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Ubicada entre el núcleo primario y el secundario se encontrará la denominada placa de crecimiento, es una delgada capa que será la responsable del crecimiento en longitud del hueso. Del mismo modo, entre estos dos núcleos secundarios, también quedan restos de cartílago que se mantienen activos durante cierto tiempo, conformando correctamente la epífisis correspondiente.
El proceso por el cual el cartílago se transforma en hueso es conocido como osificación endocondral. Es muy semejante al que produce los procesos de cicatrización ósea para transformar el callo de fractura inicial en hueso maduro. En el momento del nacimiento los huesos están formados por tejido cartilaginoso que, de forma progresiva, se va sustituyendo por tejido óseo.
Dicha sustitución se va produciendo a partir de una serie de puntos inmersos en el tejido cartilaginoso que se activan transformándolo en hueso. Estos puntos se denominan núcleos de osificación. Normalmente, cada hueso posee un núcleo central situado en la zona media de la diáfisis. Este núcleo se activa antes del nacimiento y se denomina núcleo de osificación primario. Siendo el responsable de la transformación de la parte central del hueso que formará la diáfisis.
La osificación se produce desde este punto de forma centrífuga. En los extremos de cada hueso se encuentran los núcleos de osificación secundarios. Estos son los responsables de la transformación en la epífisis, además, estos núcleos se activan después del nacimiento. El número de núcleos de osificación secundarios es variable y depende de cada hueso. Se debe tener en cuenta que existen huesos largos que no tienen núcleo de osificación secundario en alguna de sus epífisis como, por ejemplo, los huesos metacarpianos solo poseen un núcleo de osificación secundario en su epífisis proximal.
Irrigación sanguínea de la placa de crecimiento
Se debe tener en cuenta que en la epífisis y en la metáfisis de un hueso inmaduro no posee la misma irrigación que la de un hueso maduro. En los huesos en crecimiento, la epífisis y la diáfisis reciben su vascularización desde dos puntos completamente independientes. Estas dos fuentes de irrigación se encuentran separadas por la placa de crecimiento.
La placa de crecimiento muestra una relación vascular muy defectuosa, a pesar de que las arterias de epífisis presentan una red vascular muy ramificada, proporcionando una profundidad de hasta 10 células, sin embargo, los vasos no penetran más allá de la zona proliferativa, haciendo que la zona hipertrófica sea avascular. Las arterias pericondriales son las encargadas de irrigar las estructuras fibrosas de la placa de crecimiento, es decir, la nutrición de dicha placa es llevada a cabo a través de la matriz cartilaginosa por la penetración de vasos y por la difusión de los elementos nutrientes.
Cualquier problema o interferencia en esta entrada de nutrientes puede ser la causa de una disminución en la actividad de crecimiento y multiplicación, lo que supone un problema en el crecimiento y, consecuentemente, un menor incremento de la longitud del hueso. La irrigación metafisaria se encuentra igualmente ramificada a través del hueso esponjoso de la metáfisis.
Los vasos entran en el cartílago de forma superficial, de este modo, se favorece la transformación del tejido cartilaginoso en tejido óseo. La arteria nutricia proporciona cuatro quintos del suministro de sangre metafisaria y no cruza la fisis abierta. Las ramas de las arterias metafisarias suministran el resto del aporte de sangre. Las ramas terminales de estos vasos terminan en pequeñas asas vasculares o en capilares debajo de la última fila intacta de condrocitos de la placa de crecimiento.
Estructura de la placa de crecimiento
La placa de crecimiento está estratificada, es decir, se divide en varias capas dispuestas de forma paralela. A continuación se pueden observar los procesos que se reflejan en las diferentes zonas:
- Zona de reserva
- La zona proliferativa
- Zona de maduración
- La zona de osificación
- Zona metafisaria
- Zona de hipertrofia
Componentes cartilaginosos
Zona de reserva
La zona de reserva se encuentra situada en estrecho contacto con la epífisis y está formada por un número reducido de condrocitos esféricos, poco numerosos y separados por más cantidad de matriz cartilaginosa comparada con las células del resto de zonas. Estas células carecen de capacidad mitótica y contienen muchas vacuolas lipídicas y abundante retículo endoplásmico, lo que es indicativo de la producción de proteínas, teniendo como función la de almacenar nutrientes. Los vasos que provienen de la epífisis atraviesan esta capa introduciéndose en la zona proliferativa.
La tensión parcial de oxígeno en esta zona es muy baja, lo cual da una idea de su escaso requerimiento de nutrientes y baja actividad celular. Esto puede indicar que el oxígeno y los nutrientes llegan a esta área solo por difusión, lo que, a su vez, puede ser importante para la etiología de la osteocondrosis disecante y la osteodistrofia hipertrófica. La principal función de esta zona es la dotación de condrocitos a la zona proliferativa.
Zona proliferativa
La zona proliferativa es el estrato donde realmente se produce el crecimiento celular. Los condrocitos que se encuentran en esta capa tienen una demanda de oxígeno muy alta debido a su elevada actividad mitótica. Las células germinales se encuentran formando columnas de condrocitos, que se aplanan y se alinean de forma paralela al eje longitudinal del hueso, estas células generan grandes cantidades de proteoglicános y colágeno que forman septos encargados de separar las columnas. El crecimiento longitudinal se produce como consecuencia de una división celular activa y de la producción de la matriz. La función de esta zona es la proliferación celular.
Zona de hipertrofia
Se encuentra dividida en 3 áreas:
- Zona de maduración
- La zona de osificación
- Zona metafisaria
El inicio de la zona de maduración puede diferenciarse sin problema por la forma que presentan las células. Los condrocitos se vuelven esféricos y en la base de esta zona son 5 veces más grandes que el tamaño de los condrocitos de la zona proliferativa. Se ha visto que el factor de crecimiento IGF-1 estimula la hipertrofia de los condrocitos en esta zona, estimulando el crecimiento longitudinal. En las zonas más altas de la zona de hipertrofia, los condrocitos conservan su actividad mitótica, pero la producción de la matriz se encuentra disminuida.
El tamaño de los condrocitos va aumentando al almacenar calcio y lípidos. Según van creciendo estos, las columnas se van acercando, reduciendo la anchura de los septos. La tensión de oxígeno en estas zonas es pequeña, por tanto, el oxígeno como los nutrientes deben difundirse a partir de los capilares de la zona proliferativa. El requerimiento energético de los condrocitos hace que el oxígeno almacenado previamente se consuma. La energía necesaria para el metabolismo y la conservación del calcio almacenado también se reduce.
A medida que aumenta la distancia con la zona proliferativa, el aporte de nutrientes va disminuyendo, este hecho dará lugar a deficiencias nutricionales. En las ocasiones en las que la energía a la que puede acceder la célula no es suficiente, esta se ve forzada a liberar el calcio acumulado en su interior. Finalmente, cuando la membrana celular empieza a degenerar en el citoplasma, aparecen vacuolas, las enzimas lisosomales son liberadas fuera de la célula y comienzan a degradar la matriz. En la zona más superior de esta capa, las moléculas de proteoglicanos empiezan a perder su capacidad para unirse.
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