Ultraestructura del hueso

Written by Rosamond Nicolson and Jaspreet Johal

Last updated noviembre 6, 2025
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El hueso es un tipo especializado de tejido conjuntivo. Presenta un aspecto histológico único, lo que le permite desempeñar sus numerosas funciones:

  • Hematopoyesis: proceso de formación de células sanguíneas a partir de las células madre hematopoyéticas presentes en la médula ósea.
  • Almacenamiento de lípidos y minerales: el hueso actúa como un depósito que contiene tejido adiposo en la médula ósea y calcio en los cristales de hidroxiapatita.
  • Soporte: los huesos constituyen la estructura y la forma del cuerpo.
  • Protección: especialmente del esqueleto axial, que rodea los principales órganos del cuerpo.

En este artículo analizaremos la ultraestructura del hueso: sus componentes, su estructura y su desarrollo. También analizaremos cómo las enfermedades pueden afectar su estructura.


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Componentes del hueso

El hueso es un tipo especial de tejido conjuntivo. Al igual que cualquier tejido conjuntivo, sus componentes pueden dividirse en componentes celulares y la matriz extracelular.

Componentes celulares

Hay tres tipos de células en el hueso:

  • Osteoblastos: sintetizan una matriz extracelular no calcificada ni mineralizada denominada osteoide. Posteriormente, esto se calcificará o mineralizará para formar hueso.
  • Osteocitos: a medida que el osteoide se mineraliza, los osteoblastos quedan encerrados entre las láminas, en las lagunas, donde maduran hasta convertirse en osteocitos. Posteriormente, regulan los minerales y las proteínas para mantener la masa ósea.
  • Osteoclastos: se originan a partir de los monocitos y reabsorben el hueso mediante la liberación de iones H+ y enzimas lisosomales. Son células grandes y multinucleadas.

El equilibrio entre la actividad de los osteoblastos y la de los osteoclastos es fundamental para mantener la integridad estructural del tejido. También influye en enfermedades como la osteoporosis.

Matriz extracelular

La matriz extracelular (MEC) hace referencia a las moléculas que proporcionan apoyo bioquímico y estructural a las células.

La matriz extracelular ósea es un tejido altamente especializado. Además del colágeno y las proteínas asociadas que suelen encontrarse en el tejido conjuntivo, el hueso está impregnado de sales minerales, en particular de cristales de hidroxiapatita cálcica. Estos cristales se unen a las fibras de colágeno, lo que hace que el hueso sea duro y resistente. Esta matriz está organizada en numerosas capas delgadas, conocidas como laminillas.

Diagrama que ilustra los componentes celulares del hueso y sus funciones.

Fig. 1: Componentes celulares del hueso y sus funciones.


Estructura del hueso

Microscópicamente, el hueso puede dividirse en dos tipos:

  • Hueso inmaduro (hueso primario): aparece durante el desarrollo embrionario y en la reparación de fracturas, ya que puede formarse rápidamente. Está formado por osteoide (matriz extracelular no mineralizada), con las fibras de colágeno dispuestas aleatoriamente. Se trata de una estructura temporal, que pronto será sustituida por hueso lamelar maduro.
  • Hueso lamelar (hueso secundario): el hueso que forma el esqueleto adulto. Está compuesto por láminas altamente organizadas de osteoide mineralizado. Esta estructura organizada lo hace mucho más resistente que el hueso inmaduro. El hueso laminar se puede dividir a su vez en dos tipos: compacto y esponjoso.

En ambos tipos de hueso, la superficie externa está recubierta por una capa de tejido conjuntivo, conocida como periostio. Una capa similar, el endostio, recubre las cavidades del interior del hueso (como el canal medular, el canal de Volkmann y los espacios del hueso esponjoso).

El hueso lamelar se puede dividir en dos tipos. La capa externa se conoce como hueso compacto, es densa y rígida. Las capas internas del hueso se caracterizan por la presencia de numerosas cavidades interconectadas y se denominan hueso esponjoso.

Hueso compacto

El hueso compacto forma la «capa» exterior del hueso. En este tipo de hueso, las láminas se organizan en círculos concéntricos que rodean un canal vertical de Havers (por el que discurren pequeños vasos neurovasculares y linfáticos). Esta estructura completa se denomina osteón y constituye la unidad funcional del hueso.

Los canales de Havers están conectados por los canales horizontales de Volkmann, que contienen pequeños vasos sanguíneos que se anastomosan (se unen) con las arterias de los canales de Havers. Los canales de Volkmann también transmiten vasos sanguíneos desde el periostio.

Los osteocitos se encuentran entre las láminas, dentro de pequeñas cavidades (conocidas como lagunas). Las lagunas están conectadas entre sí mediante una serie de túneles de comunicación, denominados canalículos.

Micrografía de hueso compacto que muestra la disposición de los osteones alrededor de un canal de Havers.

Fig. 2: Micrografía de hueso compacto. Fíjate en la disposición alrededor de un único canal de Havers.

Hueso esponjoso

El hueso esponjoso constituye el interior de la mayoría de los huesos y se encuentra por debajo del hueso compacto. Cuenta con muchos espacios amplios, lo que le da un aspecto de panal.

La matriz ósea está formada por una red tridimensional de finas columnas que se entrecruzan para formar trabéculas irregulares. Esto da lugar a un hueso ligero y poroso, resistente a las fuerzas que actúan en múltiples direcciones. La ligereza que caracteriza al hueso esponjoso es fundamental para que el cuerpo pueda moverse. Si todos los huesos fueran compactos, serían demasiado pesados para poder moverse.

