Sistema articular: ¿qué es? Funciones, anatomía, fisiología, generalidades

El sistema articular compone la unión con los distintos huesos que hacen parte de nuestro esqueleto. En nuestro cuerpo encontramos alrededor de 200 articulaciones de diferente tipo y composición, al igual que con características de funcionamiento diferentes. En este artículo te contamos todo sobre esta área del cuerpo humano.

¿Qué es el sistema articular?

Los huesos del esqueleto se unen entre sí, en diferentes partes de sus superficies, y tales conexiones se denominan articulaciones. Cuando las articulaciones son inamovibles, como en las articulaciones que se hacen presentes prácticamente en todos los huesos del cráneo, los márgenes adyacentes de los huesos están casi en contacto, estando separados meramente por una delgada capa de membrana fibrosa, denominada ligamento sutural. (Ver artículo: Articulación de la rodilla)

En ciertas regiones de la base del cráneo esta membrana fibrosa es sustituida por una capa de cartílago. Donde el movimiento ligero combinado con gran fuerza es requerido, las superficies óseas están unidas por fibrocartílagos resistentes y elásticos, como en las articulaciones entre los cuerpos vertebrales, y en la articulación interpúbica. En los empalmes libremente movibles las superficies se separan totalmente; los huesos que forman la articulación se expanden para mayor conveniencia de conexión mutua, cubierto por cartílago y envuelto por cápsulas de tejido fibroso.

Las células que recubren el interior de la cápsula fibrosa forman una membrana imperfecta, la membrana sinovial, que segrega un líquido lubricante. Las articulaciones son fortalecidas por fuertes bandas fibrosas llamadas ligamentos, que se extienden entre los huesos formando la articulación.

Una necesidad de la fuerza hace los huesos rígidos, pero si el esqueleto consistiera en solamente un hueso sólido, el movimiento sería imposible. La naturaleza ha resuelto este problema dividiendo el esqueleto en muchos huesos y creando articulaciones donde los huesos se cruzan. Las articulaciones, son conexiones fuertes que unen los huesos, los dientes y el cartílago del cuerpo entre sí. Cada articulación está especializada en su forma y componentes estructurales para controlar el rango de movimiento entre las partes que conecta.

Movimientos conjuntos

Para describir los tipos principales de estructuras comunes, es provechoso primero resumir los movimientos hechos posibles por las articulaciones. Estos movimientos incluyen spinning, balanceo, deslizamiento y la aproximación.

Spin es un movimiento de un hueso alrededor de su propio eje largo; se denota por la rotación anatómica del término. Un ejemplo importante de spin es proporcionado por el radio (hueso externo del antebrazo). Este hueso puede girar sobre el extremo inferior del húmero (brazo superior) en todas las posiciones del codo. (Ver artículo: Articulaciones fibrosas)

Cuando un individuo presiona la parte posterior de la mano contra la boca, el antebrazo es pronado o torcido. Cuando se presiona la palma de la mano contra la boca, el antebrazo está supino o desenroscado. La pronación es causada por la rotación medial (interna) del radio y supinación por la rotación lateral (exterior).

Oscilación, o movimiento angular, provoca un cambio en el ángulo entre el eje largo del hueso móvil y alguna línea de referencia en el hueso fijo. La flexión y la extensión (enderezamiento) del codo son ejemplos de oscilación. Un columpio (a la derecha o a la izquierda) de un hueso alejado de otro se llama secuestro; el revés, la aducción.

La aproximación denota el movimiento causado presionando o tirando de un hueso directamente hacia otro, por una “traducción” en el sentido físico. La aproximación inversa es la separación. Los movimientos de deslizamiento y balanceo ocurren sólo dentro de las articulaciones sinoviales y causan un balanceo del hueso en movimiento.

Clasificación.

Una articulación se define como el punto en el que dos o más huesos se articulan. No todas las articulaciones se mueven, y diferentes clases de articulación contienen diferentes tejidos. La estructura y la composición tisular de una articulación definirán sus propiedades, incluyendo la movilidad, la fuerza y la estabilidad. (Ver artículo: Tipos de articulaciones)

Las articulaciones se pueden clasificar fácilmente por el tipo de tejido presente. Usando este método, podemos dividir las articulaciones del cuerpo en articulaciones fibrosas, cartilaginosas y sinoviales. Las articulaciones también se pueden clasificar por si se mueven mucho, un poco o no se mueven en lo absoluto.

