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Rec���t��ção AP� 23 Objetivo 1: conhecer a anatomia e a histologia do tecido ósseo. Com base no formato, quase todos os ossos do corpo podem ser classificados em cinco tipos principais: longo, curto, plano, irregular e sesamoide. Os ossos longos apresentam o comprimento maior que a largura, consistem em uma diáfise e uma quantidade variável de extremidades ou epífises e são discretamente curvados para efeito de resistência. Um osso curvo absorve o estresse do peso corporal em diversos pontos diferentes, de modo a ser distribuído de maneira uniforme. Se os ossos fossem retos, o peso do corpo seria distribuído de maneira desigual e os ossos fraturariam com mais facilidade. Os ossos longos consistem principalmente em tecido ósseo compacto nas diáfises, mas contêm quantidades consideráveis de tecido ósseo esponjoso nas epífises. Os ossos longos variam muito de tamanho e incluem o fêmur (osso da coxa), a tíbia e a fíbula (ossos da perna), o úmero (osso do braço), a ulna e o rádio (ossos do antebraço) e as falanges (ossos dos dedos das mãos e dos pés). O corpo humano possui dois cíngulos dos membros superiores que prendem os ossos dos membros superiores ao esqueleto axial. Cada um dos dois cíngulos dos membros superiores consiste em uma clavícula e uma escápula. A clavícula é o osso anterior e se articula com o manúbrio do esterno na articulação esternoclavicular. A escápula se articula com a clavícula na articulação acromioclavicular e com o úmero na articulação do ombro. Os cíngulos dos membros superiores não se articulam com a coluna vertebral e são mantidos em posição e estabilizados por um grupo de grandes músculos que se estendem da coluna vertebral e das costelas à escápula. Osso longo é aquele que apresenta comprimento maior que a largura. Um osso longo típico é composto pelas seguintes partes: 1.A diáfise constitui o corpo do osso – a parte longa, cilíndrica e principal do osso. 2.As epífises são as extremidades proximal e distal do osso. 3.As 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. Quando o comprimento de um osso para de crescer por volta dos 14 aos 24 anos, a cartilagem na lâmina epifisial é substituída por osso; a estrutura óssea resultante é conhecida como linha epifisial. 4.A cartilagem articular é uma fina camada de cartilagem hialina que recobre a parte da epífise onde o osso se articula com outro osso. A cartilagem articular reduz o atrito e absorve o choque nas articulações livremente móveis. Uma vez que a cartilagem articular não apresenta pericôndrio nem vasos sanguíneos, o reparo de lesões é limitado. 5.O periósteo é a 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. Algumas das células permitem que o osso cresça em espessura, mas não em comprimento. 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. 6.A cavidade medular é um 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. O formato tubular dos ossos longos fornece resistência máxima com peso mínimo. 7.O endósteo é uma fina membrana que reveste a cavidade medular. Contém uma única camada de células formadoras de osso e pouco tecido conjuntivo. Ossos longos: ● clavícula ● úmero ● ulna (cúbito) ● rádio ● metacarpo ● falanges ● fêmur ● fíbula (perónio) ● tíbia ● metatarsos Como os outros tecidos conjuntivos, o osso, ou tecido ósseo, 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 [Ca3(PO4)2], que se combina com outro sal mineral, o hidróxido de cálcio [Ca(OH)2], para formar cristais de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2]. Os cristais se combinam ainda com outros sais minerais, como carbonato de cálcio (CaCO3), 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.Acreditava-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. Como as barras de metal de https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/femur-pt https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/osso-fibula https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/osso-tibia reforço em concreto, as fibras de colágeno e outras moléculas orgânicas conferem resistência à tração, ou seja, resistência ao estiramento ou à separação. A imersão do osso em solução ácida, como vinagre, dissolve seus sais minerais, fazendo com que o osso fique mole e flexível. Como você verá a seguir, quando surge a necessidade por minerais específicos ou como parte da formação ou degeneração óssea, células ósseas chamadas osteoclastos produzem enzimas e ácidos que degradam tanto os sais minerais quanto as fibras de colágeno da matriz extracelular óssea. 