Biología de las articulaciones

Biología de las articulacionesEdgar Alejandro Parra Piña 91294Maribel Ramírez Martínez 90222David Adrian Beall Jaramillo 90748Luis Carlos Alderete Torres 88515Oscar Raúl Fierro Enríquez 91137

Universidad Autónoma de Ciudad JuárezInstituto de Ciencias BiomédicasMedico cirujanoNosología y clínica de ReumatologíaDra. Elisa Barrera

Articulación• Tejido o conjunto de estructuras que

sirven de unión a dos huesos adyacentes

Estabilidad y movimiento

Clasificación

DiartrodialesSinartrosis Anfiartrosis

Diartrodiales

Diartrodiales

Móviles

Superficies articulares revestidas por cartílago

Unión huesos-Establecido cápsula articular

Liquido sinovial

Clasificación diartrosis:

ENARTROSIS

CONDILEAS

GINGLIMO

TROCOIDEAS

ARTRODIAS

SELARES

Clasificación

ENARTROSIS O ESFEROIDES

Superficie convexa se aloja en una cóncava

Ejemplo: Hombro y codo

CONDÍLEAS

Ó

ELIPSOIDES

Segmento elipsoidal convexo

corresponde con uno cóncavo

Ejemplo

Articulación radiocarpiana

Bicondilea simple

Bicondilea doble

GINGLIMO O TROCLEAR

Las superficies articulares son una polea o tróclea y dos carillas separadas por una cresta

Ejemplo

• Codo (humerocubital)

TRICOIDES

Un segmento de cilindro convexo se corresponde con otro cóncavo

Ejemplo:

Atlantoaxial

Radioulnar proximal

PLANAS O ARTRODIAS

Superficies articulares planas y se deslizan una sobre la otra

Ejemplo

Carpo y tarso

Desarrollo articulaciones diartrodiales• Esqueleto Yemas de extremidades

Huesos largos se diferencian por:

•Condensación

•Condrificación

•Oscificación

Factores de crecimiento y de señal involucrados en el desarrollo de las extremidades

Excrecencia de la yema de la extremidad FGF-4, FGF 2Soni hedgehogGen Homeobox

Condensación TGF-BetaN-cadherinaNCAM

Condrogénesis BMP-2, BMP-3, BMP-4CDMP-1,2

Crecimiento y diferenciación de condrocitos

IGFHormona paratiroideaTiroxina

Estabilidad del fenotipo del cartilago BMP-4

Evolucion de la extremidad Genes homeobox

Gen hedgehog

Estimula expresión de BMP, FGF-4

Homeobox

Proteínas

morfogenéticas del

hueso

Proteinas morfogéneticas

Derivadas del cartilago

CDMP

• DESARROLLO DEL CARTILAGO ARTICULAR

• La interzona periferica se absorbe en casa zona condrogenicaadyacente, desarrollando la superficie articular

• Superficie articular

• Especializada permanentemente cartilaginosa

• No tiene vascularización ni osificación

• Condrocitos articulares expresan colageno II

• Desarrollo de un espacio potencial del cuerpo *

• Estos dos ultimos surgen en la Entesis*

Organización de la ArticulacionMadura• Las articulación diartroidal madura es una estructura compleja

• Los componentes de la articulacion sinovial tipica son:• Musculos

• Tendones

• Ligamentos

• Bolsas

• Meniscos

• Cartilago articular

• MUSCULOS

• Fuerza para el movimiento y estabilidad articular*

• La mayoria de las articulaciones tienen las inserciones musculares proximas al FULCRUM*

• TENDONES

• Puentes funcionales entre el musculo y el hueso

• Dirigen las fuerza del musculo a una area especifica del hueso*

• Formados por haces de Colageno I y Proteoglicanos

• Deslizamiento – Acido hialuronico*

• En la union musculo tendinosa, los huecos entre las prolongaciones se rellenan de fibras de colageno **

• LIGAMENTOS

• Union estabilizadora entre los huesos

• Similares a los tendones pero con mayor capacidad de estiramiento*

• Estabilización pasiva de articulaciones

• BOLSAS

• Facilitan la opocicion de un tejido sobre otro

• Son sacos cerrados, escasamente tapizados por celulasmesenquiematosas similares sinoviales *

