El rincón de la Ciencia I.S.S.N.: 1579-1149

nº 29 (enero-2005)

El esqueleto está vivo (RC-76)


M. C. Pozo


EL ESQUELETO ESTÁ VIVO

El hueso, en contra de lo que suele creerse, es una estructura con una enorme vitalidad. Las ideas preconcebidas que nos llevan a considerarlo como materia inerte, quizá surgen de la capacidad que los huesos posee de perdurar más allá de la muerte, cuando los demás tejidos corporales, en condiciones normales, ya han desaparecido.

El conjunto de los huesos forma el endoesqueleto, o esqueleto interno de muchos animales, incluidos los humanos, proporcionándonos un armazón interno que nos confiere la forma corporal, al tiempo que envuelve y protege a otros órganos más vulnerables como pueden ser el corazón, los pulmones, los riñones, etc., y probablemente esta conocida dureza ósea, que otorga forma y protección al cuerpo, conduce nuevamente a pensar en los huesos como estructuras rígidas y en cierta medida carentes de vida. Pero los huesos son flexibles, y además están tan vivos como pueda estarlo el resto de nuestro cuerpo.

Otra idea que suele conducir al concepto de hueso inerte, es el hecho conocido de contar en su composición con muchos minerales, es decir, materia inorgánica. De hecho, el 70% del peso óseo es atribuible a los minerales, principalmente calcio y fósforo, pero también hierro, magnesio, sodio, potasio, flúor y cloro. No obstante, en este aspecto como en otros, el hueso interacciona con el resto del organismo, cediendo o acumulando minerales según las necesidades del momento, de modo que si llevamos una vida activa, que incluya una cierta dosis de actividad física, el hueso almacena grandes cantidades de calcio; sin embargo, si nuestra vida es sedentaria, o por algún motivo debemos permanecer con todo o parte del cuerpo inmovilizado, o quizá somos astronautas y no estamos sometidos a la acción de la fuerza de la gravedad, el hueso cede ese calcio que "no necesita" para su funcionamiento habitual, y se descalcifica, llegando a aparecer la osteoporosis.

Por lo tanto, el hueso resulta ser una estructura muy viva, que responde a los estímulos del medio, siendo un 30% de su contenido materia orgánica, principalmente fibras de colágeno, y células dedicadas a los procesos de formación y reabsorción del tejido óseo, todo ello en función de las necesidades ambientales, teniendo en cuenta que ese ambiente es nuestro propio cuerpo. Es precisamente, sobre esas fibras de colágeno, que no son más que proteínas con una organización cristalina, donde se depositan los minerales que dan dureza al tejido óseo.

Pero el hueso y concretamente el tejido óseo que lo forma, no sólo está vivo, sino que es uno de los tejidos más "vitales", de hecho conserva la capacidad embrionaria de regenerarse, en el pleno sentido de la palabra, es decir generarse a sí mismo nuevamente, capacidad sin embargo perdida por otros tejidos de cuya vitalidad no dudamos, como por ejemplo el tejido nervioso cerebral o el tejido muscular del corazón. La curación de las fracturas es una demostración práctica de esa gran vitalidad ósea. Es evidente que bajo ciertas circunstancias los huesos se rompen, pero si se ponen los medios adecuados, los propios huesos resuelven dichas roturas o fracturas, y pasado un cierto tiempo no existe cicatriz ósea que indique el percance ocurrido, lo cual no podemos decir de las heridas que sufrimos en la piel.

Corte transversal del extremo superior del hueso femoral, donde se puede observar el trazado del tejido óseo siguiendo las líneas de tensión. Se señala una zona cóncava, con mayor espesor óseo (*), y una zona convexa de menor grosor (¬). Imagen sacada del Atlas de Anatomía Humana Sobotta/Becher (Ediciones Toray)

 (Los signos y el pie de la figura están puestos por el autor)

 

El colágeno que forma la parte orgánica del hueso, y la sustancia fundamental que lo rodea, son estructuras proteicas que vamos a encontrar no sólo en los huesos, sino también en la mayoría de los tejidos corporales, y aunque su composición y por lo tanto su función, varía de unos a otros, siempre proporcionan un armazón flexible. Por lo tanto, nos encontramos con que el hueso, no sólo está formado de elementos orgánicos que se adaptan a las circunstancias biológicas del momento (hormonas, lesiones, necesidades metabólicas, etc.), sino que además es una estructura maleable.

