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DOCÊNCIA EM SAÚDE BIOMATERIAIS NA ODONTOLOGIA 1 Copyright © Portal Educação 2012 – Portal Educação Todos os direitos reservados R: Sete de setembro, 1686 – Centro – CEP: 79002-130 Telematrículas e Teleatendimento: 0800 707 4520 Internacional: +55 (67) 3303-4520 atendimento@portaleducacao.com.br – Campo Grande-MS Endereço Internet: http://www.portaleducacao.com.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação - Brasil Triagem Organização LTDA ME Bibliotecário responsável: Rodrigo Pereira CRB 1/2167 Portal Educação P842b Biomateriais na odontologia/ Portal Educação. - Campo Grande: Portal Educação, 2012. 199p. : il. Inclui bibliografia ISBN 978-85-8241-440-8 1. Odontologia – Biomateriais. 2. Histologia. 3. Engenharia de tecidos. I. Portal Educação. II. Título. CDD 617.63 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 11 2 REVISÃO DE HISTOLOGIA GERAL ........................................................................................ 12 2.1 TECIDO EPITELIAL .................................................................................................................. 12 2.1.1 Epitélio glandular ....................................................................................................................... 15 2.2 GLÂNDULAS EXÓCRINAS ....................................................................................................... 16 2.3 GLÂNDULAS ENDÓCRINAS .................................................................................................... 17 3 TECIDO CONJUNTIVO ............................................................................................................. 18 3.1 CÉLULAS DO TECIDO CONJUNTIVO ..................................................................................... 18 3.1.1 Fibroblastos ............................................................................................................................... 18 3.1.2 Macrófagos ................................................................................................................................ 18 3.1.3 Mastócitos ................................................................................................................................. 22 3.1.4 Plasmócitos ............................................................................................................................... 22 3.2 FIBRAS ...................................................................................................................................... 23 3.2.1 Sistema Colágeno ..................................................................................................................... 23 3.2.2 Fibras reticulares ....................................................................................................................... 23 3.2.3 Sistema Elástico ........................................................................................................................ 23 3.2.4 Fibras oxitalânicas ..................................................................................................................... 24 3.2.5 Fibras elásticas .......................................................................................................................... 24 3.2.6 Substância Fundamental Amorfa .............................................................................................. 24 3.3 TECIDO CONJUNTIVO – SUBDIVISÕES ................................................................................. 25 3 3.3.1 Tecido Conjuntivo Propriamente Dito – Frouxo ......................................................................... 25 3.3.2 Tecido Conjuntivo Propriamente Dito – Denso .......................................................................... 25 3.3.3 Denso não modelado................................................................................................................. 26 3.3.4 Tecido Elástico .......................................................................................................................... 26 3.3.5 Tecido Reticular ou Hematopoiético .......................................................................................... 27 3.3.6 Tecido Mucoso .......................................................................................................................... 28 3.3.7 Tecido Conjuntivo Mesenquimático ........................................................................................... 28 3.3.8 Tecido Adiposo .......................................................................................................................... 29 3.3.9 Tecido Adiposo comum ou unilocular ........................................................................................ 30 3.3.10 Tecido Adiposo Multilocular ou Pardo ....................................................................................... 31 4 TECIDO CARTILAGINOSO ...................................................................................................... 33 4.1 CARTILAGEM HIALINA ............................................................................................................ 34 4.2 CARTILAGEM ELÁSTICA ......................................................................................................... 35 4.3 CARTILAGEM FIBROSA (OU FIBROCARTILAGEM) ............................................................... 35 5 TECIDO ÓSSEO ....................................................................................................................... 37 5.1 TIPOS DE CÉLULAS ÓSSEAS ................................................................................................. 37 5.1.1 Osteoblastos .............................................................................................................................. 38 5.1.2 Osteócitos .................................................................................................................................. 38 5.1.3 Osteoclastos .............................................................................................................................. 39 5.1.4 Outros Constituintes .................................................................................................................. 40 5.2 TIPOS DE TECIDO ÓSSEO ...................................................................................................... 41 5.2.1 Tecido Ósseo Primário (não lamelar) ........................................................................................ 42 4 5.2.2 Tecido Ósseo Secundário (lamelar) .......................................................................................... 42 5.3 REABSORÇÃO E REMODELAÇÃO ÓSSEA ............................................................................ 44 5.4 HISTOGÊNESE ......................................................................................................................... 45 5.5 REPARAÇÃO DE FRATURAS .................................................................................................. 47 5.6 ARTICULAÇÃO ......................................................................................................................... 48 6 TECIDO HEMATOPOIÉTICO OU SANGUÍNEO ....................................................................... 50 6.1 HEMÁCIAS ................................................................................................................................51 6.2 LEUCÓCITOS ........................................................................................................................... 51 6.3 LEUCÓCITOS GRANULÓCITO ................................................................................................ 51 6.3.1 Neutrófilos ................................................................................................................................. 51 6.3.2 Eosinófilos ................................................................................................................................. 52 6.3.3 Basófilos .................................................................................................................................... 52 6.4 LEUCÓCITOS AGRANULADOS ............................................................................................... 52 6.4.1 Linfócitos ................................................................................................................................... 52 6.4.2 Monócitos .................................................................................................................................. 52 6.4.3 Plaquetas (ou trombócitos) ........................................................................................................ 53 7 TECIDO MUSCULAR ................................................................................................................ 54 7.1 TIPOS DE TECIDO MUSCULAR .............................................................................................. 55 7.1.1 Tecido muscular liso .................................................................................................................. 55 7.1.2 Tecido muscular estriado esquelético ........................................................................................ 55 7.1.3 Tecido muscular estriado cardíaco ............................................................................................ 55 7.1.4 Estrutura do músculo estriado ................................................................................................... 