Problema 28

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SISTEMAS ORGÂNICOS INTEGRADOS II GABRIEL FREITAS 
OBJETIVOS: PROCESSO DE FORMAÇÃO ÓSSEA, ANATOMIA, HISTOLOGIA E 
FISIOLOGIA DOS OSSOS, DEGRADAÇÃO ÓSSEA E FATORES ENVOLVIDOS. 
 
ANATOMIA 
Funções dos ossos e do esqueleto de maneira geral: 
- Sustentação - Movimento - Produção de células sanguíneas 
- Proteção - Homeostase Mineral - Armazenamento de triglicerídeos 
 
O esqueleto humano é divido em 2: Axial (ossos do crânio, pescoço e tronco) e 
Apendicular (ossos dos MMSS e MMII). 
 
PRINCIPAIS ESTRUTURAS: 
 
Diáfise: Corpo do osso, parte longa, cilíndrica e principal do osso. 
Epífise: São as extremidades proximal e distal do osso. 
Metáfises: São as regiões entre a diáfise e as epífises. 
* No osso em crescimento, cada metáfise contém uma lâmina epifisial (de 
crescimento), formada por uma camada de cartilagem hialina que possibilita que a 
diáfise do osso cresça em comprimento. Essa estrutura cartilaginosa tende a ser 
substituída por osso com o passar dos anos. 
Cartilagem articular: Fina camada de cartilagem hialina que recobre a parte da epífise 
onde o osso se articula com outro osso. Ela reduz o atrito e absorve o choque nas 
articulações livremente móveis e não apresenta pericôndrio nem vasos sanguíneos, 
condição que promove um reparo de lesões limitado. 
Periósteo: Bainha de tecido conjuntivo resistente que reveste a superfície óssea não 
recoberta por cartilagem articular. É composto por uma lâmina fibrosa externa de tecido 
conjuntivo denso não modelado e uma lâmina osteogênica interna composta de células. 
O periósteo também protege o osso, auxilia no reparo de fraturas, ajuda na nutrição do 
tecido ósseo e serve de ponto de fixação para ligamentos e tendões. O periósteo é 
fixado ao osso subjacente por fibras perfurantes, ou fibras de Sharpey, feixes espessos 
de colágeno que se estendem do periósteo até a matriz extracelular óssea. 
Cavidade medular: Espaço oco e cilíndrico na diáfise que contém a medula óssea 
amarela adiposa e numerosos vasos sanguíneos em adultos. Essa cavidade minimiza 
o peso do osso porque reduz o material ósseo compacto onde é menos necessário. 
Endósteo: Fina membrana que reveste a cavidade medular e contém uma única 
camada de células formadoras de osso e pouco tecido conjuntivo. 
 
SISTEMAS ORGÂNICOS INTEGRADOS II GABRIEL FREITAS 
CLASSIFICAÇÃO: 
 
Longos: Tubulares 
Curtos: Cubóides; Equivalentes nas 3 dimensões; Ex: Tarso e punho; 
Planos: Função principalmente protetora; Comprimento e largura equivalentes; Ex: 
Ossos planos do crânio; 
Irregulares: Possui vários formatos e não tem uma forma geométrica correspondida; 
Ex: Ossos da face e escápula; 
Sesamóides: Se desenvolvem em alguns tendões e protege seu desgaste; Ex: Patela 
e hióide; 
Pneumáticos: Possuem pequenos orifícios para passagem do ar; Ex: Ossos dos seios 
paranasais; 
 
HISTOLOGIA 
 
O osso contém uma matriz extracelular abundante entre células bem separadas. A 
matriz extracelular é formada por cerca de 15% de água, 30% de fibras colágenas e 
55% de sais minerais cristalizados. O sal mineral mais encontrado é o fosfato de cálcio, 
que se combina com outro sal mineral, o hidróxido de cálcio, para formar cristais de 
hidroxiapatita. 
 
Os cristais se combinam ainda com outros sais minerais, como carbonato de cálcio e 
íons como magnésio, fluoreto, potássio e sulfato. Conforme esses sais são depositados 
na estrutura formada pelas fibras de colágeno da matriz extracelular, eles cristalizam e 
o tecido endurece. Esse processo, chamado calcificação, é iniciado por células 
formadoras de osso, chamadas osteoblastos. 
 