• Al naciemiento , traumatismos o inflamacion pueden favorecer

• Desarrollo de una nueva bolsa

• Hipertrofia de la misma

• Comunicación entre bolsas profundas y articualciones

• MENISCOS

• Estructura fibrocartilaginosa – Forma de cuña

• Existentes en :rodilla , acromio-clavicular, esterno-clavicular, carpo-cubital y temporo-mandibular

• 60 – 70% del peso – Colageno tipo I

• Extracción causa alteraciones prematuras

• Prenatal – muy vascularizada

• Maduracion Osea – 10 al 30 % en la periferia

• Porcion Central

• - Fibrocartilago avascular ni inervacion o linfaticos

Cartilago Articular Maduro

• Movimeintos rapidos con poca friccion*

• ORGANIZACIÓN

• El cartilago articular es un tipo especial de cartilago hialino compuesto por agua y proteoglicanos

• Condrocitos responsables de la sintesis y mantenimiento de la matriz cartilaginosa*

• La zona superficial –SPLENDENS

• Fibras tangencialmente a la superficie articular*

• COLAGENO

• Distribuye fuerzas de tencion en cartilago articular

• Colageno tipo II (90%) ademas III, V, VI, IX y XI **

• PROTEOGLUCANOS

• Elasticidad al cartilago articular (Agrecano)

• GLUCOPROTEINAS

• Sintetizadas y segregadas por condrocitos

• Tambien hay proteasas y sus inhibidores *

• Retrasar el desarrollo de los osteoclastos*

Cartílago Articular Maduro

• Permite un movimiento de alta fricción y baja velocidad entre los huesos

• Absorbe las fuerzas transmitidas, brindando protección y estabilidad a las articulaciones

• Se adapta a las fuerzas compresivas y transversales

Estructura

Organización

Metabolismo del cartílago articular

El cartílago articular es una estructura en constante actividad y con relaciones muy interesantes desde el punto de vista clínico: • Responsable de la síntesis del colágeno y de su catabolismo. • Sintetiza y degrada los proteoglicanos. • Relacionado con diversos factores de crecimiento que regulan la síntesis de cartílago articular:

- Factor de Crecimiento Derivado de Plaquetas (PDGF); puede estar implicado en la curación de laceraciones en el cartílago.- Factor de Crecimiento Transformante beta (TGF-β); estimula la síntesis de PGs, si bien frena la del colágeno II. Estimula la formación de inhibidores de plasmina y estromelisina.- Factor de Crecimiento Fibroblástico (básico) (b-FGF); estimula la síntesis de ADN en condrocitos adultos.- Factor de Crecimiento Análogo a la Insulina (IGF-I); estimula la síntesis de ADN y MEC en el cartílago adulto y en la placa de crecimiento

Nutrición del cartílago

Es un tejido avascular, el cartílago

Se nutre fundamentalmente a partir del líquido

sinovial

Aunque la capa más profunda se puede nutrir a partir de la vascularización epifisaria.

Evolución del cartílago con la edad

• Los condrocitos se agrandan, pierden capacidad de reproducción, es decir, el cartílago se vuelve hipocelular.

• Disminuyen los PGs en cantidad y tamaño y cambian su proporción (disminuye el condroitín-4-sulfato y aumenta el queratán-sulfato).

• Aumenta el contenido en proteínas

y disminuye el agua.

Todo esto se traduce en una

disminución de la elasticidad y

aumento de la rigidez del cartílago

articular

Curación del cartílago articular

Depende de la lesión producida.

• Laceraciones profundas (sobrepasan la tidemark) curan con la formación de fibrocartílago.

• Lesiones superficiales inducen la proliferación de condrocitos pero no la curan.

*El movimiento pasivo continuo es beneficioso para la curación del cartílago mientras que La inmovilización conduce a atrofia y degeneración

Sinovial

Sinovial

Región de revestimiento (intima sinovial)

Estroma subintimal

Vascularización

Peptidasas de membrana

Sinovial: Revestimiento sinovial

• Condensación especializada de células (3 o 4 capas) y matriz extracelular.

• “Membrana”: Células en un lecho de hialuronato con fibrillas de colágeno.

Sinovial: Revestimiento sinovial

• Sinoviocitos tipo A: Derivados de macrófagos (10-20%)

• Sinoviocitos tipo B: Derivados de fibroblastos, hialuronano, expresan CD44 y la molecula-1 de adhesión de las células vasculares

• Células tipo C

Sinovial: Estroma sinovial

• Cantidad variable de tejido mesenquimatoso entre el revestimiento sinovial y la capsula articular.

