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Sistema ósseo 1 Sistema ósseo Professor Robson Rodrigo Materiais Abertura Fechamento Conteúdo Sistema ósseo Questões de aprendizagem Qual é a composição dos ossos? Quantos ossos tem o corpo humano? Quais são os principais ossos do corpo? Quais são os tipos de fraturas? Como é o processo de formação e remodelação dos ossos? Qual é a nomenclatura e posicionamento relativo nos ossos? Quais são os tipos de esqueleto? Quais as funções dos tipos de ossos? Como fazer o portfólio de matriz? Onde realizar as pesquisas de materiais confiáveis? Sistema esquelético Osteologia Estudo dos ossos. Ossos são definidos como estruturas resistentes, de forma variável, que, em conjunto, constituem o esqueleto. Conceito de esqueleto Conjunto de ossos e cartilagens que se interligam para formar o arcabouço de corpo do animal e desempenhar várias funções. Funções do sistema esquelético Sustentação Sustenta tecidos moles. Fornece pontos de fixação para os tendões da maioria dos músculos. Proteção Protege muitos órgãos internos de lesões. Ex.: Caixa torácica - Coração e pulmões; Coluna vertebral - medula espinal Movimentação Armazenamento de triglicerídios @10/03/2020 @23/02/2021 Sistema ósseo 2 Tracionados por músculos, os ossos atuam na movimentação do corpo. Armazenamento de substâncias Armazenamento de diversos minerais, especialmente cálcio e fósforo, que contribuem para a resistência dos ossos. Sob ação de hormônios, os ossos liberam ninerais na corrente sanguínea de acordo com a exigência do corpo. A medula óssea amarela é composta principalmente por células adiposas. Os triglicerídeos armazenados atuam como reserva de energia. Produção de células sanguíneas Realização da hematopoese no interior de ossos que possuem medula óssea vermelha, isto é, produção de eritrócitos, leucócitos e plaquetas. Obs.: Em recém-nascidos, toda medula óssea é vermelha e está envovida na hematopoese. Com o avanço da idade, ocorre diminuição da matriz óssea vermelha e consequente aumento da matriz óssea amarela. Divisão do esqueleto Esqueleto Axial Porção mediana, forma o eixo do corpo. Composta pelos ossos da cabeça, do pescoço e do tronco (tórax e abdome). Função de proteção visceral. Principalmente medula óssea vermelha. Esqueleto apendicular Formada pelos membros. Função de movimentação. Principalmente medula óssea amarela. Obs.: A união entre estas duas porções se faz através dos cíngulos: Cíngulo do membro superior: Composto pela clavícula e pela escápula. Cíngulo do membro inferior: Composto pelos ossos do quadril. 💡 Obs.: Ossículos da audição (martelo, bigorna e estribo) não são considerados parte do esqueleto axial ou apendicular, mas sim como um grupo separado de ossos. Apesar disso, são tratados por conveniência como parte do esqueloto axial! Classificação dos ossos Osso longo Sistema ósseo 3 Comprimento consideravelmente maior que largura e espessura. Típicos do esqueleto apendicular. Diáfise: parte principal do osso, longa e cilíndrica. Epífises: são as extremidades do osso (proximal e distal). Metáfises: ponto de união entre epífise e diáfise. Em um osso em crescimento, são encontrados nas metáfises uma lâmina epifisial, que corresponde a uma fina camada de cartilagem hialina que permite o crescimento longitudinal do osso. Quando o crescimento longitudinal cessa, a cartilagem é substituida por osso e a estrutura resultante passa a se chamar linha epifisal. Cartilagem articular: fina camada cartilaginosa (hialina), que recobre parte da epífise que faz contato com outro osso. Diminui atrito e abrsorve choques. Possui reparo (em caso de lesão) limitado, uma vez que não possui pericôndrio associado. Periósteo: camada rígida de tecido conjuntivo denso não modelado que reveste os ossos em partes que não são recobertas pela cartilagem articular. Contém células formadoras do tecido ósseo, o que permite crescimento em espessura (crscimento por aposição). Além disso, protege o osso, auxilia no reparo de fraturas, ajuda na nutrição do tecido ósseo e serve como ponto de fixação para ligamentos e tendões. Camada em contato com osso : osteogênica. Cavidade medular: espaço interno da diáfise. No adulto, aloja a medula óssea amarela. Endósteo: fina membrana que reveste a cavidade medular. Contém uma fina camada de células formadoras de ossos e uma pequena quantidade de tecido conjuntivo. Ex.: Fêmur, úmero, rádio, ulna, tíbia, fíbula, falanges, metacarpais, metatarsais... Obs.: desprovido de periósteo, o osso deixa de ser nutrido e morre. 