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1 Tecido Ósseo É um tipo especializado de tecido conjuntivo e se torna o tecido mais rígido do corpo humano. É o constituinte principal do esqueleto, serve de: • suporte para as partes moles • protege órgãos vitais (cérebro, coração, pulmão e nervos raquidianos) • aloja e protege a medula óssea • serve de apoio aos músculos esqueléticos – movimento • depósito de cálcio, fosfato e outros íons. Breve vista ao Sistema Esquelético O Tecido Ósseo forma as peças ósseas que por sua vez compõem o Sistema Esquelético Osso – Tecido Ósseo Vista macroscópica de uma peça óssea – osso compacto (parte externa) e osso esponjoso (parte interna ou medular) O Tecido Ósseo é formado por três tipos principais de Células e material extracelular calcificado, a Matriz Óssea. As células são: • 1.Osteócitos – são encontrados no interior da matriz óssea, ocupando as Lacunas (cavidades da matriz), das quais partem canalículos. Cada lacuna contém apenas um osteócito. Dentro dos canalículos os prolongamentos dos osteócitos estabelecem contatos através de junções comunicantes. O pequeno espaço entre os prolongamentos celulares e as paredes dos canalículos estabelece vias de transporte de nutrientes e metabólitos, entre os vasos sangüíneos e os osteócitos situados na profundidade do tecido ósseo. A nutrição dos osteócitos depende de canalículos que permitam a comunicação dos osteócitos com os osteócitos vizinhos, superfícies interna e externa do osso e, com os canais vasculares da matriz. Os osteócitos são células achatadas, apresentam pequena quantidade de retículo endoplasmático rugoso, aparelho de Golgi e núcleo com a cromatina condensada. Porém, os osteócitos são essenciais para a manutenção da matriz óssea. • 2. Osteoblastos – São as células que sintetizam a parte orgânica (colágeno tipo I, proteoglicanas e glicoproteínas adesivas) da matriz óssea. Concentram fosfato de cálcio, participando da mineralização da matriz. Uma vez aprisionado pela matriz recém-formada, o osteoblasto passa a ser chamado de osteócito. A matriz se deposita ao redor do corpo da célula e de seus prolongamentos, formando assim as lacunas e os canalículos. A matriz óssea, recém-formada e ainda não calcificada, adjacente aos osteoblastos ativos, recebe o nome de Osteóide. • 3. Osteoclastos – São células que têm como função destruir o tecido ósseo. São células móveis, gigantes, externamente ramificadas com partes dilatadas que contêm seis a 50 ou mais núcleos. Têm origem de precursores mononucleados provenientes da medula óssea que, ao contato com o tecido ósseo, se unem para formar os osteoclastos multinucleados. A superfície ativa dos osteoclastos, voltada para a matriz óssea, apresenta prolongamentos vilosos irregulares. A maioria desses prolongamentos tem a forma de folhas ou pregas que se subdividem. Os osteoclastos secretam ácidos, colagenase e outras enzimas que atacam a matriz e liberam Ca++. Freqüentemente, nas áreas de reabsorção de tecido ósseo encontram-se porções dilatadas dos osteoclastos, colocadas em depressões da matriz escavada pela ação enzimática e conhecidas como Lacunas de Howship. 2 Lacunas de Howship Osteoclasto Matriz óssea Canais Vasculares da Matriz Óssea • São canais onde se encontra vasos sangüíneos para possibilitar a troca metabólica das células do tecido ósseo. • Os canais de Havers apresentam-se paralelo ao eixo longitudinal dos ossos longos e os canais de Volkmann são canais transversais. Sistema de Havers ou Ósteon Mineralização – consiste da deposição de íons inorgânicos, principalmente fosfato de cálcio. • A parte inorgânica representa cerca de 50% do peso da matriz óssea. • Os íons mais encontrados são o fosfato e o cálcio. Existem também íons bicarbonato, magnésio, potássio, sódio e citrato em pequenas quantidades. • Os íons cálcio e fósforo formam cristais que (através de estudos de difração de raios X) mostraram ter a estrutura da hidroxiapatita, com a seguinte composição: Ca(PO4)6(OH)2. • Os íons da superfície são hidratados, permitindo a existência de uma camada de água e íons