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Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2023.1 Página | 1 SP 1.5 - Morfofuncional VISÃO GERAL DOS OSSOS E VÉRTEBRAS CÉLULAS ÓSSEAS E CALCIFICAÇÃO O osso é continuamente remodelado ao longo de nossas vidas, mesmo quando não temos ossos quebrados. Três tipos de células ósseas (osteoblastos, osteócitos e osteoclastos) são responsáveis pela reabsorção do tecido ósseo antigo e pela ossificação do tecido ósseo novo. Osteoblastos produzem e secretam proteínas de matriz óssea. Os osteoblastos podem amadurecer em osteocitos. Os osteócitos são osteoblastos maduros. Eles atuam como um centro de controle para manter a matriz óssea ao detectar e comunicar qualquer tensão no osso aos osteoblastos e osteoclastos. Os osteoclastos decompõem o tecido ósseo. Este processo é chamado de reabsorção. Há três tipos de cartilagem encontrados dentro do corpo que desempenham cada um uma função diferente. Cartilagem hialina: Em locais como as orelhas, nariz, sistema respiratório e onde as costelas se fixam ao esterno, a cartilagem hialina dá a estas estruturas alguma forma, ao mesmo tempo em que permite alguma flexibilidade. Nas superfícies articulares dos ossos, a cartilagem hialina funciona como um amortecedor de choque e reduz o atrito entre os ossos. Fibrocartilagem: Localizada na sínfise púbica e nos discos intervertebrais, a fibrocartilagem proporciona rigidez e suporte estrutural para resistir às forças de cisalhamento e compressão. Cartilagem elástica: Localizada apenas dentro da orelha e epiglote, a cartilagem elástica mantém a forma destas estruturas, ao mesmo tempo em que permite uma grande flexibilidade. OSSO COMPACTO (COTICAL) Osso compacto, também chamado de osso cortical, constitui cerca de 80% da massa óssea total de uma pessoa. Ele forma a camada densa e externa de um osso. O osso compacto proporciona força, proteção e movimento ao corpo. Além disso, o osso compacto desempenha um papel no armazenamento e na liberação de cálcio na corrente sanguínea. Lamelas circunferenciais Forma circular; ao redor do canal central Lamelas intersticiais Entre lamelas circunferenciais Lamelas concêntricas Lamelas mais externas Ósteon/Sistema de Havers Consiste de uma lamela circunferencial e seu canal de Havers Lacunas Pequenos espaços onde residem os osteócitos Osteócitos Localizado dentro da lacuna; mantém a matriz óssea Canalículo Projeções em forma de teia de aranha entre lamelas; permitir que os osteócitos se comuniquem Vaso sanguíneo Haversiano Recipiente de sangue dentro do canal de Havers Canal de Havers (central) Buraco no meio de um ósteon Canal de Volkmann (penetrante/perfurante) Pequenos canais no osso que conectam os ossos adjacentes, e através dos quais os vasos sanguíneos correm do periósteo para os canais termais Periósteo Tecido conjuntivo resistente que envolve a superfície externa de um osso Endósteo Tecido conjuntivo ao redor da superfície interna do osso Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2023.1 Página | 2 O tecido ósseo consiste em uma camada externa de osso duro compacto e uma camada interna de osso esponjoso. O osso compacto é formado por muitas unidades cilíndricas chamadas ósteons. Ósteons, por sua vez, são compostos de camadas sequenciais de matriz óssea calcificada chamada de lamelas. Entre as lamelas encontram-se pequenos espaços cheios de líquido chamados de lacunas, que abrigam os osteócitos. Os osteócitos se comunicam com o canal central de Havers, e uns com os outros, através de processos citoplasmáticos que atravessam os canalículos. Como resultado da remodelação óssea, os restos de ossos antigos ainda existem entre os ossos atuais - essas camadas antigas são chamadas de lamelas intersticiais. O osso cortical é composto de muitas unidades funcionais chamados sistema Haversiano, ou ósteons. Os osteócitos ficam em lacunas dentro dos ósteons e se comunicam com os nervos e vasos do canal de Havers, e uns com os outros, através de minúsculos canais chamados canalículo. → O canalículo permite que os osteócitos se comuniquem entre si e com o canal de Havers através de processos citoplasmáticos. → A lacuna hospeda um osteócito em um espaço pequeno e cheio de líquido. → O canal de Havers fornece um caminho para nervos, linfáticos e vasos sanguíneos. → O ósteon resiste ao estresse mecânico e fortalece os ossos. → O osteócito responde a estímulos mecânicos, comunica-se com osteoblastos e osteoclastos e regula a matriz óssea. Os canais de Havers contendo nervos e vasos são cercados por camadas concêntricas de matriz óssea calcificada chamadas lamelas. Esta estrutura em forma de anel dá origem aos ósteons (sistemas Haversianos). Ósteons cilíndricos são orientados segundo linhas de tensão mecânica, e assim fortalecem o osso. Ao fraturar, os ossos podem parar ou "desviar" uma fenda (a fenda seguirá as bordas dos ossos) e, portanto, minimizar os danos. As lamelas sequenciais são formadas a partir de matriz calcificada, com cada lamela apresentando uma orientação fibrilosa de colágeno diferente da de sua vizinha. Esta variedade permite que o osso resista a forças de "torção" e, portanto, seja menos provável que se quebre sob tensão. Funções dos ósteons: • fornecer canais para nervos e vasos; • resistir às forças de torção; • reforçar as linhas de tensão mecânica; • parar ou “desviar” fissuras quando os ossos se fraturam. HISTOLOGIA – OSSO COMPACTO Periósteo → Composto de tecido conjuntivo denso, a principal função do periósteo é fornecer suprimento neurovascular ao osso e permitir uma fixação firme dos músculos ao osso. