Wolff&#59; pues como ha se&#241;alado Kummer&#44; 1972&#44; la relaci&#243;n entre las solicitaciones mec&#225;nicas y la estructura trabecular es m&#225;s compleja que el simple an&#225;lisis matem&#225;tico de las diferentes secciones &#243;seas&#46;</p><p class="elsevierStylePara">A pesar de que Wolff conoci&#243; la teor&#237;a de la presi&#243;n sobre el cart&#237;lago de crecimiento de Richard Volkmann &#40;1830-1889&#41; y Carl Hueter &#40;1838-1882&#41;&#44; conocida como relaci&#243;n de cambio rec&#237;proco &#40;a mayor carga menor crecimiento y viceversa&#41; sostuvo que los patrones de osificaci&#243;n en el cart&#237;lago del esqueleto es independiente de las solicitaciones mec&#225;nicas&#44; pues la arquitectura &#243;sea est&#225; latente en la &#171;<span class="elsevierStyleItalic">Anlage</span>&#187; y los est&#237;mulos mec&#225;nicos durante el desarrollo tienen poca importancia&#44; defini&#233;ndose las alteraciones en la forma del hueso por los cambios en la estructura &#243;sea&#44; mientras que la arquitectura macrosc&#243;pica es muy semejante durante toda la vida&#46; Por el contrario&#44; Roux distingui&#243; dos periodos en la vida de los seres vivos&#44; el embrionario cuando &#171;el &#243;rgano se expande&#44; se diferencia y crece&#187; y el del adulto&#44; cuando crece y se reemplaza&#44; seg&#250;n la funci&#243;n que realice&#46; Por su lado Carter y cols&#46;&#44; 1991&#44; piensan que la osificaci&#243;n encondral est&#225; regulada por est&#237;mulos mec&#225;nicos intrauterinos y las solicitaciones influyen sobre los patrones de desarrollo de los tejidos<span class="elsevierStyleSup">14&#44;51&#44;61</span> y seg&#250;n Bailey y McCulloch&#44; 1990&#44; la contracci&#243;n muscular y la gravedad son las dos fuerzas mec&#225;nicas primarias que soporta un hueso&#46; Si una de ellas cambia variar&#225; la densidad &#243;sea&#44; pues cada segmento esquel&#233;tico tiene su propio umbral de respuesta a los est&#237;mulos mec&#225;nicos&#46;<span class="elsevierStyleSup">4</span></p><p class="elsevierStylePara">Tambi&#233;n para Wolff&#44; 1892&#44; el patr&#243;n de osificaci&#243;n b&#225;sico&#44; la distribuci&#243;n inicial del tejido &#243;seo y el desarrollo de la cavidad medular son independientes de las solicitaciones mec&#225;nicas&#46;<span class="elsevierStyleSup">68</span> Por el contrario&#44; Carter y cols&#46;&#44; 1991 y 1992&#44; sostienen que la estructura interna&#44; la forma de la cavidad medular y la morfolog&#237;a de las trab&#233;culas de los huesos largos est&#225; gobernado por las cargas&#46;<span class="elsevierStyleSup">13&#44;14</span></p><p class="elsevierStylePara">El hueso responde ante est&#237;mulos mec&#225;nicos&#44; pero es dif&#237;cil valorar las modificaciones que tienen lugar con el aumento de solicitaciones&#46; Se comprende el beneficio de la carga en la curaci&#243;n de una fractura o de la falta de actividad de un hueso en crecimiento&#44; pero resulta dif&#237;cil observar cambios en la forma de un hueso maduro ante el aumento de solicitaciones&#46; Los huesos tienen la forma adecuada para enfrentarse a las necesidades mec&#225;nicas y cada secci&#243;n transversal presenta la cantidad de hueso necesaria para someterse sobradamente a las tensiones locales&#46; El esqueleto evita los momentos flectores mediante la geometr&#237;a de su forma longitudinal&#44; la variaci&#243;n del &#225;rea en cada secci&#243;n y la actuaci&#243;n de los m&#250;sculos y de los ligamentos y el material &#243;seo se distribuyen proporcional al valor de las tensiones&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La forma de un hueso puede ser vista como la adaptaci&#243;n fisiol&#243;gica para reducir las solicitaciones&#46; Su rigidez y su resistencia vienen determinadas por la cantidad y densidad &#243;sea en las secciones transversales perpendiculares al plano de flexi&#243;n<span