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Tecido Ósseo FUNÇÕES -Proteção: protege e aloja a medula óssea; protege os órgãos vitais; -Armazenamento Homeostase; -Alavancas: amplia as forças geradas na contração muscular; -Sustentação: apoio dos músculos esqueléticos; -Produção de células sanguíneas (medula óssea vermelha e amarela) MATRIZ Composição Matriz extracelular óssea: 60% inorgânica- fosfato de cálcio e hidróxido de cálcio que se combinam formando os cristais de hidroxiapatita, que se juntam com bicarbonato, citrato, magnésio, sódio, potássio. Garante dureza e resistência. 30% orgânica- composta por colágeno do tipo I, garantindo flexibilidade, proteoglicanos e glicoproteínas. ENDÓSTEO E PERIÓSTEO O periósteo é uma bainha de tecido conjuntivo resistente e a irrigação sanguínea associada a ela, que circunda a superfície do osso nas partes não cobertas por cartilagem articular. O endósteo é uma membrana delgada que reveste a cavidade medular. Contém uma única camada de células osteoprogenitoras e uma pequena quantidade de tecido conjuntivo. CÉLULAS Osteoprogenitoras: Células tronco indiferenciadas, originadas do mesênquima do tecido. Únicas que podem sofrer divisão celular. São encontradas ao longo da porção interna do perióstio, do endóstio e de alguns canais que compõem vasos sanguíneos. Osteócitos: Células ósseas maduras, as principais células no tecido ósseo mantêm seu metabolismo diário, como a troca de nutrientes e resíduos com o sangue. Ocupa lacunas, das quais partem canalículos. Os osteócitos estabelecem contato por junção comunicante, por onde passam moléculas, íons. A pequena quantidade de material extracelular presente no espaço entre os osteócitos (e seus prolongamentos) e a matriz óssea também constitui uma via de transporte de nutrientes e metabólitos entre os vasos sanguíneos e os osteócitos. Esses nutrientes passam por difusão do sangue para as células, e ocorre o transporte para os demais osteócitos. Osteoblastos: Sintetizam a parte orgânica da matriz óssea (colágeno tipo I, proteoglicanos, glicoproteínas). São responsáveis por iniciar a calcificação. Capazes de concentrar fosfato de cálcio, participando da mineralização da matriz. A matriz óssea recém-formada, adjacente aos osteoblastos ativos, e que ainda não está calcificada, recebe o nome de osteóide. São células enormes, polarizadas, derivadas das células osteoprogenitoras. Se desenvolvem sobre a influência da família de proteínas morfogênicas óssea (BMP) e TGF-β. Localizados na superfície óssea. Possuem enorme reticulo endoplasmático rugoso; produzem proteoglicanos que são empacotados em vesículas pelo aparelho de Golgi e liberados por exocitose. Osteoclastos: São células multinucleadas, até 50 monócitos. Tem origem na linhagem progenitora de monócito e desempenha papel de reabsorção óssea. Estão concentradas no endósteo. Localizam-se nas lacunas de Howship, depressões da matriz escavadas pela atividade dos osteoclastos. Possuem citoplasma com vacúolos, acidófilo. As vesículas que contém o ácido liberam na lacuna de Howship, o ácido amolece a matriz óssea e começa a degradá-la. São encontradas em osso cortical, nas superfícies das trabéculas de osso esponjoso, dentro dos canais haversianos. Os osteoclastos podem ser estimulados por moléculas como RANK e RANKL. RANK é uma proteína que se liga na membrana do osteoclasto e o RANKL é o ligante do RANK. São moléculas sinalizadoras que ativam ou despertam a degradação óssea. Também existem moléculas que inibem como a OPG, osteoprotegerina. Protege contra a degradação. -A degradação óssea: Ocorre a ligação da matriz óssea com o osteoclasto, gera um compartimento ácido, onde ocorrerá a reabsorção óssea. A borda enrugada aumenta a área de contato. O ácido apenas amolece a matriz óssea, e as enzimas como a metaloprotease de matriz conseguem fazer a degradação das proteínas. Os osteoclastos são uma espécie de lisossoma. Funções: remodelamento ósseo; modelagem; extensão dos espaços modulares. REVESTIMENTO DO TECIDO ÓSSEO Função de nutrição do tecido ósseo e fornecimento de novos osteoblastos, para crescimento e recuperação do osso. Periósteo: membrana de tecido conjuntivo denso, muito fibroso (fibras colágenas