“Artritis” es asiento de infiltrados de células

inflamatorias y folículos linfoides en la respuesta

sinovial.

Sinovial: vascularización sinovial

• Muy vascularizada proporcionando un alto flujo sanguíneo a la sinovial y al cartílago avascular.

Generación del liquido sinovial

Regula la función de los sinoviocitos

Puerta de entrada reclutando células

inflamatorias

Regula la temperatura intra-

articular

Sinovial: vascularización sinovial

• La trama arterial y venosa comunican los vasos del periostio y el hueso periarticular.

• La distribución de los vasos

sanguíneos proporciona una

considerable plasticidad.

• La angiogénesis es

característica de la artritis inflamatoria.

• El revestimiento sinovial, la superficie de los ligamentos intra-articulares y las inserciones en el hueso están altamente vascularizadas.

Sinovial: vascularización sinovial

Arteriolas

• Regulan el flujo sanguíneo regional

Capilares y vénulas

• Zonas de intercambio liquido y celular

Sistemas de regulación: • Enzima convertidora de

angiotensina se localiza fundamentalmente en el endotelio arteriolar y capilar.

• Receptores de angiotensina II y la sustancia P en los capilares, y en menor medida en las arteriolas.

• Dipeptilpeptidasa IV se localiza en las membranas vasculares del endotelio venular.

Sinovial: vascularización sinovial

• La presión intra-articular en reposo es de 0-5 mm de Hg. La artritis crónica causa un aumento de esta presión debido al incremento del volumen del liquido sinovial y la disminución de la distensibilidad de la capsula articular.

• Reposo es de 20 mm de Hg, puede llegar hasta 100 mm de Hg.

Hipoxia sinovial

Sinovial: vascularización sinovial

Generación de liquido sinovial

Filtrado de sangre rico en proteínas

Hialuronato

Sinovial: vascularización sinovial

• Para una buena función enzimática se requiere de una temperatura intra-articular menor de 37 ° C, los movimientos activos condicionan el aumente de 1° C

Inervación de la Articulación

Inervación

Eferente

Aferente

Propiocepción

Fibras A

Dolor

Fibras C

Inervación Aferente

• Inervación doble

• Nervios que penetran la cápsula como ramas independientes

• Ramas que nacen de los nervios de los músculos

• Los extremos nerviosos del músculo, piel y capsula articular, intervienen en la sensación de posición articular y de movimiento

Inervación Aferente

Alteración de la

propiosensiblePropenso

Desarrollar osteoartritis

Inervación Aferente

Sinovial

Fibras nerviosas no mielinizadas

Sensaciones quemazón y

dolor

Marcadores: neuropéptido, susta

ncia P

Fibras de conducción

lenta

Nocirreceptores silentes

Ausencia de inflamación

• No responden al movimiento de amplitud normal

Inflamación aguda

• Sensibilización periférica (bradiquinina, PG)

• Movimientos normales producen dolor

Inervación Eferente

• Liberación de

• Neurotransmisores clásicos:

• Norepinefrina

• Neuropéptidos (neuropéptido Y)

• La actividad simpática esta aumentada en las enfermedades asociadas a dolor periférico

• El bloqueo simpático puede mejorar los síntomas de AR

Papel eferente en la sinovial

Sustancia P

Vasodilatadora

Potencia la extravasación

plasmática

Estimula la angiogénesis

Proliferación de sinoviocitos

Produccion de colagenasa

Activación de linfocitos

Quimiotaxis

Liquido Sinovial

• Ultrafiltrado del plasma con factores localmente generados

• Esencial para la nutrición y lubricación de las estructuras avasculares adyacentes.

• Limitar adherencias - Mantener el movimiento

Lubricación

• Esencial para la protección de estructuras articulares de las fuerzas de fricción.

• Mecanismos que contribuyen a la lubricación:

• Lubricación por película líquida (0.1mm)

• Lubricación de vecindad

• Deformación del cartílago

articular para reducir las

fuerzas de fricción

Otros mecanismos

• Durante un impacto de carga:

• Los músculos y huesos absorben la mayor parte de la fuerza y la energía .