em volta do cristal de hidroxiapatita, denominada capa de hidratação. A capa de hidratação facilita a troca de íons entre o cristal e o líquido intersticial. • A parte orgânica da matriz é formada por fibras colágenas (95%) constituídas de colágeno do tipo I e por pequena quantidade de proteoglicanas e glicoproteínas adesivas. • A associação de hidroxiapatita com fibras colágenas é responsável pela dureza e resistência do tecido ósseo. Após a remoção do cálcio, os ossos mantêm sua forma intacta porém tornam-se tão flexíveis quanto os tendões. Revestimento dos Ossos • As superfícies internas e externas dos ossos são recobertas por células osteogênicas e tecido conjuntivo, que constituem o Endósteo e o Periósteo, respectivamente. A camada mais superficial do periósteo contém principalmente fibras colágenas e fibroblastos. As fibras de Sharpey são feixes de fibras colágenas do periósteo que penetram no tecido ósseo e prendem firmemente o periósteo ao osso. Na sua porção profunda, o periósteo é mais celular e apresenta células Osteoprogenitoras, morfologicamente parecidas com os fibroblastos. As células osteoprogenitoras se multiplicam (mitoses) e se diferenciam em osteoblastos, desempenhando papel importante no crescimento dos ossos e na reparação das fraturas. 3 O endósteo é geralmente constituído por uma camada de células osteogênicas, achatadas, revestindo as cavidades do osso esponjoso: o canal medular, os canais de Havers e, os canais de Volkmann. As principais funções do endósteo e do periósteo são a nutrição do tecido ósseo e o fornecimento de novos osteoblastos, para o crescimento e a recuperação do osso. Variedades do Tecido Ósseo • Macroscopicamente, verifica-se que o osso é formado por partes sem cavidades visíveis, o osso compacto e, por partes com muitas cavidades intercomunicantes, o osso esponjoso. Porém ambos apresentam a mesma estrutura histológica básica. • Nos ossos longos, as extremidades ou epífises são formadas por osso esponjoso com uma delgada camada superficial compacta. A diáfise (parte cilíndrica) é quase totalmente compacta, com pequena quantidade de osso esponjoso na sua parte profunda, delimitando o canal medular. • Principalmente nos ossos longos, o osso compacto é chamado também de osso cortical. Os ossos curtos têm o centro esponjoso, sendo recobertos em toda a sua periferia por uma camada compacta. Nos ossos planos (crânio), existem duas camadas de osso compacto, as tábuas interna e externa, separadas por osso esponjoso que, nesta localização, recebe o nome de díploe. Histologicamente existem dois tipos de tecido ósseo: • 1. Imaturo ou Primário • 2. Maduro, secundário ou lamelar 1 2 • 1. O Tecido Ósseo Primário não tem lamelas (as fibras colágenas se dispõem irregularmente), é menos mineralizado. Em cada peça óssea é o primeiro tecido ósseo que aparece, sendo substituído gradativamente por tecido ósseo lamelar. No adulto não é tão freqüente, persistindo apenas próximo às suturas dos ossos do crânio, nos alvéolos dentários e em alguns pontos de inserção de tendões. 4 • 2. O Tecido Ósseo Secundário é o tipo geralmente encontrado no adulto. Apresenta –se formado pelos mesmos componentes do tecido primário. Sua principal característica é possuir fibras colágenas organizadas em lamelas de 3 a 7 µm de espessura, que ficam paralelas umas às outras , ou se dispõem em camadas concêntricas em torno de canais com vasos, formando os Sistemas de Havers. As lacunas, contendo osteócitos, estão em geral, situadas entre as lamelas ósseas, porém algumas vezes dentro delas. Em cada lamela, as fibras colágenas são paralelas umas às outras. Separando grupos de lamelas, ocorre freqüentemente o acúmulo de uma substância cimentante. • Na diáfise dos ossos, as lamelas ósseas se organizam em arranjo típico, constituindo os Sistemas de Havers, os Circunferenciais Interno e Externoe os Intermediários. Cada Sistema de Havers (ou Ósteon) é constituído por um cilindro longo, às vezes bifurcado, paralelo à diáfise e formado por quatro a 20 lamelas ósseas concêntricas. No centro desse cilindro ósseo existe um canal