Acredita-se que a calcificação ocorresse simplesmente quando havia sais minerais 
suficientes para formar cristais. Hoje sabemos que o processo demanda fibras de 
colágeno. Os sais minerais começam a cristalizar primeiro nos espaços microscópicos 
entre as fibras de colágeno. Depois do preenchimento dos espaços, cristais minerais se 
acumulam ao redor das fibras de colágeno. A combinação de sais cristalizados e fibras 
colágenas é responsável pelas características do osso. Embora a solidez de um osso 
dependa de sais minerais inorgânicos cristalizados, sua flexibilidade depende das fibras 
de colágeno, elas conferem principalmente uma resistência à tração. 
 
Quatro tipos de células são encontrados no tecido ósseo: células osteogênicas 
(osteoprogenitoras), osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. 
 
Células osteogênicas (osteoprogenitoras): Células-tronco ósseas não 
especializadas derivadas do mesênquima, tecido a partir do qual quase todos os tecidos 
conjuntivos são formados e são as únicas células ósseas que sofrem divisão celular, 
sendo que elas se tornam osteoblastos. As células osteoprogenitoras são encontradas 
ao longo da parte interna do periósteo, no endósteo e nos canais internos ósseos que 
contêm vasos sanguíneos. 
 
Osteoblastos: Células formadoras de osso, elas sintetizam e secretam fibras de 
colágeno e outros componentes orgânicos necessários para formar a matriz extracelular 
do tecido ósseo e iniciam a calcificação. Uma vez que os próprios osteoblastos são 
recobertos por matriz extracelular, tornam-se aprisionados em suas secreções e 
transformam-se em osteócitos. 
Osteócitos: Células ósseas maduras, são as principais células do tecido ósseo, 
responsáveis pelo metabolismo ósseo diário, como a troca de nutrientes e resíduos com 
o sangue. Assim como os osteoblastos, os osteócitos não sofrem divisão celular. 
 
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Osteoclastos: Células enormes derivadas da fusão de monócitos que se concentram 
no endósteo. No lado da célula que faz contato com a superfície óssea, a membrana 
plasmática do osteoclasto apresenta dobras profundas, formando uma borda 
pregueada. Aqui, a célula libera poderosos ácidos e enzimas lisossômicas que digerem 
os componentes minerais e proteicos da matriz extracelular óssea subjacente. Essa 
degeneração da matriz extracelular óssea, chamada reabsorção, é parte do 
desenvolvimento, da manutenção e do reparo ósseos. 
 
Os ossos não são completamente compactos e apresentam muitos espaços minúsculos 
entre suas células e os componentes da matriz extracelular. Alguns espaços servem de 
canais para vasos sanguíneos que suprem as células ósseas com nutrientes. Outros 
espaços atuam como áreas de armazenamento para a medula óssea vermelha. 
Dependendo do tamanho e da distribuição dos espaços, as regiões de um osso podem 
ser classificadas como compactas ou esponjosas. 
 
OSSO COMPACTO 
 
O tecido ósseo compacto apresenta poucos espaços e é a forma de tecido ósseo mais 
resistente. É encontrado abaixo do periósteo de todos os ossos e constitui a maior parte 
das diáfises dos ossos longos. O tecido ósseo compacto oferece proteção e suporte e 
resiste aos estresses produzidos pelo peso e movimento. 
 
O tecido ósseo compacto é composto por unidades estruturais repetidas, os ósteons ou 
sistemas de Havers. Cada ósteon é constituído por lamelas concêntricas distribuídas ao 
redor de um canal central ou canal de Havers. Lembrando os anéis de crescimento de 
uma árvore, as lamelas concêntricas são lâminas circulares de matriz extracelular 
mineralizada, de diâmetro crescente, que circundam uma pequena rede de vasos 
sanguíneos e nervos localizada no canal central. Essas unidades de osso similares a 
tubos geralmente formam uma série de cilindros paralelos que, nos ossos longos, 
tendem a ser paralelos ao eixo longitudinal do osso. Entre as lamelas concêntricas, são 
encontrados pequenos espaços chamados lacunas, contendo osteócitos. Irradiando 
para todas as direções a partir das lacunas, observamos canalículos cheios de líquido 
extracelular. Nos canalículos, são encontrados finos processos digitiformes dos 
osteócitos que se comunicam por junções comunicantes. 
 
Os canalículos conectam as lacunas umas às outras e aoscanais centrais, formando 
um complexo sistema miniatura de canais interconectados por todo o osso. Esse 
sistema oferece muitas rotas para os nutrientes e oxigênio chegarem aos osteócitos e 
para a remoção de resíduos. Os ósteons no tecido ósseo compacto são alinhados na 
mesma direção e paralelos ao comprimento da diáfise. Por isso, a diáfise de um osso 
longo resiste à envergadura ou à fratura mesmo quando uma força considerável é 
aplicada nas extremidades. 
 
