Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ANATOMOFISIOLOGIA APLICADA João Armando Brancher Walquiria Aparecida Garcia Zonta *Todos os gráficos, tabelas e esquemas são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência. Imagens de capa: © Tefi // Shutterstock; © Stihii // Shutterstock; e © BlueRingMedia // Shutterstock. Informamos que é de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido pela Lei n.º 9.610/98 e punido pelo artigo 184 do Código Penal. Copyright Universidade Positivo 2016 Rua Prof. Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300 – Campo Comprido Curitiba-PR – CEP 81280-330 Superintendente Reitor Pró-Reitor Acadêmico Coordenador Geral de EAD Coordenadora Editorial Autoria Supervisão Editorial Parecer Técnico Validação Institucional Layout de Capa Prof. Paulo Arns da Cunha Prof. José Pio Martins Prof. Carlos Longo Prof. Renato Dutra Profa. Manoela Pierina Tagliaferro Prof. João Armando Brancher Profa. Walquiria Aparecida Garcia Zonta Aline Scaliante Coelho Altair Argentino Pereira Junior Francine Fabiana Ozaki e Regiane Rosa Valdir de Oliveira FabriCO KOL Soluções em Gestão do Conhecimento Ltda EPP Análise de Qualidade, Edição de Texto, Design Instrucional, Edição de Arte, Diagramação, Imagem de Capa, Design Gráfico e Revisão Ícones Afirmação Contexto Biografia Conceito Esclarecimento Dica Assista Curiosidade Exemplo Sumário Apresentação .................................................................................................................... 9 Os autores ........................................................................................................................10 Capítulo 1 Corpo humano em equilíbrio .......................................................................................... 13 1.1 Organização estrutural do corpo humano ................................................................ 13 1.1.1 Células .....................................................................................................................................................................14 1.1.2 Tecidos ................................................................................................................................................................... 16 1.1.3 Órgãos .....................................................................................................................................................................17 1.1.4 Sistemas ..................................................................................................................................................................18 1.2 A linguagem da anatomia ........................................................................................18 1.2.1 Posição anatômica ..................................................................................................................................................19 1.2.2 Planos e secções .....................................................................................................................................................19 1.2.3 Termos de direção e posição ................................................................................................................................. 20 1.2.4 Cavidades do corpo ............................................................................................................................................... 22 1.3 Homeostase: palavra-chave da fisiologia..................................................................25 1.3.1 Definição ................................................................................................................................................................ 25 1.3.2 Importância ........................................................................................................................................................... 25 1.3.3 Mecanismos de controle ....................................................................................................................................... 26 1.3.4 Desequilíbrio homeostático .................................................................................................................................. 26 1.4 Nutrição e metabolismo ............................................................................................27 1.4.1 Componentes inorgânicos ..................................................................................................................................... 27 1.4.2 Componentes orgânicos ........................................................................................................................................ 28 1.4.3 Mecanismos celulares de transporte ..................................................................................................................... 28 1.4.4 Produção de energia ............................................................................................................................................. 30 Referências ......................................................................................................................31 Capítulo 2 Sustentação e movimento do corpo ...............................................................................33 2.1 Sistema esquelético ..................................................................................................33 2.1.1 Fisiologia do tecido ósseo ...................................................................................................................................... 33 2.1.2 Classificação dos ossos .......................................................................................................................................... 34 2.1.3 Esqueleto axial ....................................................................................................................................................... 37 2.1.4 Esqueleto apendicular ............................................................................................................................................ 39 2.2 Sistema articular ........................................................................................................42 2.2.1 Articulações fibrosas .............................................................................................................................................. 43 2.2.2 Articulações cartilaginosas .................................................................................................................................... 45 2.2.3 Articulações sinoviais ............................................................................................................................................ 46 2.2.4 Movimentos articulares ......................................................................................................................................... 47 2.3 Sistema muscular ......................................................................................................48 2.3.1 Organização estrutural dos músculos esqueléticos .............................................................................................. 49 2.3.2 Músculos da cabeça e pescoço ............................................................................................................................. 50 2.3.3 Músculos do tronco e membros ............................................................................................................................51 2.3.4 Fisiologia da contração e relaxamento muscular .................................................................................................. 53 2.4 Estruturas associadas ................................................................................................55 2.4.1 Elementos acessórios das articulações sinoviais ....................................................................................................55 2.4.2 Tendões e ligamentos............................................................................................................................................ 56 2.4.3 Aponeuroses .......................................................................................................................................................... 56 2.4.4 Fáscias .................................................................................................................................................................... 56 Referências ......................................................................................................................58 Capítulo 3 Nutrição de células e tecidos – circulação sanguínea .....................................................59 3.1 Sangue .......................................................................................................................59 3.1.1 Funções do sangue ................................................................................................................................................. 59 3.1.2 Plasma e elementos figurados ............................................................................................................................... 60 3.1.3 Séries branca e vermelha ....................................................................................................................................... 62 3.1.4 Hemostasia ............................................................................................................................................................ 63 3.2 A bomba cardíaca e vasos da base ...........................................................................64 3.2.1 Morfologia externa do coração ............................................................................................................................. 