Durante el ayuno, en completo reposo, existe un mínimo esencial de salida de energía para mantener el calor y los movimientos de respiración y cardíacos. Este mínimo puede medirse y se conoce con el nombre de tasa metabólica basal. Aunque es del mismo orden de magnitudes para todo el mundo, varía de una persona a otra en virtud de sus diferentes tamaños. Esto se debe al hecho de que la mayoría de la energía expelida se compensa con la pérdida de calor en la superficie corporal, siendo entonces directamente proporcional a la superficie del área. El metabolismo basal es más alto en los hombres que en las mujeres, e incluso es mayor en los niños. Cada individuo tiene su propia tasa metabólica, predecible a partir de su altura y peso, y ésta se incrementa en estados de fiebre y excitación, así como a partir de una sobreactividad de la glándula tiroides. En la deficiencia tiroidea, el metabolismo está de forma clara por debajo del nivel normal.
A partir de la tasa basal, podemos calcular el valor calórico de la comida que se requiere para mantener las actividades esenciales del cuerpo: alrededor de 2.000 calorías por día. Por debajo de este nivel, el cuerpo comienza a echar mano de sus reservas: los almacenes de grasa y de glucógeno se consumen en primer lugar, y, entonces, los tejidos menos esenciales, como los músculos y las glándulas, median para alimentar al cerebro y al corazón, sobreviniendo finalmente la muerte cuando estos últimos fallan.
CAPÍTULO 3
EL ESQUELETO
CARTÍLAGOS
Los cartílagos, junto con los huesos, son los principales componentes del esqueleto, preformándose una gran parte de ellos en cartílago durante la etapa intrauterina de la vida. Se encuentran allí donde se necesita rigidez y resistencia, como, por ejemplo, en las superficies articulares, las partes finales frontales de las costillas y la estructura que sostiene la tráquea y los bronquios, la nariz y las orejas. Los principales tipos de cartílagos son los siguientes:
1.El liso, cartílago hialino de las superficies articulares, con muy poca fricción y que produce una superficie resbaladiza.
2.El resistente fibrocartílago blanco, que contiene tejido de fibras blancas, se encuentra en los discos intervertebrales y en las placas o meniscos que se proyectan en ciertas articulaciones (por ejemplo, los cartílagos semilunares de la rodilla).
3.El fibrocartílago elástico amarillo se encuentra en estructuras que cuelgan, como, por ejemplo, la oreja o la epiglotis.
El cartílago es un tejido conjuntivo, en su mayoría sin riego sanguíneo directo, por lo que no puede repararse a sí mismo tras una lesión, siendo reemplazado por tejido fibroso cicatrizal. Es un tejido conectivo cuya matriz se ha solidificado y endurecido, conjuntamente con proteínas fibrosas (colágeno y elastina). Su contenido orgánico incluye la molécula compleja de condromucoproteína, unida al condroitín-sulfato polisacárido. El condroblasto o célula cartilaginosa es gruesa y redondeada, y se distribuye por todas las zonas de la sustancia cartilaginosa en pequeñas agrupaciones. Es la responsable de la formación de la matriz cartilaginosa y se nutre por difusión a partir del fluido de la articulación vecina y, de alguna manera, desde el hueso que le sirve de base. La inactivación lleva hacia la degeneración del cartílago articular, mientras que la actividad ayuda a la difusión de los nutrientes.
Figura 3.1: Células cartilaginosas
El cartílago tiene la propiedad de la calcificación, es decir, las sales del calcio se depositan en él, volviéndolo resistente y opaco. La calcificación es un proceso normal durante el crecimiento y se produce como una etapa preliminar a la osificación de los precursores cartilaginosos de los huesos. No obstante, también es un proceso de senectud; en este estadio de la vida, existe una degeneración fibrilar de los cartílagos de las articulaciones, el proceso de desgaste natural de la osteoartritis.
HUESOS
El hueso también es un tejido conectivo especializado, con una función mecánica y una importante conexión con el metabolismo mineral. En su interior se encuentra el tuétano, donde se forman nuevos glóbulos rojos.
Si exceptuamos los dientes, es el tejido más duro. Proporciona el armazón del cuerpo, protege los órganos internos, suministra las uniones de los tendones y de los músculos y forma las palancas sobre las que nos movemos. Su estructura combina la fuerza con la economía de material; sus puntales internos o trabéculas se disponen de forma que consiguen cargar el máximo. Existe un margen de seguridad considerable: por ejemplo, la cabeza del fémur puede soportar una carga vertical de una tonelada y sostener tres veces el peso del cuerpo en cada paso. El hueso está sujeto a presiones, tensiones, torsiones e inclinaciones, y se opone a éstas gracias a su resistencia y elasticidad. En edades avanzadas y en algunas enfermedades, esta resistencia está alterada, produciéndose, entonces, fracturas.
El hueso es una combinación de: (a) una matriz fibrocelular orgánica u osteoide, y (b) una matriz mineral que está formada por fosfato cálcico y carbonato, magnesio y flúor en estado cristalino. El componente orgánico se puede eliminar por combustión, dejando un esqueleto mineral quebradizo; la materia inorgánica puede disolverse por la acción de ácidos, produciendo un hueso flexible descalcificado. El osteoide está formado por fibras colágenas, más algunas agrupaciones de sustancias que contienen mucopolisacári-dos y proteínas. La matriz mineral tiene una estructura cristalina rígida, conocida como hidroxiapatita, representada por Ca10(PO4)6(OH)2, con cantidades variables de otros iones –magnesio, sodio, carbonato, citrato y fluoruro. La matriz colágena actúa como un área para la cristalización de minerales a partir del calcio disuelto y del fosfato de los fluidos de los tejidos bajo la influencia de una enzima, la fosfatasa, que concentra iones de fosfato e inicia el crecimiento del cristal. En un cuerpo sano, toda la sustancia ósea está mineralizada y sólo se encuentra osteoide no mineralizado donde el hueso se está formando con rapidez, como, por ejemplo, en las zonas de fracturas. En ciertas enfermedades, como el raquitismo, la mineralización es defectuosa, y el hueso, flojo y blando. En algunas ocasiones, como en la fluorosis endémica, la mineralización es excesiva y el hueso está duro, pero quebradizo. Las sales del hueso están en un intercambio dinámico con los iones de los fluidos corporales, siendo ésta la base del proceso constante de remodelado y reemplazamiento de la sustancia ósea. El calcio de la sangre está en equilibrio con el del hueso, con cerca de 1 g que se cambia cada día, un proceso influido por la secreción de las glándulas tiroides y paratiroides, y por la vitamina D y el pH local. Los huesos contienen un 99% del calcio total del cuerpo, un 88% del fosfato, un 70% del citrato, un 80% del carbonato y un 50% del magnesio. Está constantemente sujeto a las influencias de formaciones y reabsorciones simultáneas. Ambas son muy activas durante el crecimiento, con formaciones óseas en la época ascendente. Durante la edad adulta y cerca de la mitad de la vida, la masa ósea permanece completamente constante en el individuo sano, pero hacia el final de la vida la reabsorción sobresale y la cantidad de hueso disminuye de tal forma que aparece más translúcido en la radiografía (osteoporosis). Este proceso comienza antes en las mujeres y explica la frecuencia de fracturas de la cadera en la gente mayor.
Figura 3.2: Estructura microscópica del hueso
Figura 3.3: Diagrama de la zona cortical del hueso, que muestra la estructura de un osteón. Estas unidades en forma de varillia de la estructu ra ósea están formadas por series de laminillas (de Ellectrical Effects in Bone por C. Andrew