class="elsevierStyleSup">51</span>&#44; lo que indica que la forma y la estructura de un hueso no se modifican con los est&#237;mulos mec&#225;nicos sino que la forma &#243;sea sirve para enfrentarse a unas condiciones mec&#225;nicas y que las diferencias morfol&#243;gicas de los huesos largos de las extremidades de los vertebrados evidencian las muchas posibilidades por las que un hueso se adapta a funciones mec&#225;nicas espec&#237;ficas&#46;<span class="elsevierStyleSup">10</span> S&#243;lo cuando se sobrepasa el l&#237;mite m&#225;ximo de tensi&#243;n se produce una fractura &#40;Fig&#46; 3&#41;&#46; En la forma externa de un hueso tambi&#233;n juegan un papel importante las inserciones musculares&#44; as&#237; en las personas con una mayor actividad f&#237;sica&#44; laboral o deportiva&#44; existen inserciones m&#225;s llamativas con la apariencia de un hueso m&#225;s desarrollado&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="129v45n03-13015932tab03.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> Figura 3&#46;</span> El hueso vive normalmente entre dos umbrales de tensi&#243;n&#44; manteni&#233;ndose en condiciones adecuadas con el proceso denominado por Frost como A-R-F &#40;Activaci&#243;n-Reabsorci&#243;n-Formaci&#243;n&#41;&#46; Cuando se sobrepasa el umbral m&#225;ximo&#44; el hueso se hipertrofia y cuando est&#225; sometido a tensiones por debajo del umbral m&#237;nimo&#44; se atrofia&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El hueso cortical sometido a grandes deformaciones se adapta desarrollando hueso plexiforme en la superficie peri&#243;stica<span class="elsevierStyleSup">9&#44;40</span> y las osteonas y el sistema lamelar conc&#233;ntrico se orientan siguiendo la direcci&#243;n de las mayores solicitaciones y deformaciones de mayor intensidad&#46;<span class="elsevierStyleSup">39&#44;52</span> Adem&#225;s&#44; el hueso debe ofrecer unas garant&#237;as mec&#225;nicas con una funci&#243;n anat&#243;mica adecuada&#44; como es el caso del radio&#44; ya que sin su curvatura no podr&#237;a efectuar el movimiento de prono-supinaci&#243;n&#46; Lo mismo ocurre con el dise&#241;o de la extremidad proximal del f&#233;mur&#46; Muchos huesos presentan una curvatura&#44; en un plano&#44; m&#225;s o menos prominente para producir compresi&#243;n axial y contrarrestar la flexi&#243;n de las cargas exc&#233;ntricas<span class="elsevierStyleSup">23&#44;51</span> o para contrarrestar la acci&#243;n muscular mientras mantienen la inserci&#243;n tendinosa alineada con el eje del miembro&#44; adem&#225;s de estimular la actividad celular del tejido &#243;seo&#46;<span class="elsevierStyleSup">39</span></p><p class="elsevierStylePara">Ante un cambio de las solicitaciones en intensidad y frecuencia&#44; el hueso modifica su densidad y en menor medida altera su &#225;rea de secci&#243;n&#44; end&#243;stica y peri&#243;stica&#46;<span class="elsevierStyleSup">12&#44;18</span> La densidad &#243;sea no es homog&#233;nea en todo el hueso&#44;<span class="elsevierStyleSup">2</span> confirmando la teor&#237;a inicial de Pauwels de que el tejido &#243;seo se distribuye en las diferentes secciones transversales&#44; en relaci&#243;n con las tensiones que debe soportar&#46; El hueso&#44; sin variar su forma externa&#44; juega con los valores de tensi&#243;n&#44; aumentando o disminuyendo su densidad&#46; El valor &#243;ptimo de tensi&#243;n es el que mantiene un equilibrio entre la reabsorci&#243;n y formaci&#243;n de nuevo hueso&#44; entre l&#237;mites de tolerancia&#59; cuando la tensi&#243;n es superior a la &#243;ptima&#44; sin sobrepasar el l&#237;mite superior de tolerancia&#44; se produce formaci&#243;n &#243;sea&#44; mientras que si es inferior a la &#243;ptima&#44; se producir&#225; reabsorci&#243;n &#243;sea<span class="elsevierStyleSup">23&#44;38&#44;51</span> &#40;Fig&#46; 4&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="129v45n03-13015932tab04.