55 5 8 TECIDO NERVOSO .................................................................................................................. 58 8.1 TIPOS DE NEURÔNIO .............................................................................................................. 60 8.2 SINAPSES ................................................................................................................................. 61 8.3 NEUROTRANSMISSORES ....................................................................................................... 62 9 NOÇÕES DE HISTOLOGIA ORAL ........................................................................................... 64 9.1 DENTE ...................................................................................................................................... 64 9.2 ESMALTE .................................................................................................................................. 65 9.3 DENTINA ................................................................................................................................... 66 9.4 POLPA....................................................................................................................................... 67 9.5 TECIDOS DE SUPORTE DO DENTE ....................................................................................... 67 9.6 MUCOSA BUCAL ...................................................................................................................... 68 9.6.1 Mucosa mastigatória.................................................................................................................. 68 9.6.2 Mucosa de revestimento ............................................................................................................ 69 9.6.3 Mucosa Bucal ............................................................................................................................ 69 9.6.4 Saliva ......................................................................................................................................... 70 9.6.5 Processo Alveolar ...................................................................................................................... 70 9.7 ARTICULAÇÃO TEMPOROMANDIBULAR ............................................................................... 71 10 ASPECTOS BIOMECÂNICOS .................................................................................................. 72 10.1 MASTIGAÇÃO ........................................................................................................................... 72 10.2 PERIODONTO X FORÇAS OCLUSAIS .................................................................................... 72 10.3 DEGLUTIÇÃO ........................................................................................................................... 73 11 ANTES DA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL............................................................................ 74 6 11.1 CONCEITOS BÁSICOS DE BIOCOMPATIBILIDADE ............................................................... 75 12 APÓS A SEGUNDA GUERRA MUNDIAL ................................................................................ 76 13 DEFINIÇÃO ............................................................................................................................... 77 14 BIOMATERIAIS ODONTOLÓGICOS ....................................................................................... 79 15 NOVOS BIOMATERIAIS ........................................................................................................... 80 16 ENGENHARIA DE TECIDOS E PESQUISA COM CÉLULAS-TRONCO ................................. 81 17 BIOMATERIAIS E SUAS APLICAÇÕES ................................................................................. 82 18 CLASSIFICAÇÃO DOS BIOMATERIAIS QUANTO À RESPOSTA BIOLÓGICA .................... 85 18.1 MATERIAIS BIOINERTES ......................................................................................................... 85 18.2 MATERIAIS BIORREATIVOS ................................................................................................... 85 18.3 MATERIAIS BIOATIVOS ........................................................................................................... 86 19 PROPRIEDADE DOS MATERIAIS ........................................................................................... 87 20 REQUISITOS PARA MATERIAIS USADOS EM ODONTOLOGIA .......................................... 88 21 PROPRIEDADES BIOLÓGICAS .............................................................................................. 91 22 PROPRIEDADES MECÂNICAS ............................................................................................... 92 23 PROPRIEDADES REOLÓGICAS ............................................................................................. 93 24 PROPRIEDADES TÉRMICAS .................................................................................................. 94 25 LUZ, COR E ESTÉTICA ............................................................................................................ 95 26 ESTRUTURA DOS SÓLIDOS .................................................................................................. 119 27 LIGAÇÃO ATÔMICA ............................................................................................................... 120 28 ESTRUTURA CRISTALINA ..................................................................................................... 126 28.1 ÁTOMOS DO MESMO TAMANHO .......................................................................................... 126 7 29 ÁTOMOS DE TAMANHO DIFERENTE ...................................................................................129 30 IMPERFEIÇÕES NA ESTRUTURA CRISTALINA ................................................................... 130 31 IMPERFEIÇÕES DE PONTO (DEFEITOS PONTUAIS) .......................................................... 131 31.1 LACUNA ................................................................................................................................... 131 31.1.1 Autointersticial .......................................................................................................................... 132 31.2 IMPERFEIÇÕES DE LINHA – DISCORDÂNCIAS ................................................................... 132 31.3 IMPERFEIÇÕES DE SUPERFÍCIE .......................................................................................... 132 31.3.1 Superfícies Externas................................................................................................................. 133 31.3.2 Contornos De Fase .................................................................................................................. 133 31.3.3 Contornos De Grão .................................................................................................................. 134 31.3.4 Contornos De Macla ................................................................................................................. 134 32 POLÍMEROS ............................................................................................................................ 136 32.1 ESTRUTURA ESPACIAL ......................................................................................................... 137 32.2 PREPARO DOS POLÍMEROS ................................................................................................. 139 33 METAIS E LIGAS ..................................................................................................................... 140 34 CERÂMICAS ............................................................................................................................ 141 35 COMPÓSITOS ......................................................................................................................... 145 36 BICOMPATIBILIDADE DOS MATERIAIS DENTÁRIOS ......................................................... 148 36.1 ASPECTOS HISTÓRICOS ....................................................................................................... 148 36.1.1 Definição ................................................................................................................................... 148 36.1.2 Efeitos Adversos dos Materiais Dentários ................................................................................ 150 36.1.3 Efeitos Locais e Sistêmicos ...................................................................................................... 150 8 36.1.4 Alergia ...................................................................................................................................... 150 36.1.5 Toxicidade ................................................................................................................................ 152 36.1.6 Inflamação ................................................................................................................................ 153 36.1.7 Interfaces Biológicas Especiais com Materiais Dentários ......................................................... 154 37 APLICAÇÕES E SUBSTITUIÇÃO ........................................................................................... 157 37.1 MATERIAIS RESTAURADORES DIRETOS ............................................................................ 