💡 A sensibilidade do osso está no perióesteo, já que é ricamente enervado. Osso plano Comprimento e largura equivalentes e predominante sobre a espessura. Ex.: Escápula, ossos do crânio, esterno. Lâmina x Díploe Díploe: osso esponjoso delimitado por lâminas quase paralelas de tecido ósseo cortical. Osso curto Possui equivalência das três dimenssões Ex.: Ossos do carpo (pisiforme é sesamoide) e do tarso (calcâneo é irregular) Sistema ósseo 4 Osso irregular Apresenta morfologia complexa que não se enquadra em classificações anteriores Ex.: Vértebras, alguns ossos da face, calcâneo. Osso pneumático Apresenta cavidade de volume variável, revestidas de mucosa e contendo ar. Ex.: Seio do maxilar. Ossos sesamóides Desenvolvem-se na substância de certos tendões (Intratendíneos) ou da cápsula fibrosa que envolve certas articulações (periarticulares). Podem ser extranumerários. Protegem tendões de desgaste excessivo. Ex.: Patela (osso sesamóide intratendíneo), pisiforme. Osso alongado Classificação especial para costelas. Não possuem canal medular. Ossos suturais Tipo adicional de osso. São pequenos ossos localizados dentro das suturas (articulações) de determinados ossos do cranio. Quantidade varia de pessoa para pessoa. Tipos de substância óssea Compacta (cortical) Lamínulas do tecido ósseo encontram-se fortemente unidas umas às outras, sem que haja espaço livre interposto. Denso e rígido. Fornece proteção e suporte. Forma a camada externa de todos os ossos. Disposto em unidades chamadas ósteons ou sistema de Havers. Os vasos e os nervos dos canais perfurantes conectam-se aos da cavidade medular, aos dos canais perfurantes e aos dos canais centrais (Harvers). A organização dos ósteons altera-se com o tempo, em resposta às atividades físicas exigidas do esqueleto. Se organizam ao longo das linhas de tensão. Ossos suturais ou Wormianos Sistema ósseo 5 Vasos sanguíneos, vasos linfáticos e nervos provenientes do periósteo penetram no osso compacto por meio dos canais perfuranes (Volkmann) transversos. Formação excêntrica em torno do sistema Harvesiano. Esponjosa (tubercular/reticular/trabecular) Lamínulas ósseas mais irregulares, arranjando- se, assim, de forma a deixar entre sí espaços/lacunas que se comunicam umas com as outras. Em alguns ossos, os espaços entre as trabéculas são preenchidas com medula óssea vermelha Não contém ósteons. 💡 Díploe: osso esponjoso delimitado por lâminas quase paralelas de tecido ósseo cortical. Osteócitos situados nas lacunas, recebem nutrientes diretamente do sangue que circulas pelas cavidades medulares. Trabéculas precisamente orientadas ao longo das linhas de tensão. Leve - reduz o peso total do osso. Suporte e proteção à medula óssea vermelha. Formação circular (espira). 💡 Obs.: Local de armazenagem da medula óssea vermelha e do processo de hematopoese, no adulto, é o osso esponjoso situado nos ossos do quadril, nas costelas, no esterno, na coluna vertebral e nas estremidades de ossos longos. 