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Figura 4&#46;</span> Esquema del proceso de remodelaci&#243;n &#243;sea&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El hueso se adapta a las modificaciones mec&#225;nicas con la remodelaci&#243;n osteonal que es un mecanismo reparativo que elimina y sustituye el hueso cortical fatigado<span class="elsevierStyleSup">6-8&#44;31&#44;56</span> por acumulaci&#243;n de fracturas trabeculares y reorienta su direcci&#243;n en funci&#243;n de las solicitaciones mec&#225;nicas&#44;<span class="elsevierStyleSup">45</span> respondiendo a los potenciales el&#233;ctricos&#44; a las presiones hidroest&#225;ticas del fluido extracelular y a las alteraciones en la difusi&#243;n de la membrana celular&#46;<span class="elsevierStyleSup">25</span> En el proceso de remodelaci&#243;n se asumen dos formas diferentes&#44; la remodelaci&#243;n interna&#44; cuando la geometr&#237;a es constante y cambian las propiedades del material y la externa o superficial&#44; cuando las propiedades del material son constantes variando &#250;nicamente la morfolog&#237;a externa&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La remodelaci&#243;n es un proceso de dos fases&#44; pues a la reabsorci&#243;n de una zona de hueso por los osteoclastos sigue el relleno de la cavidad por los osteoblastos&#44; un sistema funcional celular que Frost&#44; 1997&#44; denomina &#171;unidad b&#225;sica multicelular&#187;&#59; es decir&#44; en condiciones normales&#44; se forma hueso de donde desaparece&#46; Esta secuencia requiere entre tres y cuatro meses hasta completar todo el proceso y evita cambios en la arquitectura y en la masa &#243;sea&#44; eliminando los da&#241;os por fatiga<span class="elsevierStyleSup">45</span> y renovando el tejido &#243;seo&#46;<span class="elsevierStyleSup">50</span> En casos de huesos sometidos a procesos de remodelaci&#243;n intensos se pueden encontrar grandes superficies reabsorbidas que aumentan la porosidad y disminuyen la densidad y la resistencia del mismo&#46;<span class="elsevierStyleSup">28</span></p><p class="elsevierStylePara"> &#191;Qui&#233;n dirige el comportamiento &#243;seo&#63;</p><p class="elsevierStylePara">Las solicitaciones mec&#225;nicas sobre un hueso producen deformaciones y hace que el l&#237;quido intersticial fluya con m&#225;s o menos intensidad&#44; como si fuera una esponja&#44;<span class="elsevierStyleSup">15&#44;16&#44;23</span> produce cambios de flujo y empuja al fluido hasta atravesar la membrana celular&#44;<span class="elsevierStyleSup">19&#44;66</span> lo que Biot&#44; 1941&#44; denomin&#243; como &#171;teor&#237;a poroel&#225;stica&#187;&#44; donde el periostio act&#250;a como la barrera que evita que el fluido &#243;seo salga del hueso<span class="elsevierStyleSup">15&#44;16&#44;43</span> y por esto la formaci&#243;n &#243;sea es mucho mayor cuando se aplican solicitaciones a compresi&#243;n pues aumentan el flujo tisular<span class="elsevierStyleSup">62</span> &#40;Fig&#46; 5&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="129v45n03-13015932tab05.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Figura 5&#46;</span> Ver texto&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Para Weinbaum y Cowin&#44; 1994&#44; los osteocitos se estimulan con los peque&#241;os cambios del fluido en los poros &#243;seos &#40;canales de Volkmann y Havers&#59; lagunas y canal&#237;culos osteocitarios y poros entre los cristales de hidroxiapatita&#41;&#44; que producen solicitaciones de cizallamiento sobre su membrana&#46; De esta manera&#44; las cargas mec&#225;nicas estimulan la respuesta temprana de los osteocitos&#44;<span class="elsevierStyleSup">20&#44;58</span> que se convierten as&#237; en el sensor biol&#243;gico de las deformaciones mec&#225;nicas y el flujo de fluido&#44; para transmitir se&#241;ales a los osteoblastos&#44;<span class="elsevierStyleSup">1</span> que junto