e fibroblastos), que reveste a superfície externa da diáfise (exceto nos locais onde os músculos se ligam aos ossos ou na superfície da cartilagem articular). As fibras de Sharpey são feixes de fibras de colágenas do periósteo que penetram no tecido ósseo e prendem firmemente o periósteo ao osso. O periósteo é divido em dois folhetos. O folheto mais externo é fibroso e ajuda a distribuir vasos e nervos. A camada mais interna é osteogênica, apresenta células osteoprogenitoras, que se multiplicam e se diferenciam em osteoblastos. Os vasos sanguíneos adentram o osso por meio do periósteo nos canais de Volkmann. Endósteo: camada de tecido conjuntivo, formado por células osteoprogenitoras que recobrem a parte interna do osso. Consiste em células osteoprogenitoras e fibras reticulares. Reveste cavidades do osso esponjoso, canal medular, canais de Havers e os de Volkmann. OSSO COMPACTO E OSSO ESPONJOSO São distintos pela quantidade relativa de material sólido e pelo número e tamanho de espaços contidos. O osso compacto ( denso ou cortical): é constituído por tecido conjuntivo, compacto, mineralizado, de baixa densidade. A porosidade é pequena. A diáfise é quase totalmente compacta. Tipo de tecido ósseo observado na superfície do osso, mas também alcança partes mais profundas do tecido ósseo. Oferece proteção e apoio e resiste às forças produzidas pelo peso e pelo movimento. A substância compacta é constituída de unidades estruturais repetidas denominadas ósteons, ou sistemas de Havers. Cada ósteon é formado por lamelas concêntricas ao redor de um canal osteônico. As lamelas concêntricas são lâminas circulares de matriz mineralizada de diâmetro crescente em torno de uma pequena rede de vasos sanguíneos e nervos do canal central. Essas subunidades tubuliformes de osso geralmente formam uma série de cilindros paralelos que, nos ossos longos, tendem a ser paralelos ao eixo longitudinal do osso. Lacunas: pequenos espaços entre as lamelas que contêm osteócitos. A partir das lacunas há diminutos canalículos preenchidos por líquido extracelular. Os canalículos conectam as lacunas entre si e aos canais centrais. Os vasos sanguíneos e nervos do periósteo penetram na substância compacta através dos canais interosteônicos transversais ( canais de Volkmann ou perfurantes). Os vasos e nervos dos canais interosteônicos se conectam aos da cavidade medular, do periósteo e dos canais centrais. As lamelas circunferenciais, se desenvolvem durante a formação óssea inicial, estão diretamente sob o periósteo e estão conectadas ao periósteo pelas fibras de Sharpey. O osso esponjoso (trabecular) é constituído por tecido conjuntivo mineralizado, menos compacto, possui alta porosidade. Encontrado nos ossos longos, nas vértebras, na calota craniana. As trabéculas ósseas, placas ósseas ramificadas, auxiliam na diminuição do peso dos ossos. Está sempre localizada no interior do osso, protegida por uma cobertura de substância compacta. Consiste em lamelas que estão dispostas em um padrão irregular de colunas delgadas denominadas trabéculas. Entre as trabéculas há espaços que são preenchidos por medula óssea vermelha em ossos que produzem eritrócitos e por medula óssea amarela em outros ossos. Cada trabécula é formada por lamelas concêntricas, osteócitos situados nas lacunas e canalículos. OSSO LONGO Nos ossos longos, as extremidades ou epífises são formadas por osso esponjoso com uma delgada camada superficial compacta. A diáfise (parte cilíndrica) é quase totalmentecompacta, com pequena quantidade de osso esponjoso na sua parte profunda, delimitando o canal medular. As epífises são as extremidades proximal e distal do osso. As metáfises são as regiões situadas entre a diáfise e as epífises. Em um osso em crescimento, cada metáfise contêm uma lâmina epifisal, uma camada de cartilagem hialina que possibilita o crescimento longitudinal da diáfise. Quando o crescimento ósseo longitudinal cessa, entre os 14 e os 24 anos de idade, a cartilagem na lâmina epifisal é substituída por osso e a estrutura óssea resultante é conhecida como linha epifisal. A medula óssea amarela compreende o interior do osso longo. A medula óssea vermelha constitui a maior parte do revestimento