💡 Em ossos não longos, o tecido ósseo trabecular faz papel da cavidade medular ods ossos longos! "O tecido ósseo é organizado em lamelas concêntricas ao redor de um canal central (de Havers) no osso compacto e em lamelas irregularmente dispostas nas trabéculas no osso esponjoso." Sistema ósseo 6 Revestimento do tecido ósseo Superfície interna: endósteo Células osteogênicas achatadas Superfícieexterna: periósteo Fibras colágenas Células osteoprogenitoras Fibras de Sharpey Funções Nutrição do tecido ósseo Fornecimento de novos osteoblastos Histologia do tecido Ósseo Matriz extracelular Como outros tecidos conjuntivos, o tecido ósseo apresenta grande quantidade de matriz extracelular. Composição: 25% água, 25% fibras colágenas, 50% sais minerais cristalizados (hidroxiapatita - fosfato de cálcio e carbonato de cálcio). Processo de calcificação: sais minerais são depositados no arcabouço formado pelas fibras colágenas da matriz extracelular e tornam-se cristalizadas. A solidez dos ossos depende dos sais minerais. A flexibilidade dos ossos depende de suas fibras colágenas. Fibras colágenas conferem resistência à tração., que é a oposição ao estiramento ou à separação. Obs.: A imersão de um osso em solução ácida torna-os mole e flexível (dissolução da hidroxiapatita?) Células osteoprogenitoras São células-tronco não especializadas. Derivadas do mesênquima. São as únicas células ósseas que sofrem divisão celular; as células resultantes desenvolvem-se em osteoblastos. As células osteogênicas são encontradas ao longo da parte interna do periósteo, no endósteo e nos canais dentro do osso que contêm vasos sanguíneos. Osteoblastos São células formadoras de osso. Sintetizam e secretam fibras colágenas e outros componentes formadores da matriz extracelular. Iniciam o processo de calcificação. A medida que são aprisionados em suas próprias secreções, os osteoblastos transformam-se em osteócitos. Não sofrem divisão celular. Obs.: o sufixo blasto em uma célula óssea, ou qualquer outra célula de tecido conjuntivo, quer dizer que a célula secreta matriz extracelular. Osteócitos Sistema ósseo 7 Células ósseas maduras. Pricipais células do tecido ósseo. Responsáveis pelo metabolismo ósseo diário e trocas com o sangue. Não sofrem divisão celular. Obs.: o sufixo citos, quer dizer que a célula mantém e monitora o tecido. Osteoclastos Céluas enormes, derivadas da fusão de até 50 monócitos (espécie de leucócito). Concentradas no endósteo. Na face orientada para a superfície do osso, osteoclastos liberam enzimas lisossômicas poderosas e ácidos, que digerem a proteína e os componentes minerais da matriz extracelular do osso subjacente. Processo denominado de REABSORÇÃO. Processo realizado quando surge demanda de minerais específicos no corpo. Obs.: o sufíxo clasto, quer dizer que a célula degrada matriz extracelular óssea. Formação óssea - osteogênese O "esqueleto" embrionário é composto, inicialmente, de mesênquima que tem a formato geral dos ossos. Estes se tornam os locais nos quais haverá formação de cartilagem subsequente e, em seguida, ocorre a ossificação. Os dois métodos de formação do osso envolvem a substituição de um tecido conjntivo preexistente por osso. Ossificação intramembranosa O osso forma-se diretamente dentro do mesênquima disposto em camadas como lâminas, que se asemelham à membranas. Ossos planos do crânio, a maioria dos ossos da face, a mandíbula e a parte medial da clavícula são formados dessa maneira. O restante dos ossos forma-se por meio da ossificação endocondral. As "áreas moles" (fontículos/fontanelas) que ajudam o crânio do feto a passar pelo canal de parto posteriormente endurecem (até aproximadamente 12 anos de idade) conforme sofrem ossificação intramembranácea. 1- Desenvolvimento do centro de ossificação: No local onde o osso irá se desenvolver, uma sinalização química específica provoca a aglomeração e a diferenciação das células mesenquimais (primeiro em células osteogênicas e, em seguida, em Sistema ósseo 8 osteoblastos) O local dessa aglomeração é chamado de centro de ossificação. Os osteoblastos produzem a matriz extracelular orgânica do osso até que estejam totalmente envolvidos por ela. 2- Calcificação: Cessa-se a secreção de matriz extracelular. As células (agora chamadas osteócitos), situam-se nas lacunas e estendem seus longos prolongamentos citoplasmáticos nos canalículos que se irradiam em todas as direções. Cálcio e outros sais minerais são depositados e a matriz extracelular endurece (calcifica). 