con los osteoclastos&#44; son los responsables de los procesos de formaci&#243;n y remodelaci&#243;n del hueso y de alguna manera los agentes finales y sensibles a las modificaciones mec&#225;nicas de hueso&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Los osteocitos pueden aumentar sus digitaciones en la matriz &#243;sea e incrementar la producci&#243;n de prote&#237;nas &#40;col&#225;genos&#44; integrinas&#44; osteopontina&#41; o degradar la matriz&#44; produciendo enzimas que digieren el col&#225;geno&#44; como la metaloproteinasa-1 &#40;MMP-1&#41;&#46;<span class="elsevierStyleSup">55</span> El osteocito responde en unos tres d&#237;as&#44; a los est&#237;mulos mec&#225;nicos osteog&#233;nicos produciendo col&#225;geno en el espacio pericelular que modula las condiciones mec&#225;nicas y morfol&#243;gicas de la relaci&#243;n de las c&#233;lulas con su laguna&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La s&#237;ntesis de col&#225;geno es el primer paso para la formaci&#243;n de hueso y su eliminaci&#243;n&#44; el inicio de la reabsorci&#243;n&#46; La relaci&#243;n de los osteocitos con el col&#225;geno no se conoce y no parecen ser c&#233;lulas determinantes en la osteolisis&#44; dejando esta funci&#243;n a los osteoclastos&#44; si bien&#44; como hemos visto&#44; los osteocitos pueden estimular la producci&#243;n de metalopropteinasas &#40;MMP&#41; capaces de degradar los col&#225;genos tipo I&#44; II y III en la laguna osteocitaria&#46;<span class="elsevierStyleSup">55&#44;59</span></p><p class="elsevierStylePara">S&#243;lo cuando los est&#237;mulos exceden la plasticidad celular participan los osteoblastos y los osteoclastos&#44; o ambos&#44; para adaptar las superficies &#243;seas a las nuevas condiciones&#44;<span class="elsevierStyleSup">55</span> esta teor&#237;a indica que la ley de Wolff es el resultado de una adaptaci&#243;n celular m&#225;s que un cambio de la morfolog&#237;a &#243;sea y explica el fallo de muchas se&#241;ales f&#237;sicas o mec&#225;nicas para estimular la formaci&#243;n &#243;sea y&#44; tambi&#233;n&#44; las diferencias existentes entre unas zonas y otras de hueso&#44; pues no son todas iguales&#44; ni por su densidad&#44; ni por el tipo y la sensibilidad de los osteocitos que puede verse afectada con la edad o disminuir con procesos fisiol&#243;gicos u hormonales&#44; como la menopausia&#46;<span class="elsevierStyleSup">59</span></p><p class="elsevierStylePara">Estudios experimentales</p><p class="elsevierStylePara">Se han desarrollado trabajos experimentales que intentan correlacionar las magnitudes y deformaciones &#243;seas con su respuesta biol&#243;gica&#46; De los trabajos de Lanyon y cols&#46;&#44;<span class="elsevierStyleSup">26&#44;39-42</span> se puede concluir que la remodelaci&#243;n es la respuesta del hueso frente a una deformaci&#243;n&#44; dependiendo de su distribuci&#243;n y el n&#250;mero de ciclos diarios&#44; viendo que s&#243;lo unos pocos ciclos de carga diarios&#44; con la deformaci&#243;n apropiada&#44; mantienen la estructura &#243;sea&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El trabajo de Burr&#44; 1980&#44; observ&#243; que la estructura del hueso cortical de los primates es un reflejo de su tipo de locomoci&#243;n y se&#241;alan c&#243;mo al aumentar la diferenciaci&#243;n funcional entre la extremidad anterior y posterior&#44; se incrementa el porcentaje de hueso osteonal&#46;<span class="elsevierStyleSup">11</span> Por su parte&#44; Bouvier y Hylander&#44; 1981&#44; vieron el efecto de dietas fuertes y blandas sobre la morfolog&#237;a de las mand&#237;bulas en macacus rhesus&#44; demostrando que la remodelaci&#243;n &#243;sea est&#225; relacionada con las magnitudes de las tensiones&#44; encontrando mayor remodelaci&#243;n en las mand&#237;bulas de los monos con dietas m&#225;s duras y con m&#225;s hueso osteonal en los lugares sujetos a mayor tensi&#243;n&#46;<span