interno dos ossos quando crianças. O osso compacto também é chamado de lamelar. A orientação das fibras de colágeno na lamela forma o sistema ósteon, unidade funcional do osso compacto. No centro há um vaso sanguíneo e em volta a orientação das lamelas. A lamelas intersticiais separam um ósteon do outro. A camada mais externa deste ósteon é a linha cimentícia. As lamelas circunferenciais externas estão conectadas ao periósteo. A lamela circunferencial interna em contado com o osso esponjoso. Os vasos sanguíneos podem ter uma orientação vertical (canal longitudinal de Havers) ou horizontal (canal oblíquo ou transversal de Volkmann). O osso esponjoso possui trabéculas, não possui um canal central. Células também são organizadas em lamelas, porém a organização não é similar. Não possui organização circular. HISTOGÊNESE DO TECIDO ÓSSEO Imaturo (primário): primeiro a se formar no período fetal. É temporário e substituído por tecido secundário. No adulto: próximo às suturas dos ossos do crânio, alvéolos dentários e pontos de inserção de tendões. Fibras colágenas desorganizadas; Menor quantidade de minerais; Maior quantidade de osteócitos. Maduro (secundário ou lamelar):Geralmente encontrado no adulto; Possui fibras organizadas em lamelas que ficam paralelas umas às outras ou se dispõem em camadas concêntricas em torno de canais com vasos, formando os sistemas de Harvers ou ósteon. O canal de Havers nos ossos longos tende a ser paralelo ao eixo longitudinal do osso. Nesse canal passam vasos sanguíneos e células nervosas. Os vasos sanguíneos e nervos do periósteo penetram no osso compacto através dos canais de Volkmann. Os vasos e nervos dos canais perfurantes se conectam àqueles da cavidade medular, do periósteo e dos canais centrais. Estes sistemas têm um vaso no eixo do canal de Havers, com lamelas concêntricas e fibras à volta. Os canais comunicam-se entre si, com a cavidade medular e com a superfície externa de osso por meio de canais transversos ou oblíquos, que são os canais de Volkmann, que se distinguem dos de Havers por não apresentarem lamelas ósseas concêntricas. Os sistemas circunferenciais interno e externo são constituídos por lamelas ósseas paralelas entre si, formando duas faixas: uma situada na parte interna do osso, em volta do canal medular, e a outra na parte mais externa, próximo ao periósteo. O sistema circunferencial externo é mais desenvolvido que o interno. HISTOGÊNESE DO TECIDO ÓSSEO As partes do tecido esquelético começam a se formar durante as primeiras semanas do desenvolvimento pré-natal. O tecido ósseo se forma substituindo o tecido conjuntivo e pode ocorrer de duas maneiras. Podem ser intramembranosos, quando se originam das camadas semelhantes a folhetos de tecido conjuntivo ou podem ser de origem endocondral, quando iniciam- se de massa de cartilagem e posteriormente são substituídos por tecido ósseo. OSSIFICAÇÃO INTRAMEMBRANOSA -Ocorre no interior de membranas de tecido conjuntivo. -O osso se forma diretamente dentro do mesênquima condensado -Os ossos planos do crânio, a maioria dos ossos da face, a mandíbula, e a parte medial da clavícula se formam dessa maneira. -Contribui para o crescimento dos ossos curtos e crescimento em espessura dos ossos longos. -As áreas moles que ajudam o crânio fetal a atravessar o canal de parto enrijecem posteriormente à medida que ocorre ossificação intramembranosa. 1. Desenvolvimento do centro de ossificação: no local do futuro desenvolvimento do osso, mensagens químicas específicas causam a aglomeração e diferenciação das células mesenquimais, primeiro em células osteogênicas e depois em osteoblastos. O local dessa aglomeração é o centro de ossificação. Os osteoblastos secretam a matriz extracelular orgânica do osso até que sejam circundados por ela. 2. Calcificação: em seguida, a matriz extracelular cessa formando osteócitos que estão situados em lacunas e possuem canalículos. Ocorre a deposição de cálcio e outros sais minerais e a matriz extracelular endurece ou se calcifica. 3. Formação de trabéculas: a matriz extracelular se transforma em trabéculas que se fundem umas com as outras e formam a substância esponjosa em torno da rede de vasos sanguíneos no tecido. O tecido conjuntivo associado aos vasos sanguíneos nas trabéculas se diferencia em medula óssea vermelha. 