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APG 11 - TECIDO ÓSSEO 1- Compreender a histologia e fisiologia do tecido ósseo; 2- Entender a densidade e massa óssea; 3- Compreender a anatomia da pelve; 4- Citar os meios de prevenção para acidentes de idosos Os ossos do esqueleto são órgãos porque contêm diversos tecidos distintos. Embora o tecido ósseo predomine, os ossos também contêm tecido nervoso (em nervos), tecido sanguíneo (em vasos sanguíneos), cartilagem (em cartilagens articulares) e tecido epitelial revestindo os vasos sanguíneos. 1- Tecido ósseo Funções: 1.Suporte — os ossos formam uma estrutura dura que suporta o peso do corpo 2. Movimento — os músculos do esqueleto fixam-se aos ossos pelos tendões e utilizam os ossos como alavancas para movimentar o corpo e suas partes. Suporte e movimento são funções mutuamente dependentes: a estrutura de suporte é necessária para o movimento, e os músculos do esqueleto contribuem significativamente para o suporte do peso do corpo. 3. Proteção — os ossos do crânio formam uma caixa de proteção para o encéfalo. As vértebras circundam a medula espinal e a caixa torácica ajuda a proteger os órgãos do tórax. 4. Depósito mineral — os ossos funcionam como um reservatório para minerais, dos quais os mais importantes são o cálcio e o fosfato. Os minerais estocados são liberados na corrente sanguínea à medida que íons são requisitados em todas as partes do corpo. 5. Formação da célula sanguínea e estoque de energia — os ossos contêm medula óssea vermelha e amarela. A medula óssea vermelha forma as células sanguíneas e a medula óssea amarela é onde a gordura fica armazenada, com pouco ou nenhum desempenho na formação da célula sanguínea. 6. Energia metabólica — as células de produção óssea, osteoblastos, secretam um hormônio que influencia na regulação de açúcar no sangue e na energia metabólica. Esse hormônio, osteocalcina, estimula a secreção pancreática, que reduz os níveis de açúcar (insulina). A osteocalcina também influencia as células de gordura, fazendo que elas estoquem menos gordura e secretem um hormônio que aumenta a sensibilidade das células à insulina. Esses resultados trazem implicações clínicas no tratamento de distúrbios metabólicos relacionados à regulação de açúcar no sangue, tal como o diabetes tipo 2. Histologia O osso é uma forma especializada de tecido conjuntivo que, assim como outros tecidos conjuntivos, consiste em células em matriz extracelular. A característica que distingue o tecido ósseo de outros tecidos conjuntivos é a mineralização de sua matriz, que produz um tecido extremamente rígido, capaz de proporcionar suporte e proteção. O mineral é o fosfato de cálcio na forma de cristais de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2]. Em virtude de seu conteúdo mineral, o osso também serve de local de armazenamento para o cálcio e o fosfato. Tanto o cálcio quanto o fosfato podem ser mobilizados da matriz óssea e captados pelo sangue, quando necessário, para manter níveis apropriados em todo o corpo. Por conseguinte, além de suporte e proteção, o osso desempenha outro papel, não menos importante, na regulação homeostática dos níveis sanguíneos de cálcio. O principal componente estrutural da matriz óssea é o colágeno do tipo I e, em menor grau, o colágeno do tipo V. Quantidades muito pequenas de outros tipos de colágeno, tais como III, XI e XIII, também são encontradas na matriz. Juntas, as moléculas de colágeno constituem cerca de 90% do peso total das proteínas da matriz óssea. A matriz também contém outras proteínas (não colágenas) que constituem a substância fundamental do osso. Como componente menor do osso, constituindo apenas 10% do peso total das proteínas da matriz óssea, elas são essenciais para o desenvolvimento, o crescimento, a remodelação e o reparo ósseos. Tanto o colágeno quanto a substância fundamental tornam-se mineralizados para formar o tecido ósseo. Os quatro grupos principais de proteínas não colágenas encontradas na matriz óssea são os seguintes: macromoléculas de proteoglicanos glicoproteínas multiadesivas proteínas dependentes de vitamina K específicas do osso fatores de crescimento e as citocinas Células do tecido ósseo: Osteócito – ficam dentro de espaços denominados lacunas, dentro da matriz óssea. Cada lacuna contem uma célula. Este apresenta numerosos prolongamentos alojados em pequenos túneis, denominados canalículos. Os canalículos percorrem a matriz mineralizada, conectando as lacunas adjacentes e possibilitando o contato entre os prolongamentos celulares de osteócitos vizinhos. Dessa maneira, forma-se uma rede contínua de canalículos e lacunas contendo células e seus prolongamentos por toda a massa de tecido mineralizado. Os osteócitos mantêm contato por junções comunicantes. O tecido ósseo depende dos osteócitos para manter a sua viabilidade. Células osteoprogenitoras são células derivadas das células-tronco mesenquimatosas; dão origem aos osteoblastos Osteoblastos são células que secretam a matriz extracelular do osso; quando a célula é circundada pela sua matriz secretada, é denominada osteócito As células de revestimento ósseo são células que permanecem na superfície óssea quando não há crescimento ativo. Originamse dos osteoblastos que permanecem no tecido mesmo após a cessação da deposição óssea Osteoclastos são células de reabsorção óssea encontradas nas superfícies ósseas onde o osso está sendo removido ou remodelado (reorganizado) ou onde o osso foi danificado; pertencem ao sistema fagocitário monuclear. Os osteoclastos recém formados sofrem um processo de ativação para se transformar em células de reabsorção óssea. Os osteoclastos reabsorvem o tecido ósseo por meio de liberação de prótons e hidrolases lisossômicas no microambiente constrito do espaço extracelular. Quando o osso forma uma articulação livremente móvel, designada como articulação sinovial, verifica-se a existência de cartilagem hialina. A capacidade do osso de desempenhar a sua função esquelética é atribuída ao tecido ósseo, aos ligamentos e, quando presente, à cartilagem articular (hialina). O tecido ósseo é classificado em compacto (denso) ou esponjoso (trabecular). Uma camada densa e compacta forma a parte externa do osso (osso compacto); uma rede semelhante a uma esponja, que consiste em trabéculas (espículas finas anastomosadas de tecido ósseo) forma o interior do osso (osso esponjoso). Os espaços dentro da rede são contínuos e, no osso vivo, são ocupados pela medula óssea e por vasos sanguíneos. Anatomia Os ossos são classificados de acordo com o seu formato; a localização do osso esponjoso e do osso compacto varia de acordo com o formato do osso. Podem ser classificados em quatro grupos: Ossos longos são mais longos em uma dimensão em comparação com os outros ossos, e consistem em uma diáfise e duas extremidades denominadas epífises (p. ex., a tíbia e os ossos metacarpais) Ossos curtos têm comprimento e diâmetro quase iguais (p. ex., os ossos carpais) Ossos planos são finos e semelhantes a placas (p. ex., os ossos da calvária e o esterno). Consistem em duas camadas de osso compacto relativamente espessas, com uma camada interveniente de osso esponjoso Ossos irregulares têm um formato que não se enquadra em nenhum dos três grupos já descritos; o formato pode ser complexo (p. ex., vértebra) ou o osso pode conter espaços aéreos ou seios (p. ex., etmoide) Um osso longo típico apresenta os seguintes elemento estruturais: • Diáfise: o corpo do osso • Epífise: duas extremidades expandidas do osso que são recobertas por cartilagem articular • Metáfise: localizada entre a diáfise e as epífises, consiste na região cônica adjacente à área onde ocorrerá o crescimento ativo do osso • Cavidade medular: a porção central da diáfise de muitos ossos longos; contém células-tronco que produzem células do sangue Estrutura de um osso Os ossoslongos apresentam um corpo, denominado diáfise, e duas extremidades expandidas, cada uma denominada epífise. A superfície articular da epífise é coberta com cartilagem hialina. A porção alargada do osso entre a diáfise e a epífise é denominada metáfise; estende-se da diáfise até a linha epifisária. A porção interna do osso é constituída por uma grande cavidade ocupada pela medula óssea, denominada medula óssea ou cavidade medular. Na diáfise, quase toda a espessura do tecido ósseo é compacta; no máximo, apenas uma pequena quantidade de osso