class="elsevierStyleSup">8</span></p><p class="elsevierStylePara">Tambi&#233;n se ha encontrado una relaci&#243;n entre remodelaci&#243;n y vascularizaci&#243;n&#46; Antonov&#44; 1980&#44; se&#241;al&#243; el aumento de los canales de Havers y de su di&#225;metro en relaci&#243;n con la intensidad del ejercicio&#44;<span class="elsevierStyleSup">3</span> mientras que Forwood y cols&#46;&#44; 1986&#44; 1995&#44; vieron que el ejercicio modifica la morfolog&#237;a vascular y el n&#250;mero de canales haversianos y no haversianos aumentan&#44; en la di&#225;fisis femoral de las ratas&#44; despu&#233;s de someterlas a ejercicios de nataci&#243;n&#44; durante ocho semanas&#44; aunque no todos los canales aumentan su di&#225;metro y los cambios tienen lugar&#44; &#250;nicamente&#44; en el tercio medio de la cortical&#46;<span class="elsevierStyleSup">21&#44;22</span> Tambi&#233;n aumenta con el ejercicio la perfusi&#243;n &#243;sea<span class="elsevierStyleSup">60</span> y la resistencia vascular&#46;<span class="elsevierStyleSup">27</span></p><p class="elsevierStylePara">La actividad repercute sobre la morfolog&#237;a &#243;sea y se han encontrado diferencias entre personas que realizan una actividad deportiva&#46; Jones y cols&#46;&#44; 1977&#44; estudiaron el h&#250;mero de tenistas profesionales&#44; viendo un mayor ancho cortical que en la poblaci&#243;n control&#46;<span class="elsevierStyleSup">35</span> Para Wolman y cols&#46;&#44; 1991&#44; el contenido de mineral &#243;seo en la porci&#243;n media del f&#233;mur fue mayor en corredoras &#40;1&#44;51 g&#47;cm<span class="elsevierStyleSup">2</span>&#41; que en regatistas &#40;1&#44;43 g&#47;cm<span class="elsevierStyleSup">2</span>&#41;&#44; bailarinas &#40;1&#44;39 g&#47;cm<span class="elsevierStyleSup">2</span>&#41; o en controles sedentarios &#40;1&#44;40 g&#47;cm<span class="elsevierStyleSup">2</span>&#41;&#46;<span class="elsevierStyleSup">71</span> Sin embargo&#44; el ejercicio muy intenso inhibe el crecimiento &#243;seo&#44; especialmente en animales j&#243;venes&#44; disminuyendo la longitud y el volumen &#243;seo&#46; Uhthoff y cols&#46;&#44;<span class="elsevierStyleSup">33&#44;63</span> produjeron atrofia en perros j&#243;venes&#44; inmovilizando con esparadrapo una de sus patas delanteras&#44; por una fuerte reabsorci&#243;n &#243;sea peri&#243;stica sin variar la superficie medular&#46; Sin embargo&#44; repitiendo la experiencia con perros de ocho a&#241;os de edad&#44; no observaron variaciones de la superficie peri&#243;stica pero presentaron una gran reabsorci&#243;n endostal&#46; Por su parte&#44; Woo y cols&#46;&#44; 1981&#44; sometieron a cerdos j&#243;venes a un programa de ejercicio durante un a&#241;o&#44; demostrando una formaci&#243;n de hueso en las dos superficies&#44; la peri&#243;stica y la end&#243;stica&#46;<span class="elsevierStyleSup">72</span></p><p class="elsevierStylePara">Los estudios realizados sobre animales b&#237;pedos tambi&#233;n son controvertidos&#46; Simon y Papierski&#44; 1982&#44; se&#241;alan que las ratas macho b&#237;pedas tienen un f&#233;mur m&#225;s corto que el grupo control&#44; mientras que a las hembras les ocurre lo contrario&#44; no encontrando diferencias en la longitud de la tibia entre ambos grupos&#46;<span class="elsevierStyleSup">57</span> Kay y Condon&#44; 1987&#44; en ratas machos con una pata posterior amputada&#44; se&#241;alaron que de un total de 25 par&#225;metros&#44; s&#243;lo el di&#225;metro antero-posterior proximal del f&#233;mur difer&#237;a estad&#237;sticamente&#44; sin observar cambios en la longitud&#44; la curvatura del f&#233;mur o el peso&#46;<span class="elsevierStyleSup">36</span> Jee y cols&#46;&#44;<span class="elsevierStyleSup">34&#44;44</span> sobrecargando una pata al inmovilizar la contralateral&#44; en ratas&#44; vieron que el aumento de cargas muestra una tendencia&#44; no significativa&#44; al incremento de la formaci&#243;n