Las clasificaciones funcionales describen el grado de movimiento disponible entre los huesos, que van desde inmóvil, a ligeramente móvil, a las articulaciones libremente movibles. La cantidad de movimiento disponible en una articulación particular del cuerpo está relacionada con los requisitos funcionales para esa articulación.

Así, las articulaciones inmóviles o ligeramente móviles sirven para proteger los órganos internos, dar estabilidad al cuerpo y permitir el movimiento limitado del cuerpo. En cambio, las articulaciones libremente móviles permiten movimientos mucho más extensos del cuerpo y las extremidades.

Estructura.

La clasificación estructural de las articulaciones se basa en si las superficies articuladas de los huesos adyacentes están directamente conectadas por el tejido conectivo fibroso o el cartílago, o si las superficies articuladas se comunican entre sí dentro de una articulación llena de líquido Cavidad. (Ver artículo: Articulación del hombro)

Estas diferencias sirven para dividir las articulaciones del cuerpo en tres clasificaciones estructurales. Un empalme fibroso es donde los huesos adyacentes son unidos por el tejido conectivo fibroso. En un empalme cartilaginoso, los huesos se unen por el cartílago hialino o el fibrocartílago. En una articulación sinovial, las superficies articuladas de los huesos no están conectadas directamente, sino que entran en contacto entre sí dentro de una cavidad articular que se rellena con un líquido lubricante. Las articulaciones sinoviales permiten la libre circulación entre los huesos y son las articulaciones más comunes del cuerpo.

Funciones.

La clasificación funcional de las articulaciones se determina por la cantidad de movilidad encontrada entre los huesos adyacentes. Los empalmes se clasifican así funcionalmente como empalme sinartrosis o inmóvil, un empalme anfiartrosis o levemente movible, o como diartrosis, que es un empalme libremente movible. (Ver artículo: Enfermedades del sistema nervioso central)

Dependiendo de su localización, las articulaciones fibrosas pueden ser clasificadas funcionalmente como una sinartrosis (articulación inmóvil) o una anfiartrosis (articulación ligeramente móvil). Los empalmes cartilaginosos también se clasifican funcionalmente como una sinartrosis o un empalme anfiartrosis. Todos los empalmes sinoviales se clasifican funcionalmente como empalme de la diartrosis.

Sinartrosis.

Un empalme inmóvil o casi inmóvil se llama una sinartrosis. La naturaleza inmóvil de estos empalmes prevé una unión fuerte entre los huesos que articulan. Esto es importante en lugares donde los huesos proporcionan protección para los órganos internos. Donde se incluyen suturas, las articulaciones fibrosas entre los huesos del cráneo que rodean y protegen el cerebro, y la articulación manubriosternal, la articulación cartilaginosa que une el manubrio y el cuerpo del esternón para la protección del corazón.

Anfiartrosis.

La anfiartrosis es un conjunto que tiene movilidad limitada. Un ejemplo de este tipo de empalme es el empalme cartilaginoso que une los cuerpos de vértebras adyacentes. Llenar el espacio entre las vértebras es una almohadilla gruesa de fibrocartílago llamada disco intervertebral. Cada disco intervertebral une fuertemente las vértebras pero todavía permite una cantidad limitada de movimiento entre ellos. Sin embargo, los pequeños movimientos disponibles entre las vértebras adyacentes pueden sumar juntos a lo largo de la columna vertebral para prever grandes intervalos de movimientos corporales. (Ver artículo: Meniscos)

Otro ejemplo de una anfiartrosis es la uterina púbica de la pelvis. Éste es un empalme cartilaginoso en el cual las regiones púbicas de los huesos derechos e izquierdos de la cadera se anclan fuertemente el uno al otro por fibrocartílago. Esta articulación normalmente tiene muy poca movilidad. La fuerza del pubis púbico es importante para conferir estabilidad del peso a la pelvis.

Diartrosis.

Un empalme libremente móvil se clasifica como diartrosis. Estos tipos de articulaciones incluyen todos los empalmes sinoviales del cuerpo, que proporcionan la mayoría de los movimientos del cuerpo. La mayoría de las articulaciones diartrosis se encuentran en el esqueleto apendicular y por lo tanto dan a los miembros una amplia gama de movimiento.