4. Desenvolvimento do periósteo: Ao mesmo tempo que ocorre a formação das trabéculas, o mesênquima na periferia do osso se condensa e transforma em periósteo. Por fim, uma delgada camada de substância compacta substitui as camadas superficiais da substância esponjosa, que continua no centro. Grande parte do osso recém formado é remodelada quando o osso é transformado no tamanho e formato adultos. 1. O tecido conjuntivo deve ser bem vascularizado; 2. A formação óssea não é precedida pela formação de cartilagem 3. Agregado de células mesenquimais começam a se diferenciar em osteoblastos conseguem secretar o osteóide e mais tarde forma sítios de calcificação. OSSIFICAÇÃO ENDOCONDRAL - A maioria dos ossos do corpo é formada por ossificação endocondral. Mas esse processo é bem mais observado nos ossos longos. 1.Desenvolvimento do modelo cartilaginoso: No local de formação do osso, sinais químicos específicos causam a aglomeração das células mesenquimais no formato geral do futuro osso, e em seguida, sua transformação em condroblastos. Os condroblastos secretam matriz extracelular cartilaginosa, produzindo um modelo cartilaginoso (futura diáfise) constituído de cartilagem hialina. Ao redor do modelo cartilaginoso surge um revestimento mesenquimal denominado pericôndrio. 2. Crescimento do modelo cartilaginoso: Alojados na matriz extracelular os condroblastos são denominados condrócitos. O modelo cartilaginoso cresce em comprimento por divisão celular contínua dos condrócitos, acompanhada por secreção adicional da matriz extracelular cartilaginosa. Esse tipo de crescimento, denominado crescimento intersticial (endógeno) causa aumento do comprimento. Já o comprimento da cartilagem em espessura ocorre principalmente por deposição de material de matriz extracelular na superfície da cartilagem do modelo por novos condroblastos que surgem a partir do pericôndrio em um processo conhecido como crescimento aposicional (exógeno), que significa crescimento da superfície externa. À medida que o modelo cartilaginoso cresce, ocorre hipertrofia (aumento de tamanho) dos condrócitos na região média, e a matriz extracelular cartilaginosa circundante começa a se calcificar. Outros condrócitos dentro da cartilagem em calcificação morrem, porque os nutrientes não conseguem se difundir mais com rapidez suficiente através da matriz extracelular. À proporção que esses condrócitos morrem, os espaços deixados para trás pelos condrócitos mortos se fundem em pequenas cavidades denominadas lacunas. 3.Desenvolvimento do centro de ossificação primária: a ossificação primária prossegue da superfície externa do osso para dentro. Uma artéria nutrícia penetrano pericôndrio e no modelo cartilaginoso em calcificação através do forame nutrício na região média do modelo cartilaginoso, estimulando a diferenciação de células osteogênicas no pericôndrio em osteoblastos. Quando começa a formar osso, o pericôndrio é conhecido como periósteo. Perto da porção média, capilares periosteais crescem para o interior da cartilagem calcificada em decomposição, induzindo o crescimento de um centro de ossificação primária, uma região na qual tecido ósseo substituirá a maior parte da cartilagem. Em seguida, os osteoblastos começam a depositar a matriz extracelular óssea sobre os remanescentes da cartilagem calcificada formando trabéculas de substância esponjosa. A ossificação primária se dispersa a partir desse local central em direção às duas extremidades do modelo cartilaginoso. 4.Desenvolvimento da cavidade medular: conforme o centro de ossificação primária cresce em direção às extremidades do osso, os osteoclastos decompõem algumas trabéculas da substância esponjosa recém- formadas.Essa atividade produz uma cavidade, a cavidade medular, na diáfise. Por fim, a maior parte da parede da diáfise é substituída por substância compacta. 5.Desenvolvimento dos centros de ossificação secundária: quando ramos da artéria epifisária entram nas epífises, surgem os centros de ossificação secundária, geralmente perto do nascimento. A formação óssea é semelhante à que ocorre nos centros de ossificação primária. Entretanto, nos centros de ossificação secundária a substância esponjosa permanece no interior das epífises (não há formação de cavidades medulares). 