revestido de endósteo, o Canal de Havers, que contém vasos e nervos. Os Canais de Havers comunicam-se entre si, com a cavidade medular e com a superfície externa do osso, por meio de canais transversais ou oblíquos, os Canais de Volkmann. Estes se diferenciam dos de Havers por não apresentarem lamelas ósseas concêntricas. Os canais de Volkmann atravessam as lamelas ósseas. Todos os canais vasculares existentes no tecido ósseo aparecem quando a matriz óssea se forma ao redor dos vasos preexistentes. Formação do Tecido Ósseo Ossificação Intramembranosa – surge o interior de membranas de natureza conjuntiva, formando o Centro de Ossificação Primária. Por exemplo, as fontanelas, que são as áreas moles do crânio do recém- nascido. Ocorre através de três processos: 1 - Ocorre a formação do osso esponjoso – as células mesenquimatosas se diferenciam em osteoblastos (que sintetizam osteóide) e transformam-se em osteócitos. • Surgem vários destes grupos • Confluência das traves ósseas • Aspecto esponjoso • Entre as traves formam-se cavidades • Penetram vasos sangüíneos e células mesenquimatosas, que são origem à medula óssea 2 – Ocorre a formação do periósteo e endósteo. 3 – Ocorre a formação das tábuas de osso compacto. Ossificação Intramembranosa Osteoblastos Osteocitos Matriz Ossea (Osteóide) Formação dos Ossos, Exemplo: Ossos longos • Ossificação membranosa do pericôndrio que recobre a diáfise • Pericôndrio passa a ser chamado de periósteo • Ossificação da cartilagem envolvida pelo cilindro ósseo • Vasos sangüíneos penetram no cilindro ósseo levando osteoblastos que formarão o osso esponjoso. Forma-se o Centro Primário de Ossificação. Surgem os osteoclastos para reabsorção do tecido ósseo, formando o Canal Medular. • Formação do Centro de Ossificação Secundária – nas epífises. O tecido cartilaginoso fica reduzido: (1) na cartilagem articular; e (2) na cartilagem epifisária ou conjugada. 5 Ossificação Intramembranosa dos ossos longos Ossificação Endocondral – Tem início sobre uma peça de cartilagem hialina. Dois processos: 1 – Hipertrofia dos condrócitos, • Redução da Matriz cartilaginosa • Mineralização e morte dos condrócitos 2 – As cavidades são invadidas por capilares sangüíneos e células osteogênicas que se diferenciam em osteoblastos. Os osteoblastos sintetizam a matriz e forma-se o Tecido Ósseo. • Cartilagem Epifisária ou Conjugada: – É formada por um disco cartilaginoso – Responsável pelo crescimento longitudinal do osso – Localiza-se entre o tecido ósseo das epífises e a da diáfise – Desaparece aproximadamente aos 20 anos de idade Na Histologia, podemos distinguir regiões do disco epifisário, partindo do lado da epífise: • Zona de repouso – existe cartilagem hialina sem alteração morfológica. • Zona de cartilagem seriada ou de multiplicação – os condrócitos dividem-se rapidamente e formam fileiras ou colunas paralelas de células achatadas e empilhadas no sentido longitudinal do osso. • Zona de cartilagem hipertrófica – os condrócitos tornam-se muito volumosos. A matriz fica reduzida a tabiques finos. • Zona de cartilagem calcificada – ocorre mineralização dos delgados tabiques de matriz cartilaginosa e morte dos condrócitos. • Zona de ossificação - capilares sangüíneos e células osteoprogenitoras originadas do periósteo invadem as cavidades deixadas pelos condrócitos mortos. As células osteoprogenitoras se diferenciam em osteoblastos, que formam uma camada contínua sobre os restos da matriz cartilaginosa, os osteoblastos depositam a matriz óssea. A matriz óssea calcifica-se e aprisiona os osteoblastos, que se transformam em osteócitos. Formam-se então, as espículas ósseas, com uma parte central de cartilagem calcificada e uma parte superficial de tecido ósseo primário. Crescimento e Remodelamento dos Ossos Longos 6 Remodelação dos ossos – Os ossos se remodelam enquanto crescem • A remodelação dos ossos consiste na formação de tecido ósseo novo, associado à reabsorção parcial do tecido já formado. Mantém a forma enquanto crescem. • Ossos Planos – crescem por formação do tecido ósseo pelo periósteo nas suturas e na