O tecido ósseo compacto tende a ser mais espesso nas partes do osso onde as tensões 
são aplicadas em relativamente poucas direções. As linhas de tensão em um osso não 
são estáticas. Elas mudam conforme a pessoa aprende a andar e em resposta à 
atividade física extrema repetitiva como treinamento com peso. As linhas de tensão em 
um osso também podem mudar por conta de fraturas ou deformidades físicas. 
 
As áreas entre os ósteons vizinhos contêm lamelas chamadas lamelas intersticiais, as 
quais também apresentam lacunas com osteócitos e canalículos. As lamelas intersticiais 
são fragmentos de ósteons mais antigos parcialmente destruídos durante o crescimento 
ou a reconstrução óssea. Os vasos sanguíneos e nervos do periósteo penetram no osso 
compacto através de canais perfurantes transversos ou canais de Volkmann. Os vasos 
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e nervos dos canais perfurantes se conectam àqueles da cavidade medular, do 
periósteo e dos canais centrais. 
 
As lamelas chamadas lamelas circunferenciais se encontram distribuídas ao redor de 
toda a circunferência interna e externa da diáfise de um osso longo. Elas se 
desenvolvem durante a formação óssea inicial. As lamelas circunferenciais diretamente 
profundas ao periósteo são chamadas lamelas circunferenciais externas, as quais se 
conectam ao periósteo pelas fibras perfurantes (Sharpey). As lamelas circunferenciais 
que revestem a cavidade medular são chamadas lamelas circunferenciais internas. 
 
OSSO ESPONJOSO 
 
Em contraste com o tecido ósseo compacto, o tecido ósseo esponjoso, também 
chamado tecido ósseo reticular ou trabecular, não contém ósteons. O tecido ósseo 
esponjoso está sempre localizado no interior do osso, protegido por uma camada de 
osso compacto. O tecido ósseo esponjoso consiste em lamelas dispostas em um padrão 
irregular de finas colunas chamadas trabéculas. Entre as trabéculas, é possível observar 
espaços a olho nu. Esses espaços macroscópicos são preenchidos por medula óssea 
vermelha nos ossos que produzem células sanguíneas e por medula óssea amarela 
(tecido adiposo) em outros ossos. Os dois tipos de medula óssea contêm numerosos e 
pequenos vasos sanguíneos que fornecem nutrição aos osteócitos. Cada trabécula 
consiste em lamelas concêntricas, osteócitos que repousam nas lacunas e canalículos 
que se irradiam para fora das lacunas. 
 
O tecido ósseo esponjoso compõe a maior parte do tecido ósseo interno dos ossos 
curtos, planos, sesamoides e irregulares. Nos ossos longos, ele constitui o cerne da 
epífise abaixo da fina camada, como de papel, de osso compacto e forma uma borda 
estreita variável que margeia a cavidade medular da diáfise. O osso esponjoso é sempre 
coberto por uma camada de osso compacto para efeito de proteção. 
 
A princípio, as trabéculas do tecido ósseo esponjoso podem parecer menos organizadas 
que os ósteons do tecido ósseo compacto. Entretanto, estão precisamente orientadas 
ao longo das linhas de tensão, uma característica que ajuda os ossos a resistir a 
estresses e transferir forças sem quebrar. O tecido ósseo esponjoso tende a se localizar 
onde os ossos não são fortemente tensionados ou onde os estresses são aplicados a 
partir de muitas direções. As trabéculas não atingem sua disposição final até que a 
locomoção seja completamente aprendida. 
 
O tecido ósseo esponjoso é diferente do tecido ósseo compacto em dois aspectos. 
Primeiro, o tecido ósseo esponjoso é leve, o que reduz o peso geral do osso. Essa 
redução de peso possibilita a movimentação mais ágil quando o osso é tracionado pelo 
músculo esquelético. Segundo, as trabéculas do tecido ósseo esponjoso suportam e 
protegem a medula óssea vermelha. 
 
 
* Os nervos acompanham os vasos sanguíneos que suprem os ossos, o periósteo é rico 
em nervos sensitivos, alguns deles transmitindo sensações de dor. Esses nervos são 
especialmente sensíveis a laceração ou tensão, o que explica a forte dor resultante de 
uma fratura ou tumor ósseo 
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FISIOLOGIA (FORMAÇÃO E DEGRADAÇÃO ÓSSEA) 
Existem dois padrões de formação óssea, a intramembranosa e a ossificação 
endocondral. 
 
OSSIFICAÇÃO INTRAMEMBRANOSA 
 
Nesse tipo de ossificação o osso se forma diretamente dentro do mesênquima, o qual é 
disposto em camadas finas como folhas de papel que lembram membranas. 
 