6. Formação da cartilagem articular e da lâmina epifisal (placa de crescimento): a cartilagem hialina que recobre as epífises se torna a cartilagem articular. Antes da idade adulta, a cartilagem hialina permanece entre a diáfise e a epífise como a lâmina epifisal (placa de crescimento), a região responsável pelo crescimento longitudinal dos ossos longos. CRESCIMENTO ÓSSEO O crescimento de um osso longo abrange o crescimento intersticial da cartilagem no lado epifisário da lâmina epifisal e a substituição da cartilagem por osso mediante ossificação endocondral no lado diafisário da lâmina epifisal. Enquanto o osso cresce, os condrócitos proliferam no lado epifisário da lâmina. Novos condrócitos substituem os antigos, que são destruídos por calcificação. Assim, a cartilagem é substituída por osso no lado diafisário da lâmina. Desse modo, a espessura da lâmina epifisal se mantém relativamente constante, mas o osso no lado diafisário aumenta de comprimento. O disco epifisário/cartilagem de conjugação é formado por cartilagem hialina, que tem vária zonas: Zoa de cartilagem propriamente dita/zona de repouso– onde existe cartilagem hialina sem qualquer alteração morfológica. Zoa de cartilagem seriada ou de proliferação – os codrócitos se dividem rapidamente e formam fileiras paralelas de células achatadas e empilhadas no eixo longitudinal do osso. Zona de cartilagem hipertrófica – cavidades dos condrócitos aumentam de tamanho e morte dos condrócitos por apoptose. Zona cartilagem calcificada – nessa zona ocorre a mineralização da matriz cartilaginosa e termina a apoptose dos condrócitos Zona de ossificação – esta é a zona em que aparece o tecido ósseo. Capilares sanguíneos e células osteoprogenitoras originadas do periósteo invadem as cavidades deixadas pelos condrócitos mortos. As células osteoprogenitoras se diferenciam em osteoblastos, que formam uma camada contínua sobre os restos da matriz cartilaginosa, os osteoblastos depositam a matriz óssea. O desenvolvimento ósseo está relacionado à estímulos. Nesse sentido, a vitamina D é importante para absorção adequada do cálcio. O paratormônio é importante na fixação do cálcio nos ossos. O hormônio do crescimento atua na divisão das células da cartilagem nas placas epifisárias. Alguns hormônios sexuais fazem o mesmo. O exercício físico, a contração muscular estresse no tecido ósseo estimulando a sua formação. O exercício físico também provoca um efeito elétrico nos ossos, estimula a formação de matriz óssea. A falta de metaloproteases de matriz podem causar defeitos, osteogênese imperfeita. CRESCIMENTO ÓSSEO EM DIÂMETRO Os osteoblastos da camada osteogênica do periósteo adicionam tecido ósseo em lamelas circunferenciais na face externa da diáfise, à medida que os osteoclastos no endósteo removem osso da superfície interna da parede da diáfise. REMODELAMENTO ÓSSEO Esse processo inclui a reabsorção óssea, a remoção de sais minerais e fibras colágenas dos ossos pelos osteoclastos, bem como a deposição de osso, o acréscimo de minerais e fibras colágenas ao osso por osteoblastos. A reabsorção resulta na decomposição da matriz extracelular óssea e a deposição óssea resulta em sua formação. COMPACTO 1. Ativação: precursores de osteoclastos são recrutados para o canal de Havers e se diferenciam em osteoclastos. 2. Reabsorção: osteoclastos adicionais precursores são recrutados para que reabsorção lamelar progrida. 3. Reversão: osteoblastos revertem a reabsorção organizando uma camada dentro da cavidade de reabsorção e começam a secretar o osteóide. 