3- Formação de trabéculas: À medida que a matriz extracelular se forma, transforma-se em trabéculas que se fundem umas com as outras para formar a substância esponjosa em torno da rede de vasos sanguíneos presente no tecido. O tecido conjuntivo associado aos vasos sanguíneos nas trabéculas diferencia-se em medula óssea vermelha. 4- Desenvolvimento do periósteo: Mesênquima se condensa na periferia do osso e se transforma no periósteo. Uma fina camada de substância compacta substitui as camadas superficiais da substância esponjosa, mas esta permanece no centro. Ossificação endocondral O osso se forma dentro da cartilagem hialina, que se desenvolve a partir do mesênquima. Substituição da cartilagem por osso. ???"Na ossificação condral, células cartilaginosas sofrem apoptose ao serem substituidas"??? 1. Desenvolvimento do modelo carilagíneo: No local de formação óssea, um sinal químico específico provoca a aglomeração das células mesenquimais na forma geral de um futuro osso e, em seguida, o seu desenvolvimento em condroblasto. Os condroblastos produzem matriz extracelular cartilagínea, produzindo um modelo cartilaginoso (cartilagem hialina). Uma cobertura, chamada periôndrio, desenvolve-se em torno do modelo cartilagíneo. 2. Crescimento do modelo cartilagíneo: A partir do momento em que os condroblastos se entranham na matriz extracelular da cartilagem, passam a ser chamados de condrócitos. O modelo cartilagíneo cresce em comprimento por divisão celular contínua dos condrócitos, acompanhada por secreção adicional de matriz extracelular cartilaginosa. Denominado crescimento intersticial (endógeno). Crescimento em espessura dá-se ao acréscimo de material da matriz extracelular à periferia do modelo por novos condrócitos que se desenvolvem a partir do pericôndrio. Denominado crescimento aposicional. À medida que o modelo cartilagíneo cresce, os condrócitos na sua região média hipertrofiam-se e a matriz extracelular adjacente começa a calcificar (por alteração no pH em decorrência do rompimento de algumas células hipertrofiadas). Sistema ósseo 9 Conforme esses condrócitos morrem, os espaços deixados para trás pelos condrócitos mortos se fundem em pequenas cavidades, chamadas lacunas. 3. Desenvolvimento do centro de ossificação primário: Ossificação primária prossegue para dentro. Artéria nutrícia penetra no pericôndrio e no modelo cartilagíneo, estimulando as células osteogênicas no pericôndrio a diferenciar-se em osteoblastos. Assim que o pericôndrio começa a formar o osso, torna-se conhecido como periósteo. Capilares crescem no meio do modelo e induzem o crescimento de um centro de ossificação primária, região que tecido ósseo substituirá a maior parte da cartilagem. A ossificação primária difunde-se a partir dessa localização central em direção às extremidades do modelo cartilagíneo. 4. Desenvolvimento da cavidade medular: Osteoclastos decompõem algumas das trabéculas da substância esponjosa recém-formada. Formação de cavidade na diáfise. Grande parte da parede da diáfise é substituída por substância compacta. 5. Desenvolvimento dos centros de calcificação secundário: Diáfise é substituída por osso compacto. Ao contrário da ossificação primária, a ossificação secundária prossegue para fora, do centro da epífise para a face externa do osso. 6. Formação de cartilagem articular e da lâmina epifisal: A cartilagem hialina que recobre as epífises se torna a cartilagem articular. Antes da maioridade, a cartilagem hialina que permanece entre a diáfise e a epífise na forma de lâmina epifisal, que é responsável pelo crescimento longitudinal dos ossos longos. 