face externa. Reabsorção na face interna. Ex: promover o crescimento do encéfalo. • Ossos Longos - As epífises aumentam por crescimento radial da cartilagem acompanhado de ossificação endocondral. Aumenta o osso esponjoso. A diáfise que tem a forma de um cilindro, apresenta-se com forma de funil devido ao crescimento rápido das epífises. O cilindro cresce: • Em comprimento – Disco Epifisário • Em espessura – Adição de tecido ósseo perióstico na superfície do cilindro e reabsorção na superfície interna. Aumento do diâmetro do canal medular. Durante o crescimento o Tecido Ósseo é muito sensível a fatores nutricionais • Falta de proteínas – causa deficiência dos aminoácidos necessários para a síntese de colágeno e calcificação incompleta da matriz. • Deficiência de cálcio pode também estar relacionada com a falta de vitamina D. • Na criança a deficiência de Ca++ causa o raquitismo • No adulto leva à osteomalácia. • Osteoporose – formam amplos canais de reabsorção. • Vitaminas A – mantêm equilibrada a concentração de osteoblastos e osteoclastos. • Vitamina C – a deficiência dificulta a síntese de colágeno. • Alguns hormônios também atuam no crescimento dos ossos: Hormônio do crescimento e hormônios sexuais (testosterona e estrógenos). O Ca++ dos ossos O esqueleto contém 99% do cálcio, como reserva. O restante encontra-se no sangue (calcemia) e nos tecidos. A concentração de íons cálcio precisa ser constante. O Ca++ é importante também para: • Contração muscular • Transmissão do impulso nervoso • Coagulação do sangue • Adesão celular • Resposta do músculo ao estímulo nervoso Mobilização do íon cálcio • Existe um intercâmbio contínuo entre o cálcio do plasma sangüíneo e dos ossos. • O cálcio entra no sangue através da transferência dos íons dos cristais de hidroxiapatita para o líquido intersticial, do qual o cálcio passa para o sangue (mecanismo físico, devido a grande superfície dos cristais de hidroxiapatita). • O cálcio é mobilizado do tecido ósseo de forma lenta. O hormônio da tireóide ou paratormônio causa aumento no número de osteoclastos e reabsorção da matriz óssea com liberação de fosfato de cálcio e aumento da calcemia (a concentração de PO4--- não aumenta no sangue, porque o paratormônio acelera a excreção renal de íons fosfato). Um hormônio antagonista, a calcitonina, produzidas pelas células foliculares da tireóide, inibe a reabsorção da matriz e, portanto a mobilização do cálcio. 7 Fratura e Reconstituição Quando fraturados os ossos se reconstituem graças às células osteoprogenitoras do periósteo e do endósteo. No local da fratura ocorre: • Hemorragia local – hematoma, os macrófagos promovem a remoção do coágulo sangüíneo, restos celulares e matriz. • O periósteo e endósteo respondem com intensa proliferação formando um tecido muito rico em células osteogênicas, formando um colar em torno da fratura e penetrando nas áreas ósseas rompidas. • Surge o tecido ósseo imaturo, através da ossificação endocondral, pedaços de cartilagem + ossificação intramembranosa. Este processo evolui até o aparecimento de um calo ósseo (tecido ósseo imaturo) que envolve a extremidade dos ossos fraturados. • Remodelação gradual do osso. As trações e pressões exercidas após o retorno do paciente as suas atividades normais causam remodelamento do calo ósseo e, completa substituição por tecido ósseo lamelar. A estrutura do osso volta a mesma que existia anteriormente. Reparação da Fratura Fases da Recuperação da Fratura Alguns tipos de fraturas: • Simples – quebra do osso em duas partes • Exposta – as superfíciesfraturadas rompem outros tecidos e sobressaem na pele • Composta – osso se fragmenta em alguns pedaços • Compressão – fratura causada por uma pressão e é triturado em pequenos pedaços • Depressão – uma porção do osso fraturado é pressionado para dentro do tecido subjacente • Impacto – o osso é comprimido e fraturado • Torção – o osso também é torcido com movimentos fortes • “Greenstick” – fratura incompleta, muito semelhante à fratura de galho verde. Tipos Comuns de Fraturas
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