No local em que o osso vai se desenvolver, mensagens químicas específicas fazem 
com que as células do mesênquima se agrupem e se diferenciem, primeiramente 
em células osteogênicas e, depois, em osteoblastos. O local dessa aglomeração é 
chamado centro de ossificação. Os osteoblastos secretam a matriz extracelular orgânica 
do osso até ficarem circundados por ela. 
 
Em seguida, a secreção de matriz extracelular cessa e as células, agora chamadas 
osteócitos, encontram-se nas lacunas e estendem seus processos citoplasmáticos 
estreitos pelos canalículos que irradiam para todas as direções. Em poucos dias, cálcio 
e outros sais minerais são depositados e a matriz extracelular endurece ou calcifica, 
fazendo o processo chamado de calcificação. 
 
Conforme a matriz extracelular óssea vai se formando, ela se desenvolve em trabéculas 
que se fundem umas com as outras para formar osso esponjoso ao redor da rede de 
vasos sanguíneos no tecido. O tecido conjuntivo associado aos vasos sanguíneos nas 
trabéculas se diferencia em medula óssea vermelha. 
 
Junto com a formação das trabéculas, o mesênquima se condensa na periferia do 
osso e se transforma em periósteo. Por fim, uma fina camada de osso compacto 
substitui as camadas superficiais do osso esponjoso, porém o osso esponjoso 
permanece no centro. 
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* Muito do osso recém formado é remodelado (destruído e reformado) pelas 
transformações que o osso sofre para chegar a seu tamanho e forma adultos. 
 
OSSIFICAÇÃO ENDOCONDRAL 
A substituição da cartilagem por osso é chamada ossificação endocondral. Embora a 
maioria dos ossos do corpo seja formada dessa maneira, o processo é observado 
melhor no osso longo. 
 
No local onde o osso será formado, mensagens químicas específicas fazem com que 
células no mesênquima se aglomerem no formato do futuro osso e, em seguida, se 
desenvolvam em condroblastos. Os condroblastos secretam matriz extracelular 
cartilaginosa, produzindo um modelo de cartilagem que consiste em cartilagem hialina. 
Uma cobertura chamada pericôndrio se desenvolve em torno do modelo de cartilagem. 
 
Quando os condroblastos se encontram profundamente imersos na matriz extracelular 
cartilaginosa, eles passam a ser chamados condrócitos. O comprimento do modelo de 
cartilagem cresce pela divisão celular contínua dos condrócitos, acompanhada por mais 
secreção de matriz extracelular cartilaginosa. Este tipo de crescimento cartilaginoso, 
chamado crescimento intersticial ou endógeno resulta em crescimento em 
comprimento. Em contraste, o crescimento da cartilagem em espessura decorre 
principalmente pelo depósito de material de matriz extracelular na superfície 
cartilaginosa do modelo por novos condroblastos que se desenvolvem a partir do 
pericôndrio. Esse processo é chamado crescimento por aposição ou exógeno. Com 
o crescimento do modelo de cartilagem, os condrócitos na sua região média hipertrofiam 
a matriz extracelular cartilaginosa circundante começa a calcificar. Os outros 
condrócitos dentro da cartilagemem calcificação morrem porque os nutrientes não 
podem mais ser difundidos com rapidez suficiente pela matriz extracelular. Os espaços 
deixados pelos condrócitos mortos formam pequenas cavidades chamadas lacunas. 
 
A ossificação primária ocorre para dentro, a partir da superfície externa do osso. Uma 
artéria nutrícia penetra no pericôndrio e no modelo de cartilagem em calcificação por 
um forame nutrício na região média do modelo cartilaginoso, estimulando as células 
osteoprogenitoras no pericôndrio a se diferenciarem em osteoblastos. Uma vez que o 
pericôndrio começa a formar osso, passa a ser chamado periósteo. Próximo ao meio do 
modelo, capilares periosteais crescem pela cartilagem calcificada em desintegração, 
induzindo o crescimento do centro de ossificação primário, que consiste em uma região 
onde tecido ósseo vai substituir a maioria da cartilagem. Em seguida, os osteoblastos 
começam a depositar matriz extracelular óssea sobre os remanescentes da cartilagem 
calcificada, formando trabéculas de osso esponjoso. A ossificação primária se espalha 
a partir dessa localização central em direção às duas extremidades do modelo 
cartilaginoso 
 
Enquanto o centro de ossificação primário cresce em sentido às extremidades 
ósseas, os osteoclastos degradam parte das recém formadas trabéculas de osso 
esponjoso. Essa atividade deixa na diáfise uma cavidade, a cavidade medular. Por fim, 
grande parte das paredes da diáfise é substituída por osso compacto. 
 
