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[Sistema Esqueletico I Tecido ÓOsseo] Tecido Ósseo e homeostasia O tecido ósseo encontra-se em crescimento contínuo, remodelação e reparo. Ossos contribuem para a homeostasia do corpo fornecendo suporte e proteção, produzindo células sanguíneas e armazenando minerais e triglicerídeos. Cada osso do corpo é considerado um órgão, pois são compostos por vários tecidos que atuam em conjunto (tecido ósseo, cartilagem, tecido conjuntivo denso, epitélio, tec. adiposo e nervoso). É um tecido extremamente complexo e participa de um processo chamado remodelação – a formação de novo tecido ósseo e degeneração do tecido antigo. Os ossos, cartilagens, junto com seus ligamentos e tendões, formam o sistema esquelético. Funções dos Ossos e do Sist. Esquelético • Suporte: O esqueleto é o arcabouço estrutural do corpo e sustenta os tecidos moles, fornecendo pontos de sustentação. • Proteção: Protege órgãos internos mais importantes de lesão. (Ex. ossos do crânio protegem o encéfalo. • Assistência ao movimento: a maioria dos músculos esqueléticos são fixados aos ossos, quando ocorre a contração desse musculo, tracionam os ossos para produzir movimento. • Homeostasia mineral: armazena principalmente cálcio e fosforo, que contribui para a resistência dos ossos, quando necessário, é liberado minerais para a corrente a fim de manter o equilíbrio mineral. • Produção de células sanguíneas: no interior dos ossos, a medula óssea vermelha produz hemácias (eritrócitos), leucócitos e plaquetas, em um processo chamado hematopoese. • Armazenamento de triglicerídeos: a medula óssea amarela consiste, principalmente, em adipócitos que armazenam triglicerídeos. Estrutura dos Ossos Osso longo é aquele que apresenta comprimento maior que a largura, um osso longo é composto pelas seguintes partes: ➢ A diáfise que constitui o corpo do osso (parte longa, cilíndrica e principal) ➢ Epífises que são as extremidades proximal e distal do osso ➢ Metáfises que são as regiões entre a diáfise e as epífises. No osso em crescimento, cada metáfise contém uma lâmina epifisal (de crescimento) que permite que o osso cresça em comprimento, quando esse osso para de crescer, a cartilagem da lâmina é substituída por osso, a estrutura óssea resultante é chamada de linha epifisal. Bianca Oliveira Medicina UNP ➢ Cartilagem articular: fina camada de cartilagem hialina que recobre a parte da epífise onde o osso se articula com outro osso. ➢ Periósteo é a bainha de tecido resistente que reveste a superfície óssea. O periósteo é fixado no osso por fibras perfurantes – feixes espessos de colágeno que se estendem até a matriz extracelular óssea. ➢ Cavidade medular: espaço oco e cilíndrico na diáfise que contem medula óssea amarela adiposa e vasos sanguíneos em adultos. ➢ Endósteo: fina membrana que reveste a cavidade medular, contém uma única camada de células formados por ossos e pouco tecido conjuntivo. Histologia do Tecido Ósseo O osso possui uma matriz extra celular abundante entre células bem separadas. A matriz extracelular é formada por certa de 15% de água, 30% de fibras colágenas e 55% de sais minerais cristalizados. O sal mineral mais encontro é o fosfato de cálcio, que se combina com o hidróxido de cálcio, para formar cristais hidroxiapatita. Esses cristais se combinam com outros sais minerais. Conforme os sais são depositados na estrutura formadas pelas fibras de colágeno da matriz extracelular, eles cristalizam e o tecido endurece, esse processo é chamado de calcificação e é iniciado pelas células formadoras de osso, os osteoblastos. A solidez do osso depende dos sais minerais e sua flexibilidade depende das fibras de colágeno. Quatro tipos de células são encontrados no tecido ósseo: ➢ Células osteogênicas: são as células tronco não especializadas e derivadas do mesênquima, são as únicas células ósseas que sofrem divisão celular, o restante se torna osteoblastos. Essas células são encontradas na parte interna do periósteo, no