157 37.1.1 Resinas Compostas.................................................................................................................. 157 37.1.2 Amálgama ................................................................................................................................ 158 37.2 MATERIAIS PROTETORES E PREVENTIVOS ....................................................................... 160 37.2.1 Selantes .................................................................................................................................... 160 37.3 MATERIAIS CONTENDO FLUOR ............................................................................................ 162 37.3.1 Cimento de Ionômero de Vidro ................................................................................................. 162 38 DENTIFRÍCIOS E ENXAGUATÓRIOS BUCAIS ...................................................................... 164 38.1 DINÂMICA DOS TECIDOS DENTAIS MINERALIZADOS ........................................................ 164 38.2 CREME DENTAL ..................................................................................................................... 164 38.3 ENXAGUATÓRIO BUCAL ........................................................................................................ 165 38.4 EFEITOS ADVERSOS ............................................................................................................. 165 38.5 PERSPECTIVAS FUTURAS .................................................................................................... 166 39 APLICAÇÕES, BIOCOMPATIBILIDADE E SUBSTITUIÇÃO – PARTE 2 .............................. 169 39.1 DESENVOLVIMENTO DENTAL ............................................................................................... 169 39.2 FASE DE BOTÃO ..................................................................................................................... 170 39.3 FASE DE CAPUZ ..................................................................................................................... 170 9 39.4 FASE DE CAMPÂNULA ........................................................................................................... 171 40 REPARO E REGENERAÇÃO TECIDUAL ............................................................................... 172 40.1 REPARO .................................................................................................................................. 172 40.2 REPARO E REMODELAÇÃO TECIDUAL ................................................................................ 174 41 MATERIAIS RESTAURADORES INDIRETOS ........................................................................ 176 41.1 CERÂMICAS ............................................................................................................................ 176 41.2 RESINAS PARA PRÓTESE TOTAL ......................................................................................... 178 41.3 IMPLANTES ............................................................................................................................. 179 41.3.1 Classificação dos implantes ..................................................................................................... 179 41.4 TIPOS DE IMPLANTES ............................................................................................................ 179 41.4.1 Implante Endósseo ................................................................................................................... 179 41.4.2 Implante subperiosteal .............................................................................................................. 179 41.4.3 Implante transósteo .................................................................................................................. 180 41.4.4 Implante epitelial ....................................................................................................................... 181 41.5 PROPRIEDADES DO IMPLANTE ............................................................................................ 181 41.5.1 Métodos de Conexão................................................................................................................182 41.5.2 Biocompatibilidade ................................................................................................................... 183 42 SUTURAS ................................................................................................................................ 184 43 ENXERTOS .............................................................................................................................. 187 43.1 SCAFFOLDS ............................................................................................................................ 187 43.1.1 Scaffolds Naturais .................................................................................................................... 189 43.1.2 Placenta .................................................................................................................................... 190 10 43.1.3 Scaffolds Sintéticos .................................................................................................................. 191 43.1.4 Híbridos .................................................................................................................................... 191 REFERÊNCIAS ................................................................................................................................. 193 11 1 INTRODUÇÃO Desde a antiguidade o homem procura formas de curar ferimentos, ter uma visão melhor, outro coração, numa busca frenética por dar a especializada máquina do corpo humano uma forma de repor suas peças e prolongar sua longevidade. O termo biomateriais é algo relativamente novo e abrange um conjunto de materiais que tem justamente essa função, mimetizarem partes ou funções do corpo humano, sem causar maiores danos. Para compreender o que são biomateriais e como funcionam é necessário começar nossa jornada a partir dos tecidos que compõem a cavidade bucal, já que o objetivo final de qualquer biomaterial é confundir-se com o que nos é natural. 12 2 REVISÃO DE HISTOLOGIA GERAL As células que constituem os tecidos possuem o mesmo fenótipo: uma mesma expressão gênica. São uma agregação de células morfologicamente similares e associadas à matriz extracelular que agindo em conjunto realizam uma ou mais funções específicas do corpo. Apesar da sua grande complexidade, o organismo humano é constituído por apenas quatro tipos básicos de tecido: epitelial, conjuntivo, muscular e o nervoso (FIGURA 1). FIGURA 1 - TIPOS DE TECIDOS FONTE: Disponível em: <http://porpax.bio.miami.edu/~cmallery/150/physiol/sf38x5.jpg>. Acesso: 14 set. 2009. 2.1 TECIDO EPITELIAL 13 Quase todas as superfícies corporais são recobertas ou revestidas por lâminas contínuas de células denominadas de epitélio. Estas camadas podem invaginar para o tecido conjuntivo adjacente, onde se diferenciam em células secretoras e constituem estruturas denominadas glândulas epiteliais. Os tipos de tecidos são exemplificados na FIGURA 2. FIGURA 2 - TIPOS DE TECIDOS EPITELIAIS 14 FONTE: Disponível em: <http://aafronio.vilabol.uol.com.br/epit.html>. Acesso em: 16 jun. 2009. As principais especializações das células que constituem o epitélio são: junções celulares, microvilosidades, invaginações da membrana e cílios (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). FIGURA 3 - VÁRIAS JUNÇÕES CELULARES ENCONTRADAS NAS CÉLULAS EPITELIAIS DE VERTEBRADOS FONTE: Junqueira e Carneiro. Histologia Básica. 10. ed. 2004. 15 As junções das células epiteliais podem ser classificadas de acordo com sua função. Algumas fornecem vedação completa para prevenir o vazamento de moléculas através do epitélio pelos espaços entre as células. Outras fornecem ligações mecânicas fortes e outras um tipo especial de íntima comunicação química. Cada junção é caracterizada por sua própria classe de proteínas de membrana que mantém as células unidas (FIGURA 3) (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). As microvilosidades ( ) são projeções citoplasmáticas na superfície celular, envoltas por membrana plasmática. A ponta da microvilosidade é constituída por substância amorfa, onde está imerso a extremidade (+) da actina, e a extremidade (-) está conectada ao córtex. Os feixes de filamentos de actina são dispostos paralelamente, interligados pela proteína vilina, que possui dois sítios de ligação. Os feixes laterais estão ligados à membrana plasmática através da miosina I (UFMT, 2008; WIKIPEDIA, 2008). 16 FIGURA 4 - MICROVILOSIDADES FONTE: Disponível em: <http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.10.04/microvilos.htm>. Acesso em: 16 set. 2009. 2.1.1 Epitélio glandular As células dos epitélios glandulares são capazes de sintetizar, armazenar e secretar proteínas (ex: pâncreas) lipídios (adrenal e glândulas sebáceas) ou complexos de carboidratos e proteínas (glândulas salivares) (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; KESSLER, 2008). As glândulas são formadas a partir de epitélios de revestimento, cujas células proliferaram e invadem o tecido conjuntivo subjacente, após diferenciação (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 17 2.2 GLÂNDULAS EXÓCRINAS Podem ser unicelulares secretoras de muco (como células caliciformes) ou multicelulares (contêm dois componentes epiteliais principais: unidade secretora e ductos que transportam secreção – glândulas simples ou compostas) Quanto à secreção as glândulas podem ser mucosas (secreção glicoproteica viscosa-muco), serosas (secretam enzimas em secreções aquosas) ou mistas ( ). FIGURA 5 - TIPOS DE GLÂNDULAS EXÓCRINAS SIMPLES E COMPOSTAS FONTE: Disponível em: <http://www.mc.vanderbilt.edu/histology/labmanual2002/labsection1/GlandularEpithelium03_files. >. Acesso em: 24 ago. 2009. 