Estas articulaciones se dividen en tres categorías, basándose en el número de ejes de movimiento proporcionados por cada uno. Un eje en anatomía se describe como los movimientos en referencia a los tres planos anatómicos: transversal, frontal y sagital. Así, los diartrosis se clasifican como uniaxiales (para el movimiento en un plano), biaxiales (para el movimiento en dos planos), o empalmes multiaxiales (para el movimiento en los tres planos anatómicos). (Ver artículo: Nervio Ciático)

Una articulación uniaxial sólo permite un movimiento en un solo plano (alrededor de un solo eje). La articulación del codo, que sólo permite doblar o enderezar, es un ejemplo de una articulación uniaxial. Una articulación biaxial permite movimientos dentro de dos planos. Un ejemplo de un empalme biaxial es un empalme de metacarpofalángica (empalme del nudillo) de la mano. El empalme permite el movimiento a lo largo de un eje para producir el doblez o enderezarse del dedo, y el movimiento a lo largo de un segundo eje, que permite separar de los dedos lejos de uno al otro y de unirlos.

Un empalme que permite las varias direcciones del movimiento se llama una articulación multiaxial (empalme poliaxial o triaxial). Este tipo de articulación diartrosis que permite el movimiento a lo largo de tres ejes. Los empalmes del hombro y de la cadera son empalmes multiaxiales. Permiten que el miembro superior o más bajo se mueva en una dirección anterior-posterior y una dirección media lateral. Además, la extremidad se puede también girar alrededor de su eje largo. Este tercer movimiento da lugar a la rotación del miembro de modo que su superficie anterior sea movida hacia o lejos de la línea media del cuerpo.

 

Ligamentos articulares.

Cualquier conjunto de fibras de colágeno que unen un hueso de un par articular al otro se denomina ligamento. Así, la pared bursal articular es un ligamento, llamado ya sea la cápsula fibrosa o la cápsula articular.

Existen dos tipos de estos conjuntos: capsular y no capsular. Los ligamentos capsulares son simplemente engrosamientos de la cápsula fibrosa misma que toman la forma de bandas o triángulos alargados, cuyas fibras irradian de una pequeña área de un hueso articulado a una línea sobre su compañero de apareamiento. (Ver artículo: Articulación de la cadera)

El ligamento iliofemoral de la articulación de la cadera es un ejemplo de un ligamento triangular. Los ligamentos capsulares se encuentran en la superficie externa de la cápsula. Hay una excepción a esta regla: los ligamentos de la articulación del hombro (ligamentos glenohumeral) se encuentran en la superficie interna.

Los ligamentos no capsulares están libres de la cápsula y son de dos tipos: internos y externos. El tipo interno se encuentra en la rodilla, la muñeca y el pie. En la rodilla hay dos, ambos que se presentan de la superficie superior de la tibia; cada uno pasa a uno de los dos cóndilos femorales y se encuentra dentro de la cavidad articular, rodeado por una membrana sinovial. Se les llama ligamentos cruzados porque se cruzan entre sí.

A la muñeca la mayoría de las articulaciones de los huesos del cuerpo comparten una cavidad articular común, y los huesos vecinos se conectan lateralmente por los ligamentos internos cortos. Lo mismo es cierto de los huesos tarsales que yacen frente al talud y al calcáneo. Los ligamentos no capsulares externos son de dos tipos: proximal y remoto. Los ligamentos cercanos pasan por lo menos dos articulaciones y están cerca de las cápsulas de estas articulaciones. Se encuentran sólo en el lado exterior de la extremidad inferior.

Los ejemplos son el ligamento externo (peroné) de la rodilla, que pasa del fémur a la parte superior del peroné sobre la rodilla y los empalmes tibiofibular, y la parte media del ligamento externo de la articulación del tobillo, que pasa de la parte más baja del peroné al hueso de tacón. Estos dos ligamentos, particularmente los que pasan sobre el tobillo, son especialmente susceptibles de dañar (esguince).

Los ligamentos remotos son llamados así porque están lejos de, en lugar de cerca, la cápsula articular. Un ejemplo notable es el de los ligamentos que pasan entre las partes traseras (espinas y láminas) de las vértebras vecinas en las partes cervicales, torácicas y lumbares de la columna vertebral. Estos son los ligamentos principales de los pares de articulaciones sinoviales entre las vértebras de estas regiones. A diferencia de la mayoría de los ligamentos, contienen una alta proporción de fibras elásticas que ayudan a la columna vertebral a volver a su forma normal después de que se ha doblado hacia adelante o hacia los lados.

Contrariamente a la opinión de los anatomistas que hacen conceptual lo anterior, los ligamentos no son normalmente responsables de mantener juntas las superficies articulares. Esto se debe a que un conjunto de fibras de colágeno, como una cuerda, puede ejercer una fuerza reactiva sólo si se estira y se aprieta por un poco de tensión de tracción. Normalmente, los huesos de una articulación se presionan juntos (cuando están en reposo) por la acción de los músculos o por la gravedad.