Los espacios entre las trabéculas suelen estar rellenos de médula ósea. La médula ósea amarilla contiene adipocitos, mientras que la médula ósea roja está formada por células madre hematopoyéticas.

Este tipo de hueso no contiene canales de Volkmann ni canales de Havers.

Diagrama que ilustra la estructura del hueso maduro, en el que se destacan las diferencias entre los tipos de hueso compacto y esponjoso.

Fig. 3: Estructura del hueso maduro. Fíjate en la diferencia de estructura entre el hueso compacto y el esponjoso.

Tabla comparativa: hueso compacto frente a hueso esponjoso

Hueso compacto (cortical) Hueso esponjoso (trabecular)
Conforma la capa externa de los huesos. Situado en la parte profunda del hueso compacto, donde forma la estructura interna de la mayoría de los huesos.
Compuesto por osteones (la unidad funcional del hueso). Formado por una red trabecular con aspecto de panal.
Osteones dispuestos en láminas concéntricas alrededor de un canal central (de Havers). Trabéculas dispuestas en una red tridimensional, alineadas a lo largo de líneas de tensión mecánica.
Contiene los canales de Havers y de Volkmann, por los que discurren vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios. Ligero y poroso, diseñado para resistir fuerzas multidireccionales.
Los osteocitos se encuentran en las lagunas situadas entre las láminas. Los espacios entre las trabéculas contienen médula ósea.

Osificación y remodelación

La osificación es el proceso de formación de hueso nuevo. Se produce a través de uno de estos dos mecanismos:

  • Osificación endocondral: proceso en el que el cartílago hialino es reemplazado por tejido óseo formado por osteoblastos que secretan osteoide. El es un ejemplo de hueso que se somete a osificación endocondral.
  • Osificación intramembranosa: proceso en el que el tejido mesenquimal (embrionario) se condensa para formar hueso. Este tipo de osificación da lugar a huesos planos, como el hueso y la escápula.

En ambos mecanismos, se forma inicialmente hueso primario. Posteriormente, es sustituido por hueso secundario maduro.

Remodelación

El hueso es un tejido vivo y, como tal, se somete constantemente a un proceso de remodelación. Este es el proceso mediante el cual se reabsorbe el tejido óseo maduro y se forma tejido óseo nuevo. Lo lleva a cabo el componente celular del hueso.

Los osteoclastos reabsorben el hueso mediante un cono de corte. Los nutrientes se reabsorben y los osteoblastos depositan nuevo osteoide. La remodelación se produce principalmente en las zonas sometidas a tensión y con daños, lo que refuerza las áreas afectadas.

Relevancia clínica: trastornos óseos

El hueso tiene una estructura histológica única, necesaria para que pueda desempeñar sus funciones. Las alteraciones de esta estructura, derivadas de una enfermedad, pueden dar lugar a diversas afecciones clínicas.

La osteogénesis imperfecta es una enfermedad en la que los osteoblastos producen una síntesis anómala de colágeno. Entre las características clínicas se incluyen huesos frágiles, deformidades óseas y escleróticas azules. Se trata de una enfermedad poco frecuente de origen genético, con un patrón de herencia autosómico dominante. La fragilidad de los huesos los hace propensos a las fracturas, lo cual reviste importancia médico-legal, ya que en los niños puede confundirse con una lesión intencionada.

La osteoporosis se refiere a una disminución de la densidad ósea, lo que reduce su integridad estructural. Esto se debe a que la actividad de los osteoclastos (reabsorción ósea) supera a la de los osteoblastos (formación ósea). Los huesos son frágiles y presentan un mayor riesgo de fractura. Hay tres tipos:

  • Tipo 1. Osteoporosis posmenopáusica: se desarrolla en las mujeres tras la menopausia, debido a la disminución de la producción de estrógenos. El estrógeno protege contra la osteoporosis al aumentar la actividad de los osteoblastos y reducir la de los osteoclastos.
  • Tipo 2. Osteoporosis senil: suele aparecer a partir de los 70 años.
  • Tipo 3. Osteoporosis secundaria: cuando la osteoporosis se produce como consecuencia de una enfermedad coexistente (por ejemplo, insuficiencia renal crónica).

Entre los factores de riesgo se encuentran la edad, el sexo, la alimentación (vitamina D y calcio), el origen étnico, el tabaquismo y la falta de actividad física. Por lo general, se trata con bisfosfonatos, que son absorbidos por los osteoclastos, lo que hace que se inactiven y sufran apoptosis. Esto limita el deterioro óseo.

Radiografía de un niño con raquitismo en la que se observan anomalías óseas.

Fig. 4: Radiografía de un niño afectado por raquitismo.

El raquitismo es una deficiencia de vitamina D o de calcio en niños cuyos huesos están en la etapa de crecimiento. Esto significa que el osteoide se mineraliza mal y sigue siendo flexible. Las placas de crecimiento epifisarias pueden deformarse con el peso del cuerpo, lo que podría provocar deformidades esqueléticas.

La osteomalacia consiste en una deficiencia de vitamina D o calcio que afecta a adultos con remodelación ósea activa. En este caso, el osteoide depositado por los osteoblastos presenta una mineralización deficiente, lo que provoca un debilitamiento progresivo de los huesos y aumenta su propensión a las fracturas.

Nota: La deficiencia de vitamina D puede deberse a una alimentación deficiente, a la falta de exposición al sol o a un trastorno metabólico. Por ejemplo, la insuficiencia renal podría interferir en la segunda hidroxilación de la vitamina D, o un trastorno intestinal podría impedir una absorción adecuada. La falta de calcio puede deberse a la alimentación o a un déficit de vitamina D.