endosteo e nos canais internos dos ossos que contem vasos sanguíneos. ➢ Osteoblastos: são as células formadoras de ossos. Elas sintetizam e secretam fibras de colágeno e outros componentes orgânicos necessários para formar a matriz extracelular do tecido ósseo e iniciam a calcificação. Uma vez recobertos pela matriz extracelular, tornam-se aprisionados em suas secreções e transformam-se em osteócitos. (OBS. O sufixo blasto em uma célula óssea ou qualquer outra célula de tecido conjuntivo quer dizer que a mesma produz matriz extracelular) ➢ Os osteócitos que são células ósseas maduras, são as principais células do tecido ósseo, responsáveis pelo metabolismo ósseo diário. (OBS. O sufixo cito uma célula óssea ou qualquer outra célula tecidual quer dizer que a célula mantém e monitora o tecido.) ➢ Os osteoclastos são células enormes derivadas da fusão de cerca 50 monócitos (tipo de leucócito). A célula libera enzimas lisossômicas que digerem os componentes minerais e proteicos da matriz extracelular, essa degeneração é chamada de reabsorção, sendo parte da manutenção e do reparo ósseo. (OBS O sufixo clasto quer dizer que a célula degrada matriz extracelular óssea.). São as células-alvo da terapia medicamentosa de osteoporose. Tecido ósseo compacto Apresenta poucos espaços e é a forma de tecido mais resistente. É encontrado abaixo do periósteo de todos os ossos e constitui a maior parte das diáfises dos ossos longos. O tecido compacto oferece proteção e suporte e resiste aos estresses produzidos pelo peso e movimento. Ele é composto por unidades estruturais repetidas – os ósteons, cada ósteon é constituído por lamelas concêntricas (lâminas circulares de matriz extracelular mineralizada, circundam uma pequena rede de vasos sanguíneos) distribuídas ao redor de um canal central. Tecido ósseo esponjoso Também chamado de tecido osseo reticular ou trabecular, não contem ósteons. Esta sempre localizado no interior do osso, protegido por uma camada de osso compacto. Ele consiste em lamelas dispostas em um padrão irregular de finas colunas, chamadas trabéculas. Entre as trabéculas é possível observar os espaços a olho nu. Esses espaços são preenchidos com medula óssea vermelha. O tecido ósseo esponjoso compõe a maior parte do tecido ósseo interno dos ossos curtos, planos, sesamoides e irregulares. Nos ossos longos, ele constitui o cerne da epífise abaixo da fina camada. Esse tecido tende a se localizar em lugares onde ossos não são fortemente tensionados, ou onde os estresses são aplicados. É um tecido leve e as suas trabéculas protegem a medula óssea vermelha. Irrigação Sanguínea e Inervação do osso Temos no osso, as artérias periosteais, pequenas artérias acompanhadas por nervos, penetram a diáfise através de muitos canais perfurantes (Volkmann) e suprem o periósteo e a parte externa do osso compacto. Próximo ao centro da diáfise, uma grande artéria nutrícia passa através de um orifício no osso compacto chamado forame nutrício. As extremidades dos ossos longos são supridas pelas artérias metafisárias e epifisais, as artérias metafisais entram na superfície de um osso longo e junto com a artéria nutrícia, suprem a medula óssea vermelha e o tecido ósseo da metáfise. As artérias epifisiais penetram nas epífises do osso longo e suprem a medula óssea vermelha e o tecido ósseo da epífise. O periósteo é rico em nervos sensitivos, alguns deles transmitindo sensação de dor. Esses nervos são especialmente sensíveis a laceração ou tensão, o que explica a forte dor resultante de uma fratura ou tumor ósseo. Formação do osso Formação óssea inicial no embrião e no feto • Ossificação intramembranosa: os ossos planos do crânio, a maioria dos ossos faciais, a mandíbula e a parte medial da clavícula sãoformados dessa maneira. O osso se forma diretamente dentro do mesênquima, o qual é disposto em camadas finas como folhas de papel que lembram membranas. 1. Desenvolvimento do centro de ossificação. 