Un ligamento individual puede detener un movimiento que lo aprieta. Tal movimiento aflojará los ligamentos que serían apretados por el movimiento opuesto. La única excepción a este caso es el movimiento que lleva una articulación a la posición de cierre. Este movimiento es provocado por una combinación de un columpio con un giro del hueso en movimiento. Los experimentos demuestran que la combinación del movimiento atornilla las superficies articulares firmemente juntas de modo que no puedan ser separadas por la tracción y que la cápsula y la mayor parte de los ligamentos están en tirantez máxima simultánea.

Suministro de nervio y suministro de sangre.

El suministro de nervio y sangre de las articulaciones sinoviales sigue la regla general para el cuerpo: (“donde hay un nervio, también hay una arteria”).

Nervios articulares

Las fuentes de fibras nerviosas a una articulación se ajustan bien a la ley de Hilto, los nervios a los músculos que actúan en una articulación dan ramas a esa articulación, así como a la piel sobre el área de acción de estos músculos. Así, el empalme de rodilla es proveído por las ramas de los nervios femorales, ciáticos, y obturadores, que entre ellos suministran los varios músculos que mueven la articulación.

Algunos de estos nervios van a la cápsula fibrosa y los ligamentos; otros inervan esta cápsula y llegan a la membrana sinovial. Algunos de estos nervios son sensoriales; otros dan fibras motrices y sensoriales a las arterias que los acompañan.

Las fibras sensoriales a la cápsula fibrosa son de dos clases:

1. Analgésico, responsable de la sensación dolorosa, particularmente cuando la cápsula u otros ligamentos se estiran o se rasgan.
2. Propioceptivo, que terminan en varias formas de especializado estructuras y transmitir información a todas las partes del sistema nervioso central, incluyendo el cerebelo y el cerebro. Se ha establecido que esta información incluye la postura de un empalme de reclinación y la tarifa y el grado del movimiento en una junta móvil. Este último se complementa con impulsos transmitidos por los nervios de los músculos que actúan y la piel afectada por el movimiento.

Las fibras sensoriales a la membrana sinovial lo alcanzan inervan la cápsula fibrosa en varios puntos y forman redes de malla ancha en la capa subsinovial. Son principalmente analgésicos en función, y el estímulo de ellos da lugar al dolor difuso más bien que localizado (a diferencia de las fibras correspondientes a la cápsula fibrosa).

Se encuentran dondequiera que esté la membrana sinovial, siendo especialmente abundante en los cojines grasos, y están también presentes sobre las partes periféricas del cartílago, de los discos, y del menisco articulares. Este hecho explica el dolor insoportable que acompaña a las lesiones de estas últimas estructuras. La parte articular del cartílago articular no tiene ninguna fuente del nervio.

Vasos sanguíneos y linfáticos articulares

Las articulaciones están rodeadas por una rica red de arterias y venas. Las arterias en las cercanías de una articulación sinovial dan lugar a subdivisiones que se unen (anastomosis) libremente en su superficie exterior. De la red de vasos así formados, las ramas conducen a la cápsula fibrosa y los ligamentos y a la membrana sinovial.

Los vasos sanguíneos a la membrana sinovial están acompañados de nervios y, cuando estos vasos llegan a la membrana subsinovial, proliferan para formar otra red de anastomosis desde la cual los capilares van a todas las partes de la membrana. Estas arterias subsinoviales también ramificaciones a los cojines grasos y a las partes no articular del cartílago, de los discos, y del menisco articular. Ninguna, sin embargo, va a la parte articular de un cartílago articular, que por lo tanto depende del líquido sinovial para su alimento.

Las venas se alinean con las arterias. Además, un empalme tiene un sistema bien desarrollado de recipientes linfáticos, los canales últimos de los cuales ensamblan los de las partes vecinas de la extremidad o de la pared del cuerpo.

Metabolismo y nutrición.

El metabolismo y la nutrición de la cápsula fibrosa y los ligamentos son similares a los de los tejidos fibrosos en otros lugares. Su suministro sanguíneo es relativamente pequeño, indicando una baja tasa de cambios metabólicos. A diferencia de la piel, por ejemplo, se curan lentamente si se lesionan.

El metabolismo del cartílago articular depende sobre todo de la de sus células (condrocitos). El metabolismo de los carbohidratos en estas células es similar al de las células en otros lugares y no se ve afectado por la edad. La consumición del oxígeno del condrocitos, por otra parte, disminuye con edad una vez que las células han madurado. Toda la evidencia sugiere que la combustión intracelular es de glucosa y proteína, en ese orden de preferencia, más que de grasa.

