Biomecânica do Crescimento e Desenvolvimento Ósseo (Susan Hall)

Prévia do material em texto

Faculdade Conhecimento e Ciência 
Bacharelado em Educação Física 
Biomecânica e Cinesiologia 
 
 
 
 
 
Resumo: 
Biomecânica Básica: Cap. 4 – Biomecânica do Crescimento e do 
Desenvolvimento Ósseo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belém/Pa 
2020 
O osso cumpre duas funções mecânicas importantes para os seres 
humanos: (a) fornece uma estrutura esquelética rígida que sustenta e protege 
outros tecidos corporais e (b) forma um sistema de alavancas rígidas que podem 
ser movidas pela força dos músculos fixados a eles. 
• Composição e estrutura do tecido ósseo 
As principais substâncias de construção do osso são o carbonato de 
cálcio, o fosfato de cálcio, o colágeno e a água. As porcentagens relativas desses 
materiais variam com a idade e a saúde do osso. 
Esses minerais fornecem ao osso sua rigidez e são os principais 
determinantes de sua resistência à compressão. 
Outros minerais, incluindo o magnésio, o sódio e o flúor, também têm 
papéis estruturais e metabólicos vitais no crescimento e no desenvolvimento do 
osso. O colágeno é uma proteína que fornece ao osso sua flexibilidade e 
contribui para sua resistência à tração. 
• Organização estrutural 
A porcentagem relativa de mineralização óssea varia não apenas com a 
idade do indivíduo, mas também com o osso específico do corpo. Quanto mais 
poroso o osso for, menor a proporção de fosfato de cálcio e de carbonato de 
cálcio e maior a proporção de tecido não mineralizado. 
Existem duas categorias que dividem ossos a partir de sua porosidade: 
osso cortical (5% - 30%) e osso trabecular (30% - 90%). 
• Tipos de osso 
O sistema esquelético é subdividido nominalmente em esqueleto axial ou 
central (crânio, caixa torácica e coluna vertebral) e em esqueleto apendicular ou 
periférico (cintura escapular, cintura pélvica, e ossos dos membros). 
Os ossos também são categorizados de acordo com seus formatos e 
funções gerais: curtos, planos, irregulares e longos. 
 
 
• Crescimento e desenvolvimento ósseos 
Existem dois tipos de crescimento, o crescimento longitudinal que ocorre 
nas epífises ou lâminas epifisiais que se encontram nas extremidades dos ossos 
longos, e o crescimento em diâmetro que consiste em uma camada interna do 
periósteo que produz camadas concêntricas de tecido ósseo novo por cima das 
existentes. 
• Desenvolvimento ósseo adulto 
Os minerais ósseos normalmente se acumulam ao longo da infância e da 
adolescência, alcançando um pico por volta da idade de 33 a 40 anos em 
mulheres e aos 19 a 33 anos em homens. 
Após esse pico, um declínio progressivo na densidade óssea, relacionado 
com a idade, e na resistência óssea tem início tanto em homens quanto em 
mulheres. 
• Resposta óssea ao estresse 
O estímulo mecânico dinâmico faz com que o osso se deforme ou se 
sobrecarregue, e as cargas maiores produzem níveis maiores de deformação. 
Essas deformações são traduzidas em mudanças no formato e na força do osso 
por meio de um processo conhecido como remodelagem 
A remodelagem envolve a reabsorção do osso mais antigo, danificado 
pela fadiga, e a formação subsequente de um osso novo. Modelagem óssea é o 
termo dado para a formação de um osso novo que não é precedido pela 
reabsorção, e é o processo pelo qual os ossos imaturos crescem. 
Os processos de remodelagem são realizados pelos osteócitos, células 
ósseas que são sensíveis às mudanças no fluxo de fluido intersticial que passa 
pelos poros. 
É por esta razão que as atividades que envolvem altos níveis de impacto 
são melhores para estimular a formação óssea 
Em resposta ao movimento de fluido dentro da matriz do osso, os 
osteócitos disparam a ação dos osteoblastos e dos osteoclastos, as células que, 
respectivamente, formam e reabsorvem o osso. 
 
