Fisiologia Óssea

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Fisiologia Óssea 
• Os ossos são compostos em grande parte por matriz extracelular calcificada 
• Os ossos geralmente possuem duas camadas: uma camada externa de osso compacto denso e uma 
camada interna de osso trabecular esponjoso 
Matriz óssea 
• Parte inorgânica 
o Íons: fosfato, cálcio, carbonato, magnésio, potássio e sódio. 
o Hidroxiapatita: Ca10(PO4)6(OH)2 
− Eles que se unem as fibras de colágenos da porção orgânica 
− A Hidroxiapatita Não Precipita no Líquido Extracelular Apesar da Supersaturação dos 
Íons Cálcio e Fosfato 
− Eles que dão firmeza ao osso 
− Ficam adjacentes as fibras de colágeno (firmes), impedindo a “cisalhamento” do osso 
(deslocamento dos cristais e fibras) 
− Essencial para a força óssea 
− Pirofosfato impede a precipitação em outros tecidos (↑ LEC) 
o Na aterosclerose o pirofosfato na atua 
• Parte orgânica 
o Fibras de colágeno (95%) = resistência a tração 
o Subst. Fundamental (proteoglicanos: sulfato de condroitina e ác. hialurônico) 
− A condroitina ajuda a controlar a deposição dos sais de Ca++ 
− Os proteoglicanos são macromoléculas compostas por uma proteína central com 
carboidratos ligados covalentemente a ela 
Cálcio e Fosfato 
 
• Existem dois mecanismos de mobilização de cálcio nos ossos 
 
1. É a simples transferência dos íons dos cristais de hidroxiapatita para o líquido intersticial, 
do qual o cálcio passa para o sangue. Esse mecanismo é favorecido pela grande superfície 
dos cristais de hidroxiapatita e tem lugar principalmente no osso esponjoso. 
2. Decorre da ação do hormônio da paratireóide, ou paratormônio, sobre o tecido ósseo. Esse 
acontece de forma mais lenta 
 HIPOCALCEMIA (6mg/dL) 
o A hipocalcemia → Hiperexcitação do SN → Tetania muscular 
o ↑ a permeabilidade da membrana ao Na+ gerando PAS 
o ↓ [Ca+] plasmática de + de 50%, as fibras nervosas periféricas ficam muito excitáveis gerando 
descargas espontâneas → impulsos nervosos para o musculo esquelético periférico, levando 
à contração muscular tetânica. Podendo levar também a crises epilépticas 
o ↓ a ativação paratireoide 
 
 HIPERCALCEMIA (> 12mg/dL) 
o Hipercalcemia → Depressão do SN e atividade muscular 
o Quando ocorre um aumento exagerado o cálcio começa a se depositar nos tecidos 
o Atividade reflexa do SNC ficam lentas 
o ↑ Ca++ reduz o intervalo QT do coração e provoca falta de apetite e constipação (↓ 
contratilidade das paredes muscular do TGI) 
o ↑ a ativação paratireoide 
Células do Tecido Ósseo 
 OSTEOBLASTOS 
o São células diferenciadas que produzem a matriz óssea, secretando colágeno e a 
substancia fundamental 
o Através do PTH ativa o amadurecimento dos osteoclastos 
o Participam da calcificação da matriz, através da secreção de pequenas vesículas ricas em 
fosfatase alcalina (cliva o pirofosfato e assim remove sua influência estabilizadora, ao 
mesmo tempo em que aumenta o fosfato local para a cristalização) para o interior desta, 
durante o período em que a célula está produzindo a matriz óssea. 
o Durante o crescimento ósseo e talvez durante a remodelagem do osso adulto, os 
osteoblastos secretam vesículas ricas em Ca++ para o osteóide em calcificação 
o Pela sua solubilização no sangue, o nível sanguíneo da fosfatase alcalina óssea é 
geralmente usado como indicador da taxa de remoção óssea. 
o Promovem a formação de osso 
 OSTEOCLASTOS 
o Promovem a reabsorção óssea 
o São encontrados principalmente nas superfícies de crescimento ósseas. 
o São células grandes que surgem pela fusão de células mononucleada. 
 OSTEÓCITOS 
o São encontrados na matriz óssea 
o São derivados de osteoblastos que foram incluídos na matriz. 
 