1.As células osteogênicas (osteoprogenitoras) são células-tronco ósseas não especializadas derivadas do mesênquima, tecido a partir do qual quase todos os tecidos conjuntivos são formados. São as únicas células ósseas que sofrem divisão celular; as células resultantes 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. 2.Os osteoblastos são 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 (descrita a seguir). Uma vez que os próprios osteoblastos são recobertos por matriz extracelular, tornam-se aprisionados em suas secreções e transformam-se em osteócitos. (Observação: O sufixo blasto em uma célula óssea ou qualquer outra célula de tecido conjuntivo quer dizer que a mesma produz matriz extracelular.) 3.Os 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. (Observação: O sufixo cito uma célula óssea ou qualquer outra célula tecidual quer dizer que a célula mantém e monitora o tecido.) 4.Os osteoclastos são células enormes derivadas da fusão de cerca de 50 monócitos (um tipo de leucócito), 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 extracelularóssea subjacente. Essa degeneração da matriz extracelular óssea, chamada reabsorção, é parte do desenvolvimento, da manutenção e do reparo ósseos. (Observação: O sufixo clasto quer dizer que a célula degrada matriz extracelular óssea.) Os osteoclastos ajudam a regular o nível sanguíneo de cálcio. Além disso, são as células-alvo da terapia medicamentosa de osteoporose. 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. Em geral, cerca de 80% do esqueleto é de osso compacto e 20% é de osso esponjoso. 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. Os osteócitos vizinhos se comunicam por junções comunicantes. Os canalículos conectam as lacunas umas às outras e aos canais 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. Dessa forma, a organização dos ósteons não é estática e muda ao longo do tempo em resposta às demandas físicas aplicadas ao esqueleto. 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 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. 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. Na verdade, a distribuição pode ainda ser alterada, já que as linhas de tensão podem mudar em decorrência de uma deformidade ou fratura mal reparada. 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. O osso esponjoso nos ossos do quadril, nas costelas, no esterno, nas vértebras e nas extremidades proximais do úmero e do fêmur é onde medula óssea vermelha é armazenada e, portanto, o local onde ocorre a hematopoese (produção de células sanguíneas) em adultos. Os ossos são ricamente supridos por sangue. Os vasos sanguíneos, especialmente abundantes nas porções ósseas que contêm medula óssea vermelha, chegam aos ossos a partir do periósteo. As artérias periosteais, pequenas artérias acompanhadas por nervos, penetram na diáfise através de muitos canais perfurantes (Volkmann) e suprem o periósteo e a parte externa do osso compacto. Próximo ao centro da diáfise, uma grande artéria nutrícia passa através de um orifício no osso compacto chamado forame nutrício. Ao entrar na cavidade medular, a artéria nutrícia se divide em ramo distal e ramo proximal, os quais vão cursar no sentido de cada extremidade do osso. Esses ramos suprem tanto a parte interna do tecido ósseo compacto da diáfise quanto o tecido ósseo esponjoso e a medula óssea vermelha até aproximadamente as lâminas epifisiais (ou linhas). Alguns ossos, como a tíbia, apresentam apenas uma artéria nutrícia; outros, como o fêmur, possuem várias. As extremidades dos ossos longos são supridas pelas artérias metafisárias e epifisiais, as quais se originam das artérias que suprem a articulação associada. As artérias metafisiais entram na metáfise de um osso longo e, junto coma artéria nutrícia, suprem a medula óssea vermelha e o tecido ósseo da metáfise. As artérias epifisiais penetram nas epífises do osso longo e suprem a medula óssea vermelha e o tecido ósseo da epífise. As veias que recolhem o sangue dos ossos longos são evidentes em três locais: (1) uma ou duas veias nutrícias acompanham a artéria nutrícia e saem pela diáfise; (2) inúmeras veias epifisiais e veias metafisiais acompanham suas respectivas artérias e saem pela epífise e pela metáfise, respectivamente; e (3) muitas pequenas veias periosteais acompanham suas respectivas artérias, saindo pelo periósteo. 