4. Formação: os osteoblastos continuam depositando matriz óssea para baixo do osso e ficam presos dentro da matriz óssea mineralizada e tornam-se osteócitos. ESPONJOSO Trabéculas de osso esponjoso cobertas com endósteo. Reabsorção da matriz óssea pelos osteoclastos. Deposição de osso novo pelos osteoblastos. FRATURAS Ruptura completa ou incompleta da continuidade de um osso, sempre acompanhada por lesão de tecidos simples. Fratura por estresse: série de fissuras ósseas microscópicas que se formam sem indícios de lesão de outros tecidos. Fratura em galho verde: incompleta, ocorre na superfície convexa do osso. Fratura fissurada: incompleta; quebra longitudinal. Fratura cominuitiva: completa, fragmenta o osso. Fratura transversal: completa, ocorre em ângulo reto com o eixo do osso. Fatura oblíqua: completa; ocorre em um ângulo diferente de 90 graus. Fatura espiral: completa, causada pela torção excessiva de um osso. Impactada: ocorre por impacto. Aberta: há perfuração da pele. Fechada: não há perfuração da pele. Para que ocorra o reparo ósseo de uma fratura, esse osso deve ser aproximado. Ocorre uma inflamação e a proliferação de células osteoprogenitoras. Os osteoclastos fazem a limpeza do osso morto. Fase inflamatória ou hematoma: osteócitos e células da medula óssea sofrem morte celular e material necrótico é observado em zona de fratura imediata. Fase reparativa: formação do calo macio. As células derivadas do periósteo e endósteo iniciam o reparo da fratura. Fase reparativa: formação de calo duro. Osteoblastos, derivados de células osteoprogenitoras, são ativados. Fase de remodelamento: Os osteoclastos reabsorvem trabéculas excessivas e mal posicionadas e novo osso é depositado pelos osteoblastos para construir osso compacto ao longo das linhas de tensão. Nos locais de fratura óssea, ocorre hemorragia, pela lesão dos vasos sanguíneos, destruição da matriz e morte das células ósseas. Para que o reparo se inicie, o coágulo sanguíneo deve ser removido pelos macrófagos. Dá-se a proliferação do periósteo (que está por fora do osso) e do endósteo (que reveste a cavidade óssea), formando-se o osso primário, surge tecido imaturo tanto por ossificação intramembranosa como por ossificação endocondral. Seguidamente o osso primário forma um calo ósseo, que poderá ou não ser substituído por cartilagem hialina, depois forma-se o osso secundário e há reabsorção de todo resto para o osso ficar com a forma habitual. A consolidação de uma fratura óssea compreende as seguintes fases: 1.Fase reativa: ruptura devasos sanguíneos que cruzam a linha de fratura. Conforme o sangue extravasa das extremidades rotas dos vasos, forma massa (geralmente coagulada) ao redor do local da fratura. Esse coágulo, denominado hematoma por fratura, surge 6 a 8 h após a lesão. Como a circulação do sangue cessa no local em que se forma o hematoma por fratura, as células adjacentes morrem. A tumefação e a inflamação ocorrem em resposta às células ósseas mortas, produzindo mais restos celulares. Os fagócitos (neutrófilos e macrófagos) e osteoclastos começa a remover o tecido morto ou danificado dentro do hematoma pela fratura e também ao seu redor. Esse estágio pode durar várias semanas. 2. Fase reparadora: ocorre a formação de um calo fibrocartilaginoso e um calo ósseo. Vasos sanguíneos proliferam no interior do hematoma e fagócitos começam a limpar células ósseas mortas. Fibroblastos do periósteo invadem o local da fratura e produzem fibras colágenas. Além disso, as células do periósteo se transformam em condroblastos e começam a produzir fibrocartilagem nessa região. Esses eventos levam ao desenvolvimento de um calo fibrocartilaginoso, massa de tecido de reparo formada por fibras colágenas e cartilagem que une as extremidades fraturadas do osso. A formação do calo fibrocartilaginoso leva cerca de três semanas. Em áreas mais próximas de tecido ósseo saudável bem vascularizado, as células osteogênicas se transformam em osteoblastos que começam a produzir trabéculas de substância esponjosa. As trabéculas unem partes vivas e mortas dos fragmentos do osso original. Com o tempo, a fibrocartilagem é convertida em substância esponjosa, e o calo é denominado calo ósseo (duro). O estágio de calo ósseo dura cerca de três a quatro meses. 