18 Ainda, quanto ao modo de secreção, as glândulas exócrinas podem ser: Merócrinas – secreção liberada por exocitose sem perda de outro material. Ex: pâncreas. Holócrinas – Produção de secreção liberada com toda a célula. Ex: glândulas sebáceas Apócrinas – Produção de secreção liberada com porções do citoplasma. Ex: glândulas mamárias. 2.3 GLÂNDULAS ENDÓCRINAS Não possuem ductos e secretam diretamente na corrente sanguínea. Pequenos grupos de células secretoras estão dispostos em torno de capilares presentes no tecido conjuntivo entre essas células. Uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso envolve a glândula e em muitos casos, projeções desse tecido estendem-se para o interior da glândula formando trabéculas, cuja função é sustentar e conduzir vasos para o interior das glândulas (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Os produtos de secreção são denominados hormônios, mas estes são produzidos por outras células secretoras, não só das glândulas. A regulação da secreção desses hormônios é controlada por um mecanismo conhecido como feedback (ex: controle cálcio/PTH). O controle endócrino e nervoso das glândulas é realizado pelos mensageiros químicos. 19 3 TECIDO CONJUNTIVO Os tecidos conjuntivos são responsáveis pelo estabelecimento e manutenção da forma do corpo. Este papel mecânico é dado pelo conjunto de moléculas (matriz) que conecta e ligam células e órgãos, dando desta maneira, suporte ao corpo (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Tecidos conjuntivos são todos derivados do mesênquima1. Do ponto de vista estrutural, os componentes do tecido conjuntivo podem ser divididos em três classes: células ( FIGURA 6), fibras e substância fundamental amorfa. Diferente do tecido epitelial, muscular e nervoso, que sãoformados principalmente por células, o principal constituinte do tecido conjuntivo é a matriz extracelular (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 1 Tecido embrionário derivado da mesoderme. 20 3.1 CÉLULAS DO TECIDO CONJUNTIVO 3.1.1 Fibroblastos São células responsáveis pela síntese de proteínas, colágeno, elastina, glicosaminoglicanas, proteínas e outras proteínas multiadesivas que farão parte da substância amorfa (ou fundamental). Essas células também estão envolvidas na produção de fatores de crescimento (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; TSAI, 2008; UNIFESP, 2008). 3.1.2 Macrófagos Possuem características morfológicas variáveis, dependendo do estado funcional ou do tecido do qual fazem parte. Os macrófagos derivam dos monócitos que por sua vez originam- 21 se de células tronco, hematopoiéticas ( ) (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 22 FIGURA 6 - CÉLULAS PRESENTES NO TECIDO CONJUNTIVO FONTE: Disponível em: <http://media.wiley.com/Lux/73/21773.nfg004.jpg>. Acesso em: 24 maio 2009. 23 FIGURA 7 - CÉLULAS DO TECIDO CONJUNTIVO DERIVADAS DE CÉLULAS MESENQUIMAIS EMBRIONÁRIAS MULTIPOTENTES FONTE: Junqueira e Carneiro. Histologia Básica. 10. ed. 2004. 24 A maioria dos monócitos circula no sangue e em uma segunda etapa, as células cruzam as paredes das vênulas pericíticas2 e capilares e penetram no tecido conjuntivo onde amadurecem e adquirem características de macrófagos. Durante esse processo há um aumento do tamanho da célula e da síntese de proteína, assim como aumentam o Aparelho de Golgi, o número de lisossomos, microtúbulos e microfilamentos. Os macrófagos estão distribuídos em vários órgãos, onde recebem nomes específicos e constituem o sistema fagocitário mononuclear. Em condições patológicas, os macrófagos podem aumentar de tamanho e organizarem-se em grupos, formando células epitelioides ou ainda, várias células podem fundir-se formando as células gigantes de corpo estranho (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Os macrófagos e monócitos ( ) fazem ainda parte do Sistema Fagocitário mononuclear. É o sistema orgânico constituído por células que, situadas em diferentes locais do organismo, têm características reticulares e endoteliais e são dotadas de capacidade fagocitária, intervindo, desse modo, na formação de células sanguíneas, no metabolismo do ferro, além de desempenharem funções de defesa contra infecções generalizadas. 2 Um perícito é uma célula tipo mesenquimal, associada com as paredes de vasos sanguíneos pequenos. Como é uma célula relativamente indiferenciada, serve como suporte para estes vasos, mas pode se diferenciar em um fibroblasto, célula de musculoliso ou macrófago conforme a necessidade (WIKIPEDIA, 2008). 25 FIGURA 8 - MONÓCITOS - ESQUERDA E MACRÓFAGOS - DIREITA FONTE: Disponível em: <http://www.unifesp.br. >. Acesso em: 24 jun. 2009. 3.1.3 Mastócitos Os mastócitos têm origem nas células tronco hematopoiéticas, são células arredondadas, relativamente grandes e repletas de grânulos. Os grânulos contêm grande quantidade de heparina e histamina. Os mastócitos participam de reações de hipersensibilidade imediata, como no choque anafilático. 3.1.4 Plasmócitos Os plasmócitos () são descendentes dos linfócitos B que por sua vez derivam das células tronco hematopoiéticas. São pouco numerosos no tecido conjuntivo normal (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Contudo, abundantes em locais sujeitos a penetração de bactérias e proteínas estranhas, como mucosa intestinal e nas inflamações crônicas. 26 FIGURA 9 - PLASMÓCITO FONTE: Junqueira e Carneiro. Histologia básica. 10. ed. 2004. 3.2 FIBRAS São formadas por proteínas que se polimerizam formando estruturas alongadas. Existem dois sistemas de fibras: Sistema colágeno – fibras colágenas e reticulares; Sistema elástico – fibras elásticas elaunínicas e oxitalânicas. 3.2.1 Sistema Colágeno O colágeno é uma proteína de importância fundamental na constituição da matriz extracelular do tecido conjuntivo, sendo responsável por grande parte de suas propriedades físicas (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). http://pt.wikipedia.org/wiki/Proteína http://pt.wikipedia.org/wiki/Matriz_extracelular http://pt.wikipedia.org/wiki/Matriz_extracelular http://pt.wikipedia.org/wiki/Tecido_conjuntivo 27 3.2.2 Fibras reticulares É formado por colágeno tipo III, associado a alto teor de glicoproteínas e proteoglicanas. São abundantes no músculo liso, trabéculas de órgãos hematopoiéticas (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Constituem uma fina rede ao redor de células de órgãos parenquimatosos como glândulas endócrinas. Essas fibras ajudam nas mudanças fisiológicas de forma ou volume. Ex: artéria e fígado. 3.2.3 Sistema Elástico É composto por três tipos de fibras: oxitalânica, elaunínica e elástica (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). A estrutura do sistema de fibras elásticas se desenvolve por meio de três estágios (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; KESSLER, 2008): Fibras oxitalânicas possuem feixes de microfibrilas entremeadas por fibrilina, que formam um arcabouço para deposição de elastina. Deposição irregular de elastina entre microfibrilas oxitalânicas, formando as fibras elaunínicas. A elastina continua a acumular-se gradualmente até ocupar todo o centro do feixe de microfibrilas, formando as fibras elásticas. 3.2.4 Fibras oxitalânicas Não possuem elasticidade, mas são altamente resistentes as forças de tração. Podem ser encontradas nas fibras da zônula do olho e em certos locais da derme, onde conecta o sistema elástico com a lâmina basal (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 3.2.5 Fibras elásticas 28 Distendem-se facilmente quando tracionadas. As principais células produtoras de elastina são os fibroblastos e músculo liso dos vasos sanguíneos (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). A elastina também ocorre de não fibrilar formando as membranas fenestradas (lâminas elásticas), presentes nas paredes de alguns vasos sanguíneos (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 3.2.6 Substância Fundamental Amorfa É uma mistura complexa altamente hidratada de moléculas aniônicas (glicosaminoglicanas e proteoglicanas) e proteínas multiadesivas, esta mistura é incolor e transparente, preenche os espaços entre as células e fibras do tecido conjuntivo e atua como um lubrificante e barreira para micro-organismos invasores (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). O líquido intersticial da substância amorfa é retido pelas cadeias de glicosaminoglicanas das proteoglicanas. 3.3 TECIDO CONJUNTIVO – SUBDIVISÕES 3.3.1 Tecido Conjuntivo Propriamente Dito – Frouxo As fibras colágenas estão dispostas em várias direções (UNIFESP, 2008). Suporta estruturas normalmente sujeitas à pressão e atritos pequenos (KITTEN, 2008; TSAI, 2008). Preenche espaços de células musculares, suporta células epiteliais e forma camadas em torno dos vasos sanguíneos e nervos. É também encontrado nas papilas da derme e hipoderme. 29 É o local habitual de inflamação e os papéis mais importantes são: manutenção dos tecidos unidos e nutrição dos outros tecidos do corpo, uma vez que produz quantidade relativamente abundante de substância intercelular (KITTEN, 2008). Seus componentes são: fibras colágenas, elásticas e fibras reticulares (pequena quantidade), células endoteliais, macrófagos, plasmócitos e mastócitos. 