 
 
 
 
• Hipertrofia óssea 
Embora casos de mudanças completas no formato e no tamanho do osso 
não sejam comuns, existem muitos exemplos de modelagem óssea, ou 
hipertrofia óssea, em resposta à atividade física regular. Os ossos de indivíduos 
fisicamente ativos tendem a ser mais densos e, portanto, mais mineralizados e 
mais fortes do que os de indivíduos sedentários de mesma idade e gênero. 
• Atrofia óssea 
Enquanto o osso hipertrofia, em resposta ao aumento de estímulo 
mecânico, ele apresenta a resposta oposta à diminuição de estímulo. Quando 
as forças habitualmente exercidas sobre o osso pelas contrações musculares, 
levantamento de peso ou forças de impacto são reduzidas, o tecido ósseo atrofia 
por remodelagem. 
 Quando ocorre a atrofia óssea, a quantidade de cálcio contida no osso 
diminui, assim como o peso e a resistência do osso. Perda de massa óssea 
causada por diminuição do estresse mecânico foi observada em pacientes 
acamados, idosos sedentários e astronautas. 
 
 
 
 
 
 
 
Astronauta na estação espacial se exercitam sobre esteiras 
especializadas enquanto são puxados para baixo por cintas 
• Osteoporose 
A osteoporose é encontrada na maioria dos indivíduos idosos, com início 
mais precoce em mulheres, e está se tornando cada vez mais prevalente com o 
aumento da idade média da população. 
A doença começa como uma osteopenia, redução da massa óssea sem 
a presença de fratura, mas frequentemente progride para a osteoporose, uma 
doença em que massa mineral e força ósseas são tão intensamente 
comprometidas que as atividades diárias podem causar dor óssea e fratura. 
• Prevenção e tratamento da osteoporose 
A osteoporose não é uma doença de início agudo nem um componente 
inevitável do envelhecimento, mas sim o resultado de uma vida de hábitos 
lesivos para o sistema esquelético. 
 A detecção precoce da baixa densidade mineral óssea é vantajosa, uma 
vez que, quando as fraturas osteoporóticas começam a ocorrer, já houve perda 
irreversível da estrutura trabecular. 
O fator mais importante para prevenir ou postergar o início da osteoporose 
é a otimização do pico de massa óssea durante a infância e a adolescência. Os 
pesquisadores propõem que o exercício de sustentação de carga é 
particularmente importante durante os anos pré-puberdade, porque a presença 
de altos níveis de hormônio do crescimento pode agir de forma sinérgica com o 
exercício para aumentar a densidade óssea. 
A atividade física de sustentação de carga é necessária para manter a 
integridade esquelética. 
• Lesões ósseas comuns 
Biomecânica das fraturas ósseas 
Uma fratura é a solução de continuidade de um osso. As fraturas são 
Fratura Solução de continuidade de um osso. classificadas como simples 
quando as extremidades do osso permanecem dentro dos tecidos ósseos 
circundantes, e compostas quando uma ou mais pontas ósseas projetam-se para 
fora da pele. Quando a taxa de sobrecarga é rápida, é mais provável que a fratura 
seja cominutiva, contendo múltiplos fragmentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Lesões epifisais 
As lesões epifisiais incluem lesões na lâmina epifisial cartilaginosa, na 
cartilagem articular e na apófise. As apófises são os locais de fixação dos 
tendões nos ossos, onde o formato ósseo é influenciado pelos estímulos de 
tensão a que esses locais são submetidos. As epífises dos ossos longos são 
chamadas de epífises de pressão, e as apófises são chamadas de epífises de 
tração, em referência ao tipo de estímulo fisiológico presente.