💡 Cartilagem articular é resquício de modelo cartilagínio que é "empurrado" para a periferia durante o processo de ossificação. Fraturas ósseas Fechada (Simples) Fratura exposta (composta) As extremidadesfraturadas do osso projetam-se para fora da pele. Fratura cominutiva O osso fragmenta-se no local do impacto. Trauma de alta energia. Acidentes de carro. Sistema ósseo 10 Fratura em galho verde Fratura parcial. Um lado do osso quebra e outro se dobra Ocorre principalmente em crianças, cujos ossos não estão completamente ossificados e contêm mais material orgânico que inorgânico Fratura impactada Uma extremidade do osso fraturado é vigorosamente empurrada para o interior do outro. Reparo ósseo 1. Formação do hematoma da fratura Formação de coágulo (hematoma de fratura) no local da fratura, em decorrência do rompimento de vasos no momento da lesão. Como a circulação sanguínea cessa após a formação do hematoma de fratura, os osteócitos no local morrem. O hematoma serve como foco para deposição de células subsequentes. Ocorre tumefação e inflamação em resposta aos osteócitos mortos. Capilares sanguíneos crescem dentro do coágolo. Fagócitos (neutrófilos e macrófagos) e osteoclastos começam a remover o tecido necrosado ou lesado em torno do hematoma de fratura. 2. Formação do calo fibrocartilagíneo Infiltração de capilares sanguíneos no hematoma organiza o tecido irrigado como um tecido conjuntivo ativamente em crescimento, chamado de procalo. Fibroblastos, provenientes do periósteo e células osteogênicas, provenientes do periósteo, endósteo e medula vermelha invadem o procalo. Sistema ósseo 11 Os fibroblastos produzem fibras colágenas, que auxiliam a ligar as extremidades rompidas do osso. Os fagócitos continuam a remover fragmentos celulares. As células osteogênicas desenvolvem-se nos condroblastos e começam a produzir fibrocartilagem. O procalo é transformado em um calo fibrocartilagíneo. 3. Formação do calo ósseo Células osteogênicas desenvolvem-se em osteoblastos, que começam a desenvolver trabéculas de tecido ósseo esponjoso. A trabéculas unem as partes mortas e vivas dos fragmentos do osso original. Fibrocartilagem é convertida em tecido ósseo ensponjoso, e o calo é, então, chamado de calo ósseo. 4. Remodelação óssea As partes mortas dos fragmentos originais do osso rompido são gradualmente reabsorvidas pelos osteoclastos. O osso compacto substitui o osso esponjoso em torno da periferia da fratura. Uma área espessada na superfície do osso pode permanecer como evidência de uma fratura cicatrizada. Remodelação óssea Consiste na substituição contínua de tecido ósseo velho por tecido ósseo novo. Processo inclui a reabsorção óssea pelos osteoclastos e a deposição pelos osteócitos. Também remove osso danificado e substitui por tecido novo. Cálcio, vitamina D, calcitonina e paratormônio Sistema ósseo 12 Cálcio é absorvido no intestino delgado e sua concentração plasmática é medida pela ação da Vitamina D, calcitonina e paratormônio(PHT) , que controlam sua absorção, excreção e o metabolismo ósseo. Caso os níveis plasmáticos de cálcio esteja abaixo do ideal, ocorrerá estimulo da secreção de paratormônio, que estimularão a reabsorção óssea (Desmineralização), aumentando os niveis de Ca no sangue. Junto a isso, ocorre liberação de Vitamina D, responsável pela absorção intestinal de cálcio e fósforo. Por outro lado, quando os níveis plasmáticos de cálcio estão altos, ocorre liberação de calcitonina. Seu principal efeito biológico é o de reduzir os níveis plasmáticos de Ca. A calcitonina atua nos osteoclastos, diminuindo sua atividade e consequentemente, a reabsorção óssea. Ou seja, em efeitos práticos, diminui a concentração de cálcio no sangue. Acidentes ósseos Surgem em qualquer lugar onde haja inserção de tendões, ligamentos e fáscias ou onde haja artérias que penetrem nos ossos. Capítulo Cabeça articular pequena e redonda. Côndilo Protuberância arredondada e extensa na extremidade de um osso. Geralmente ocorre em pares Epicôndilo Proeminência superior ou adjacente a um côndilo. Fossa Depressão superficial. Cabeça Extremidade articular grande e redonda. Incisura Entalhe na margem de um osso. Protuberância Projeção do osso. Trocanter Eleção arredondada grande. Tróclea Processo articular semelhante a uma roda ou processo que atua como roldana. Meato Orifício tubular. Crista Crista ou projeção alongada. Fóvea Área plana lisa. Geralmente coberta por cartilagem. Onde um osso articula-se com outro. Forame Passagem através de um osso, onde passam ligamentos, nervos ou vasos. Sulco Depressão ou escavação alongada. Linha Crista estreita e longa, elevação linear. Maléolo Processo arredondado. Processo espinhoso Projeção delgada e pontiaguda. Tubérculo Proeminência pequena e elevada. Tuberosidade Projeção enrugada, grande e normalmente arredondada. Face articular Sistema ósseo 13 Face articular plana e lisa. Solução das questões apresentadas 1. Qual é a composição dos ossos? O tecido ósseo é composto basicamente por água, fibras colágenas e materiais inorgânicos como fosfato de cálcio e carbonato de cálcio. 