Nuestros huesos están sometidos a un continuado proceso de "retoque y remoce", lo que se llama remodelado óseo. Aunque con el paso de los años esta capacidad disminuya, nunca llega a desaparecer totalmente. Este modelamiento óseo se produce a partir de los componentes orgánicos del hueso, y tiene mucho que ver con las leyes de la física. Según la ley enunciada por Wolfe, que aun no siendo una ley física, sí es aplicable a las estructuras biológicas, "la estructura se encuentra al servicio de la función", lo que en el caso que nos ocupa significa que el tejido óseo se va a formar y mineralizar, siguiendo atentamente las leyes de la mecánica Newtoniana. Esto significa que si viéramos la estructura interna de un hueso, ésta nos indicaría verazmente las fuerzas que lo atraviesan habitualmente, porque el tejido óseo se organiza siguiendo las líneas de mayor tensión sufridas por el hueso. Ese "mapa" de tensiones viene definido esencialmente, por las fuerzas de tracción ejercidas por los músculos a través de sus tendones, y por las fuerzas derivadas de la carga de peso, es decir por la fuerza de la gravedad.

Por otra parte, el mecanismo por el que las fuerzas que actúan sobre el hueso determinan la formación o la reabsorción del tejido óseo en una zona determinada, se debe a la generación de potenciales eléctricos. Estos potenciales eléctricos, se generan en el componente orgánico del hueso, como consecuencia del estrés al que se ve sometido. El colágeno tiene propiedades piezoeléctricas, y al igual que determinados cristales, es capaz de transformar las fuerzas que lo deforman en impulsos eléctricos, de este modo, el arqueamiento por tracción o presión, que sufren las largas fibras de colágeno, genera pequeños potenciales eléctricos: las zonas que sufren compresión (partes cóncavas de un hueso) se cargan negativamente, y en ellas se deposita tejido óseo, y en las zonas que sufren tensión (partes convexas) se generan cargas positivas, y en ellas se reabsorbe el tejido óseo.

Existen además otros potenciales bioeléctricos en el hueso, que determinan por ejemplo, que las zonas de crecimiento óseo en infancia y adolescencia, o las zonas donde se está reparando una fractura, sean eléctricamente negativas, y por lo tanto "partidarias" de la formación de tejido óseo.

En situaciones de desgravitación, como les sucede a los astronautas que realizan largos vuelos espaciales, o a personas que durante mucho tiempo deben permanecer inmovilizadas, la estructura ósea varía, perdiendo su trazado habitual y debilitándose, todo ello debido a la pérdida del estímulo mecánico que ejercen la fuerza de gravedad y las fuerzas de tracción muscular, y sin ellas actuando, tampoco existen los potenciales eléctricos que determinan la formación de hueso. De igual modo cuando se produce una fractura, llega un momento en el proceso curativo, en que se hace necesario iniciar la carga de peso, y de este modo la estimulación mecánica que genera los potenciales eléctricos negativos necesarios para la formación del hueso.

Por lo tanto, el endoesqueleto, a los animales que lo poseemos, no sólo nos confiere las diversas formas que observamos en la naturaleza, marcando la diferencia en el aspecto exterior entre los propios seres humanos, sino que además nos permite desplazarnos, interviene activamente en nuestras funciones biológicas habituales, y está tan vivo que su estructura mineral perdura tras la muerte, actuando como un verdadero "chivato" de las fuerzas que lo atravesaban cuando uno deambulaba por el mundo.