• Essas células sentem o estresse mecânico sobre o osso e secretam fatores de crescimento que 
estimulam ambos os osteoblastos e as células de revestimento. Eles também parecem 
desempenhar um papel importante na transferência de mineral a partir do interior do osso para 
as superfícies de crescimento. 
• O remodelamento ósseo consiste em uma interação cuidadosamente coordenada da atividade 
osteoblastica, osteocitica e osteoclastica. 
Absorção e excreção do Ca++ e PO4- 
 
 
 
 
 
 
• O PO4- é facilmente reabsorvido pelo intestino, sendo ele quase todo da dieta é absorvido para 
o segmento do intestino e depois secretado pela urina. 
• ↓ [PO4] plasma = todo PO4 filtrado é reabsorvido 
• 90% do Ca++ é filtrado no túbulo próxima, alça de Henle e túbulo contorcido distal 
• O Ca++ é absorvido no intestino delgado e sua concentração plasmática é medida pela ação 
dos hormônios 1,25-diidróxicolecalciferol (vitamina D3), calcitonina e hormônio da 
paratireóide (PTH), onde controlam sua absorção, excreção e o metabolismo ósseo 
• Túbulos distais finais e coletores, a reabsorção do 10% é seletiva dependendo da [Ca++] no 
sangue. 
o ↓ [ ] ↑ a reabsorção 
o ↑ [ ] ↓ reabsorção e ↑ a excreção 
 
Ca+ são mal 
absorvidos 
pelo intestino 
Pelos sulcos do TGI 
e pelas células da 
mucosa. 
41% liga-se a proteínas 
então não é filtrado pelos 
capilares glomerulares. 
Tem ação 
direta do PTH 
 
Calcificação Óssea 
 
 
 
 
 
Remodelamento osseo 
 
 
 
 
• O paratormônio (PTH) estimula a atividade dos osteoclastos e a reabsorção óssea, mas isso 
ocorre através de mecanismo indireto. O PTH se liga a receptores nos osteoblastos adjacentes, 
fazendo com que liberem citocinas OPGL, também chamado de ligante RANK. 
• O OPGL ativa receptores nas células pré-osteoclastos, fazendo com que eles se diferenciem 
em osteoclastos multinucleados maduros. 
• Os osteoblastos também produzem OPG sendo esse citocina que inibe a reabsorção óssea. A 
OPG atua como receptor isca, se ligando ao OPGL e o impedindo de interagir com esse receptor, 
inibindo a diferenciação de pré-osteoclastos. 
• A OPG se opõe a atividade do PTH. A vitamina D e o PTH aparentam estimular a produção de 
osteoclastos maduros através de uma dupla ação, inibindo a produção de OPG e estimulando 
a formação de OPGL. Por outro lado, o hormônio estrogênio estimula a produção de OPG. 
Cel. Fagocitarias 
multinucleadas (50%) 
derivado de monócitos 
ativos em < 1% nos 
adultos. 
Secreção de molécula de 
colágeno e substância 
fundamental (parte 
inorgânica) pelos 
osteoblastos → ostéoide 
Osteócitos ficam quiescentes 
até ter uma degradação óssea 
onde irá começar a produzir 
matriz extracelular 
Rica em colágeno, 
sendo semelhante a 
uma cartilagem, no 
entanto possui cristais 
de Ca++ precipitados 
Alguns osteoblastos 
ficam aprisionados na 
matriz ate se 
transformar em 
osteoide. 
Possui sais não cristalinos “sais 
amorfos” com o passar do tempo 
alguns componentes começam a ser 
modificados e forma a Hidroxiapatita 
 