esponjoso está voltada para a cavidade medular. Nas extremidades do osso, observa-se o inverso. Nesse local, o osso esponjoso é extenso, enquanto o osso compacto consiste em pouco mais do que uma casca externa fina. Os ossos curtos contêm uma camada de osso compacto e apresentam osso esponjoso e um espaço medular no seu interior. Os ossos curtos geralmente formam articulações móveis com os ossos vizinhos; assim como nos ossos longos, suas superfícies articulares são cobertas com cartilagem hialina. O periósteo, uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso, cobre a superfície externa do osso. O periósteo está fixado ao osso subjacente por feixes perfurantes de fibras de colágeno (fibras de Sharpey), feixes espessos de colágeno que correm do periósteo para dentro da matriz óssea. O periósteo também fornece pontos de inserção para os tendões e ligamentos que se unem a um osso. Nesses pontos, os feixes perfurantes de fibras de colágeno são extremamente densos. Enquanto o periósteo cobre a superfície externa dos ossos, as superfícies ósseas internas são recobertas por uma membrana de tecido conjuntivo muito mais fino, denominada endósteo (“dentro do osso”). Especificamente, o endósteo recobre as trabéculas de substância esponjosa e também reveste os canais centrais do ósteon. Assim como o periósteo, o endósteo também é osteogênico, e ambos contêm osteoblastos e osteoclastos. Osso compacto Visto a olho nu, o osso compacto parece sólido. O exame microscópico, no entanto, revela que ele é crivado com passagens para os vasos sanguíneos e os nervos. Um importante componente estrutural do osso compacto é o ósteon (osteo = osso), sistema haversiano. Ósteons são estruturas cilíndricas longas, orientadas paralelamente ao longo eixo do osso e de principal compressão. Funcionalmente, os ósteons podem ser vistos como miniaturas de pilares de sustentação de peso. Estruturalmente, um ósteon é um grupo de tubos concêntricos, semelhantes aos anéis de um tronco de árvore em uma secção transversal. Cada um dos tubos é uma lamela (pequena lâmina), uma camada de matriz óssea em que as fibras de colágeno e cristais minerais se alinham e correm em uma direção única. No entanto, as fibras e os cristais de lamelas adjacentes sempre correm em direções aproximadamente opostas. Esse padrão de alternância é ideal para suportar uma torção ou tensões. As lamelas ósseas também inibem a propagação de trincas. Quando uma trinca atinge a extremidade de uma lamela, as forças que causam a trinca ficam dispersas ao redor dos limites lamelares, impedindo assim a fenda de progredir em partes mais profundas do osso, causando fratura. Através do centro de cada ósteon corre um canal central, ou canal de Havers, que, como todas as cavidades ósseas internas, ele é forrado com endósteo. O canal central contém seus próprios vasos sanguíneos, que fornecem nutrientes às células ósseas do ósteon, e as suas próprias fibras nervosas. O endósteo que reveste o canal central é uma camada osteogênica. Ao contrário dos anéis de crescimento em árvores, lamelas de tecido ósseo são adicionadas à superfície interna do ósteon, diminuindo assim o diâmetro do canal central. Canais perfurantes, também chamados de canais de Volkmann, encontram -se em ângulo reto com os canais centrais e conectam o suprimento sanguíneo e nervoso do periósteo ao dos canais centrais e da cavidade medular. A forma das células ósseas maduras, os osteócitos, lembra a de uma aranha. Seus corpos ocupam pequenas cavidades na matriz sólida denominadas lacunas (“pequenos lagos”) e suas “pernas de aranha” ocupam tubos finos chamados canalículos. Esses “pequenos canais” correm através da matriz, conectando as lacunas vizinhas umas às outras e aos capilares mais próximos, tais como aqueles nos canais centrais. Dentro dos canalículos, as extensões de osteócitos vizinhos tocam -se um ao outro e formam junções comunicantes (gap). Nutrientes provenientes dos capilares no canal central passam por essas junções, de um osteócito para o seguinte, ao longo de todo o ósteon. Essa transferência direta de célula a célula é a única maneira de suprir os osteócitos com os nutrientes de que eles precisam, porque a matriz óssea interveniente