El azufre pasa de la sangre al líquido sinovial y de allí al condrocitos. De éstos se transfiere a la matriz para ayudar a formar el sulfato de la condroitina y las moléculas keratosulfato, los componentes principales del material cartilaginoso. El sulfato de la condroitina se podía describir como forma sulfonada de ácido hialurónico, el componente característico del líquido sinovial.

Su presencia en la matriz del cartílago, pero no en el líquido sinovial, muestra que los condrocitos son necesarios para su formación. Después de la segunda década de vida, la proporción de sulfato de condroitina cae y la de keratosulfate se eleva, como cabría esperar en vista de la correspondiente disminución de la actividad metabólica de las células.

A excepción de los cartílagos articulares, los discos, y el menisco, el resto de los tejidos de los empalmes sinoviales son alimentados directamente por los vasos sanguíneos. Las partes exceptuadas son nutridas indirectamente por el líquido sinovial. Esto se distribuye sobre la superficie del cartílago articular por los movimientos de la articulación. La necesidad de mantener los empalmes sanos con el ejercicio frecuente de todos ellos es así evidente.

Funciones del esqueleto.

El hueso, o tejido óseo, es un tejido conectivo duro, denso que forma la mayor parte del esqueleto adulto, la estructura de la ayuda del cuerpo. En las áreas del esqueleto donde se mueven los huesos por ejemplo, la caja torácica y las articulaciones, el cartílago, una forma semi rígida de tejido conectivo, proporciona flexibilidad y superficies lisas para el movimiento. El sistema esquelético es el sistema del cuerpo compuesto de los huesos y del cartílago y realiza las funciones críticas siguientes para el cuerpo humano:

• Apoya el cuerpo
• Facilita el movimiento
• Protege los órganos internos
• Produce células sanguíneas
• Almacena y libera minerales y grasas
• Apoyo, movimiento y protección

Las funciones más aparentes del sistema esquelético son las funciones brutas, las visibles por observación. Simplemente mirando a una persona, usted puede ver cómo los huesos apoyan, facilitan el movimiento, y protegen el cuerpo humano.

Así como las vigas de acero de un edificio proporcionan un andamio para apoyar su peso, los huesos y el cartílago de su sistema esquelético componen el andamio que apoya el resto de su cuerpo. Sin el sistema esquelético, serías una masa flácida de órganos, músculo y piel.

Los huesos también facilitan el movimiento al servir como puntos de sujeción para los músculos. Mientras que algunos huesos sólo sirven como soporte para los músculos, otros también transmiten las fuerzas producidas cuando los músculos se contraen. Desde un punto de vista mecánico, los huesos actúan como palancas y las articulaciones sirven como un protector de las mismas.

A menos que un músculo abarque una articulación y los contratos, un hueso no se va a mover. Para obtener información sobre la interacción de los sistemas esquelético y muscular, es el sistema musculo esquelético.  Los huesos también protegen los órganos internos de la lesión al cubrirlos o rodearlos. Por ejemplo, sus costillas protegen sus pulmones y corazón, los huesos de su columna vertebral (espina dorsal) protegen su médula espinal, y los huesos de su cráneo (cráneo) protegen su cerebro.

Almacenamiento de minerales, almacenamiento de energía y hematopoyesis.

A nivel metabólico, el tejido óseo realiza varias funciones críticas. Para uno, la matriz ósea actúa como reservorio de una serie de minerales importantes para el funcionamiento del cuerpo, especialmente el calcio y el fósforo. Estos minerales, incorporados en el tejido óseo, pueden ser liberados de nuevo en el torrente sanguíneo para mantener los niveles necesarios para apoyar los procesos fisiológicos. Los iones del calcio, por ejemplo, son esenciales para las contracciones del músculo y controlar el flujo de otros iones implicados en la transmisión de impulsos de nervio.

El hueso también sirve como sitio para el almacenaje grande y la producción de la célula de sangre. El tejido conectivo más blando que llena el interior de la mayoría de los huesos se conoce como médula ósea. Existen dos tipos de médula ósea: la médula amarilla y la médula roja. La médula amarilla contiene tejido adiposo; los triglicéridos almacenados en los adipocitos del tejido pueden servir como fuente de energía. La médula roja es donde se produce la hematopoyesis, la producción de células sanguínea. Los glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas se producen en la médula roja.

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