Quando ramos da artéria epifisial penetram na epífise, são desenvolvidos centros de 
ossificação secundários, em geral próximo ao momento do nascimento. A formação 
óssea é similar àquela que ocorre nos centros de ossificação primários. Entretanto, nos 
centros de ossificação secundários, o osso esponjoso permanece no interior das 
epífises e não ocorre formação de cavidades medulares. Em contraste à ossificação 
primária, a ossificação secundária procede para fora, a partir do centro da epífise, em 
sentido à superfície externa do osso. 
 
SISTEMAS ORGÂNICOS INTEGRADOS II GABRIEL FREITAS 
A cartilagem hialina que reveste as epífises se torna a cartilagem articular. Antes da 
idade adulta, a cartilagem hialina permanece entre a diáfise e as epífises como lâmina 
epifisial (de crescimento), região responsável pelo crescimento em comprimento dos 
ossos longos. 
 
Durante a infância e a adolescência, a espessura dos ossos por todo o corpo aumenta 
por crescimento por aposição e o comprimento dos ossos longos por meio da adição de 
material ósseo no lado diafisário da lâmina epifisial por crescimento intersticial. 
 
REMODELAÇÃO ÓSSEA 
Remodelação óssea é a substituição contínua do tecido ósseo antigo por tecido ósseo 
novo. Esse processo envolve reabsorção óssea, que consiste na remoção de minerais 
e fibras de colágeno do osso pelos osteoclastos, e deposição óssea, que é a adição de 
minerais e fibras de colágeno ao osso pelos osteoblastos. Dessa maneira, a reabsorção 
óssea resulta em destruição de matriz extracelular óssea, enquanto a deposição óssea 
ocasiona formação de matriz extracelular óssea. O tempo todo, cerca de 5% da massa 
óssea total no corpo está sendo remodelada. 
 
A remodelação também ocorre em velocidades distintas nas diferentes regiões do 
corpo. A porção distal do fêmur é substituída a cada 4 meses aproximadamente, porém 
alguns ossos não são substituídos completamente durante toda a vida do indivíduo. 
Mesmo após os ossos alcançarem forma e tamanho adultos, o osso antigo é 
continuamente destruído e substituído por osso novo. A remodelação também remove 
osso lesionado, substituindo-o por tecido ósseo novo. A remodelação pode ser 
influenciada por fatores como exercício, estilo de vida sedentário e alterações na dieta. 
 
A remodelação oferece vários outros benefícios. Uma vez que a resistência do osso 
está relacionada ao grau de tensão a que é submetido, se o osso recém formado for 
submetido a cargas intensas, ele cresce mais espesso e, portanto, mais resistente que 
o osso antigo. Além disso, a forma do osso pode ser alterada para suporte apropriado 
com base nos padrões de tensão sofridos durante o processo de remodelação. Por fim, 
o osso novo é mais resistente à fratura do que o osso antigo. 
 
Durante o processo de reabsorção óssea, um osteoclasto se fixa firmemente à 
superfície óssea no endósteo ou periósteo e forma uma vedação impermeável nas 
margens da sua borda pregueada. Em seguida, libera enzimas lisossômicas que 
digerem proteína e vários ácidos na bolsa selada. As enzimas digerem fibras de 
colágeno e outras substâncias orgânicas enquanto os ácidos dissolvem os minerais 
ósseos. Trabalhando juntos, diversos osteoclastos cavam um pequeno túnel no osso 
antigo. As proteínas ósseas degradadas e os minerais da matriz extracelular, sobretudo 
cálcio e fósforo, entram no osteoclasto por endocitose, atravessam a célula em 
vesículas e sofrem exocitose no lado oposto da margem pregueada. Agora no líquido 
intersticial, os produtos da reabsorção óssea se difundem para os capilares sanguíneos 
vizinhos. Uma vez que uma pequena área de osso foi reabsorvida, os osteoclastos saem 
de cena e os osteoblastos chegam para reconstruir o osso naquela área. 
 
* Fatores que afetam o crescimento ósseo e a remodelação óssea 
-Minerais -Hormônios 
-Vitaminas IGF’S, T3, T4, Insulina, Calcitriol, PTH, GH. 
C: Síntese de Colágeno Hormônios sexuais: Estimula o crescimento 
D:Aumenta a absorção do Cálcio 
 
* O estrogênio cessa o crescimento nas lâminas epifisiais (de crescimento), 
interrompendo o alongamento dos ossos, primeiramente na mulher.