64 3.2.2 Câmaras cardíacas ................................................................................................................................................. 68 3.2.3 Valvas cardíacas e importância fisiológica ............................................................................................................ 69 3.2.4 Vasos da base cardíaca .......................................................................................................................................... 70 3.3 Atividade intrínseca do coração ................................................................................70 3.3.1 Marcapasso cardíaco.............................................................................................................................................. 72 3.3.2 Atividade elétrica do músculo cardíaco ................................................................................................................ 72 3.3.3 Controle neural do coração ................................................................................................................................... 73 3.4 Rotas circulatórias ......................................................................................................73 3.4.1 Aorta e principais ramos ........................................................................................................................................ 77 3.4.2 Retorno venoso ..................................................................................................................................................... 80 3.4.3 Pressão arterial ...................................................................................................................................................... 82 3.4.4 Perfusão sanguínea ............................................................................................................................................... 83 Referências .....................................................................................................................84 Capítulo 4 Hematose e oxigenação de células e tecidos ..................................................................85 4.1 Vias aéreas .................................................................................................................85 4.1.1 Vias aéreas condutoras ........................................................................................................................................... 86 4.1.2 Vias aéreas respiratórias ......................................................................................................................................... 91 4.1.3 Funções das vias aéreas ......................................................................................................................................... 91 4.1.4 Produção de voz ..................................................................................................................................................... 93 4.2 Respiração pulmonar.................................................................................................94 4.2.1 Mecânica da ventilação pulmonar ........................................................................................................................ 94 4.2.2 Hilo, raiz e lobos pulmonares ................................................................................................................................ 95 4.2.3 Segmentação dos brônquios ................................................................................................................................ 97 4.2.4 Hematose .............................................................................................................................................................. 99 4.3 Respiração tecidual ..................................................................................................100 4.3.1 Transporte de oxigênio para os tecidos ............................................................................................................... 100 4.3.2 Absorção de oxigênio pelas células ......................................................................................................................101 4.3.3 Difusão de dióxido de carbono para o líquido extracelular .................................................................................101 4.3.4 Transporte de dióxido de carbono para os pulmões ............................................................................................101 4.4 Regulação da respiração ..........................................................................................102 4.4.1 Centro respiratório ................................................................................................................................................102 4.4.2 Influências sobre o centro respiratório .................................................................................................................102 4.4.3 Controle dos músculos inspiratórios e expiratórios ............................................................................................. 104 4.4.4 Doença pulmonar obstrutiva crônica .................................................................................................................. 104 Referências ....................................................................................................................106 Este livro foi desenvolvido com a intenção de tornar o estudo da Anatomofisiologia mais simples. Desse modo, os vários sistemas do que formam o corpo humano serão apresentados como se você estivesse assistindo a uma aula, e a linguagem utilizada fará com que você associe e integre conhecimentos e, principalmente, pense sobre o assun- to. Aproveite a leitura! Apresentação Aos estudantes, estímulo maior para a busca contínua pelo aprendizado por parte de nós, professores. Os autores O Professor João Armando Brancher é Doutor em Ciências da Saúde pela PUC/PR, Mestre em Bioquímica pela UFPR e Graduado em Odontologia pelaPUC/PR. Atua como professor universitário desde 2001. Currículo Lattes: <lattes.cnpq.br/5460397708527612> A Deus porque Dele, por Ele e para Ele são todas as coisas na minha vida, e a minha família, que é o maior presente que Ele me concedeu. A Professora Walquiria Aparecida Garcia Zonta é Mestre em Engenharia de Produção pela UFSC com ênfase em Gestão do Conhecimento e Especialista em Fisioterapia Cardiorrespiratória pela UTP. Graduada em Fisioterapia pela UTP, atua como professora de Anatomia, Neuroanatomia e Anatomofisiologia em cursos de gra- duação desde 1986 e em cursos de pós-graduação desde 2000. Currículo Lattes: <lattes.cnpq.br/4511820754523704> 1 Corpo humano em equilíbrio O corpo humano é uma máquina excepcional e é ele que possibilita que nos expressemos, movimentemos, emocionemos, sintamos medo e tomemos atitudes frente a esse sentimento. Isso porque milhões de unidades de células conseguem, juntas, formar tecidos, órgãos e sistemas altamente especializados que funcionam harmonicamente em um ambiente altamente equilibrado. O equilíbrio corpóreo é indispensável para a manutenção de uma vida saudável. Ao envelhecer ou em caso de doenças, nosso corpo perde a capacidade de mantê-lo, então, o que devemos fazer para ter uma vida longa e produtiva? Com a leitura deste material, entenderemos como o corpo humano é organizado estruturalmente e como tais estru- turas desempenham suas funções e colaboram para a manutenção desse equilíbrio. Enquanto estrutura é a palavra-chave da Anatomia, equilíbrio ou homeostasia é a palavra-chave da Fisiologia. 1.1 Organização estrutural do corpo humano A Anatomia é o estudo das estruturas que compõem o corpo humano. Depen- dendo da dimensão das estruturas que são estudadas, a anatomia pode ser considerada microscópica ou macroscópica. A anatomia microscópica depende da utilização de instrumentos para ampliação, como o microscópio: essa é a maneira de estudar células e tecidos. A anatomia macroscópica não depende de equipamentos para ampliação, pois compreende o estudo de estruturas que podem ser observadas a olho nu. O termo anatomia deriva da palavra grega temnein, que significa cortar, uma vez que o seu prin- cipal método de estudo é a dissecação. O corpo humano é formado por unidades estruturais microscópicas chamadas células, que se agrupam formando os tecidos. A organização de dois ou mais dife- rentes tecidos dá origem a órgãos que, quando são especializados para executar funções semelhantes, formam os sistemas orgânicos. Células Tecidos Órgãos Sistemas orgânicos São esses sistemas orgânicos que estudaremos em mais detalhes ao longo desta seção. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 14 1.1.1 Células As células eucarióticas são as unidades estruturais dos diferentes sistemas bioló- gicos do corpo humano, formado por aproximadamente 100 trilhões delas. Sua prin- cipal característica é a presença de um núcleo, de organelas compartimentalizadas, citoesqueleto (formado por microfilamentos, filamentos intermédios e microtúbulos) e membrana citoplasmática, como mostra a figura a seguir. Devido a essa compar- timentalização das organelas, diferentes reações biológicas essenciais à vida ocorrem simultaneamente, mas, ao mesmo tempo, cada célula mantém sua individualidade. Principais componentes da célula eucariótica Núcleo Nucléolo Microvilosidades Vesículas Centríolos Mitocôndria Microtúbulos Citoplasma Membrana plasmática Complexo de Golgi Retículo endoplasmático © L a G or da / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . Desenho de uma célula e seus principais componentes. O núcleo funciona como o centro de controle da célula e contém o material gené- tico que codifica todas as proteínas do corpo humano. Em resposta a uma sinalização extracelular proveniente, por exemplo, do sistema endócrino, o núcleo determina quais e quantas proteínas deverão ser sintetizadas. Nem sempre as células possuem um núcleo único, células musculares, osteoclastos e outras possuem múltiplos núcleos, enquanto os glóbulos vermelhos são anucleados. Examinando um pouco mais de perto, no interior do núcleo existem áreas conden- sadas com proteínas, ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). Essas áreas são denominadas nucléolos. Ainda, no interior do núcleo de uma célula que não está em divisão, os 23 pares de cromossomos presentes aparecem dispersos em uma rede delicada chamada de cromatina. O núcleo também possui a sua membrana, o envelope nuclear, formado por uma membrana dupla cujo lado interno possui proteínas AnAtomofisiologiA AplicAdA 15 que auxiliam na manutenção da forma do núcleo e na organização do DNA nuclear. O lado externo da membrana nuclear se fusiona com o retículo endoplasmático rugoso, que é caracterizado pela presença de ribossomos em sua superfície, cuja função é a síntese de proteínas. A comunicação entre o lado interno do núcleo e a superfície externa é facilitada por poros nucleares, que funcionam como uma rede intrincada de canais de passagem de substâncias. Tanto o núcleo celular quanto os demais compartimentos celulares estão imersos no líquido intracelular, o citosol. Dessa forma o conjunto formado pelo citosol e pelas organelas é denominado citoplasma. Entre as organelas citoplasmáticas, as prin- cipais são: retículo endoplasmático liso e rugoso, complexo de Golgi, lisossomos, proteossomos, peroxissomos e mitocôndrias. O retículo endoplasmático (RE) é do que uma rede de membranas dobradas que se estendem por todo o citoplasma. O RE liso é assim chamado pela ausência de ribos- somos e é especializado na síntese de ácidos graxos e hormônios esteroidais. O complexo de Golgi (CG) mantém uma relação funcional importante com o RE rugoso: ele recebe vesículas provenientes do RE e processa o material contido nessas vesículas para posteriormente liberá-las na forma de lisossomos. Os lisossomos são organelas com enzimas responsáveis pela digestão de carboi- dratos, lipídios e proteínas. Outras funções importantes atribuídas a essas organelas são a autofagia e a autólise, processos que permitem reciclar organelas celulares ou células inteiras. Com função semelhante, os proteossomos são vesículas celulares ricas em enzimas proteolíticas que destroem proteínas do próprio citoplasma celular. Outras estruturas vesiculares semelhantes aos lisossomos são os peroxissomos, vesículas abun- dantes em células hepáticas e renais, uma vez que esses órgãos são importantes na eliminação de subprodutos do metabolismo corpóreo. A usina energética das células é a mitocôndria. Essa organela é formada por duas membranas distintas: a membrana mitocondrial externa (MME) e a mitocondrial interna (MMI), que contém os complexos mitocondriais responsáveis pela produção de energia. A MMI se projeta para dentro da matriz mitocondrial, criando um ambiente propício para a geração de energia. Diferentemente das outras organelas, as mitocôndrias possuem seu próprio material genético. O citosol é essencialmente constituído por água, e várias reações celulares impor- tantes ocorrem nesse ambiente. Além disso, nutrientes, íons e resíduos do metabolismo celular também podem ser encontrados no citosol. O citoesqueleto é formado por proteínas que estabilizam a célula e permitem sua movimentação, funcionando como se fosse a estrutura de metal que suporta um edifício. Porém, enquanto algumas das proteínas formam um arcabouço de suporte da célula, AnAtomofisiologiA AplicAdA 16 como é o caso dos filamentos intermediários, outras funcionam como um sistema viário direcionando o transporte de vesículas secretoras, como ocorre com os microtúbulos. A delimitação externa da célula é a membrana citoplasmática, que é uma membrana dupla essencialmente lipídica e proteica, mas que possui certa quanti- dade de carboidratos, com papel importante na comunicação entre células e das células com o meio aquoso no qual elas estão inseridas. Sua principalcaracterística é a permeabilidade seletiva, isto é, a capacidade de controlar o fluxo de entrada e saída de substâncias da célula. Os lipídios da membrana plasmática formam duas camadas sobrepostas, que denominamos bicamada. A bicamada é permeada por proteínas que mergulham nos lipídios. Algumas vezes, essas proteínas podem passar de um lado a outro, sendo assim denominadas proteínas integrais. As proteínas periféricas, por sua vez, ficam ligadas na superfície da bicamada. Na superfície externa da membrana plas- mática, as proteínas possuem carboidratos ligados a elas, formando uma importante estrutura que funciona como sinalizador celular, por exemplo, para os hormônios. 1.1.2 Tecidos Quando células se agrupam, formam-se os tecidos, que são aglomerados de células com o mesmo grau de diferenciação e as mesmas funções. Quatro são os grupos de tecidos básicos do corpo humano: tecido epitelial, tecido conjuntivo e de apoio, tecido muscular e tecido nervoso. Os tecidos epiteliais se organizam em forma de lâminas, formando camadas de células contínuas, denominadas epitélio de revestimento, ou como glândulas, respon- sáveis pela secreção de substâncias. Além de recobrirem toda a superfície externa do corpo, os tecidos epiteliais revestem o interior das vísceras. Entre suas várias funções, destacam-se: proteção de tecidos subjacentes, transporte de moléculas, secreção e absorção de substâncias, percepção de estímulos externos e controle do movimento de substâncias entre os compartimentos do corpo. Os tecidos conjuntivos e de apoio são abundantes no corpo humano. Possuem formas variadas e diferentes funções, tais como: suporte estrutural, meio para trocas de nutrientes ou resíduos, defesa e proteção do corpo e armazenamento de nutrientes. Ossos, cartilagens e ligamentos também são exemplos de tecidos conjuntivos. Os tecidos musculares, por sua vez, são responsáveis por desempenhar movimentos coordenados. Existem três tipos de tecidos musculares: o tecido muscular estriado esque- lético, o tecido muscular estriado cardíaco e o tecido muscular liso. A nomenclatura desses tecidos se dá em virtude da presença de estrias transversais claras e escuras que correspondem aos sarcômeros, unidades contráteis das células musculares. AnAtomofisiologiA AplicAdA 17 O sarcômero é formado por proteínas contráteis chamadas de actina e miosina. Na presença de cálcio, essas fibras deslizam umas sobre as outras, resultando na contração muscular. O tecido estriado esquelético se caracteriza pela movimentação voluntária do corpo humano e recebe essa denominação porque está ligado ao esqueleto e apre- senta estrias transversais quando visto sob microscopia. O músculo estriado cardíaco é encontrado na bomba cardíaca (o coração), e sua função involuntária é impulsionar o sangue pelos vasos sanguíneos. Outro tipo de tecido muscular involuntário é o tecido muscular liso, localizado, em geral, nas paredes dos órgãos ocos, como vasos sanguíneos, vias respiratórias e intestinos. Recebe esse nome porque seus sarcômeros se encontram desorganizados no citoplasma. O tecido nervoso funciona como uma rede de comunicação entre o corpo e o ambiente no qual ele está inserido e também é responsável pelo controle interno do corpo humano, contribuindo para a homeostasia. Os tecidos são formados por células especializadas. No caso do tecido nervoso, existem dois tipos de células altamente especializadas: os neurônios e as células da glia, também conhecidas como neuróglia. Neurônios são células responsáveis pela condução do impulso nervoso e consistem basicamente em um corpo celular e prolongamentos chamados de axônios, dendritos e telodendritos. Já as células da neuroglia funcionam como uma cola neural, responsáveis, portanto, pela sustentação dos neurônios, nutrição e, em alguns casos, formação das bainhas de mielina, estruturas lipídicas que isolam as células nervosas e contribuem para o aumento da propagação do impulso nervoso. 1.1.3 Órgãos Um órgão é uma estrutura complexa que resulta da associação de dois ou mais tecidos cujas funções são complementares e, quando executadas em conjunto, permitem ao órgão desempenhar uma ou mais funções. Os órgãos são observados a olho nu como uma unidade delimitada externamente que possui forma, função e localização específicas. O estômago, por exemplo, faz parte do sistema digestório e é responsável pelo processamento e armazenamento temporário dos alimentos antes que cheguem aos intestinos. Outro exemplo importante para entender a definição de órgão é o coração. Por definição, ele é um órgão muscular formado por quatro câmaras, cuja função é bombear sangue através dos vasos sanguíneos para o corpo. É constituído por tecido muscular estriado cujas células formam uma unidade funcional, permitindo que o órgão trabalhe com perfeição: enquanto as duas câmaras superiores ou átrios AnAtomofisiologiA AplicAdA 18 contraem, o sangue é direcionado para as duas câmaras inferiores ou ventrículos, que, quando contraem, lançam o sangue nos vasos para ser distribuído pelo corpo. Perceba a sequência: as células formam o tecido cardíaco, que, por sua vez, forma o órgão, o coração, que integrará um sistema: o sistema circulatório. 