é muito sólida e impermeável para atuar como um meio de difusão. Nem todas as lamelas do osso compacto estão dentro dos ósteons. Encontram -se entre os ósteons grupos de lamelas incompletas denominadas lamelas intersticiais, que são fragmentos de ósteons antigos produzidos pela remodelação óssea. Além disso, há lamelas circunferenciais nas superfícies externa e interna da camada de osso compacto. Cada uma dessas lamelas estende-se em torno de toda a circunferência da diáfise. Funcionando como um ósteon, mas em uma escala muito maior, as lamelas circunferenciais resistem de maneira eficaz à torção de todo o osso longo. Osso esponjoso A anatomia microscópica do osso esponjoso é menos complexa do que a do osso compacto. Cada trabécula contém várias camadas de lamelas e osteócitos, mas é muito pequena para conter ósteons ou vasos próprios. Os osteócitos recebem seus nutrientes dos capilares do endósteo, que circunda a trabécula via conexões através dos canalículos. Desenvolvimento e crescimento ósseo Ossificação intramembranosa: -desenvolvimento do osso plano do crânio de um feto. Ossificação endocondral Os ossos planos do crânio e a clavícula formam -se por ossificação intramembranosa do mesênquima embrionário. Uma rede de tecido ósseo entrelaçado em torno de capilares aparece e depois é remodelada em um osso plano. A maioria dos ossos desenvolve -se por ossificação endocondral do modelo de uma cartilagem hialina, a partir do fim do período embrionário (8a semana). Os estágios de desenvolvimento de um osso longo são: (1) formação de um colar ósseo em torno da diáfise; (2) calcificação e cavitação no centro da diáfise; (3) crescimento de um broto do periósteo no centro da diáfise e a formação das primeiras trabéculas ósseas; (4) aparecimento da cavidade medular e crescimento rápido e contínuo ao longo do período fetal; próximo do nascimento, formação dos centros secundários de ossificação nas epífises; e (5) ossificação das epífises e crescimento contínuo em comprimento das cartilagens epifisiais no decorrer da adolescência. A cartilagem de crescimento das epífises fetais e as cartilagens epifisiais pós -natal estão organizadas em várias zonas, que permitem crescimento rápido. Os ossos de origem endocondral alongam-se durante a juventude através do crescimento das cartilagens epifisiais, que se fecham no início da idade adulta. Os ossos crescem em largura através de crescimento aposicional. Remodelação óssea . Novo tecido ósseo é continuamente depositado e reabsorvido em resposta a estímulos mecânicos e hormonais. Juntos, esses processos são chamados de remodelação óssea. A remodelação óssea em adultos ocorre no endósteo. Os osteoclastos degradam tecido ósseo pela secreção de enzimas e ácido nas superfícies ósseas. Esse processo libera Ca2+ e PO4 3— para o sangue. O hormônio da paratireoide estimula essa reabsorção de osso. O osteoide é secretado por osteoblastos em áreas de depósito ósseo. Sais de cálcio então são depositados no osteoide. Forças de compressão e a gravidade que agem sobre o esqueletoajudam a manter a resistência dos ossos, já que estes se espessam nos pontos em que sofrem estresse. Recuperação de fraturas ósseas - As fraturas são tratadas por redução aberta ou fechada. A recuperação envolve a formação de um hematoma, um calo fibrocartilagíneo e um calo ósseo, e, em seguida, uma remodelação do calo para o osso padrão original Fisiologia do osso A manutenção dos níveis sanguíneos normais de cálcio é de importância crítica para a saúde e a vida. O cálcio pode ser liberado pela matriz óssea no sangue quando os níveis sanguíneos circulantes de cálcio caem abaixo de um ponto crítico (a concentração fisiológica de cálcio varia de 8,9 a 10,1 mg/dℓ). Por outro lado, o excesso de cálcio no sangue pode ser removido do sangue e armazenado no osso. Esses processos são regulados pelo paratormônio (PTH) – secretado pelas células principais das glândulas paratireoides – e pela calcitonina, a qual é secretada pelas células parafoliculares da glândula tireoide. O PTH atua sobre o osso para elevar os níveis sanguíneos baixos de cálcio para valores normais. A calcitonina atua sobre o osso para reduzir os níveis sanguíneos elevados