2. Quantos ossos tem o corpo humano? O corpo humano é formado, na fase adulta, por 206 ossos. 3. Quais são os principais ossos do corpo? Ossos do crânio, costelas, vértebras, esterno, úmero, rádio, ulna, fêmur, tíbia, fíbula, sacro, pelve. 4. Quais são os tipos de fraturas? Exposta: as estremidades fraturadas perfuram a pele e projetam-se para fora. Cominutiva: o osso fragmenta-se no local do impacto. Fratura em galho verde: fratura parcial. Enquanto um lado quebra, o outro se dobra. Fratura impactada: Uma extremidade do osso fraturado é empurrada para o interior do outro. 5. Como é o processo de formação e remodelação dos ossos? Existem dois processos de formação óssea. Um deles é a formação intramembranosa, a qual osteoblastos secretam matriz extracelular orgânica, que por sua vez receberá minerais que promoverão sua mineralização. Por outro lado, a ossificação endocondral ocorre com a formação inicial de um modelo cartilaginoso constituído de cartilagem hialina e secretada pelos condroblastos; posteriormente, ocorre gradual substituição da cartilagem por tecido ósseo mineralizado. Remodelação óssea ocorre pela ação principal de duas células: osteoclastos e osteoblastos. Os osteoclastos promovem a reabsorção do tecido ósseo e os osteoblastos promovem a deposição de minerais e colágeno, que formarão a nova matriz óssea. A contínua ação dessas duas células, além de promover a renovação de tecido velho, pode promover a alteração do formato de ossos pela aplicação de pressão em determinadas áreas. 6. Qual é a nomenclatura e posicionamento relativo nos ossos? A nomenclatura de posicionamento relativo nos ossos segue o padrão anatômico (proximal, distal, medial...). Por outro lado, ossos longos possuem especificação de nomenclatura em suas extremidades e parte central (Epífise e diáfise, respectivamente). 7. Quais são os tipos de esqueleto? Axial e apendicular. O Axial envolve, principalmente, ossos do crânio, coluna vertebral, costelas, esterno. O apendicular envolve membros superiores e inferiores, assim como seus cíngulos correspondentes. 8. Quais as funçoes dos tipos de ossos? O sistema ósseo apresenta diversas funções, como sustentação, locomoção, proteção, produção de células sanguíneas e armazenamento de triglicérides. Fechamento das Hipóteses A aula de anatomia é do sistema ósseo. Zigoma, ângulo da mandíbula, cíngulo superior Sistema ósseo 14 Confirmado. Os termos usados durante a ATP de João e Maria confirmam tal hipótese. O calo é um indício de que o osso está num processo de cicatrização. Confirmado. A formação do calo ósseo é indício que ocorreu algum tipo de fratura no tecido ósseo e houve cicatrização. O segmento apendicular é uma porção do fêmur. Refutado. O segmento apendicular é uma porção do esqueleto humano. Ou seja, o fêmur é uma porção do esqueleto apendicular, não o contrário. são ossos do crânio. Refutado. Zigoma e ângulo da mandíbula de fato estão localizados no crânio. Por outro lado, cíngulo superior não é um osso do crânio, e sim umaestrutura que conecta o esqueleto apendicular ao axial, representados pela clavícula e pela escápula O maléolo lateral da fíbula se encontra no membro superior do corpo. Refutado. Fíbula é um osso da perna e, portanto, localiza-se na parte inferior do corpo. Maléolo lateral da fíbula é um acidente ósseo. Fontes: Artigo: https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/osso_henn.pdf Tortora: Princípios de Anatomia Humana, décima e décima segunda edição https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/osso_henn.pdf