2. Calcificação 3. Formação das trabéculas 4. Desenvolvimento do periósteo ➢ Ossisficação endocondral.: O osso se forma dentro da cartilagem hialina que se desenvolve a partir do mesênquima. 1. Desenvolvimento do modelo de cartilagem 2. Crescimento do modelo de cartilagem 3. Desenvolvimento do centro de ossificação primário 4. Desenvolvimento da cavidade medular 5. Desenvolvimentos dos centros de ossificação secundários 6. Formação da cartilagem articulas e da lâmina epifisial de crescimento. Crescimento ósseo durante a infância e a adolescência ➢ Crescimento em comprimento: envolve o crescimento intersticial da cartilagem no lado epifisário da lâmina epifisial e a substituição da cartilagem no lado diafisario da lamina epifisial por osso na ossificação endocondral. Se uma fratura óssea danifica a lâmina epifisial, o osso fraturado pode ficar mais curto que o normal ao chegar à estatura adulta. Isso porque o dano à cartilagem, que é avascular, acelera a ossificação da lâmina epifisial devido à interrupção da divisão das células de cartilagem, inibindo, desse modo, o crescimento em comprimento do osso. ➢ Crescimento em espessura: 1. As células periosteais se diferenciam em osteoblastos, que secretam fibras colágenas que formam a matriz extra celular óssea. Os osteoblastos rodeados de matriz extracelular e passam a ser osteócitos. Esse processo forma elevações osseas nos dois lados de um vaso periosteal. As elevações lentamente crescem e criam um sulco para o vaso sanguíneo periosteal. 2. As elevações se dobram e se fundem 3. Os osteoblastos no endosteo depositam matriz extracelular óssea, formando novas lamelas concêntricas. A formação de lamelas concêntricas adicionais ocorre para dentro, no sentido do vaso sanguíneo periosteal. Dessa maneira, o túnel se completa e um novo ósteon é criado. 4. Ao mesmo tempo que o ósteon está sendo formado, os osteoblastos debaixo do periósteo depositam novas lamelas circunferenciais, aumentando ainda mais a espessura do osso. Com mais vasos sanguíneos periosteais sendo encerrados como na etapa 1. Remodelação óssea É a substituição continua do tecido osseo antigo por tecido osseo novo. Esse processo envolve a reabsorção óssea (destruição da matriz óssea), que consiste na remoção de minerais e fibras de colágeno do osso pelos osteoclastos, e deposição óssea (formação da matriz extracelular óssea), que é a adição de minerais e fibras de colágeno ao osso pelos osteoblastos. A taxa de renovação do osso compacto é 4% ao ano e a do tecido ósseo esponjoso é 20%. Ortodontia é o ramo da odontologia que trata da prevenção e da correção de dentes mal alinhados. O movimento dos dentes ocasionado por aparelhos exerce uma tensão no osso que forma os alvéolos que ancoram os dentes. Em resposta a esse estresse artificial, osteoclastos e osteoblastos remodelam os alvéolos de modo a alinhar os dentes da maneira correta. Correlação Clínica – Doença de Paget Na doença de Paget, ocorre uma proliferação excessiva de osteoclastos, de modo que a reabsorção óssea ocorre mais rápido que a deposição óssea. Em resposta a isso, os osteoblastos tentam compensar, porém o osso novo é mais fraco, pois apresenta uma proporção maior de osso esponjoso em relação ao osso compacto, a mineralização é menor e a matriz extracelular recém- sintetizada contém proteínas anormais. O osso recém-formado, especialmente da pelve, dos membros, das vértebras inferiores e do crânio, se torna mais alargado, duro e quebradiço, fraturando com facilidade. Fatores que afetam o crescimento ósseo e a remodelação óssea ➢ Minerais 1. Cálcio e fósforo Produzem matriz extracelular óssea dura. 2. Magnésio Ajuda a formar matriz extracelular óssea. 3. Fluoreto Ajuda a reforçar a matriz extracelular óssea. 4. Manganês Ativa enzimas envolvidas na síntese de matriz extracelular óssea. ➢ Vitaminas 1. Vitamina A: Necessária para a atividade dos osteoblastos durante a remodelação óssea; sua deciência retarda o crescimento ósseo; tóxica em doses elevadas. 