3.Fase de remodelação óssea: as partes mortas dos fragmentos originais do osso fraturado são reabsorvidas gradualmente por osteoclastos. A substância compacta substitui a substância esponjosa em torno da periferia da fratura. Às vezes o processo de consolidação é tão completo que a linha de fratura é imperceptível, mesmo em radiografia. Contudo, uma área espessa na superfície do osso permanece como sinal de uma fratura consolidada. EXERCÍCIO E TECIDO ÓSSEO Quando submetido à tensão, o tecido ósseo se torna mais forte pelo aumento da deposição de sais minerais e da produção de fibras de colágeno pelos osteoblastos. Sem a tensão mecânica, o osso não se remodela normalmente porque a reabsorção óssea ocorre de maneira mais rápida que a formação óssea. Pesquisas mostram que tensões intermitentes de alto impacto influenciam mais fortemente a deposição óssea do que tensões constantes de baixo impacto. Os principais estresses mecânicos aplicados ao osso são aqueles que resultam da contração dos músculos esqueléticos e da gravidade. Se uma pessoa se encontra acamada ou engessada em decorrência de uma fratura óssea, a resistência do osso não submetido à tensão diminui devido à perda de minerais ósseos e à redução da quantidade de fibras de colágeno. Astronautas submetidos à microgravidade do espaço também perdem massa óssea. ENVELHECIMENTO E TECIDO ÓSSEO Em adultos jovens, as taxas de deposição e reabsorção óssea são mais ou menos as mesmas. Com o declínio do nível dos hormônios sexuais na meia- idade, especialmente depois da menopausa, ocorre diminuição da massa óssea porque a reabsorção óssea realizada pelos osteoclastos ultrapassa a deposição óssea feita pelos osteoblastos. Na velhice, a perda óssea por reabsorção ocorre mais rápido do que o ganho. Uma vez que os ossos das mulheres geralmente são menores e menos compactos do que os dos homens, a perda de massa óssea nos idosos tipicamente exerce um efeito adverso maior sobre as mulheres. Esses fatores contribuem para a incidência mais elevada de osteoporose em mulheres. O envelhecimento exerce dois grandes efeitos sobre o tecido ósseo: perda de massa óssea e fragilidade. A perda de massa óssea resulta da desmineralização, que consiste na perda de cálcio e outros minerais da matriz óssea extracelular. Essa perda normalmente começa depois dos 30 anos nas mulheres, acelera bastante por volta dos 45 anos com a diminuição dos níveis de estrogênio e persiste, com cerca de 30% do cálcio dos ossos perdidos por volta dos 70 anos. Uma vez iniciada a perda óssea na mulher, cerca de 8% da massa óssea é perdida a cada 10 anos. Nos homens, em geral, a perda de cálcio não começa antes dos 60 anos de idade e cerca de 3% de massa óssea é perdida a cada 10 anos. A perda de cálcio dos ossos é um dos problemas na osteoporose. O segundo grande efeito do envelhecimento sobre o sistema esquelético, a fragilidade, decorre de uma taxa mais baixa da síntese de proteína. Lembre-se de que a parte orgânica da matriz extracelular óssea, sobretudo as fibras de colágeno, confere ao osso sua resistência à tração. A perda da resistência à tração faz com que os ossos se tornem muito frágeis e suscetíveis à fratura. HORMÔNIOS Secretados pelos ovários nas mulheres (estrogênios) e pelos testículos nos homens (testosterona); estimulam osteoblastos e promovem o “estirão do crescimento” que ocorre durante a adolescência; interrompem o crescimento ósseo nas lâminas epifisiais entre os 18 e 21 anos, finalizando o crescimento em comprimento do osso; contribuem para a remodelação óssea durante a idade adulta, retardando a reabsorção óssea pelos osteoclastos e promovendo a deposição óssea pelos osteoblastos. EXERCÍCIOS FÍSICOS As atividades com sustentação de peso estimulam os osteoblastos e, consequentemente, ajudam a formar ossos mais fortes e mais espessos, além de retardar a perda de massa óssea que ocorre com o envelhecimento. ENVELHECIMENTO Com a queda do nível dos hormônios sexuais durante a meia-idade e a velhice, especialmente depois da menopausa, a reabsorção óssea pelos osteoclastos ultrapassa a deposição óssea realizada pelos osteoblastos, reduzindo a massa óssea e aumentando o risco de osteoporose. OSTEOPOROSE O problema básico está na reabsorção óssea (degeneração) maior que a deposição óssea (formação). Isso se deve sobretudo à depleção de cálcio do corpo – mais cálcio é perdido na urina, fezes e suor do que é absorvido da alimentação. A osteoporose afeta principalmente pessoas idosas e de meia-idade, sendo 80% delas mulheres. As mulheres mais velhas sofrem de osteoporose com mais frequência que os homens por dois motivos: (1) os ossos das mulheres são menos compactos que os