• Exceto nos ossos em crescimento, a deposição e a absorção ósseas costumam ser equivalente 
entre vi, assim, a massa total de tecido ósseo permanece constante. Os ossos costumam 
ajustar sua resistência proporcionalmente à intensidade do estresse ósseo, apresentando 
espessamento quando submetido a cargas pesadas. Até mesmo o formato do osso pode ser 
reajustado para sustentação apropriada das forças mecânicas por meio da deposição e 
reabsorção óssea. 
• Como o osso antigo fica relativamente quebradiço e frágil, há necessidade da deposição de 
nova matriz orgânica, à medida que a matriz orgânica antiga se degenera. Desse modo, a 
resistência normal do osso é preservada. 
Obs.: 
→ OPG inibe osteoclastos 
→ OPGL ativa osteoclastos 
→ O PTH inibe OPG e ativa OPGL 
→ O estrogênio ativa OPG e consequentemente inibe o OPGL 
Reparo de fraturas 
• ++++ osteoblastos 
• Calo ósseo: protuberância com osteoblastos e matriz orgânica e deposição de sais de Ca++ 
entre as extremidades reprimidas do osso 
• Fixadores mecânicos que mantém as extremidades do osso fraturado → estresse sobre a 
extremidade opostos aceleram a ativação osteoblastica no local da fratura, diminuindo a 
convalescença 
•Estresse óssea acelera a consolidação da fratura. 
PTH – hormônio da paratireoide 
• O PTH atua no osso, no rim e no intestino para aumentar as concentrações plasmáticas de Ca++ 
• Atua no aumento da calcemia, sendo que a secreção do PTH promove a desmineralização óssea, 
aumentando os níveis de Ca no sangue. 
• Atua sobre os rins diminuindo a excreção de Ca++ e estimula a síntese de vitamina D ativa 
• O principal fator regulador da secreção do PTH pelas paratireóides são os níveis sanguíneos de 
Ca. 
• Reduz o OPG (fator de inibição da osteoclastogênese) 
• O PTH se liga a receptores osteoblastos, liberando citocinas (ex.: OPGL) 
 
• Causa um aumento no número de osteoclastos e reabsorção da matriz óssea, com liberação de 
fosfato de Ca e aumento da calcemia. 
• O paratormônio atua sobre receptores 
localizados nos osteoblastos. Em resposta 
a esse sinal, os osteoblastos deixam de 
sintetizar colágeno e iniciam a secreção do 
fator estimulador de osteoclastos. 
• O hormônio da paratireoide aumenta o 
Ca++ plasmático de três formas: 
 O PTH mobiliza cálcio dos ossos, 
aumento da reabsorção óssea pelos 
osteoclastos leva aproximadamente 12 
horas para se tornar mensurável. 
 O PTH aumenta a reabsorção renal de 
cálcio. Aumenta simultaneamente a 
excreção renal do fosfato, reduzindo 
sua reabsorção. 
Os efeitos opostos do PTH sobre o 
cálcio e o fosfato são necessários para manter suas concentrações combinadas abaixo de um 
nível crítico. Se as concentrações excedem tal nível, formam-se cristais de fosfato de cálcio 
que precipitam fora da solução. 
As elevadas concentrações de fosfato de cálcio na urina são uma das causas da formação de 
cálculos renais. 
 O PTH aumenta indiretamente a absorção intestinal de cálcio pela sua influência na vitamina 
D3 
 
• ABSORÇÃO ÓSSEA DE CÁLCIO E FOSFATO 
o Fase rápida – osteolise: receptores de PTH nos osteoblastos e osteócitos, ativando a bomba de 
de Ca+, removendo rapidamente os sais de fosfatos de Ca++ dos cristais ósseos 
• ABOSORÇÃO INTESTINAL DE CÁLCIO E FOSFATO 
• REDUZ EXCREÇÃO RENAL DE CÁLCIO E AUMENTA FOSFATO 
o Fase lenta – osteosclastos 
o Como os osteoclastos não tem receptores para o PTH os osteoblastos e osteócitos ativos 
emitem “sinais” para eles. Ex.: OPLG mais osteoclastos existentes e forma novos 
• AMPc 
o ↑ secreção osteoclastica de enzimas e ácidos que causam reabsorção óssea e formação de 
vitamina D nos rins 
 
 
 
Vitamina D - 1,25-DI-HIDROXICOLECALCIFEROL 
 
 
 
• A primeira forma na cascata da ativação da Vit. D é o “colecalciferol Vit. D3” sendo ele formado 
na pele. 
 