3.3.2 Tecido Conjuntivo Propriamente Dito - Denso Esse subtipo é adaptadopara oferecer resistência e proteção aos tecidos. Histologicamente existem menos células e há predominância de fibras colágenas. É um tecido menos flexível e mais resistente a pressão do que o tecido conjuntivo frouxo. É subdividido em: 3.3.3 Denso não modelado Fibras colágenas organizadas em feixes sem orientação definida. Encontrado profundamente na derme. Denso modelado São compostos por compactos de feixes paralelos de fibras colágenas, dispostos próximas uns aos outros, entre esses há fileiras muito achatadas de núcleos de fibrócitos (UNIFESP, 2008). Encontrado nos tendões. 3.3.4 Tecido Elástico 30 Composto por feixes espessos e paralelos de fibras elásticas. O espaço entre as fibras é preenchido por delgadas fibras de colágeno e fibroblastos achatados (TSAI, 2008). A abundância de fibras elásticas confere uma cor amarela e elasticidade. Ligamentos amarelos da coluna vertebral e parede de vasos sanguíneos de grande calibre ( ). FIGURA 10 - TECIDO ELÁSTICO PRESENTE NA TÚNICA ADVENTÍCIA DE VASO DE GROSSO CALIBRE FONTES: Disponível em: <http://webanatomy.net/histology/connective/elastic.jpg http://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140/CorePages/Vascular/Images/VesWall.jpg>. Acesso: 14 out. 2009. 31 3.3.5 Tecido Reticular ou Hematopoiético Forma uma rede (FIGURA 11) que suporta as células de alguns órgãos. É constituído por fibras reticulares associadas a fibroblastos especializados (células reticulares) que ajudam a formar o retículo que sustenta as células livres (TSAI, 2008). As fibras colágenas (tipo III) formam redes, mescladas com fibroblastos e macrófagos. FIGURA 11 - TECIDO RETICULAR FONTE: Junqueira e Carneiro. Histologia Básica. 1999. 32 3.3.6 Tecido Mucoso Sua consistência gelatinosa deve-se a matriz fundamental composta predominantemente por acido hialurônico. É o principal componente do cordão umbilical (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 3.3.7 Tecido Conjuntivo Mesenquimático Muito semelhante ao tecido conjuntivo mucoso, exceto pelo fato de possuir células pluripotentes. Abundante substância fundamental amorfa e células em constantes divisões mitóticas (KITTEN, 2008). As células tendem a formar grupos (blastemas), a partir dos quais se originam todos os tecidos conjuntivos, de suporte, musculares e órgãos de origem mesodérmica (ex.: parte do rim e córtex da adrenal) (FIGURA 12) (KITTEN, 2008). 33 FIGURA 12 - TECIDO MESENQUIMÁTICO FONTE: Disponível em: <www.icb.ufmg.br/mor/biocelch/material_fto_greg/conjuntivos_variedades.ppt>. Acesso em: 28 dez. 2009. 3.3.8 Tecido Adiposo Tipo de tecido conjuntivo especializado com predominância de adipócitos. Essas células podem ser encontradas isoladas ou em pequenos grupos no tecido conjuntivo comum, mas a maioria, forma grandes agregados constituindo o tecido adiposo (KITTEN, 2008). É o maior depósito corporal de energia sob a forma de triglicerídeos. Esse depósito é influenciado por estímulos nervosos e hormonais. Funções: Reserva energética sob a forma de triglicerídeos; Modela a superfície do corpo; Forma coxins absorventes; Contribui para o isolamento térmico. Há duas variedades de tecido adiposo: unilocular e multilocular. 34 3.3.9 Tecido Adiposo comum ou unilocular Tem cor que varia do branco ao amarelo escuro. É o tecido adiposo dos adultos e sua localização depende do sexo e da idade. Esse tecido forma o panículo adiposo disposto sob a pele e de espessura uniforme por todo o corpo do recém-nascido. Com a idade desaparece e concentra-se em certas áreas ( ). FIGURA 13 - TECIDO CONJUNTIVO ADIPOSO UNILOCULAR FONTE: Disponível em: <http://www.sistemanervoso.com/images/temas/ta_04.jpg>. Acesso: 29 ago. 2009. As células são grandes ( ) e quando isoladas são esféricas, tornando-se poliédricas pela compressão recíproca. O tecido unilocular apresenta septos de tecido conjuntivo contendo vasos e nervos. Desses septos partem fibras reticulares que vão sustentar as células adiposas. 35 FIGURA 14 - CÉLULAS ADIPOSAS FONTE: Disponível em: <http://www.sistemanervoso.com/images/temas/ta_13.jpg>. Acesso em: 31 agost 2009. 3.3.10 Tecido Adiposo Multilocular ou Pardo A cor deve-se a abundante vascularização e mitocôndrias ricas e citocromo (cor vermelha). No feto recém-nascido esse tecido localiza-se em regiões bem determinadas. No adulto é bem reduzida uma vez que esse tecido não cresce. Tem por função a produção de calor. Ao ser estimulado pela noradrenalina o tecido acelera a lipólise e oxidação de ácidos graxos, produzindo calor e não ATP. Essa função nos humanos é restrita nos primeiros meses de vida pós-natal (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 36 FIGURA 15 - CÉLULA ADIPOSA MULTILOCULAR FONTE: Disponível em: <http://www.sistemanervoso.com/images/temas/ta_02.jpg>. Acesso em: 02 dez. 2009. Origina-se de células mesenquimais (lipoblasto) e apresenta mitocôndrias e gotículas de lipídios abundantes (Erro! Fonte de referência não encontrada.). 37 4 TECIDO CARTILAGINOSO O tecido cartilaginoso é uma forma especializada de tecido conjuntivo, de consistência rígida (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Os condrócitos são as células características desse tipo de tecido (que quando jovens e em plena atividade secretora são denominados de condroblastos), e também apresenta abundante material intercelular, constituindo a matriz (UCPEL, 2008). As cavidades da matriz ocupadas pelos condrócitos são chamadas de lacunas, também conhecidas como condroplastos (UCPEL, 2008). A matriz é constituída de colágeno ou do conjunto: colágeno e elastina, associado a macromoléculas de proteoglicanas e glicoproteínas adesivas (UCPEL, 2008). As funções do tecido cartilaginoso dependem dessa constituição da matriz, que por sua vez é a responsável pela firmeza e flexibilidade da cartilagem (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). As funções do tecido cartilaginoso se resumem nas seguintes: suportar tecidos moles, revestir superfícies articulares com a finalidade de absorver choques, facilitar deslizamentos e participar da formação e crescimento dos ossos longos (UCPEL, 2008). O tecido cartilaginoso não possui vasos sanguíneos, linfáticos ou nervos, sendo nutrido pelo tecido conjuntivo denso adjacente chamado pericôndrio (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). As cartilagens se classificam segundo o tipo de fibra presente na matriz. Existem três tipos de cartilagens: hialina, elástica e fibrosa ( ). 38 FIGURA 16 - TIPOS DE CARTILAGEM FONTE: Disponível em: <http://www.botany.uwc.ac.za/Sci_Ed/grade10/mammal/images/cartilage1.gif>. Acesso em: 15 out. 2009. 4.1 CARTILAGEM HIALINA Basicamente é um gel amorfo elástico. É o tipo de cartilagem mais frequentemente encontrada no nosso corpo (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Ela forma a maior parte do esqueleto cartilaginoso no embrião e nos adultos é encontrada na parede das fossas nasais, traqueia, brônquios, discos epifisários, na extremidade ventral das costelas e recobrindo superfícies articulares dos ossos longos (UCPEL, 2008). A matriz da cartilagem hialina é constituída por fibrilas de colágeno tipo II associadas à proteoglicanas e a glicoproteínas (condronectina – participa da calcificação da cartilagem hialina) (TSAI, 2008; UCPEL, 2008). Os condrócitos localizados na periferia da cartilagem hialina são alongados; diferente dos condrócitos encontrados mais profundamente, que são arredondados e encontrados em grupos de até oito células, chamados de grupos isógenos (UCPEL, 2008). A cartilagemhialina é envolvida pelo pericôndrio, no qual é formado de fibras de colágeno tipo I e células semelhantes aos fibroblastos (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 39 Dentro da matriz territorial encontram-se condrócitos retraídos ou até ocupando toda cavidade do condroplasto. Os condrócitos estão dispostos isoladamente nos condroplastos ou formando grupos isógenos (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 4.2 CARTILAGEM ELÁSTICA Tem constituição semelhante à cartilagem hialina, entretanto, além de fibrilas de colágeno tipo II, ela apresenta uma imensa rede de fibras elásticas finas, contínuas com as do pericôndrio (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Além disso, apresenta pequena quantidade de material intercelular, caracteriza-se por ser muito flexível e quando lesada, repara-se só com tecido fibroso (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). A cartilagem elástica pode estar isolada ou junto com a cartilagem hialina. Ela existe no pavilhão auditivo, no conduto auditivo externo, na tuba auditiva, na epiglote, na cartilagem cuneiforme da laringe e na zona superficial das cartilagens brônquicas (UCPEL, 2008). 4.3 CARTILAGEM FIBROSA (OU FIBROCARTILAGEM) A cartilagem fibrosa é um tecido intermediário entre a cartilagem hialina e o conjuntivo denso (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Ela está sempre associada ao tecido conjuntivo denso, sendo difícil determinar os limites entre eles (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 40 Esse tipo de cartilagem possui numerosas fibras colágenas, embebidas na quase escassa substância fundamental. Essa substância, por sua vez, se encontra limitada ao redor das lacunas preenchidas por condrócitos. É constituído por fibras colágenas tipo I, que seguem irregularmente entre os condrócitos ou em arranjos paralelos ao longo dos condrócitos (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). A fibrocartilagem está presente nos discos intervertebrais, nos pontos em que alguns tendões e ligamentos se inserem nos ossos e na sínfise pubiana (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Diferente da cartilagem elástica e da hialina, a fibrosa não tem pericôndrio e se sofrer algum tipo de lesão, sua reconstituição é lenta. 