El Esqueleto Inmaduro

Dr. Omar Salazar NúñezFellowship Alargamiento y Corrección de Deformidades de los Miembros InferioresFundación Hospital Ortopédico Infantil. Caracas - Venezuela

Introducción

● Las lesiones óseas en los niños son diferentes a las de los adultos

● El esqueleto infantil es anatómica, biomecánica y fisiológicamente diferente al del adulto

● La mayor parte del esqueleto del niño esta compuesto por cartílago de crecimiento radiolúcido

Crecimiento Óseo

● El crecimiento es un proceso que sirve para aumentar o alargar un órgano y ocurre principalmente en niños y adolescentes

● 1727 Hales observo que los huesos crecen en sus extremos

● 1770 Hunter describe que la aposición y resorción son necesarios para el crecimiento y engrosamiento oseo

● 1858 Müller describe el platillo epifisiario

● 1953 Trueta investiga la irrigacion de la fisis

Crecimiento Óseo

● El crecimiento oseo es secuencial

● Osificación intramembranosa:

– El hueso se desarrolla a partir de una membrana fibrosa

– Boveda craneana, cara y clavicula (todos huesos planos)

– Comienza a las 8 semanas de vida intrauterina

Osificación IntramembranosaLas células mesenquimatosas crean una red fibrosa para la osificación

Algunas células mesenquimatosas se diferencian en osteoblastos y crean un centro de osificacion

Los osteoblastos secretan matriz ósea; osteoide

Osificacion Intramembranosa

El osteoide se mineraliza y calcifica

Los osteoblastos atrapados se transforman en osteocitos

Osificación Intramembranosa

El osteoide acumulado entre los vasos sanguíneos embrionarios, da origen a trabéculas de hueso esponjoso.

El mesenquima en la cara ósea se condensa para diferenciarse en periostio

Osificación Intramembranosa

Un collar óseo de osteoide tejido densamente se forma alrededor de las trabéculas y se osifica en hueso compacto

El hueso esponjoso (diploë) se origina de trabéculas llenas de médula ósea roja a partir de los vasos sanguíneos

Crecimiento Óseo

● El crecimiento oseo es secuencial

● Osificación endocondral

– El hueso se desarrolla a partir de cartílago hialino

– De esta manera se desarrollan la mayoría de los huesos

– Comienza a partir del 2° mes de Vida IU

Osificación Endocondral

Se forma un collar óseo alrededor de la diáfisis por osteoblastos que se encuentran localizados en la cara interna del periostio

Modelo de cartílago hialino primario

Osificación Endocondral

El cartílago del centro de osificación primario se calcifica, y luego las células se mueren y forman la cavidad medular

El collar óseo otorga estabilidad durante la cavitación

De la misma manera el cartílago continua elongandose

Osificación Endocondral

Brote perióstico (linfa, vasos sanguíneos, nervios, médula ósea, osteoblastos y osteoclastos) entran en la cavidad neoformada y construyen el hueso esponjoso

Osificación Endocondral

Los osteoclastos disuelven el hueso esponjoso para crear la cavidad medular

Aparecen los centros secundarios de osificación en las epífisis con sus vasos sanguíneos epifisiarios

Osificación Endocondral

El centro de osificación secundario no se calcifica completamente. Manteniendo el hueso esponjoso.

El cartílago hialino solamente permanece en la superficie epifisiaria (Cartílago articular) y entre la diáfisis y la epífisis para dar origen al platillo epifisiario o fisis

Crecimiento Óseo

● El crecimiento óseo ocurre por 2 mecanismos:

– Endocondral o intersticial = crecimiento lineal

– Periostico o aposicional = engrosamiento óseo

Crecimiento Óseo

● El crecimiento perióstico o aposicional

Crecimiento Óseo

● El crecimiento perióstico o aposicional

Crecimiento Óseo

● La remodelación ósea

Crecimiento Óseo

● Placa, plato epifisiario o fisis

Fisis

● Zonas de la Fisis

Fisis

● Zonas de la Fisis; Reserva

– Células redondas dispersas en matriz abundante

– Capacidad de producir matriz cartilaginosa

– Inactiva en el recambio celular

– No participa en el crecimiento longitudinal del hueso

Fisis

● Zonas de la Fisis; Proliferativa

– Columna longitudinales de células aplanadas

– La célula superior es la célula “progenitora” del crecimiento de la columna y no procede de la zona de reserva

– La división celular esta influida por factores genéticos, hormonales y mecánicos