1.1.4 Sistemas Último nível da escala organizacional do corpo humano, os sistemas são conjuntos de órgãos relacionados que desempenham uma função comum. São onze os sistemas orgânicos que formam o corpo humano: sistema esquelético, sistema muscular, sistema tegumentar, sistema endócrino, sistema digestório, sistema circulatório, sistema respiratório, sistema nervoso, sistema linfático, sistema urinário e sistema reprodutor masculino e feminino. É comum que a compreensão da anatomia seja simplificada pela apresen- tação dos sistemas orgânicos isoladamente. Essa divisão, conhecida como Anatomia Descritiva Sistemática, é considerada didática, pois fornece uma visão completa de todos os componentes do organismo. No entanto, pode não ser suficiente para permitir a compreensão das interrelações anatômicas e fisiológicas entre os órgãos e sistemas. Por isso, a anatomia também explora os sistemas, os órgãos e as suas inter- relações por meio de uma abordagem topográfica, a Anatomia Topográfica, essencial para o conhecimento clínico e, principalmente, cirúrgico. Sua importância se deve à maneira de abordar a localização e a relação de todas as estruturas anatômicas entre si em uma determinada região do corpo e, por isso, também é chamada de Anatomia Regional. 1.2 A linguagem da anatomia Todas as áreas de conhecimento das ciências biológicas possuem vocabulário e linguagem próprios. No caso da anatomia, o vocabulário é chamado de terminologia anatômica e tem o objetivo de padronizar a linguagem, facilitando o entendimento entre anatomistas e profissionais da saúde. A primeira tentativa de se padronizar a termino- logia ocorreu em 1885 na Suíça e, depois de alguns encontros científicos de anatomistas, o primeiro documento produzido foi chamado de Nomina Anatomica e publicado em Paris no ano de 1955. Em 1998, foi publicada a mais recente, atualizada e simplificada revisão da Terminologia Anatômica, que representa a padronização internacional dos termos aplicados à anatomia, disponível somente em latim, inglês e espanhol. AnAtomofisiologiA AplicAdA 19 1.2.1 Posição anatômica A aplicação adequada da terminologia anatômica depende do entendimento da posição anatômica do ser humano, pois, a partir desse referencial, serão construídos planos imaginários, iniciando-se assim o emprego dessa linguagem tão peculiar da anatomia. A posição considerada anatômica para o ser humano é aquela em que o indivíduo se encontra em pé, com os pés levemente afastados e apoiados sobre o solo, com o pescoço ereto, o olhar dirigido para a frente, os braços levemente afastados do tronco e as palmas das mãos direcionadas para a frente. Essa posição será elucidada no próximo tópico. 1.2.2 Planos e secções Os planos anatômicossão superfícies planas imaginárias que passam através do corpo em posição anatômica e se encontram em ângulos retos. Os planos primários são: sagital, frontal e transversal, ilustrados na imagem a seguir. Descrição da posição anatômica de estudo e dos planos e secções Plano sagital mediano (através da linha mediana) Plano oblíquo Plano transverso Plano sagital paramediana Plano frontal © B la m b // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 20 O plano sagital é um plano vertical que divide o corpo nos lados direito e esquerdo. Caso esse plano divida o corpo em duas metades iguais ou simétricas, ele é chamado de plano sagital mediano; mas, se o plano estiver deslocado para um dos lados, dividindo o corpo em duas partes desiguais ou assimétricas, o plano é chamado de sagital paramediano. Em ambos os casos, as secções através desses planos dão origem a uma parte lateral direita e outra lateral esquerda. O plano frontal, também conhecido como coronal, divide o corpo ou parte dele em duas partes assimétricas chamadas de paquímeros. Uma secção através desse plano origina uma metade posterior ou dorsal e outra anterior ou ventral. O plano transversal, também chamado de horizontal ou seccional, divide o corpo ou parte dele em duas partes assimétricas conhecidas como metâmeros. Uma secção através do plano transversal dá origem a uma metade superior e outra inferior. Além desses, há um plano anatômico oblíquo que não encontra os demais em ângulo reto. Um corte através desse plano é uma secção oblíqua e consiste em um corte feito em diagonal. 1.2.3 Termos de direção e posição A construção de planos anatômicos imaginários delimitando um corpo em posição anatômica permite a compreensão da direção e da posição que as estruturas anatômicas assumem entre si. Tanto a direção quanto a posição são denominadas por termos dire- cionais e permitem uma clara comunicação entre profissionais da área da saúde. Os termos direcionais são palavras técnicas que fazem parte de um vocabulário específico cuja função é permitir a descrição sobre a posição e orientação de uma estrutura, víscera ou parte do corpo de maneira precisa. Em geral, os termos direcionais são aplicados em pares, e cada um indica uma posição ou direção oposta à do outro. Por exemplo, ao informar que os rins são órgãos superiores, espera-se a explicação sobre a estrutura que seria inferior a eles. Nesse caso, a informação completa seria: os rins são órgãos superiores à vesícula urinária. A vesícula urinária, por sua vez, é ventral, enquanto o reto é dorsal. Com esses exemplos, é possível perceber que os termos de posição e direção são derivados de um plano anatômico de secção. No exemplo dos rins e da vesí- cula urinária, o plano que dá origem aos termos superior e inferior é o transversal, enquanto a comparação entre a posição da vesícula urinária e do reto levou em consi- deração o plano frontal. A tabela abaixo mostra os principais termos direcionais, sua definição e aplicabilidade no estudo da anatomia. AnAtomofisiologiA AplicAdA 21 Termos direcionais Termo direcional Definição Exemplo de aplicação Superior ou cranial Acima do plano transversal. O músculo diafragma é superior ao fígado. Inferior ou caudal Abaixo do plano transversal. A traqueia é inferior à laringe. Anterior ou ventral À frente do plano frontal. A traqueia é anterior ou ventral ao esôfago. Posterior ou dorsal Atrás do plano frontal. O coração é posterior ou dorsal ao osso esterno. Medial Mais próximo do plano mediano. Os olhos são mediais em relação às orelhas. Lateral Mais distante do plano mediano. Os pulmões são laterais ao coração. Alguns termos direcionais não têm origem a partir dos planos de secção, por exemplo, os termos superficial e profundo levam em consideração a proximidade da estrutura com a superfície da pele. Além desses, há termos que são utilizados somente para os membros superiores e inferiores, como: proximal, distal, palmar e plantar, listados na tabela a seguir. Termos direcionais utilizados para descrever a localização de órgãos no corpo humano Termo direcional Definição Exemplo de aplicação Superficial ou externo Mais próximo da superfície do corpo. A pele é superficial aos músculos. Profundo ou interno Mais distante da superfície do corpo. As artérias são profundas enquanto as veias são superficiais. Proximal Mais próximo da origem do membro no tronco. A coxa é proximal à perna. Distal Mais distante da origem do membro no tronco. O antebraço é distal ao úmero. Palmar Face da mão voltada para a frente quando o indivíduo está em posição anatômica. A superfície palmar está direcionada anteriormente e é oposta à superfície dorsal da mão. Plantar Face do pé em contato com o solo quando o indivíduo está em posição anatômica. A face plantar é oposta à face dorsal do pé. AnAtomofisiologiA AplicAdA 22 Compreenderemos melhor como utilizar os termos direcionais observando a imagem a seguir, que traz alguns exemplos. Desenho esquemático mostrando como utilizar os termos direcionais Pulmão esquerdo Linha mediana Pulmão direito Esterno Úmero Fígado Vesícula biliar Colo ascendente Rádio Ulna Ossos carpais Ossos metacarpais Falanges Visão anterior do tronco e superior direito Bexiga urinária Colo descendente Intestino delgado Colo transverso Estômago Diafragma Coração Costela Traqueia Esôfago PROXIMAL DISTAL SUPERIOR INFERIOR LATERAL LATERALMEDIAL © B lu ez A ce // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . Existem vários outros termos direcionais que podem ser aplicados em áreas espe- cíficas. Na odontologia, por exemplo, são utilizados termos que descrevem as faces de um dente, que dificilmente serão usados por um fisioterapeuta. 1.2.4 Cavidades do corpo As cavidades corporais representam, em termos gerais, espaços ocos envolvidos internamente por membranas que separam e protegem os órgãos internos. Além disso, as paredes dessas cavidades e os tecidos de revestimento interno servem para conferir sustentação às estruturas anatômicas que ocupam uma determinada cavidade. AnAtomofisiologiA AplicAdA 23 Principais cavidades do corpo humano http://panelinha.podomatic.com/http://panelinha.podomatic.com/ (a) Visão lateral direita (b) Visão anterior Cavidade do crânio Canal vertebral Cavidade torácica Cavidade abdominal Cavidade pélvica Cavidade abdominopélvica: Diafragma © L ol e // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . As maiores cavidades corporais são: cavidade torácica ou tórax, a cavidade abdominal ou abdome e cavidade pélvica ou pelve. Essas cavidades são reves- tidas internamente por uma membrana serosa dupla com um líquido entre suas duas camadas, que, além de recobrir as vísceras, permite deslocamento com pouco atrito entre estruturas vizinhas. O tórax possui duas membranas serosas, a pleura recobrindo os pulmões e o pericárdio recobrindo o coração. No abdome, essa membrana serosa recebe a denominação de peritônio. A cavidade torácica inicia superiormente em um espaço de tecido conjuntivo do pescoço através do qual passam estruturas dos sistemas respiratório, digestório, vascular e nervoso, e termina inferiormente em um músculo chamado diafragma. O diafragma possui três aberturas para permitir a passagem de estruturas vasculares, nervosas e esôfago a partir do tórax para o abdome. Em contraste com a separação clara entre as cavidades torácica e abdominal, os limites entre as cavidades abdominal e pélvica não são bem definidos. Em princípio, essas duas cavidades formam apenas uma grande cavidade cuja divisão ocorre somente em relação à topografia e, por isso, podem ser chamadas de cavidade abdominopélvica. O limite entre o abdome e a pelve consiste em uma linha imaginária que passa sobre as margens superiores dos ossos do quadril e o sacro da coluna vertebral. A cavidade pélvica termina