2. Vitamina C: Necessária para a síntese de colágeno, a principal proteína óssea; sua deciência ocasiona diminuição da produção de colágeno, retardando o crescimento ósseo e atrasando o reparo de ossos quebrados. 3. Vitamina D Sua forma ativa (calcitriol) é produzida pelos rins; ajuda a construir osso por meio do aumento da absorção de cálcio pelo sistema digestório para o sangue; sua deciência ocasiona ossificação inadequada e retarda o crescimento ósseo; pode reduzir o risco de osteoporose, porém é tóxica se ingerida em doses elevadas. As pessoas que se expõem pouco aos raios ultravioletas ou que não usam suplementos de vitamina D podem não ter vitamina D suficiente para absorver cálcio, o que interfere no metabolismo do cálcio. 4. Vitaminas K e B12 Necessárias para a síntese de proteínas ósseas; sua deciência resulta em produção anormal de proteínas na matriz extracelular óssea e diminuição da densidade óssea. ➢ Hormônios 1. Hormônios sexuais (estrogênios e testosterona) 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. 2. Paratormônio (PTH) Secretado pelas glândulas paratireoides; promove a reabsorção óssea pelos osteoclastos; aumenta a recuperação dos íons cálcio da urina; promove a formação da forma ativa da vitamina D (calcitriol). 3. Calcitonina (CT) Secretada pela glândula tireoide; inibe a reabsorção óssea pelos osteoclastos. 4. Hormônio do crescimento (GH) Secretado pela adeno-hipófise; promove o crescimento geral de todos os tecidos corporais, inclusive osso, principalmente pelo estímulo da produção de fatores de crescimento insulina-símiles. 5. Fatores de crescimento insulinasímiles (IGFs) Secretados pelo fígado, ossos e outros tecidos em resposta ao estímulo promovido pelo hormônio do crescimento; promovem o crescimento ósseo normal pelo estímulo dos osteoblastos e pelo aumento da síntese de proteínas necessárias para formar osso novo. 6. Hormônios da tireoide (T3 e T4) Secretados pela glândula tireoide; promovem crescimento ósseo normal estimulando osteoblastos. 7. Insulina: Secretada pelo pâncreas; promove crescimento ósseo normal pela intensificação da síntese de proteínas ósseas Algumas disfunções hormonais afetam a altura, a secreção de GH excessiva durante a infância, produz gigantismo. A baixa produção de GH na infância causa o nanismo. Fratura é qualquer perda da continuidade óssea, elas podem ser classificadas de diversas formas. Fratura por estresse é aquela que o osso pode estar fraturado, mas sem fratura visível, com uma série de fissuras microscópicas. O reparo de uma fratura óssea envolve algumas etapas: 1. Fase Reativa: fase inflamatória inicial 2. Fase de reparação. Formação do calo fibrocartilaginoso 3. Fase de reparação 4. Fase de Remodelação óssea Função do osso na homeostasia do cálcio Os ossos são o principal reservatório de cálcio do corpo, armazenando 99% do cálcio corporal total. Tanto as células nervosas quanto as musculares dependem de um nível adequado de cálcio para funcionar de maneira adequada. A funçãodo osso na homeostasia do cálcio é ajudar a “tamponar” o nível de Ca2+ sanguíneo, liberado Ca2+ no plasma sanguíneo (usando os osteoclastos) quando o nível diminui e absorvendo Ca2+ (usando os osteoblastos) quando o nível aumenta. 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. Portanto, correr e saltar estimula mais a remodelação óssea do que andar. 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. Nos dois casos, a perda óssea pode ser drástica – por volta de 1% por semana. Em contraste, os ossos de atletas, que são altamente e repetidamente submetidos à tensão, tornam-se bem mais espessos e mais fortes do que aqueles de não atletas ou astronautas. Envelhecimento e Tecido Ósseo Em adultos jovens, as taxas de deposição e a reabsorção óssea são mais ou menos as mesmas. Com o declínio do nível dos hormônios sexuais na meia-idade, especialmente depois da menopausa, ocorre a 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. 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.
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