– Contribuye al crecimiento longitudinal

Fisis

● Zonas de la Fisis; Hipertrófica

– Células 5 a 10 veces mas grandes que en la zona proliferativa

– Condrocitos metabolicamente activos que mueren al llegar a la zona vascular

– Preparación de la matriz y la célula para la calcificación

La zona mecánicamente mas debil de la fisis

Fisis

● Zonas de la Fisis; Calcificación

– Las células mueren y se calcifican en conjunto con la matriz

– Zona de transición hacia la metáfisis donde hay estasis vascular y baja tensión de O2

– Se reabsorbe matriz cartilaginosa mineralizada para dar origen al hueso esponjoso cercano a la cavidad medular

Fisis

● La fisis es protegida de la compresión, tensión y deslizamiento por una banda fibrosa unida al periostio, El anillo pericondrial de LaCroix

● El Surco de Ranvier posee células progenitoras que contribuyen al aumento en diámetro de la fisis

Fisis

● La vascularización depende de 3 sistemas separados para metáfisis, pericondrio y epifisis

● Pequeños vasos atraviesan la fisis durante la infancia (tumores, osteomielitis)

● Sistema pericondrial una a la epifisis con la metáfisis, este desaparece en la pubertad

● Lesión del sistema pericondrial; posible necrosis

Fisis

● Factores que regulan el platillo de crecimiento

● Proliferación de condrocitos

– Peptido relacionado con la hormona paratoroidea PTHrP; retrasa la diferenciación de células proliferativas a hipertróficas

– Proteína del erizo indio Ihh: controla el proceso de transición de condrocito hipertrófico a proliferativo

– Factor de crecimiento transformante beta TGFβ; estimula la producción de PTHrP

Fisis

● Factores que regulan el platillo de crecimiento

● Hipertrofia y diferenciación de condrocitos

● En ausencia de factores inhibidores los condrocitos se hipertrofian

– La proteína morfogenética del hueso BMPs; participa en el proceso de maduración e hipertrofia de los condrocitos

– La tiroxina y el acido retinoico estimulan la formación de BMPs y por lo tanto la maduración e hipertrofia

Fisis

● Factores que regulan el platillo de crecimiento

● Mineralización de la matriz

– Vesiculas de los condrocitos hipertroficos contienen calcio, fosfatasa alcalina y metaloproteinasa de la matriz Mmp

– La fosfatasa alcalina convierte el pirofosfato (inhibidor) en ortofosfato que estimula la mineralización

Fisis

● Factores que regulan el platillo de crecimiento

● Apoptosis de los condrocitos y angiogénesis

– La alta concentración de fosfato induce la apoptosis de los condrocitos

● La invasión vascular y la angiogénesis del segmento metafisiario es estimulada por

– Factor de crecimiento endotelial vascular VEGF

Fisis

● Factores que regulan el platillo de crecimiento

Fisis

● Factores mecánicos que afectan la fisis

● Las placas de crecimiento son MONOPOLARES; el crecimiento siempre esta dirigido lejos de la zona proliferativa

● Ley de Heuter – Volkmann, el crecimiento de la fisis es inhibido cuando se le aplica compresión

Richard (von) Volkmann

Fisis

● Factores mecánicos que afectan la fisis

● Estrés de compresión de 0,6 Mpa (1 megapascal = 1Newton/mm2) en la fisis resulta en 100% de supresión del crecimiento

● El estrés compresivo otorgado por los sistemas de crecimiento guiado alcanzan 1 Mpa

Diferencias niño y adulto

● El periostio es mas grueso y resistente y produce callo mas rápidamente y en mayor cantidad que en el adulto

Diferencias niño y adulto

● El hueso del niño es mas poroso y flexible que el hueso en el adulto

● Mayor cantidad de canales Haversianos en la cortical

Diferencias niño y adulto

● Los poros en la cortical del niño pueden limitar la extensión de un trazo de fractura

● El hueso compacto del adulto permite fallas en tensión mientras que el hueso poroso del niño permite fallas en compresión

Diferencias niño y adulto

● Remodelación osea; el crecimiento provee la base para un mayor grado de remodelación osea que en el adulto

Diferencias niño y adulto

● Sobrecrecimiento; cuando ocurre una lesión a nivel de un hueso largo la hiperhemia aumenta el flujo sanguíneo a los platillos de crecimiento generando un aumento de la longitud del hueso afectado

Gracias por su atención...