de cálcio para a faixa normal. O PTH estimula tanto os osteócitos quanto os osteoclastos (indiretamente por meio de vias de sinalização RANK -RANKL, visto que os osteoclastos não contêm receptores de PTH) a reabsorver o osso, com consequente liberação de cálcio no sangue. A reabsorção do osso pelos osteócitos ocorre durante a remodelação osteocítica. O PTH também diminui a excreção renal de cálcio e estimula a absorção do cálcio pelo intestino delgado. O PTH ainda atua para manter a homeostasia, estimulando o rim a excretar o excesso de fosfato produzido pela reabsorção óssea. A calcitonina inibe a reabsorção óssea – especificamente, os efeitos do PTH sobre os osteoclastos. O conceito clássico de ação do PTH relacionado com a regulação dos níveis séricos de cálcio e com a reabsorção óssea é mais complexo . Durante algum tempo, sabia-se que o PTH também podia estimular a formação óssea. Em outras palavras, o hormônio exerce uma ação anabólica (i. e., aumenta a formação óssea), diferentemente de sua ação catabólica, que provoca reabsorção óssea. De fato, ensaios clínicos nos quais foi administrado o hormônio PTH em doses subcutâneas intermitentes, em mulheres na pósmenopausa com osteoporose, mostraram a ocorrência de aumentos significativos na formação óssea e na densidade mineral óssea. Aumentos na quantidade de osso esponjoso em consequência do tratamento com PTH foram demonstrados no íleo, nos corpos vertebrais e nas diáfises do rádio e do fêmur. Os possíveis mecanismos subjacentes a essa ação anabólica contraintuitiva do PTH estão relacionados, mais provavelmente, à sua dose. O tratamento de curta duração ou intermitente com PTH tem ação anabólica; estimula a deposição de osso por meio das vias cAMP/IGF1 nos osteócitos e osteoblastos. Em contrapartida, o tratamento prolongado e contínuo exerce ação catabólica; aumenta a produção de moléculas de RANKL pelos osteoblastos e linfócitos T, levando a ativação dos osteoclastos e reabsorção óssea. 2- Entender a densidade e massa óssea; A densidade mineral óssea (DMO) é o resultado de um processo dinâmico de formação e reabsorção do tecido ósseo, conhecido como remodelação. A massa óssea é relatada em termos de conteúdo mineral ósseo (CMO), em gramas ou quilogramas, e a DMO, em g/cm2, sendo que ambos podem ser influenciados pelo tamanho do osso. A manutenção da DMO é muito importante para a prevenção da osteoporose, que se caracteriza por uma diminuição acentuada da DMO, na qual a matriz e os minerais ósseos são perdidos devido ao excesso de reabsorção óssea em relação à formação.1 Para que ocorra uma adequação da mineralização óssea, três prováveis fatores devem se inter-relacionar: os níveis de hormônios circulantes que agem no processo de calcificação, a sobrecarga mecânica imposta ao esqueleto, além da ingestão adequada de cálcio e vitamina D, e sua produção. 3- Compreender a anatomia da pelve; O cíngulo do membro inferior é o ponto de inserção do membro inferior ao tronco. A pelve óssea inclui: • Osso do quadril: uma fusão de três ossos separados denominados ílio, ísquio e púbis, que se encontram no acetábulo (uma cavidade em forma de xícara para articulação com a cabeça do https://www.sanarmed.com/artigos-cientificos/relacao-entre-composicao-corporal-e-densidade-mineral-ossea-em-jovens-universitarios-com-diferentes-estados-nutricionais#B2 fêmur, o osso da coxa); os dois ossos do quadril (direito e esquerdo) articulam-se com o sacro, posteriormente, e na sínfi se púbica, anteriormente • Sacro: uma fusão de cinco vértebras sacrais da coluna vertebral • Cóccix: a extremidade terminal da coluna vertebral (um remanescente de nossa cauda embrionária) Os três ossos do quadril se fundem em um osso único durante a fase tardia da adolescência. Existem diferenças na estrutura da pelve feminina e masculina, o que representa uma adaptação para o parto. A pelve feminina, por exemplo, apresenta cristas ilíacas mais largas e um arco púbico mais amplo que a pelve masculina. Concluindo, a pelve articula-se com o sacro na articulação sacroilíaca (articulação sinovial plana), que é reforçada por forte ligamentos que provêm estabilidade e suporte.
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