Fisiopatología de ejercicio I Cartílago Dulce María Baltazar Ordóñez Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Medicina Sección de posgrado e investigación Medicina del deporte
Objetivos Repasar las bases embriológicas e histológicas del cartílago. Comprender la fisiología normal. Correlacional la estructura del cartílago con la biomecánica. Comprender las funciones. Mecanismos para conservar la homeostasis. Comprensión del proceso fisiopatológico.
Cartílago El cartílago es una forma especializada de tejido conectivo, compuesto por células llamadas condrocitos y material extracelular.
Embriología El cartílago se desarrolla a partir de mesénquima, aparece en el embrión por primera vez a lo largo de la 5ta semana.
Tipos de cartílago Elástico Fibroso Hialino
Crecimiento intersticial División mitótica Centro de condrificación
Crecimiento por aposición Alrededor del cartílago Celular mesenquimatosas se diferencian a condrocitos.
Estructura del cartílago
Biomecánica del cartílago Distribuir las cargas de compresión , tensiles y de cizallamiento . Minimizar la fricción de las superficies articulares contrapuestas . Amortiguación de cargas Congruencia
Biomecánica del cartílago El colágeno tipo II, responsable de la resistencia biomecánica y la resistencia a la tracción del cartílago articular. En la matriz extracelular, encontramos proteoglicanos que tienen como componente, glucosaminoglicanos como condroitín sulfato, que se encargan de retener agua
Nutrición A partir de la glucosa , antes de la edad adulta aportada conjuntamente desde el hueso subcondral que si tiene circulación y desde el líquido sinovial .
Fibrocartílago Colágeno tipo I Condrocitos alineados Sin pericondrio Se encuentra en discos intervertebrales y meniscos
Disco intervertebral Núcleo pulposo (88% agua además de glucosaminoglicanos) Anillo fibroso (Capas fibrosas concéntricas de oblicuidad cruzada)
Meniscos Colágeno , glucosaminoglicanos y agua . Fibras que resisten tension, circuferenciales en lamina superior e inferior y radiales en lamina intermedia.
Homeostasis del cartílago Membrana sinovial Condrocitos anabólicos TGF β Niveles basales de IL-1 Aumento IL-1 e Il-6 Condrocitos catabólicos Apoptosis de condrocitos Metaloproteasas
Homeostasis del cartílago Sobrecargas, cargas repetitivas y falta de cargas Elástico vs viscoelástico “Bomba” Cambios con la edad, condroitín sulfato-queratán sulfato Disminución de la higroscopicidad Repulsión electroestática Movimientos de cizallamiento
Regeneración del cartílago Mecanismos no directos Recambios de la matriz y células Mecanismo directos Lesión aguda Imposibilidad para migrar Fibrocartílago
Conclusiones Existen tres tipos de cartílagos elástico, fibrocartílago y hialino Las funciones del cartílago son, distribuir las cargas, minimizar la fricción, amortiguación de cargas y congruencia. La matriz extracelular determina el tipo de cartílago.
La biomecánica depende de la cantidad de agua retenida en el cartílago y del colágeno tipo II. La nutrición se realiza básicamente por medio del mecanismo de difusión. La membrana sinovial participa en procesos de condrogenesis. La homeostasis del cartílago depende del TGF-β y de IL-1.
Bibliografía Brinkhof . S, Saris D. (2018) Detection of early cartilage damage : feasibility and potential of gagCEST imaging at 7T. European Radiology . 27-34 Chevalier X., Richette P.(2016) Cartílago articular normal: anatomía, fisiología, metabolismo y envejecimiento. EMC (Elsevier SAS, Paris), Aparato locomotor , 14-015. Weimin G, Zheng X, Weiguo Z. (2018) Mesenchymal Stem Cells in Oriented PLGA/ACECM Composite Scaffolds Enhance Structure-Specific Regeneration of Hyaline Cartilage in a Rabbit Model . Stem Cells International . 2-13. Forriol F. (2016) El cartílago articular: aspectos mecánicos y su repercusión en la reparación tisular.42-52. Astrand PO, Rodahk K. Fisiología del trabajo físico. 8ª ed ; Buenos Aires; Panamericana; 2011. Guyton A.C., Hall J.E. Tratado de Fisiología Médica. 12a edición. México. Interamericana Mc. Graw-Hill, 2010. Robbins y Cotran , patología estructural y funcional, 9a edición. Elsevier, 2015 Genneser F, Histología sobre bases moleculares, quinta edición Ed.Panamericana , Argentina 2012.