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2023.1 Página | 3 Endósteo → Como uma fina camada de osteoblastos e osteoclastos inativos, o endósteo é a fonte de novos osteoblastos e osteoclastos. Lamela concêntrica → As lamelas geralmente circundam um canal de Havers (central). Esta organização permite um ótimo suporte de peso. Lamelas intersticiais → Camadas de osso que preenchem as lacunas entre os ossos. Canal de Havers (central) → Canal central que conduz os nervos e vasos através do comprimento de um ósteon. Ósteon → Consiste de um canal de Havers (central) e da lamela concêntrica que o envolve. Osteócitos em uma lacuna → Os osteócitos residem em lacunas (pequenas aberturas) no osso onde eles monitoram e mantêm a matriz óssea. Canalículo → Estas são passagens estreitas que permitem aos osteócitos estender os processos a outros osteócitos próximos para comunicação. É difícil ver os pequenos canais nesta imagem, mas eles são cobertos com mais detalhes nas imagens estilizadas mais abaixo na página. OSSO ESPONJOSO (CANCELOSO) Trabéculas Projeções do osso lamelar. Osteoblasto Células cubóides com um citoplasma de coloração pálida; localizadas perto do osso recém-formado. Osteoclasto Células grandes com núcleos múltiplos. Osteócito Células redondas com núcleos centrais. Componentes osso longo O osso esponjoso é encontrado nas epífises de ossos longos, onde é coberto por uma camada de osso compacto denso. O osso esponjoso também pode ser encontrado dentro de ossos curtos, irregulares e laminares, onde é ensanduichado entre camadas de osso compacto. Os espaços entre trabéculas são preenchidos com medula óssea vermelha (esta é em grande parte convertida em medula óssea amarela nos ossos longos dos adultos). A medula óssea vermelha tem função de produzir novas células sanguíneas. A hematopoese ocorre na medula vermelha e envolve células progenitoras indiferenciadas (células-tronco hematopoéticas) amadurecendo em diferentes tipos de células sanguíneas. A medula óssea amarela tem função de armazenamento de gordura, cálcio, fosfato e outros minerais. A cor da medulaamarela se deve em grande parte à presença de células adiposas. É importante para a produção de gordura, cartilagem e osso. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2023.1 Página | 4 → Osteoblastos são encontrados na superfície do osso (no periósteo e no endósteo). Eles são originários da medula óssea vermelha e produzem proteínas de matriz óssea. → Os osteócitos são encontrados nos pequenos espaços da matriz óssea chamados de lacunas. Eles representam osteoblastos maduros que foram aprisionados pela matriz que produziram. Eles regulam a matriz óssea ao detectar e comunicar qualquer tensão no osso aos osteoblastos e osteoclastos. → Os osteoclastos são encontrados em cavidades rasas na superfície óssea, chamadas baias de reabsorção. Eles quebram o tecido ósseo (um processo chamado reabsorção). O osso poroso pesa menos devido aos espaços vazios entre trabéculas, o que significa que o osso é mais fácil de se mover. As trabéculas também estão dispostas de acordo com linhas de tensão mecânica, o que fortalece o osso. Os espaços vazios entre trabéculas acomodam a medula óssea vermelha, que é o local da hematopoiese. O osso cortical protege o osso esponjoso e apresenta canais de Havers que permitem a passagem de nervos e vasos. Vantagens do osso esponjoso devido sua porosidade: • resistência ao estresse mecânico; • armazenamento da medula óssea; • menor peso. HISTOLOGIA – OSSO ESPONJOSO Trabéculas ósseas → Trabéculas são vigas ou varas de osso que fornecem suporte e ancoram a estrutura do osso. Os espaços em osso esponjoso são normalmente preenchidos com medula óssea. Osteoclasto → Estas células são derivadas de macrófagos (glóbulos brancos). Sua principal função é reabsorver o tecido ósseo. Osteócitos em uma lacuna → Os osteócitos residem em lacunas (pequenas aberturas) no osso onde eles monitoram e mantêm a matriz óssea. VERTEBRAS TÍPICAS E ATÍPICAS Uma vértebra típica possui duas partes, uma parte anterior chamada de corpo vertebral e uma parte posterior chamada de arco vertebral. Limitado anteriormente pelo corpo, lateralmente e posteriormente pelo arco nós temos o forame