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. Pela mesma razão, existe um pouco de dor associada à biopsia de medula óssea. Nesse procedimento, uma agulha é introduzida no osso com objetivo de retirar uma amostra de medula óssea vermelha para examinar condições como leucemias, neoplasmas metastáticos, linfomas, doença de Hodgkin e anemia aplásica. Conforme a agulha vai penetrando no periósteo, a dor é referida. Ao se ultrapassar o periósteo, a dor se torna mais branda. Objetivo 2: compreender o processo de formação do tecido ósseo. A formação óssea em um embrião em desenvolvimento começa no mesênquima e ocorre através dos processos de ossificação endocondral ou ossificação intramembranosa. A intramembranosa é caracterizada pela formação de tecido ósseo diretamente a partir do mesênquima. Os ossos chatos (como o parietal e occipital) são formados usando esse processo. A ossificação endocondral é intracartilaginosa e depende de um modelo de cartilagem. Os ossos longos e curtos surgem de um modelo de cartilagem formado pela ossificação endocondral. A distinção entre esses dois tipos de osteogênese não implica a existência de múltiplos tipos de tecido ósseo. Ambos os processos resultam no mesmo tecido ósseo; no entanto, eles se distinguem pela presença ou ausência de um modelo de cartilagem. A ossificação intramembranosa forma ossos chatos e irregulares. Nesse processo, as células mesenquimais diferenciam-se diretamente em osteoblastos, células especializadas que secretam matriz óssea. À medida que os osteoblastos ficam alojados dentro da matriz secretada por estes, eles ficam progressivamente mais distantes uns dos outros, embora permaneçam conectados através de processos citoplasmáticos finos. Os osteoblastos diferenciam-se em osteócitos e seus processos estão contidos dentro de canalículos à medida que a matriz se torna calcificada. À medida que o tecido ósseo se desenvolve, os osteoblastos criam uma rede de trabéculas e espículas. Concomitantemente, mais células mesenquimatosas vizinhas diferenciam-se em células osteoprogenitoras e entram em contato com espículas ósseas recém-formadas. Essas células se tornarão osteoblastos, secretarão mais matriz e continuarão a gerar osso. Este processo é referido como crescimento aposicional. Ossificação endocondral: Centro primário de ossificação: Primeiro, forma-se um modelo de cartilagem do osso. As células mesenquimatosas condensam e diferenciam-se em condrócitos, formando o modelo de cartilagem hialina. A hipertrofia dos condrócitos e a matriz extracelular que os rodeia tornam-se calcificadas. Os vasos sanguíneos invadem o centro do modelo de cartilagem e fazem com que o pericôndrio se diferencie em periósteo. Quando isso ocorre, as células condrogênicas convertem-se em células osteoprogenitoras. As células osteoprogenitoras convertem-se, então, em osteoblastos. A matriz óssea secretada pelos osteoblastos forma um colar perióstico. O colar perióstico impede que os nutrientes atinjam os condrócitos hipertrofiados, levando-os a degenerar. Os Osteoclastos, células que destroem osso, chegam e formam buracos no colar perióstico, permitindo a passagem de botões osteogênicos. Os botões osteogênicos consistem em vasos sanguíneos, células osteoprogenitoras e células hemopoiéticas. As células osteoprogenitoras trazidas para o osso em desenvolvimento através dos botões osteogênicos dividem-se, formando mais células osteoprogenitoras. Algumas dessas células se diferenciarão em osteoblastos que continuarão a formar matriz óssea na superfície da cartilagem calcificada. À medida que a matriz óssea se calcifica, forma-se o complexo ósseo calcificado de cartilagem calcificada. O colar perióstico continua a crescer em ambos os sentidos, em direção às epífises, e os osteoclastos reabsorvem o complexo ósseo calcificado de cartilagem calcificada para alargar a cavidade medular. Centro secundário