no assoalho pélvico muscular na região da virilha, onde são encontradasaber- turas para estruturas terminais dos tratos urogenital, digestório, vasculares e nervosas. AnAtomofisiologiA AplicAdA 24 As vísceras abdominais e pélvicas estão localizadas em quadrantes, que consistem em compartimentos menores da cavidade abdominopélvica delimitados por linhas imaginárias, duas horizontais e duas verticais, que formam um jogo da velha com seus nove espaços, sendo três superiores, três intermediários e três inferiores, como podemos ver na figura a seguir. Regiões da cavidade abdominopélvica © N er th uz // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . Além dessas cavidades, há outras menores, mas de grande importância clínica, como as cavidades oral, nasal, orbitais e timpânicas. Há ainda a cavidade que protege o sistema nervoso central, dividida em cavidade encefálica, limitada pelos ossos do crânio e que contém o encéfalo, e o canal vertebral, formado pelas vértebras, que protege a medula espinhal. Diafragma Fígado Estômago Intestino delgado Bexiga urinária Apêndice vermiforme Vesícula biliar Intestino grosso (colo ascendente) Região lateral direita Hipocôndrio direito Região inguinal (ilíaca) direita Região inguinal (ilíaca) esquerda Hipocôndrio esquerdo Região lateral esquerda Direita Esquerda Hipogástrico Epigástrio Região umbilical AnAtomofisiologiA AplicAdA 25 1.3 Homeostase: palavra-chave da fisiologia A sobrevivência dos animais depende de sua capacidade de manter o ambiente interno do corpo em homeostase, ou seja, em equilíbrio. Entretanto, para pensarmos em equilíbrio interno é importante lembrar que as condições ambientais externas também exercem influência sobre o meio interno. A busca constante pelo equilíbrio interno frente às alterações externas é o princípio que define a homeostasia. O conceito de ambiente interno (milieu intérieur) foi desenvolvido por Claude Bernard, médico e fi- siologista francês e um dos grandes nomes da ciência, referindo-se ao líquido intersticial e plasma. 1.3.1 Definição O termo homeostase deriva do grego homeo (semelhante) e stase (permanecer) e compreende a manutenção das condições do meio interno pelas trilhões de células do corpo humano que trabalham para manter constante o ambiente interno do corpo apesar das variações que ocorrem tanto externamente quanto internamente. O ambiente interno está representado, principalmente, pelo líquido extrace- lular, dividido em líquido intersticial, que banha as células, e plasma, a porção líquida do sangue. Essa capacidade de manter a homeostase pode ser traduzida como um estado de saúde. 1.3.2 Importância A vida está sempre em um estado de variações constantes, e o organismo está integrado em um ambiente externo cujas variações físicas e químicas provocam varia- ções no ambiente interno. Além dessa influência externa, o organismo está em cons- tante adaptação às variações fisiológicas internas. O controle do equilíbrio do meio interno sujeito a tantas variações depende de mecanismos de controle. A temperatura corporal sofre variações fisiológicas ao longo do dia, sendo menor durante o sono, e aumenta durante o dia. Quando o corpo fica exposto ao sol ou em um ambiente aquecido, a temperatura do sangue se eleva proporcionalmente, desen- cadeando uma resposta homeostática para provocar a redução da atividade metabó- lica, restabelecendo o equilíbrio. Para que a temperatura se normalize, há relaxamento da musculatura lisa dos vasos sanguíneos periféricos, mecanismo conhecido como vasodilatação, permitindo que a circulação se aproxime da superfície da pele, o que resulta em perda de calor para o ambiente. AnAtomofisiologiA AplicAdA 26 1.3.3 Mecanismos de controle O estado de equilíbrio depende da integração entre os sistemas nervoso e endó- crino. Enquanto o sistema nervoso atua por meio de impulsos neurais, o sistema endócrino secreta hormônios, que, pela corrente sanguínea, atingem as membranas das células-alvo. O sistema nervoso possui componentes sensoriais ou aferentes, integradores e motores ou eferentes. O componente sensorial detecta as informações a partir dos ambientes externo ou interno pelos seus receptores, transforma em sinais elétricos e os conduz ao sistema nervoso central (SNC), que representa o componente integrador. As informações são processadas no SNC e transmitidas como resposta pelo compo- nente motor até o órgão-alvo, onde haverá uma contração muscular, uma secreção glandular ou outra reação necessária para a manutenção da homeostasia. Pode-se dizer, portanto, que os mecanismos de controle funcionam por meca- nismos de retroalimentação, uma vez que agem de acordo com a informação recebida pelos sistemas nervoso ou endócrino. Esses mecanismos de retroalimentação, também conhecidos como feedback positivo ou negativo, são responsáveis pela aceleração ou inibição de uma reação fisiológica em função da interpretação pelo sistema nervoso. O aumento da glicemia, por exemplo, é detectado por receptores localizados no encéfalo, e a resposta é transmitida por nervos até o pâncreas, onde ocorre a secreção de insulina, que, após atingir os receptores das membranas celulares, provoca a aber- tura de canais para que a glicose entre nas células e assim haja redução dos níveis de glicose no sangue. 1.3.4 Desequilíbrio homeostático Uma condição ou estímulo que rompe o equilíbrio homeostático do corpo é consi- derado um agente estressor e pode resultar em um estado de desequilíbrio homeostá- tico e evoluir para uma situação de doença. Compreende-se facilmente quando o agente estressor tem origem externa (calor, frio, umidade, claridade), mas a compreensão passa a ser mais complexa quando a ameaça à homeostasia é interna (pressão artéria, volume, conteúdo químico dos líquidos corporais). Sempre que as condições normais dos líquidos teciduais estiverem ameaçadas, os mecanismos de controle tentarão restaurar a homeostasia. Quando esses mecanismos não forem suficientes para manter a vida celular, será instalado um processo de doença. Vários exemplos de desequilíbrios homeostáticos são observados ao longo do processo de envelhecimento: os vasos sanguíneos perdem a elasticidade e a capaci- dade de controlar a pressão sanguínea; os osteoblastos produzem menos colágeno, deixando os ossos mais fracos; os ovários femininos secretam menos hormônios femi- ninos, resultando nos sintomas da menopausa. AnAtomofisiologiA AplicAdA 27 1.4 Nutrição e metabolismo As células estão imersas em líquido extracelular e possuem em seu interior o líquido intracelular. Tanto componentes orgânicos, como aminoácidos, glicose e lipídios, quanto substâncias inorgânicas, como sódio (Na), potássio (K) cloro (Cl), entre outros, estão dispersos nesses líquidos. Ocorre então a movimentação desses compostos através da membrana plasmática, uma vez que a célula necessita dessas substâncias para produzir energia. O controle da passagem dos componentes inorgânicos e orgânicos do meio intra- celular para o meio extracelular é desempenhado pela membrana celular. Essa estrutura possui uma excepcional capacidade para controlar o fluxo de substâncias através dela. Sua fluidez permite alterações de forma da célula, além de possibilitar a fusão entre células durante eventos como a exocitose de vesículas. 1.4.1 Componentes inorgânicos Componentes inorgânicos são considerados fundamentais para o metabolismo do corpo humano. Sódio, fósforo, cobre, potássio, cálcio, ferro, zinco, magnésio, selênio, entre outros, desempenham, em maior ou menor proporção, funções essenciais à vida humana. Podem aparecer como íons dissolvidos nos fluídos corporais, onde auxiliam inúmeras reações enzimáticas, e contribuem para o transporte transmembrana, regulam o equilíbrio ácido-básico, modulam a contração muscular e participam da resposta imunológica. Tabela periódica dos elementosTabela Periódica dos Elementos Hidrogênio Lítio Berílio Sódio Magnésio Potássio Cálcio Escândio Titânio Vanádio Cromo Manganês Ferro Cobalto Níquel Cobre ZincoGálio Germano Arsênio Selênio Bromo Criptônio Alumínio Silício Fósforo Enxofre Cloro Argônio Boro Carbono Nitrogênio Oxigênio Flúor Néon Hélio Ítrio Zircônio Nióbio Molibdênio Tecnécio Rutênio Ródio Paládio Prata Cádmio Índio Estanho Antimônio Telúrio Iodo Xenônio Háfnio Tantálio Tungstênio Rênio Ósmio Irínio Platina Ouro Mercúrio Tálio Chumbo Bismuto Polônio Astato Radônio Ruterfórdio Dúbnio Seabórgio Bóhrio Hássio Meitnério Darmstádio Roentgênio Copernício Unúntrio Fleróvio Unumpêntio Livermório Unumséptio Ununóctio Rubídio Estrôncio Césio Bário Frâncio Rádio Cério Praseodímio Neodímio Promécio Samário Európio Gadolínio Térbio Disprósio Hólmio Érbio Túlio Itérbio LutécioLantânio Tório Protactínio Urânio Netúnio Plutônio Amerício Cúrio Berquélio Califórnio Einstênio Férmio Mendelávio Nobério laurêncioActínio Grupo Período Gases nobres Elemento radioativo Elemento sintético Gasoso Líquido SólidoActinídeos Metais de transição Lantanídeos Metais alcalinos- -terrosos Metais alcalinosNão metais Outros metais Número atômico Hidrogênio Elétrons por camada Símbolo Nome Massa atômica Lantanídeos Actinídeos © c on ce pt w // S hu tt er st oc k AnAtomofisiologiA AplicAdA 28 Os componentes inorgânicos, mostrados na tabela periódica, são fundamentais para manter a homeostasia do corpo humano, e alguns são vitais. A falta desses compostos pode acarretar problemas para a saúde, como a deficiência de ferro, por exemplo, que está associada à anemia e é muito comum em crianças com alimentação inadequada. Já a ingestão inadequada de cálcio afeta o desenvolvimento do tecido ósseo, o que pode resultar em diminuição significativa da densidade óssea, levando à osteoporose. 