vertebral. Quando as vértebras são posicionadas umas sobre as outras, constituindo a coluna vertebral, essa sobreposição de forames forma o canal vertebral - que contem a medula espinal, meninges e vasos sanguíneos. Lembrando que a medula espinal termina no nível da segunda vértebra lombar, na estrutura conhecida como cone medular. A região do arco apresenta acidentes ósseos específicos: → A cada lado do arco nós temos os pedículos (esquerdo e direito), os pedículos fazem essa conexão do arco com o corpo da vértebra; → Na região do arco nós temos processos – o processo espinhoso (se projeta no sentido postero-inferior), os processos transversos (cada vértebra típica possui Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2023.1 Página | 5 dois, que são projetados postero-lateralmente) e os processos articulares (quatro ao total, dois que permitem a articulação com as vértebras de cima e dois que permitem a articulação com as vértebras de baixo). Os processos articulares superiores de uma vértebra se articulam com os processos articulares inferiores de outra vértebra, e os processos articulares inferiores se articulam com os processos articulares superiores de outra vértebra. → Uma vértebra típica ainda apresenta duas lâminas. As lâminas são regiões do arco vertebral que fazem conexão entre os processos transversos e o processo espinhoso – como se fossem duas “pontes” ósseas. → E por fim, nas regiões dos pedículos de uma vértebra típica, a cada lado, irão se apresentar duas incisuras vertebrais – uma incisura vertebral superior e uma incisura vertebral inferior. Quando as vértebras estão sobrepostas as incisuras vertebrais ficam adjacentes, formando os forames intervertebrais, por onde partem os nervos espinais. → O corpo de uma vértebra cervical típica é menor do que o corpo de uma vértebra lombar típica. → O processo espinhoso bífido é característico da vértebra cervical típica. → As vértebras atípicas não possuem as mesmas estruturas que as demais devido à sua capacidade de rotação. Entre elas estão a Atlas (C1) e a Áxis (C2). → O circuito de Willis é encontrado no forame transverso da vertebra cervical atípica Atlas (C1). → A faceta articular superior da vértebra cervical atípica Atlas (C1) articula com a base do crânio (osso occipital). → O dente do Áxis (C2) permite o movimento de rotação. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2023.1 Página | 6 PLEXOS VENOSOS VERTEBRAIS Temos veias que seguem ao longo da coluna vertebral externamente posicionadas em relação ao forame vertebral, tanto na parte posterior do arco, quando na parte anterior do corpo vertebral. Essas veias externas que percorrem a coluna e são externas ao forame vertebral são chamadas de Plexo Venoso Vertebral Externo (posterior e anterior). Da mesma forma, temos veias que transitam internamente (no forame/canal vertebral) pela coluna vertebral – na parte anterior do forame/canal e na parte posterior do forame/canal. Essas veias constituem o Plexo Venoso Vertebral Interno (ou Plexo de Batson). O Plexo de Batson se comunicam com veias da cavidade abdome-pélvica, veias da cavidade torácica e veias da cavidade craniana. O plexo de Baston se comunica superiormente com o Plexo Basilar (cavidade craniana), que por sua vez se comunica com os seios da dura-máter. Esse Plexo Venoso Vertebral Interno se comunica com veias da parede da cavidade torácica e com veias da parede da cavidade abdome-pélvica. Durante o processo da ventilação (inspiração/expiração) a pressão da cavidade torácica e da cavidade abdome-pélvica se alterna o tempo inteiro. Essa alternância de pressão faz com que o sangue flua da cavidade para o plexo venoso vertebral interno e do plexo venoso vertebral para a cavidade o tempo todo. Porque essas veias que comunicam as cavidades com o Plexo de Batson não possuem válvulas, o que permite o fluxo nos dois sentidos – o que facilita a metástase óssea frequente em determinadas neoplasias. METÁSTASES ÓSSEAS As neoplasias de mama, próstata, pulmão, rim e tireoide estão altamente relacionadas às metástases ósseas. Existem dois tipos de lesões ósseas que podem ocorrer por metástases, são elas (1) lesões osteoblásticas – que aumentam a densidade óssea; e (2) lesões osteolíticas – que promovem a destruição do osso trabecular, possibilitando maiores chances de fraturas patológicas (sem história de trauma). Os exames raio x, tomografia computadorizada, ressonância magnética e PETSCAN são úteis na identificação e seguimento das metástases ósseas. O uso do meio de contraste (iodo e gadolínio) aumenta a sensibilidade e especificidade dos exames para caracterização de lesões metastáticas. Nos exames de imagem as lesões osteolíticas aparecem com aspecto hiper transparente, sugerindo porosidade óssea, enquanto as lesões osteoblásticas aparecem com aspecto radiopaco, sugerindo hiperplasia óssea.]
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