Anatomía y Fisiología de las Articulaciones
La articulación más grande y compleja del cuerpo humano, la articulación de la rodilla, incluye: el fémur o fémur, la tibia y el peroné de la parte inferior de la pierna, y la rótula y la rótula. Hay dos grandes discos cartilaginosos entre el fémur y la tibia, el menisco medial y el menisco lateral. Hay un surco en la parte frontal inferior del fémur donde descansa la rótula. Estos tres huesos están rodeados por cartílago y sostenidos por ligamentos dentro de la cápsula articular.
La articulación de la rodilla en realidad está compuesta por tres articulaciones:
El hueso se divide en hueso compacto y hueso esponjoso o hueso esponjoso. El hueso compacto (corteza) está compuesto de tejido óseo denso. Forma la capa ósea y la columna vertebral axial. Por el contrario, el hueso esponjoso es relativamente poroso porque contiene espículas óseas llamadas poros trabeculares. Las esponjas son comunes en el canto lateral, la porción final de los huesos largos.
Otros tejidos que rodean los huesos incluyen el periostio, el endostio, los vasos sanguíneos, los nervios y la médula ósea. El periostio es una capa de tejido fibroso que rodea la superficie del hueso y que incluye fibroblastos, colágeno, nervios y algunas células osteoprogenitoras. Estos osteoblastos pueden diferenciarse en osteoblastos y desempeñar un papel importante en la curación de fracturas. El endostio es también una capa de tejido fibroso que envuelve la superficie interna del hueso, incluida la superficie interna de densidad ósea y la superficie del hueso trabecular. La composición del endospermo es similar a la del periostio, pero el endospermo suele ser más delgado. Los osteoblastos del endospermo desempeñan un papel importante en la remodelación ósea, que se analizará más adelante. El tejido de la médula ósea llena los poros del hueso esponjoso. La médula ósea está compuesta de adipocitos, células madre hematopoyéticas y células madre mesenquimales. Las células madre hematopoyéticas son células precursoras que pueden diferenciarse en glóbulos blancos, glóbulos rojos, plaquetas y células óseas. Las células madre mesenquimales también se encuentran en la médula ósea y se adhieren a la superficie del hueso esponjoso. Estas células pueden diferenciarse en condrocitos, células musculares, adipocitos y células óseas.
La rodilla incluye el extremo distal del fémur, el extremo proximal de la tibia y la rótula. El extremo distal del fémur consta de dos cóndilos que están conectados al extremo proximal de la tibia. La parte frontal de la articulación es más plana que la posterior y esta área sirve principalmente como área de soporte de peso de la articulación. Los cóndilos anteriores están separados por un surco llamado surco troclear o rotuliano. Los cóndilos posteriores están separados por la muesca intercondilar. La región intercondilar posterior proporciona el punto de unión de los ligamentos cruzados anterior y posterior.
El extremo proximal de la tibia también está compuesto por dos cóndilos, también llamados meseta tibial. Estos dos cóndilos están conectados al cóndilo femoral. La plataforma interior es ligeramente más grande y plana que la plataforma exterior. La región intercondilar proporciona puntos de unión para los meniscos medial y lateral, así como para los ligamentos cruzados anterior y posterior. El tubérculo tibial también se encuentra entre las dos mesetas tibiales, la superficie frontal de la tibia. El tubérculo tibial proporciona un punto de unión para el ligamento rotuliano.
La rótula es un hueso aproximadamente triangular. Su borde proximal es más ancho que su borde distal, proporcionando así una superficie de contacto más amplia para el músculo cuádriceps. El borde distal más estrecho proporciona el punto de unión del ligamento rotuliano. La cara posterior de la rótula tiene dos superficies, la superficie interna y la superficie externa, que conectan el cóndilo medial y lateral del fémur respectivamente. El lado interior es más grande que el lado exterior.
Hay tres formas diferentes de cartílago que se encuentran en el cuerpo humano: cartílago hialino, cartílago elástico y cartílago fibroso. El cartílago hialino es el cartílago más común y se encuentra ampliamente en las superficies de las articulaciones, la nariz, la garganta (laynx), la tráquea (tráquea) y los bronquios (bronquios). El fibrocartílago es un tipo de cartílago fibrótico denso con una fuerte resistencia a la tracción. Es un componente importante del disco intervertebral, el menisco de la rodilla, la articulación esternoclavicular, la articulación mandibular, la sínfisis púbica y la inserción del tendón. El cartílago elástico, como su nombre indica, es la forma más elástica de cartílago y desempeña un papel importante en la composición del oído externo, la epiglotis y la laringe.
Estos tres tipos de cartílago* * *comparten una estructura básica compuesta por condrocitos y matriz extracelular, pero la composición de la matriz extracelular de los tres tipos de cartílago es diferente. Los condrocitos son los componentes básicos del cartílago y producen y mantienen la matriz extracelular. La MEC del cartílago hialino está compuesta de ácido hialurónico, proteoglicanos, colágeno tipo 2 y agua. La MEC del fibrocartílago es más densa y fibrótica porque contiene más colágeno tipo I y menos agua y proteoglicanos. La MEC del cartílago elástico es la misma que la del cartílago hialino, pero contiene fibras elásticas.
En una sección transversal, el cartílago articular se puede dividir en cuatro partes (según la distancia desde la superficie). La primera zona (también llamada zona tangencial) contiene principalmente fibras de colágeno, que están orientadas paralelas a la superficie de la articulación. Esta capa soporta tensión y resiste la expansión de las otras capas.
La segunda capa se llama zona de transición y la dirección de las fibras de colágeno en la zona de transición es aleatoria. La tercera capa se caracteriza por fibras de colágeno que se irradian desde la capa subyacente hacia la superficie. Finalmente, la cuarta capa es principalmente cartílago calcificado, que conecta principalmente el cartílago y el hueso subcondral.