1.4.2 Componentes orgânicos Para manter o corpo humano e, consequentemente, sistemas, órgãos, tecidos e células saudáveis, é necessária a ingestão balanceada de nutrientes orgânicos e vitaminas, considerando o estágio de desenvolvimento do indivíduo. Carboidratos, proteínas e lipídios fazem parte do rol de componentes orgânicos essenciais para a sobrevivência. A glicose, um carboidrato, é a primeira fonte de energia para a célula e pode ser estocada na forma de glicogênio e utilizada durante os períodos de jejum para alimentar a respiração celular. Por outro lado, proteínas são fontes de aminoá- cidos que também podem ser utilizados na respiração celular, ou seja, é possível utilizar aminoácidos para produzir energia. Os lipídios biológicos apresentam uma diversidade de funções, entre elas o armazenamento de energia. Os ácidos graxos, assim como a glicose, são uma fonte importante de energia para células e tecidos. 1.4.3 Mecanismos celulares de transporte As membranas celulares não são simples barreiras estáticas, elas permitem, por meio de proteínas especializadas, a passagem de solutos orgânicos e íons. Os principais constituintes das membranas celulares são os lipídios e as proteínas, que constituem a maior parte das membranas das células (por isso, recebem a denominação de membrana lipoproteica) e carboidratos complexos na forma de glicolipídios ou glicoproteínas. A proporção de cada um desses componentes varia de acordo com a função específica de cada célula, mas os lipídios estão em maior quantidade. Entretanto, a variedade e compo- sição das proteínas da membrana é que determinam a função da célula. Vejamos a figura a seguir. Algumas proteínas estão incrustradas na camada lipí- dica, sendo que algumas se projetam para fora da membrana em um dos lados. Essas proteínas são denominadas proteínas periféricas de membrana. Outras a atravessam inteiramente e são denominadas proteínas integrais de membrana e transportam subs- tâncias de um lado a outro da membrana, funcionando como canais transmembrana. AnAtomofisiologiA AplicAdA 29 Organização da membrana citoplasmática de uma célula eucariótica Proteínas periféricas Proteínas integrais Cadeia de carboidratos em uma glicoproteína O mecanismo de transporte transmembrana, conhecido como difusão simples, caracteriza-se pela movimentação de solutos lipossolúveis e apolares diretamente através da camada lipídica do lado no qual está mais concentrado para o lado no qual está menos concentrado, sem auxílio de canais transmembrana e sem gasto de energia. Já a passagem de substâncias através dos canais de proteínas chama-se difusão faci- litada, e essas proteínas podem ser chamadas de permeases. Difusão simples e difusão facilitada são modalidades de transporte passivo, cuja principal característica e o movi- mento das moléculas a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia. Um exemplo de difusão simples é a passagem de oxigênio do sangue arterial para os tecidos. O transporte ativo se caracteriza pela utilização de moléculas de adenosina trifosfato ou ATP para mover uma molécula de um lado para outro da membrana. Da mesma forma que o transporte passivo, o transporte ativo necessita de uma proteína que funcione como um canal de passagem. Essas proteínas são chamadas bombas porque movem o soluto contra o gradiente de concentração. A bomba frequentemente mencionada nos livros de Anatomofisiologia é a bomba de sódio e potássio (Na+/K+). © V an D en B lin d // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 30 Mecanismos de transporte através da membrana Uniporte Simporte Antiporte © e xt en de r_ 01 / / F ot ol ia . ( A da pt ad o) . Quando um composto é transportado através da membrana, o mecanismo chama-se uniporte. Entretanto, algumas vezes o transporte através da membrana envolve dois ou mais compostos que passam simultaneamente para o mesmo lado da membrana, nesse caso, chamamos de simporte. Quando um composto é levado para um lado enquanto outro é carregado no sentido oposto, dizemos que ocorre antiporte. 1.4.4 Produção de energia A energia essencial para manter as células vivas e, por consequência, o corpo vivo, é produzida a partir da oxidação de nutrientes orgânicos, tais como carboidratos, proteínas e lipídios, em uma sequência de reações degradativas. Essa fase de produção de energia é denominada catabolismo. É nesse momento que moléculas orgânicas são transformadas em produtos com a liberação de energia na forma de Adenosina Trifosfato (ATP) ou de transportadores de elétrons reduzidos, como a Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD) e a Flavina Adenina Dinucleotídeo (FAD). Por outro lado, outras vias metabólicas utilizam a energia liberada durante o catabolismo para produzir moléculas mais complexas. Dessa forma, as células podem sintetizar suas próprias proteínas, peptídeos, aminoácidos, glicogênio e ácidos graxos. Esse sequência de reações de síntese de moléculas maiores é chamada de anabolismo. Ambos, catabolismo e anabolismo, fazem parte do metabolismo celular e têm em comum um elo importante de ligação: o ATP. Neste capítulo, conhecemos alguns conceitos básicos da Anatomofisiologia, compreendendo aspectos básicos do corpo humano. Estudamos as células, com suas principais estruturas, que formam todos os órgãos e tecidos de nosso corpo. Também vimos algumas considerações acerca de nomenclatura e posição anatômica e enten- demos o conceito de homeostase. AnAtomofisiologiA AplicAdA 31 Referências APPLEGATE, E. J. Anatomia e Fisiologia. 4. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. AUMULLER, G. et al. Anatomia. 1. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009. CARROL, R. G. Fisiologia. 1. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. DRAKE, R. L.; VOGL, A. W.; MITCHELL, A. W. M. Gray’s Anatomia Básica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de Fisiologia Médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S. Krause: alimentos, nutrição e dietoterapia. 11. ed. São Paulo: Roca, 2005. MARIEB, E. N.; HOEHN, K. Anatomia e Fisiologia. 3. ed. Porto Alegre: Artmed,2009. TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Corpo Humano: fundamentos de anatomia e fisio- logia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. 2 Sustentação e movimento do corpo Um dos primeiros grandes desafios de um humano é ficar em pé e ereto, com toda sua massa corpórea sustentada pelo esqueleto ósseo, e outro é se locomover. Para que essas ações ocorram, é necessária a inserção de músculos na estrutura óssea e a estabi- lização das junções ósseas por tecidos que permitam, dentro de certos limites, a movi- mentação. Esse é o tema deste capítulo, que abordará generalidades sobre o esqueleto humano, suas articulações e os músculos neles inseridos. 2.1 Sistema esquelético Os ossos, além da função de sustentação e movimentação, também desempe- nham um papel fisiológico importante, pois são eles que produzem células sanguíneas, armazenam minerais, protegem os órgãos vitais e armazenam gordura. Sendo assim, o sistema esquelético, ao contrário do que possa parecer, não é uma estrutura inerte e estática. A Hematopoese, realizada na medula óssea vermelha, é a produção de células sanguíneas ver- melhas, os eritrócitos, células sanguíneas brancas, os leucócitos e de megacariócitos, que ori- ginam as plaquetas. O mineral que predomina na estrutura óssea é a hidroxiapatita, cuja fórmula é Ca10(PO4)6(OH)2, e esse cálcio e fosfato depositados no tecido ósseo auxiliam em uma enorme quantidade de reações fisiológicas, como a contração muscular, transmissão de impulsos nervosos e coagulação sanguínea. A concentração deste mineral no corpo humano é cuidadosamente controlada pelos hormônios calcitonina e paratormônio e pela vitamina D. Apesar da grande quantidade de cálcio e fósforo, os componentes orgânicos, tais como células, fibras colágenas, vasos sanguíneos, vasos linfáticos e nervos, garantem ao tecido ósseo intensa atividade metabólica. Além disso, células especializadas sinte- tizam e reabsorvem a matriz óssea, fazendo com que, ao longo da vida, os ossos se remodelem continuamente. 2.1.1 Fisiologia do tecido ósseo Fisiologicamente, o tecido ósseo é dinâmico e muda constantemente de forma durante o crescimento e desenvolvimento do esqueleto. Ele é duro o suficiente para suportar pressões externas, mas ao mesmo tempo possui certa flexibilidade devido à presença da matriz orgânica. AnAtomofisiologiA AplicAdA 34 Microscopicamente, os ossos são formados por uma matriz orgânica que inclui células, vasos sanguíneos, vasos linfáticos, nervos e fibras colágenas, e por uma estru- tura inorgânica, a hidroxiapatita, que garante rigidez aos ossos. Entre as células encontradas no tecido ósseo, algumas merecem atenção maior, devido a suas funções, descritas no quadro a seguir. Principais células encontradas no tecido ósseo Células Função Osteoblastos Secretam fibras colágenas sobre as quais serão depositados os minerais, ou seja, formam tecido ósseo. Osteoclastos Reabsorvem e remodelam o tecido ósseo, ou seja, destroem tecido ósseo. O controle da homeostasia mineral é realizado pelos hormônios calcitonina, parator- mônio e vitamina D3 (1,25 - D3). A calcitonina, hormônio tiroideano, estimula a atividade dos osteoblastos e a deposição do cálcio sanguíneo sobre o tecido ósseo, fazendo com que o nível de cálcio diminua no plasma. Já o paratormônio, secretado pelas paratireoides, tem efeito antagonista e ativa osteoclastos, que promovem a degradação da matriz óssea, elevando os níveis de cálcio no sangue. A vitamina D3 (1,25 - D3) tem função similar à do paratormônio, além de estimular diretamente a absorção intestinal de cálcio. 