41 5 TECIDO ÓSSEO O tecido ósseo é um tecido conjuntivo bem rígido e suas funções principais são: suporte para estruturas moles; permitir a realização de movimentos; proteger órgãos vitais (exemplo: caixa craniana) e aloja e protege a medula óssea (responsável pela produção de elementos celulares do sangue) e os ossos são depósito de cálcio fosfato e outros íons (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). O osso, in natura, possui uma matriz proteica que perfaz respectivamente 70% do volume e 30% do peso do osso; enquanto que a matriz inorgânica, que é formada principalmente pelo fosfato de cálcio, corresponde apenas a 35% do volume e 60% do peso do osso (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Os complementos restantes são devidos a outros elementos e principalmente a água. Sendo o tecido ósseo altamente vascularizado, todo o esqueleto recebe a cada minuto 10% de todo o débito cardíaco, revelando a importância de uma eficaz perfusão sanguínea óssea, para oferecer nutrientes básicos essenciais para a adequada síntese de colágeno (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). O papel metabólico do tecido ósseo envolve principalmente mecanismos de transferência e mobilização de cálcio, através da: transferência de íons de hidroxiapatita para o sangue; ativação de uma cascata de reação com o aumento do PTH; com consequente aumento dos osteoclastos, absorção óssea, liberação de fosfato de cálcio e aumento da calcemia (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 5.1 TIPOS DE CÉLULAS ÓSSEAS 42 Podem ser de três tipos: osteoblastos, osteócitos e osteoclastos (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Não há diferenças entre esses tipos que são na realidade, mudanças da forma de uma mesma célula, em diferentes estágios (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 5.1.1 Osteoblastos São células jovens (Erro! Fonte de referência não encontrada.), com intensa atividade metabólica e, responsáveis pela produção da parte orgânica da matriz óssea (colágeno tipo I, proteoglicanas e glicoproteínas). Quando em intensa atividade são cuboides, mas quando pouco ativos tornam-se achatados. Fazem a regeneração óssea após fraturas. Os osteoblastos existem também no endósteo (membrana de tecido conjuntivo que reveste o canal medular da diáfise e as cavidades menores do osso esponjoso e compacto) (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Os osteoclastos e células progenitoras osteocondrais podem também ser encontrados no endósteo. FIGURA 17 - OSTEOBLASTO FONTE: Disponível em: <http://www.afh.bio.br/sustenta/img/index115.gif>. Acesso em: 24 set. 2009. 43 5.1.2 Osteócitos Durante a formação óssea e à medida que se dá a calcificação da matriz óssea, os osteoblastos acabam ficando em lacunas chamadas osteoplastos, diminuem sua atividade metabólica e passam a ser osteócitos (FIGURA 18), células adultas que atuam na manutenção dos componentes químicos da matriz. A matriz neoformada recebe o nome de osteoide (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Nas regiões ocupadas pelas ramificações dos osteoblastos formam-se canais e canalículos, que permitem uma comunicação entre os osteócitos e os vasos sanguíneos que os alimentam. Os osteócitos são protegidos pela osteoma que os reveste (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). FIGURA 18 - OSTEÓCITO FONTE: Disponível em: <www.afh.bio.br/sustenta/Sustenta2.asp>. Acesso em: 28 ago. 2009. 5.1.3 Osteoclastos São células (Erro! Fonte de referência não encontrada.) móveis, gigantes, extensamente ramificadas, com partes dilatadas que contêm mais de cinquenta núcleos e sua 44 principal função é fazer a reabsorção da matriz óssea (secretam ácidos, colagenase e outras enzimas que atacam e liberam cálcio) (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Originam-se pela fusão de células mononucleares da medula óssea, contudo são observadas somente nas superfícies ósseas (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). FIGURA 19. OSTEOCLASTOS FONTE: Disponível em: <www.edmondsart.com/work.asp>. Acesso em: 08 set. 2009. 5.1.4 Outros Constituintes Matriz óssea Na parte inorgânica os íons mais encontrados na matriz óssea são o cálcio e o fosfato (formam a hidroxiapatita) (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Há também bicarbonato, magnésio, potássio, sódio e citrato em pequenas quantidades. Existe ainda uma capa de hidratação nos íons de superfície (camada de água). A parte orgânica é formada por fibras colágenas (95%), colágeno tipo I, (proteoglicanas e glicoproteínas). A dureza do tecido ósseo deve-se a associação da hidroxiapatita com as fibras colágenas. Sem o cálcio os ossos tornam-se flexíveis e sem o colágeno, quebradiços. 45 Periósteo É a camada mais superficial com fibras colágenas e fibroblastos. As fibras de colágeno do periósteo que penetram no tecido ósseo e prendem firmemente o periósteo ao osso são denominadas Fibras de Sharpey. Endósteo Geralmente constituído por uma camada de células osteogênicas achatadas, revestindo as cavidades do osso esponjoso, canal medular e canais de Havers e Volkmann. Tanto o endósteo quanto o periósteo possuem a função de nutrir o tecido ósseo, fornecer novos osteoblastos e recuperar o osso (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). 5.2 TIPOS DE TECIDO ÓSSEO Pode-se dividir o tecido ósseo em dois tipos: esponjoso e compacto/ denso (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). Em comum, esses dois tipos de tecido ósseo apresentam os mesmos tipos celulares e de substância intracelular, a diferençassão encontradas na disposição de seus elementos e a quantidade de espaços medulares (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). O tecido ósseo esponjoso e o compacto aparecem juntos na grande maioria dos ossos dos vertebrados (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004) (Erro! Fonte de referência não encontrada.). 46 FIGURA 20 - TECIDO ÓSSEO ESPONJOSO E COMPACTO FONTE: Disponível em: <http://saudenapontadalingua1.blogspot.com/2008/04/sistema-de- sustentao.html>. Acesso em:10 out. 2009. 5.2.1 Tecido Ósseo Primário (não lamelar) A sua formação ocorre no embrião e durante a reparação de fraturas, tem pouco cálcio e muitas células e fibras colágenas alocadas caoticamente, seu aspecto é semelhante ao de uma esponja (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004). No adulto é muito pouco encontrado, persistindo apenas próximos às suturas do crânio, nos alvéolos dentários e em alguns pontos de inserção dos tendões. 5.2.2 Tecido Ósseo Secundário (lamelar) Geralmente encontrado no adulto. Tecido maduro formado de lamelas paralelas ou concêntricas, em torno dos vasos formando os sistemas de Havers ou Osteons. Possui cálcio e o arranjo lamelar ajuda a distribuir a força pelo osso. É o osso compacto visto a olho nu. Apresenta os seguintes constituintes: 47 Canais de Volkmann Os canais de Volkmann começam na superfície externa ou interna do osso, possuindo uma trajetória perpendicular em relação ao eixo maior do osso. Esses canais se comunicam com os canais de Havers. Os canais de Volkmann não apresentam lamelas concêntricas ( ). 48 FIGURA 20 - TECIDO ÓSSEO LAMELAR. A. Osso compacto. B. Canal de Volkmann. C. Periósteo. D. Osso esponjoso. E. Sistema de Havers FONTE: Disponível em: <http://www.crnasomeday.com/Images/anat/bonemodel.gif>. Acesso em: 23 set 2009. Canais de Havers Os Canais de Havers (FIGURA 21) percorrem o osso longitudinalmente e podem intercomunicar-se por projeções laterais. Ao redor de cada canal de Havers existem, em cortes transversais, várias lamelas concêntricas repletas de substância intercelular e de células ósseas. Cada conjunto deste, formado pelo canal central de Havers e por lamelas concêntricas, é chamado de Sistema de Havers ou Sistema Haversiano. O Sistema de Havers é característico da diáfase de ossos longos. 49 FIGURA 21 - OSSO LAMELAR. FONTE: Disponível em: <http://curlygirl.naturlink.pt/osso.jpg>. Acesso em: 15 out. 2009. 5.3 REABSORÇÃO E REMODELAÇÃO ÓSSEA O processo de remodelação óssea (FIGURA 22) ocorre por meio da reabsorção e da formação óssea, dois processos intermediados respectivamente pelos osteoclastos e osteoblastos. Durante a reabsorção, a estrutura óssea é dissolvida e digerida pelos ácidos e enzimas produzidos pelos osteoclastos. Os produtos resultantes da deterioração de proteína da matriz são liberados em ambiente extracelular e excretados pela urina. A taxa de reabsorção óssea pode ser medida por intermédio dos elementos resultantes deste processo. A formação óssea, atividade processada pelos osteoblastos, é realizada pela síntese de colágeno e outras proteínas, depositados na matriz e depois mineralizadas. 50 FIGURA 22 - REMODELAÇÃO ÓSSEA FONTE: Disponível em: <http://www.feppd.org/ICB- Dent/campus/biomechanics_in_dentistry/ldv_data/img/bone_20.jpg>. Acesso em: 24 set. 2009. 