• A absorção intestinal de cálcio é estimulada pelo hormônio calcitriol, através da vitamina D 
obtida pela dieta ou sintetizada na pele pela ação da luz solar 
• O corpo forma calcitriol a partir da vitamina D que foi obtida pela dieta ou sintetizada na pele 
pela ação da luz solar sob os precursores formados a partir de acetil-CoA. 
• A vitamina D é modificada no fígado, e depois nos rins para formar a vitamina D3 ou calcitriol. 
• É o principal hormônio responsável por aumentar a absorção de Ca++ a partir do intestino 
delgado. 
• Facilita a reabsorção renal de Ca++ e ajuda a mobilizar Ca++ para fora do osso. 
• A prolactina também estimula a síntese de calcitriol. 
• A vitamina D aumenta o fluxo pelo epitélio do TGI 
• ↓ cálcio no sangue, estimula a síntese de Vit. D que estimula a síntese de PTH. 
• O excesso de Vit. D3 leva ao acumulo de 25 hidroxicalciferol (tem vida curtas = semanas) 
• A Vitamina D promove 
o ABSORÇÃO INTESTINAL DE CÁLCIO E FOSFATO 
− A vit. D ↑ o fluxo de fosfato pelo epitélio do TGI 
− Calbindina: proteína ligante do Ca++ nas células epiteliais intestinais, agindo nas 
bordas em escova, captando mais Ca++ 
o REDUZ EXCREÇÃO RENAL DE CÁLCIO E FOSFATO 
− ↑ reabsorção tubular 
− Efeito fraco 
o ABSORÇÃO ÓSSEA 
− ↑ Vit. D, ↑ a ação do PTH, ↑ o transporte de Ca++ pela membrana 
o CALCIFICAÇÃO ÓSSEA 
− ↓ da Vit. D, ↑ absorção de Ca++ e PO4- pelos intestinos, ↑ deposição nos ossos. 
“mineralização” 
 
 
 
CALCITONINA 
• Células parafoliculares ou células C no liquido intersticial entre os folículos da tireoide 
• ↑ de [Ca++] no LEC ↑ a calcemia 
• Atua nos osteoclastos, diminuindo sua atividade e consequentemente, a reabsorção óssea. 
• Hormônio envolvido no metabolismo de cálcio 
• É um peptídeo produzido pelas células C da tireoide 
• Suas ações são opostas às do hormônio da paratireoide. 
• A calcitonina é degradada na própria tireoide, no fígado, rins e tecido ósseo. 
• Sua vida média no plasma é curta e a sua principal via de excreção é renal 
• A calcitonina é liberada quando as concentrações plasmáticas de Ca++ aumentam. 
• A calcitonina aparentemente desempenha um papel secundário no equilíbrio diário do cálcio 
em seres humanos adultos. 
• Inibe a reabsorção da matriz e, portanto, a mobilização de Ca. 
• Tem um efeito inibidor sobre os 
• osteoclastos. 
• A calcitonina é mais importante em crianças porque a remodelação óssea é mais rápida com 
absorção e deposição de Ca++ de até 5g ao dia. 
Aumentos na ingestão de vitamina D, até 2,5 vezes a quantidade 
normal, têm pequeno efeito na quantidade final formada de vitamina D 
ativada. A deficiência de vitamina D ativada ocorre apenas com níveis 
muito baixos de ingestão de vitamina D. Esse aumento em 2,5 vezes 
causa o efeito de feedback negativo inibido a conversão no fígado. 
esse 
 
Um leve declínio na concentração de 
cálcio abaixo do normal provoca 
aumento da formação de vitamina D 
ativada, que, por sua vez, leva à intensa 
absorção intestinal de cálcio. 
 
 
 
 
Fisiopatologia do PTH, VITAMINA D E OSTEOPATIA 
 HIPOPARATIREOIDISMO 
• Paratireoide retardada = ↓Ca++ de 9 para 6 mg/dL em 2 a 3 dias (ex.: músculos laríngeos 
= ↓ a respiração0 
• Tratar com PTH e Vit. D 
• ↓ do PTH / ↓ a reabsorção de Ca++ 
 
 HIPERPARATIREOIDISMO PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO 
• Aumenta a fosfatase alcalina para compensar 
• No primário ocorre o aumento da osteoclase nos ossos, aumentando assim o Ca++ no 
LEC. Ex.: fratura óssea 
• No secundário o aumento do PTH compensa a hipocalcemia 
 
 OSTEOPOROSE 
• ↓ da matriz óssea 
• ↓ da atividade osteoblástica 
• ↓ dos osteoides 
• ↑ dos osteoclastos 
• Inatividade 
• Deficiência de Vit. C 
• ↓ da secreção de estrogênio 
• ↓ da idade = ↓ do GH 
• S. de Cushing = ↓ dos osteoblastos