2.1.2 Classificação dos ossos A classificação dos ossos é feita com base em sua forma, desse modo, eles podem ser classificados em: curtos, planos, sesamoides, longos e irregulares. Os cinco tipos podem ser visualizados na figura a seguir. AnAtomofisiologiA AplicAdA 35 Diferentes ossos encontrados no corpo humano (a) Osso longo (úmero) (b) Osso curto (piramidal) (c) Osso plano (externo) (d) Osso irregular (vértebra) vista lateral esquerda (e) Osso sesamoide (paleta) Fonte: MARIEB; HOEHN, 2009, p. 154. (Adaptado). Os ossos curtos consistem basicamente em um centro de osso esponjoso reco- berto por uma camada cortical fina de osso compacto. Os principais exemplos são os ossos do carpo, que compõem a mão, e do tarso, que compõem o pé. Os ossos planos são finos, e sua espessura compreende uma camada média de osso esponjoso, chamada díploe, revestida em ambos os lados por uma camada fina de osso compacto, que são as lâminas interna e externa. Os ossos do crânio são exemplos de ossos planos. Ossos sesamoides, assim chamados porque possuem forma de gergelim (semente de sésamo), desenvolvem-se no trajeto de tendões para impedir a fricção do tecido fibroso sobre proeminências ósseas. No caso da patela, o maior osso sesamóide do corpo, sua função é aumentar a força de alavancagem de um músculo ou um grupo muscular. Os ossos longos são cilíndricos, possuem o comprimento maior que a largura e a espessura e são encontrados nos membros superiores e inferiores, onde funcionam como alavancas. Estruturalmente, são divididos em duas extremidades, chamadas de epífises (uma proximal e outra distal), unidas a um corpo central tubular denominado diáfise. © s ti hi i / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 36 Externamente, as epífises apresentam acidentes anatômicos que se adaptam às epífises de outros ossos para estabelecer as articulações. Internamente, as epífises contêm maior quantidade de tecido ósseo esponjoso recoberto por uma lâmina fina de osso compacto. Na diáfise, por outro lado, há uma grossa camada de osso compacto que delimita uma cavidade central conhecida como cavidade medular, revestida pelo endósteo. Durante o desenvolvimento, tanto o osso esponjoso das epífises quanto o canal medular da diáfise são preenchidos por medula óssea vermelha. Ao longo dos anos, a medula óssea vermelha encontrada na cavidade medular da diáfise acumula gordura, tornando-se amarela, e assim a medula óssea vermelha persiste somente nas epífises. O crescimento dos ossos longos no sentido longitudinal ocorre graças à presença das cartilagens epifisárias localizadas entre a epífise e a diáfise. Já o cresci- mento transversal se dá pela atividade osteoblástica do periósteo que recobre toda a extensão dos ossos longos, exceto nas regiões das epífises recobertas pelas cartila- gens articulares. A figura a seguir demonstra a localização da epífise, da diáfise e das cartilagens articulares. Estrutura de um osso longo Linha epifisial Tecido ósseo esponjoso Tecido ósseo compacto Cavidade medular Endósteo Periósteo Cartilagem articular Epífise proximal Epífise distal Diáfise Cartilagem articular Forame nutrício © s to ck sh op pe // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 37 Finalmente, os ossos que não pertencem às categorias anteriores são chamados de ossos irregulares. Os principais exemplos são os ossos da face e as vértebras. O conjunto desses ossos forma nosso esqueleto, que pode ser classificado em dois tipos: esqueleto axial e esqueleto apendicular, como estudaremos nos próximos tópicos. 2.1.3 Esqueleto axial O termo axial deriva da palavra grega áxis, que corresponde ao eixo sobre o qual o corpo gira. Assim, o esqueleto axial é representado pelo conjunto de ossos que forma o eixo central do corpo, portanto, os ossos que fazem parte do esqueleto axial são os ossos da cabeça, as vértebras, o esterno e as costelas, que podem ser visuali- zados na imagem a seguir. Divisão estrutural do esqueleto humano Esqueleto axial Esqueleto apendicular A cabeça é dividida em crânio ou neurocrânio e face ou viscerocrânio. O crânio protege o encéfalo, enquanto a face abriga as cavidades orbital, oral e nasal, que são aberturas para os olhos e os sistemas digestório e respiratório, respectivamente. As vértebras compõem a coluna vertebral, que se divide emsegmentos: cervical, torácico, lombar e sacral, cujas vértebras são denominadas com a letra maiúscula do segmento seguida de seu número. Assim, a fórmula vertebral do ser humano é C7, T12, L5, S5 e cóccix. © s ti hi i / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 38 As duas primeiras vértebras cervicais (C1 e C2) são atípicas e recebem os nomes de atlas e áxis, respectivamente, enquanto as demais são designadas da forma conven- cional, de C3 a C7. As vértebras torácicas se caracterizam por altos processos espinhosos e possuem fóveas costais para a articulação com os 12 pares de costelas. Já as vértebras lombares são reconhecidas pelos longos processos transversos que servem para a fixação dos músculos da parede abdominal dorsal. A última lombar (L5) se articula com a primeira vértebra sacral. As vértebras sacrais se encontram fusionadas, formando um osso triangular chamado de sacro, que forma a parede posterior da cavidade pélvica e se une lateral- mente aos dois ossos do quadril. A extremidade inferior do sacro articula com o cóccix, osso que representa a fusão de quatro a cinco vértebras coccígeas. O esterno é um osso plano dividido em uma parte superior denominada manúbrio, um corpo central e um processo inferior, denominado processo xifoide, que serve para a fixação de músculos abdominais ventrais. A figura a seguir mostra a articulação anterior das costelas com o osso esterno e a articulação posterior dessas mesmas costelas com as vértebras. Articulações anterior e posterior das costelas Processo articular superior Faceta costal superior Faceta costal do processo transverso Processo articular inferior Disco intervertebral Corpo vertebral Faceta costal inferior Cartilagem costal Costela V Esterno Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2015, p. 126. (Adaptado). © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 39 Existem 12 pares de costelas se articulando posteriormente, com as 12 vérte- bras torácicas e, a maioria deles, articulando-se anteriormente, com o esterno. Os 7 primeiros pares de costelas, as costelas verdadeiras, articulam-se diretamente com o esterno por meio de suas cartilagens costais. Os 3 pares seguintes, as costelas falsas, articulam-se indiretamente ao esterno por meio da ligação com as cartilagens costais das costelas superiores, Isso significa que, por exemplo, a cartilagem costal da 8.ª costela se liga à cartilagem costal da 7.ª costela para estabe lecer conexão com o esterno. Os 2 últimos pares de costela, as costelas flutuantes, não fazem articulação com o esterno. 2.1.4 Esqueleto apendicular O esqueleto apendicular está representado pelos membros inferiores e superiores, além dos ossos do cíngulo pélvico e cíngulo escapular. Cíngulo é o nome dado ao conjunto de ossos que prendem os membros inferiores ou superio- res ao esqueleto axial. O cíngulo escapular é formado pela escápula e pela clavícula, enquanto o cíngulo pélvico é formado pelos ossos do quadril. Os membros superiores se dividem em braço, antebraço e mão. O osso do braço humano é o úmero. Sua epífise proximal apresenta uma superfície arredondada chamada de cabeça do úmero, que se articula com a cavidade glenoidal da escápula e a clavícula, formando a articulação do ombro. Essa articulação permite movimentos amplos ao membro superior. Na epífise distal, a superfície articular do úmero possui dois acidentes anatômicos importantes: a tróclea e o capítulo, que se articulam com ossos do antebraço: ulna (osso medial) e rádio (osso lateral), respectivamente, formando o cotovelo. A extremidade proximal desses dois ossos se articula com o úmero, mas é a ulna (especificamente o olécrano) que sentimos quando apoiamos o cotovelo sobre uma superfície. As epífises distais dos ossos do antebraço se articulam com a primeira fileira de ossos do carpo, uma das partes da mão. O esqueleto da mão humana é subdividido em três regiões: o carpo, com 8 ossos, o metacarpo, com 5, e falanges, com 14. Os ossos carpais estão firmemente unidos entre si por meio de ligamentos e aponeuroses. Os cinco ossos metacarpais se alinham com as falanges que formam os dedos, assim, os dedos são numerados de I a V no sentido lateromedial. Todos os dedos, com exceção do dedo I, conhecido popularmente como polegar, possuem 3 falanges: falange proximal, falange média e falange distal, conforme ilustrado na figura abaixo. AnAtomofisiologiA AplicAdA 40 Ossos dos membros superiores Cavidade glenoidal Escápula Úmero Rádio Ulna Ossos carpais Metacarpais Falanges Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2015, p. 654. (Adaptado). Chegando aos membros inferiores, o cíngulo pélvico é formado pelos três ossos do quadril: ílio, púbis e ísquio. A depressão observada lateralmente formada pelos três ossos chama-se acetábulo e é o local onde a cabeça do fêmur articula. Esses três ossos, junto com o sacro e o cóccix, formam a pelve óssea. O fêmur é o maior osso do corpo humano. Em sua extremidade proximal, a cabeça do fêmur se articula com o acetábulo no osso do quadril, e sua epífise distal apresenta os côndilos lateral e medial, que se articulam com os côndilos lateral e medial da tíbia. Enquanto os côndilos do fêmur são superfícies arredondadas, os da tíbia são planos, e essas superfícies articulares seriam incompatíveis se não houvessem os meniscos, que são discos de fibrocartilagem também classificados em lateral e medial. Além dessas superfícies articulares, o joelho também é formado pela articulação da patela com a tróclea do fêmur, vista na face anterior desse osso e presa pelos ligamentos patelares superior e inferior. O fêmur e os demais ossos dos membros inferiores estão ilustrados na figura a seguir. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 41 Ossos dos membros inferiores Osso do quadril Articulação do quadril Fêmur PatelaArticulação do joelho Tíbia Fíbula Maléolo lateral Maléolo medial Articulação do tornozelo Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2015, p. 517. (Adaptado). Os ossos da perna são a tíbia (medial) e a fíbula (lateral). Na extremidade distal da tíbia, há uma projeção óssea denominada maléolo medial, facilmente palpável no tornozelo. A fíbula, por sua vez, é um osso mais delgado, que garante sustentação à tíbia. Sua extremidade distal apresenta o maléolo lateral, que, em conjunto com o maléolo medial da tíbia, contribui para a formação da articulação da perna com o pé. O pé atua como uma potente alavanca para impulsão do corpo e é formado por 7 ossos tarsais, 5 pequenos ossos longos, denominados ossos metatarsais e 14 falanges. Como na mão, existem três falanges para cada dedo do pé, exceto para o hálux, popularmente conhecido como dedão do pé. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 42 2.2 Sistema articular Os locais de união entre dois ou mais ossos, entre ossos e cartilagens ou entre duas cartilagens são chamadas de articulações ou junturas, e o estudo do sistema arti- cular é denominado artrologia. A despeito da fragilidade das articulações quando comparadas aos ossos, suas estruturas permitem movimentos complexos capazes de resistir a grande grau de tração e compressão. A resistência das articulações depende de vários fatores, sendo um deles o tecido que une as superfícies articulares, permitindo ou não a mobilidade entre elas. O sistema articular é classificado de acordo com a anatomia e a fisiologia. A clas- sificação baseada em aspectos anatômicos considera a estrutura da articulação, ou, em outras palavras, a classificação estrutural se baseia no tecido que se interpõe às superfícies articulares, como mostram as figuras a seguir. Articulação sólida Articulação sólida Osso Tecido conjuntivo Osso Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2015, p. 20. (Adaptado). As articulações podem ser sólidas, quando o tecido interposto aos ossos é fibroso ou cartilaginoso. Articulação sinovialArticulação sinovial Cavidade articularOsso Osso Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2015, p. 20. (Adaptado). As articulaçõestambém podem ser do tipo sinoviais, quando há um espaço entre os ossos preenchido por líquido sinovial. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 43 O sistema articular também pode ser classificado considerando-se o grau de mobilidade observado entre as superfícies articulares, abordagem que chamamos de classificação funcional ou fisiológica. De acordo com os aspectos morfológicos, as superfícies articulares podem ser unidas por tecido fibroso, cartilaginoso ou líquido, também chamado de sinóvia. Considerando esse critério, as articulações poderão ser fibrosas, cartilaginosas ou sinoviais. Assim sendo, o grau de mobilidade das articulações será restrito, discreta- mente móvel ou totalmente móvel, respectivamente. Essa classificação funcional, portanto, denominará as articulações de imóveis, semimóveis ou móveis. 2.2.1 Articulações fibrosas O tecido que se interpõe às superfícies articulares é conjuntivo fibroso e, por isso, confere pouco ou nenhum movimento à articulação e, caso o objetivo fosse denominar as articulações fibrosas com base em seu grau de mobilidade, elas seriam denominadas articulações imóveis. A restrição do movimento é determinada pelo comprimento das fibras de tecido conjuntivo que unem os ossos e dará origem a três tipos de articulações fibrosas: suturas, sindesmoses e gonfoses. As suturas são observadas somente entre os ossos do crânio e da face dos adultos. Durante a vida fetal, os ossos do crânio e da face são ilhas de tecido ósseo unidas por ligamentos longos que permitem uma razoável mobilidade entre os ossos da cabeça para favorecer a passagem do feto pelo canal do parto. Após o nascimento, ainda é possível sentir a presença das fontanelas e, com o passar do tempo e como resultado da ossificação intramembranosa, esses ligamentos se tornam cada vez mais curtos e passam a ser observados como linhas suturais em um crânio que completou seu desenvolvimento, conforme ilustram as figuras a seguir. AnAtomofisiologiA AplicAdA 44 Suturas do crânio Sutura esfenoescamosa Sutura coronal Sutura esfenoparietal Ptério Osso Frontal Asa maior (do osso estenoide) Forame zigomaticotemporal (na superfície profunda do osso zigomático) Osso nasal Osso lacrimal Forame zigomaticofacial Osso zigomático Maxila Parte alveolar (da mandíbula) Forame mentual Corpo da mandíbula Processo temporal (do osso zigomático) Processo coronoide Processo zigomático (do osso temporal) Ramo da mandíbula Ângulo da mandíbula Processo condilar Processo estiloide Parte timpânica (do osso temporal) Processo mastóideo Parte mastóidea do osso temporal Sutura occipitomastóidea Osso occipital Astério Sutura lambdoide Sutura parietomastóidea Osso parietal Parte escamosa (do osso temporal) Sutura escamosa Protuberância occipal externa Osso sutural Osso parietal Sutura lambdoide Incisura mastoide Processo mastoide Linha nucal inferior Crista occipal externa Ínio Linha nucal superior Sutura occipito- mastóidea Parte escamosa do osso occiptial Osso parietal Sutura sagital © R an da ll R ee d // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 45 As suturas recebem denominações específicas conforme sua localização, o formato das bordas dos ossos ou, simplesmente, pela composição dos nomes dos ossos que se articulam. Além das suturas, as articulações fibrosas também são representadas pelas sindesmoses, onde os ossos são unidos por feixes de fibras mais longas que aquelas observadas nas suturas. São exemplos de sindesmoses as articulações entre os ossos do antebraço e da perna. As fibras da membrana interóssea entre o rádio e a ulna permitem certa rotação no antebraço, porém, entre as epífises distais da tíbia e da fíbula, há um ligamento curto que permite um grau de mobilidade restrito. Por isso, as sindesmoses também são classificadas funcionalmente como articulações imóveis. As articulações fibrosas também são observadas na maxila e na mandíbula, onde as raízes dos dentes se articulam nos alvéolos dentários pelos curtos ligamentos perio- dontais em articulações chamadas de gonfoses. Os ligamentos periodontais unem o cemento ao osso alveolar, estabilizando essas articulações de tal forma que sua mobili- dade indica doença periodontal. 2.2.2 Articulações cartilaginosas As articulações cartilaginosas são assim chamadas porque os ossos são unidos por cartilagem. Essas articulações podem ossificar ao longo do desenvolvimento, sofrendo um processo conhecido como sinostose, ou podem permanecer durante toda a vida conferindo uma mobilidade parcial à articulação. De acordo com essas caracte- rísticas, as articulações cartilaginosas dividem-se em sincondroses e sínfises. Do ponto de vista funcional, as articulações cartilaginosas são conhecidas como semimóveis. As sincondroses são placas de cartilagem hialina que unem as epífises proximal e distal com a diáfise dos ossos longos. Essas placas de cartilagem são chamadas de placas ou discos epifisários e promovem o crescimento dos ossos longos no sentido de seu comprimento. O processo de sinostose inicia com a liberação dos hormônios sexuais na puberdade. A secreção de estrogênio pelos ovários ocorre prematuramente em relação à secreção de tes- tosterona pelos testículos. Assim, por conta do “selamento” sofrido pelas placas epifisárias em decorrência da sinostose, as mulheres são geralmente mais baixas que os homens. Nas sínfises, as superfícies articulares estão unidas por um disco de fibrocar- tilagem, cuja função é conferir resistência aliada à flexibilidade. Os exemplos mais lembrados de sínfises são as articulações entre as vértebras. AnAtomofisiologiA AplicAdA 46 2.2.3 Articulações sinoviais Nas articulações sinoviais, as superfícies articulares estão separadas por um espaço chamado de cavidade articular, que se encontra preenchido por líquido sinovial ou sinóvia. Portanto, do ponto de vista funcional, essas articulações são denominadas móveis, e as peças articulares são mantidas unidas por cápsula articular e, em alguns casos, por ligamentos. O termo sinóvia tem origem grega (sin + oóv) e significa com ovo, pois esse líquido viscoso contém mucina e uma pequena quantidade de sais minerais. É transparente e alcalino e sua aparência lembra a clara do ovo. A cápsula articular também tem a função de produzir o líquido sinovial por processos de filtração do plasma a partir da sua membrana mais interna e vasculari- zada, chamada de membrana sinovial. Esse líquido mantém a nutrição e a viabilidade das cartilagens hialinas que recobrem as superfícies articulares e que têm a função de evitar atrito entre si. Algumas articulações sinoviais contam com componentes considerados acessó- rios como ligamentos, meniscos, discos, bainhas e bolsas sinoviais. As únicas articulações móveis da cabeça são as articulações temporomandibu- lares (ATMs). São articulações sinoviais complexas que possuem os componentes básicos de uma articulação sinovial, além de ligamentos e um disco interarticular posi- cionado entre o côndilo da mandíbula e a fossa mandibular do osso temporal. A articulação do joelho, ilustrada na figura abaixo, possui os elementos conside- rados constantes em uma articulação sinovial, como superfícies articulares represen- tadas pelos côndilos do fêmur, côndilos da tíbia e patela e cápsula articular. AnAtomofisiologiA AplicAdA 47 Articulação do joelho Ligamento colateral fibular Côndilo lateral do fêmur Menisco lateral Tíbia Fíbula Ligamento colateral posterior Côndilo medial Ligamento colateral tibial Ligamento cruzado anterior Menisco medial Ligamento patelar Patela Tendão do quadríceps Fonte: MARIEB; HOEHN, 2009, p. 236. (Adaptado). A cápsula articular delimita uma cavidade, chamada de cavidade articular, que é preenchida pelo líquido sinovial, importante na lubrificação das cartilagens articulares. O joelho também possui ligamentos patelares e colaterais medial e lateral, além de meniscos medial
Compartilhar