6.4 HISTOGÊNESE Dois processos explicam a formação do tecido ósseo: ossificação intramembranosa e endocondral. Em ambas, o primeiro tecido formado é chamado de primário e é substituído por tecido secundário ou lamelar. A ossificação intramembranosa (FIGURA 23) é o processo formador dos ossos chamados de chatos, além de contribuir para o crescimento dos ossos curtos e a largura dos ossos longos. Os ossos derivados desse tipo de ossificação têm aspecto esponjoso ou trabecular e apresentam remodelagem muito mais rápida. A ossificação endocondral () é a principal responsável pela formação de ossos curtos e longos. Este tipo de ossificação tem origem sobre uma cartilagem hialina que vai sofrendo modificações, substituindo os condrócitos e a matriz cartilaginosa preexistentes, por meio de um processo de morte destas células. As cavidades previamente ocupadas pelos condrócitos são invadidas por capilares sanguíneos e células osteogênicas que se diferenciam em 51 osteoblastos. Desse modo, aparece tecido ósseo onde antes havia tecido cartilaginoso. Os ossos derivados desse tipo de ossificação têm aspecto compacto e remodelagem mais lenta. FIGURA 24 - OSSIFICAÇÃO ENDOCONDRAL. FONTE: Disponível em: <http://www.forp.usp.br>. Acesso em: 15 set. 2009. 52 FIGURA 23 - OSSIFICAÇÃO INTRAMEMBRANOSA. FONTE: Disponível em: <www.mc.vanderbilt.edu>. Acesso em: 30 out. 2009. 5.5 REPARAÇÃO DE FRATURAS Nos locais da fratura ocorre hemorragia, destruição da matriz e morte de células ósseas. Esses restos devem ser removidos pelos macrófagos, dessa forma o periósteo e endósteo são estimulados e respondem com a proliferação celular (FIGURA 24). FIGURA 24 - REPARAÇÃO DE FRATURA. 53 FONTE: Disponível em: <http://www.apatech.com/storage/images/bone2.jpg>. Acesso em: 04 nov. 2009. 5.6 ARTICULAÇÃO As articulações podem ser classificadas: Diartroses Articulações dotadas de grande mobilidade (FIGURA 25). A cavidade articular contém o líquido sinovial (dialisado do plasma com alto teor de ácido hialurônico). O deslizamento das articulações sem pericôndrio é facilitado pelo efeito lubrificante do acido hialurônico. O líquido sinovial é uma via transportadora de substâncias entre a cartilagem articular (avascular) e o sangue dos capilares da membrana sinovial. Nutrientes e oxigênio passam do sangue para cartilagem articular e o gás carbônico difunde-se em sentido contrário. As cápsulas são geralmente constituídas por duas camadas: externa (fibrosa) e interna (membrana sinovial). 54 FIGURA 25 - DIARTROSE. FONTE: Disponível em: <http://www.soscorpo.com.br/anatomia/movel.jpg>. Acesso em: 11 nov. 2009. Sinartroses Possuem movimentos limitados e podem ser de três tipos: sinostoses (FIGURA 26) (ossos chatos do crânio de adultos – na criança o tecido ósseo é unido por tecido conjuntivo denso), sincondroses (peças unidas por cartilagem hialina) e sindesmoses (sincondroses dotadas de algum movimento-sínfise pubiano). FIGURA 26 - SINOSTOSE. FONTE: Disponível em: <http://www.soscorpo.com.br/anatomia/imovel.jpg>. Acesso em: 04 nov. 2009. 55 6 TECIDO HEMATOPOIÉTICO OU SANGUÍNEO Figura 27 - Células do sangue. FONTE: Disponível em: <http://www.nlm.nih.gov/MEDLINEPLUS/ency/images/ency/fullsize/9123.jpg>. Acesso em: 10 nov. 2009. O sangue (Figura 27) é um tipo especial de tecido que se movimenta por todo o corpo, servindo como meio de transporte de materiais entre as células. É formado por uma parte líquida, o plasma, e por diversos tipos de célula. O plasma contém inúmeras substâncias dissolvidas: aproximadamente 90% de água e 10% sais (sódio, cloro, cálcio, dentre outros), glicose, aminoácidos, colesterol, ureia, hormônios e anticorpos. A função do tecido hemapoiético (hematos, sangue; poiese, formação) é a produção de células do sangue em diversos estágios de maturação. Localizado principalmente na medula dos ossos, recebendo nome de tecido mieloide (mielos, medula). Há duas variedades desse tecido: o linfoide, no baço, timo e gânglios linfáticos, e o mieloide, que forma a medula óssea. Tecido linfoide produz alguns tipos de leucócitos e o tecido mieloide, hemácias (ou glóbulos vermelhos) e plaquetas. 6.1 HEMÁCIAS 56 As hemáciasdos mamíferos têm a forma disco bicôncavo e não apresentam núcleo nem organelas, e os demais vertebrados têm hemácias esféricas ou elipsoides, nucleadas e com organelas, e sua forma facilita a penetração e saída de oxigênio, o que é importante para a função dessas células, que é transportar oxigênio. 6.2 LEUCÓCITOS São células incolores nucleadas e com as demais organelas celulares, tendo quase o dobro do tamanho das hemácias. Encarregados da despesa do organismo, eles produzem anticorpos e fagocitam micro-organismos invasores e partículas estranhas. Apresentam a capacidade de passar pelas paredes dos vasos sanguíneos para o tecido conjuntivo, sem rompê-los, fenômeno este denominado diapedese. Distribuem-se em dois grupos: granulócitos e agranulócitos. 6.3 LEUCÓCITOS GRANULÓCITO 6.3.1 Neutrófilos Coram-se por corantes neutros. O núcleo é polimórfico e apresentam-se divididos em segmentos unidos entre si por delicados filamentos. São os leucócitos mais abundantes do sangue circulante (65%); a defesa do organismo é feita através da fagocitose. 6.3.2 Eosinófilos 57 Apresentam geralmente dois segmentos ligados ou não por um filamento delicado e material nuclear. Também realizam diapedese e fagocitose. 6.3.3 Basófilos Apresentam núcleos parcialmente divididos em dois segmentos; encerram metade da histamina que existe no sangue circulante e possuem também heparina. Estão relacionados com reações alérgicas. 6.4 LEUCÓCITOS AGRANULADOS 6.4.1 Linfócitos Apresentam núcleo arredondado e citoplasma escasso. Os linfócitos B passam para o tecido conjuntivo e se transformam em plasmócitos que produzem anticorpos. Os linfócitos T produzidos no timo, também estão relacionados com a defesa imunológica. 6.4.2 Monócitos São as maiores células do sangue circulante normal. O citoplasma é abundante, o núcleo é arredondado, oval ou uniforme. Em células mais velhas o núcleo pode apresentar a forma de ferradura. Os monócitos têm a capacidade de emitir e retrair pseudópodes, portanto são móveis e tendem a abandonar a corrente sanguínea e ingressar nos tecidos onde fagocitam e são denominados macrófagos. Representam 6% dos leucócitos. 58 6.4.3 Plaquetas (ou trombócitos) São pequenos corpúsculos que resultam da fragmentação de células especiais produzidas pela medula óssea. Elas detêm as hemorragias, pois desencadeiam o processo de coagulação do sangue que é o fenômeno da maior importância para os animais vertebrados: quando há um ferimento, externo ou interno, forma-se um coágulo, que age como um tampão para deter a hemorragia. Apesar de aparentemente simples, sabe-se atualmente que a coagulação é controlada por inúmeros fatores, incluindo-se aí fatores genéticos. 7 TECIDO MUSCULAR 59 O tecido muscular (FIGURA 28) é constituído por células alongadas, altamente especializadas e dotadas de capacidade contrátil, denominadas fibras musculares. A capacidade de contração das fibras é que proporciona os movimentos dos membros, das vísceras e de outras estruturas do organismo. As células musculares têm nomes específicos para as suas estruturas. Assim, a membrana plasmática é denominada sarcolema, enquanto o citoplasma é chamado de sarcoplasma. A mioglobina é a proteína responsável pela cor vermelha do músculo cujo papel é transportar e armazenar oxigênio para o mesmo. FIGURA 28. TIPOS DE TECIDO MUSCULAR. FONTE: Junqueira e Carneiro. Histologia Básica. 10. ed. 2004. 60 7.1 TIPOS DE TECIDO MUSCULAR 7.1.1 Tecido muscular liso É constituído por fibras fusiformes dotadas de um núcleo alongado e central. Essas fibras, de contração lenta e involuntária, ocorrem organizando certos músculos, como os do tubo digestivo (esôfago, estômago e intestino) e dos vasos sanguíneos. Não possui estrias transversais. Apresenta contração lenta e involuntária e localiza-se no útero; vasos sanguíneos; tubo digestivo e bexiga. 7.1.2 Tecido muscular estriado esquelético Fibras cilíndricas, com centenas de núcleos periféricos, organizam os músculos esqueléticos, que são assim denominados por se acharem ligados ao esqueleto por meio dos tendões. A contração desse tipo de tecido é rápida e voluntária, como acontece com o bíceps e o tríceps, músculos do braço. 7.1.3 Tecido muscular estriado cardíaco De contração rápida e involuntária, esse tecido constitui-se de fibras com um ou dois núcleos centrais. Essas fibras organizam o músculo do coração (miocárdio). Entre uma fibra e outra existem discos intercalares, membranas que promovem a separação entre as células. 7.1.4 Estrutura do músculo estriado 61 A fibra muscular estriada é envolvida por uma bainha de tecido conjuntivo denominado endomísio. Um aglomerado de fibras forma um feixe muscular. Cada feixe acha-se envolvido por outra bainha de tecido conjuntivo chamado perimísio. O conjunto de feixes constitui o músculo que, também, acha-se envolvido por uma bainha conjuntiva denominada epimísio. Nas bainhas conjuntivas existem fibras nervosas e vasos sanguíneos (FIGURA 29). FIGURA 29. ESTRUTURA DO MUSCULOESTRIADO. FONTE: Junqueira e Carneiro. Histologia Básica. 10. ed. 2004. Placa motora ou Junção (Sinapse) Neuromuscular: Trata-se de uma ligação entre o nervo motor e a fibra muscular esquelética. Por onde passam estímulos nervosos propiciando a movimentação muscular. Contração Muscular: A contração muscular consiste no encurtamento das fibras (células) musculares. 