de ossificação: os centros de ossificação secundários são encontrados nas epífises de ossos longos. Este processo é semelhante ao do centro primário de ossificação, mas ocorre sem um colar perióstico. Em vez disso, as células osteoprogenitoras entram na cartilagem epifisária, diferenciam-se em osteoblastos e secretam matriz na estrutura da cartilagem. Os ossos longos aumentam de comprimento nos centros secundários de ossificação. Objetivo 3: entender a regeneração óssea. Fratura é qualquer perda da continuidade óssea. As fraturas são nomeadas de acordo com a gravidade, formato, posição da linha de fratura ou, até mesmo, com o nome do médico que a descreveu pela primeira vez. Em alguns casos, um osso pode estar fraturado sem haver ruptura visível. A fratura por estresse é uma série de fissuras microscópicas no osso que se forma sem qualquer evidência de lesão em outros tecidos. Em adultos saudáveis, as fraturas por estresse resultam de atividades extenuantes e repetitivas como corrida, saltos ou dança aeróbica. As fraturas por estresse são bastante dolorosas e também são resultado de processos patológicos que interrompem a calcificação óssea normal como a osteoporose. Cerca de 25% das fraturas por estresse envolvem a tíbia. Embora as imagens radiográficas padrão muitas vezes não consigam revelar a presença de fraturas por estresse, a cintigrafia óssea as mostra com clareza. O reparo de uma fratura óssea envolve as seguintes fases: Fase reativa. Fase inflamatória inicial. Os vasos sanguíneos que cruzam a linha de fratura estão rompidos. Com o extravasamento sanguíneo das extremidades rompidas dos vasos, uma massa de sangue (normalmente coagulado) se forma ao redor do local da fratura. Essa massa de sangue, chamada hematoma de fratura, em geral se forma 6 a 8 h depois da lesão. Visto que a circulação sanguínea no local onde o hematoma de fratura se desenvolve é interrompida, as células ósseas circunvizinhas morrem. O edema e a inflamação que ocorrem em resposta às células ósseas mortas produzem mais resíduos celulares. Os fagócitos (neutrófilos e macrófagos) e osteoclastos começam a remover o tecido morto ou danificado dentro e ao redor do hematoma de fratura. Este estágio pode durar até algumas semanas. Fase de reparação. Formação do calo fibrocartilaginoso. A fase de reparação é caracterizada por dois eventos: formação de um calo fibrocartilaginoso e de um calo ósseo para preencher o intervalo entre as extremidades ósseas fraturadas. Vasos sanguíneos começam a crescer no hematoma da fratura e fagócitos começam a limpar as células ósseas mortas. Os fibroblastos do periósteo invadem o local da fratura e produzem fibras de colágeno. Além disso, as células do periósteo se desenvolvem em condroblastos e começam a produzir fibrocartilagem nessa região. Esses eventos promovem o desenvolvimento de um calo fibrocartilaginoso (mole), que consiste em massa de tecido de reparação composta por fibras de colágeno e cartilagem que une as extremidades do osso. A formação do calo fibrocartilaginoso leva cerca de 3 semanas. Fase de reparação. Formação do calo ósseo. Nas áreas mais próximas ao tecido ósseo saudável bem vascularizado, células osteogênicas se desenvolvem em osteoblastos, os quais começam a produzir trabéculas de osso esponjoso. As trabéculas unemas porções vivas e mortas dos fragmentos ósseos originais. Por fim, a fibrocartilagem é convertida em osso esponjoso e o calo passa a ser chamado calo ósseo (duro). O calo ósseo persiste por 3 a 4 meses. Fase de remodelação óssea. A fase final do reparo da fratura é a de remodelação óssea do calo. As porções mortas dos fragmentos originais do osso fraturado são gradativamente reabsorvidas pelos osteoclastos. Osso compacto substitui osso esponjoso na periferia da fratura. Às vezes, o processo de reparo é tão completo que a linha de fratura é indetectável, mesmo na radiografia. Entretanto, uma área espessada na superfície do osso permanece como evidência da fratura consolidada. Embora os ossos apresentem irrigação sanguínea generosa, muitas vezes, o processo de consolidação demora meses. O cálcio e o fósforo necessários para fortalecer e endurecer o osso novo são depositados apenas de maneira gradativa e as células ósseas geralmente crescem e se reproduzem devagar.