de hueso peri&#243;stico mientras que Van der Meulen y cols&#46;&#44; 1995&#44; suspendiendo ratas en crecimiento de sus patas posteriores observaron una expansi&#243;n endostal normal con reducci&#243;n del crecimiento peri&#243;stico&#46;<span class="elsevierStyleSup">46</span> Gross y Rubin&#44; 1995&#44; mantuvieron inmovilizada una de las alas en cinco pavos adultos machos&#44; encontrando&#44; a las ocho semanas&#44; un aumento de la porosidad &#243;sea y una p&#233;rdida de masa &#243;sea por remodelaci&#243;n intracortical&#46;<span class="elsevierStyleSup">27</span> Por otra parte&#44; las ratas que han pasado un tiempo en el espacio&#44; sin el efecto de la fuerza gravitatoria terrestre&#44; presentaron un retardo en la formaci&#243;n del hueso peri&#243;stico&#44; disminuci&#243;n del crecimiento longitudinal&#44; alteraci&#243;n de la homeostasis del calcio y del f&#243;sforo&#44; alteraci&#243;n de la orientaci&#243;n del col&#225;geno y del metabolismo &#243;seo<span class="elsevierStyleSup">64&#44;73</span> y exponiendo ratas de varias edades a la hipergravedad&#44; aumenta la densidad en la porci&#243;n media del hueso <span class="elsevierStyleSup">32</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Cambios biol&#243;gicos del hueso</p><p class="elsevierStylePara">El hueso tambi&#233;n sufre cambios fisiol&#243;gicos durante la vida de un individuo&#44; se se&#241;ala un r&#225;pido crecimiento de la densidad durante la pubertad&#44; con diferencias significativas entre ambos sexos y edades&#44; apreciando las mayores diferencias durante la adolescencia<span class="elsevierStyleSup">24&#44;37</span> aunque el mineral &#243;seo aumenta hasta la tercera d&#233;cada de la vida&#46; A partir de los 35 a&#241;os&#44; comienza la p&#233;rdida de hueso cortical&#44; en ambos sexos&#44; entre el 0&#44;3&#37; y el 0&#44;5&#37; de la densidad &#243;sea total por a&#241;o&#46; En la quinta d&#233;cada de la vida&#44; empieza a disminuir la densidad &#243;sea de forma considerable&#44; m&#225;s en las mujeres&#44; y especialmente en el hueso trabecular&#46; En el hombre&#44; la p&#233;rdida de densidad &#243;sea con la edad parece consecuencia de la disminuci&#243;n de la formaci&#243;n &#243;sea mientras que en las mujeres&#44; despu&#233;s de la menopausia&#44; resulta de un aumento de la reabsorci&#243;n &#243;sea&#44;<span class="elsevierStyleSup">29</span> aunque tambi&#233;n se ha se&#241;alado que despu&#233;s de los 40 a&#241;os de edad&#44; el &#237;ndice de formaci&#243;n &#243;sea es constante mientras que aumenta la reabsorci&#243;n en ambos sexos&#44; si bien es siempre mayor en las mujeres&#46;<span class="elsevierStyleSup">49</span> Tambi&#233;n existen diferencias raciales&#46; Hasta la adolescencia la densidad &#243;sea es semejante en las razas blanca y negra&#46; Despu&#233;s aumenta m&#225;s en la raza negra siendo tambi&#233;n menor su disminuci&#243;n&#46; Los norteamericanos descendientes de europeos tienen menor masa &#243;sea y mayor riesgo de fracturas &#243;sea que los descendientes de africanos de la misma edad&#46;<span class="elsevierStyleSup">53</span></p><p class="elsevierStylePara">El hueso desarrollado modifica su densidad con la edad y el sexo pero tampoco cambia su forma&#44; tal vez debido a que con la edad disminuye la actividad f&#237;sica y se requiere un material &#243;seo menos denso&#44; y&#44; adem&#225;s&#44; los m&#250;sculos&#44; a partir de los 30 a&#241;os&#44; disminuyen su fuerza de contracci&#243;n quedando a los 80 a&#241;os un 50&#37; de la fuerza muscular m&#225;xima<span class="elsevierStyleSup">10</span> para lo que tambi&#233;n se requiere un hueso menos r&#237;gido y resistente y&#44; por lo tanto&#44; menos denso&#46;</p>"
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Información del artículo
ISSN: 18884415
Idioma original: Español
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