62 Contração Total: ocorre quando todas as fibras se encurtam. Contração Parcial: ocorre quando nem todas as fibras se encurtam. "Lei do Tudo ou Nada": ou uma fibra muscular contrai totalmente, ou não contrai. Elementos que atuam direta ou indiretamente na contração muscular: Glicogênio; Glicose; ATP - é consumido a todo o momento. Fosfocreatina - atua como fonte fornecedora de fosfato para o ADP formando novas moléculas de ATP. Proteína (actina e miosina). Íon cálcio. Mecanismo da Contração Muscular: FIGURA 30 - MECANISMO DE CONTRAÇÃO MUSCULAR. FONTE: Disponível em: <www.ficharioonline.com>. Acesso em: 01 jan. 2009. O espaço compreendido entre duas linhas Z é o que se chama sarcômero. Durante a contração muscular a faixa I (região clara - só contém actina) e faixa A (região escura - contém miosina e actina) permanecem inalteradas. As linhas Z se aproximam e a faixa H diminui podendo até desaparecer. Os filamentos de actina (finos) deslizam-se entre os filamentos de miosina (grossos) formando o complexo actino-miosina. Na contração são consumidos: glicogênio, oxigênio, fosfocreatina, ATP e produzidos: gás carbônico, carbono, hidrogênio, ozônio e creatina (CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; NETO, 2007a). 63 8 TECIDO NERVOSO O tecido nervoso é formado por neurônios e células de sustentação, conhecido como neuroglia. As células nervosas são altamente especializadas e têm como função a transmissão do impulso nervoso e, desta forma, auxiliar na integração e coordenação dos sistemas orgânicos. Os neurônios são formados por corpos celulares, conhecidos como pericário, do qual prolongamentos são formados. Os prolongamentos nervosos são separados em dendritos e axônios. Os dendritos são numerosos, mais curtos do que os axônios e especializados em receber estímulos. O axônio é um prolongamento único, especializado na condução do estímulo. Os axônios podem ser extremamente longos e normalmente sofrem ramificações próximas a sua porção terminal. Na sua porção terminal o axônio forma um botão dilatado conhecido como botão terminal, onde ocorrem as sinapses. A neuroglia, por sua vez, é formadabasicamente por quatro tipos celulares: astrócitos, oligodendrócitos, micróglia e células ependimárias. As células da glia são responsáveis pela sustentação física e química do tecido nervoso, além de sua proteção e manutenção. Os prolongamentos nervosos são envolvidos por dobras formadas por fosfolipídeos. As células responsáveis pela formação destes processos são os oligodendrócitos (célula da glia) no SNC e as células de Schwann no sistema nervoso periférico. As fibras envolvidas por uma única dobra destas células são conhecidas por fibras amielínicas. Vários envoltórios concêntricos formam uma estrutura conhecida como bainha de mielina, e as fibras com estes envoltórios, são conhecidas como fibras mielínicas. 64 FIGURA 31 - TIPOS CELULARES DA NEUROGLIA. FONTE: Disponível em: <http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_torre_del_aguila/DELFINES/fisiologia.html>. Acesso em: 30 jan. 2009. O tecido nervoso do encéfalo e da medula nervosa forma o sistema nervoso central (SNC), e o tecido nervoso encontrado em outras regiões do corpo é conhecido como sistema nervoso periférico. A distribuição do tecido nervoso também pode ser observada macroscopicamente pela presença ou não de fibras mielínicas. A substância cinzenta no sistema nervoso é constituída por neurônios, seus prolongamentos e células da glia, mas sem a presença de bainha de mielina. A substância branca não apresenta corpos de neurônios, sendo constituída pelos prolongamentos nervosos com bainha de mielina e pelas células da glia. A distribuição das substâncias cinza e branca pode ser então analisada microscopicamente no 65 sistema nervoso (Tecido Nervoso; CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; NETO, 2007b). O cérebro e o cerebelo apresentam uma camada externa de substância cinza e uma camada interna de substância branca. O córtex cerebral apresenta aproximadamente 14 bilhões de neurônios seus prolongamentos e células da glia. Dependendo da forma do pericário pode-se separar o córtex cerebral em até cinco camadas. Essas camadas não são, no entanto, tão bem visíveis quanto às camadas que podem ser observadas no córtex cerebelar. Da mesma forma que cérebro a substância cinzenta do cerebelo se localiza mais externamente e pode ser separada em três camadas bem marcadas. O córtex cerebelar pode ser dividido então em uma camada exterior molecular, uma central de células de Purkinje (neurônios gigantes), e uma camada interna granulosa. Na medula, a substância branca é externa e a substância cinzenta forma o H medular. Os cornos anteriores do H medular contêm neurônios multipolares volumosos (Tecido Nervoso; CORMACK, 1991; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; NETO, 2007b). 8.1 TIPOS DE NEURÔNIO De acordo com suas funções na condução dos impulsos, os neurônios podem ser classificados em (FIGURA 32): Neurônios receptores ou sensitivos (aferentes): são os que recebem estímulos sensoriais e conduzem o impulso nervoso ao sistema nervoso central. Neurônios motores ou efetuadores (eferentes): transmitem os impulsos motores (respostas ao estímulo). 66 Neurônios associativos ou interneurônios: estabelecem ligações entre os neurônios receptores e os neurônios motores. FIGURA 32 - TIPOS DE NEURÔNIO. FONTE: Disponível em: <http://www.cabuloso.com>. Acesso em: 23 jan. 2009. 8.2 SINAPSES São articulações terminais estabelecidas entre um neurônio e outro ou entre um neurônio e uma fibra muscular ou entre um neurônio e uma célula glandular. Entre um neurônio e outro existe um microespaço, denominado sinapse, na qual um neurônio transmite o impulso nervoso para o outro através da ação de mediadores químicos. http://www.cabuloso.com/ 67 8.3 NEUROTRANSMISSORES A maioria dos neurotransmissores situa-se em três categorias: aminoácidos, aminas e peptídeos. Uma vez sintetizados, os neurotransmissores aminoácidos e aminas são levados para as vesículas sinápticas que liberam seus conteúdos por exocitose. Nesse processo, a membrana da vesícula funde-se com a membrana pré-sináptica, permitindo que os conteúdos sejam liberados. A membrana vesicular é posteriormente recuperada por endocitose e a vesícula reciclada é recarregada com neurotransmissores. Os neurotransmissores peptídeos constituem-se de grandes moléculas armazenadas e liberadas em grânulos secretores. Após serem sintetizados, são clivados no Aparelho de Golgi, transformando-se em neurotransmissores ativos, que são secretados em grânulos secretores e transportados ao terminal axonal (transporte anterógrado) para serem liberados na fenda sináptica. Diferentes neurônios no SNC liberam também diferentes neurotransmissores. A transmissão sináptica rápida na maioria das sinapses do SNC é mediada pelos neurotransmissores aminoácidos glutamato (GLU), gama-aminobutírico (GABA) e glicina (GLI). A amina acetilcolina media a transmissão sináptica rápida em todas as junções neuromusculares. As formas mais lentas de transmissão sináptica no SNC e na periferia são mediadas por neurotransmissores das três categorias. O mediador químico adrenalina, além de servir como neurotransmissor no encéfalo, também é liberado pela glândula adrenal para a circulação sanguínea. Abaixo são citadas as funções específicas de alguns neurotransmissores. Endorfinas e encefalinas: bloqueiam a dor, agindo naturalmente no corpo como analgésicos. Dopamina: neurotransmissor inibitório derivado da tirosina. Produz sensações de satisfação e prazer. Os neurônios dopaminérgicos podem ser divididos em três subgrupos com diferentes funções. O primeiro grupo regula os movimentos: uma deficiência de dopamina neste sistema provoca a doença de Parkinson, caracterizada por tremuras, inflexibilidade, e outras desordens motoras, e em fases avançadas pode verificar-se demência. O segundo grupo, o mesolímbico, funciona na regulação do comportamento emocional. O terceiro grupo, o mesocortical, projeta-se apenas para o córtex pré-frontal. Esta área do córtex está envolvida em 68 várias funções cognitivas, memória, planejamento de comportamento e pensamento abstrato, assim como em aspectos emocionais, especialmente aqueles relacionados ao estresse. Distúrbios nos dois últimos sistemas estão associados com a esquizofrenia. 69 9 NOÇÕES DE HISTOLOGIA ORAL Neste módulo serão feitas breves considerações sobre a histologia dos tecidos orais. 9.1 DENTE Os dentes (Figura 35) são comumente associados à mastigação, contudo são essenciais para fala adequada e estética. Anatomicamente, o dente compõe-se de uma cora e uma raiz; a união entre as duas é a margem cervical. O termo coroa clínica designa a porção do dente visível na cavidade bucal. Apesar dos dentes variarem consideravelmente de forma e tamanho, sua estrutura histológica é semelhante (TEN CATE, 2000). FIGURA 33 - ESQUEMA ESTRUTURAL DO DENTE. FONTE: Disponível em: <http://www.ernestojosueschmitt.com.br/images/dente1.jpg>. Acesso em: 25 jan. 2009. 70 9.2 ESMALTE A coroa anatômica é revestida por um tecido duro, acelular e inerte chamado esmalte (Figura 36). O esmalte é constituído por aproximadamente de 96% de material inorgânico formado principalmente por cristais de hidroxiapatita (Figura 37), com traços de material orgânico. Esses cristais alinham-se criando estruturas conhecidas como prismas do esmalte e são separados pela substância interprismática, que também se compõe de cristalitos de apatita, porém alinhados numa direção diferente daquela dos prismas (TEN CATE, 2000). As células responsáveis pela formação do esmalte revestem toda a sua superfície externa, mas são rapidamente
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