dos homens e (2) a produção de estrogênios nas mulheres cai de maneira dramática na menopausa, enquanto a produção do principal androgênio, testosterona, nos homens mais velhos diminui de maneira gradativa e apenas discretamente. Os estrogênios e a testosterona estimulam a atividade dos osteoblastos e a síntese de matriz óssea. Além do sexo, fatores de risco para o desenvolvimento de osteoporose incluem história familiar da doença, ascendência asiática e europeia, estrutura corporal pequena e magra, sedentarismo, tabagismo, dieta pobre em cálcio e vitamina D, consumo de mais de duas doses de etanol por dia e uso de determinados medicamentos. QUESTÕES 1.Taryn está no ensino médio e se submetendo a um regime muito rigoroso de corrida por várias horas diárias a fim de se classificar para o encontro colegial de atletismo. Ultimamente, ela tem sentido muita dor na perna direita, o que está interferindo nos seus exercícios. A perna direita de Taryn foi examinada por um médico que não percebeu qualquer evidência externa de lesão e solicitou uma cintigrafia óssea. De que problema o médico suspeita? Em decorrência da atividade extenuante e repetitiva, Taryn provavelmente desenvolveu uma fratura por estresse de sua tíbia direita. As fraturas por estresse são decorrentes do estresse repetidosobre um osso, que provoca rupturas microscópicas no osso sem evidências de lesão em outros tecidos. Uma radiografia não revelaria uma fratura por estresse, mas uma cintigrafia óssea sim. Assim, a cintigrafia óssea confirmaria ou descartaria o diagnóstico do médico. 2.Enquanto jogava basquete aos 9 anos de idade, Marcus caiu e quebrou o braço esquerdo. O braço foi engessado e a consolidação óssea pareceu normal. Marcus, quando adulto, percebeu que seu braço direito parecia mais longo que o esquerdo. Ele mediu os dois braços e estava certo – seu braço direito é mais longo! Como você explicaria a Marcus o que aconteceu? Quando Marcus fraturou seu braço na infância, ele lesionou a lâmina epifisial (de crescimento). Os danos à cartilagem na lâmina epifisial resultaram em fechamento prematuro da mesma, o que interferiu no crescimento longitudinal do úmero. 3.Enquanto estão no espaço, os astronautas praticam exercícios como parte da rotina diária, e, ainda assim, apresentam redução da densidade óssea depois de longas estadias no espaço. Por que isso acontece? O exercício causa estresse mecânico sobre os ossos, mas como a gravidade é nula no espaço, não há força da gravidade atuando sobre os ossos. A falta do estresse da gravidade resulta em desmineralização e fraqueza ósseas 6.1O periósteo é essencial para o crescimento da espessura óssea e para o reparo e nutrição dos ossos; também serve de ponto de fixação para ligamentos e tendões. 6.2A reabsorção óssea é necessária para o desenvolvimento, a manutenção e o reparo ósseos. 6.3Os canais centrais (de Havers) são a principal irrigação sanguínea para os osteócitos de um ósteon (sistema de Havers), logo seu bloqueio ocasiona a morte dos osteócitos. 6.4Artérias periosteais penetram no tecido ósseo através dos canais perfurantes (de Volkmann). 6.5Os ossos planos do crânio, a maioria dos ossos faciais, a mandíbula e a parte medial da clavícula se desenvolvem por ossificação intramembranosa. 6.6Os centros de ossificação secundários se desenvolvem nas regiões do modelo cartilaginoso que origina as epífises. 6.7O crescimento em comprimento da diáfise é causado por divisões celulares na zona de cartilagem em proliferação e substituição da zona de cartilagem calcificada por osso (nova diáfise). 6.8A cavidade medular aumenta por atividade dos osteoclastos no endósteo. 6.9 A consolidação de fraturas ósseas pode levar meses porque a deposição de cálcio e fósforo é um processo lento e as células ósseas geralmente crescem e se reproduzem lentamente. 6.10 Contratilidade cardíaca, respiração, funcionamento das células nervosas, funcionamento enzimático e coagulação sanguínea dependem de níveis adequados de cálcio. 6.11 Um fármaco que inibe a atividade dos osteoclastos poderia diminuir os efeitos da osteoporose, uma vez que são os osteoclastos os responsáveis pela reabsorção óssea.
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