Formação Óssea

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Ossificação intramembranosa
A ossificação intramembranosa está presente em osso que não desempenha funções de suporte imediato, forma o osso frontal, parietal e parte dos ossos occipital, temporal e maxilar, que são ossos planos e irregulares.
A formação óssea intramembranosa é formada por células mesenquimais condensadas. Começa na oitava semana de gestação, em tecido embrionário. As células mesenquimais são células que podem se especializar em qualquer tipo de célula. As células mesenquimais fusiformes migram e se unem em áreas específicas, formando centros de ossificação. Eles se diferenciam em osteoprogenitoras que geram osteoblastos, que secretam a matriz óssea ao seu redor.
Quando termina a formação de toda a sua matriz, a célula se diferencia em osteócitos e, com o desenvolvimento do tecido ósseo, os osteoblastos criam uma rede de trabéculas e espículas. Os osteócitos estão ligados por extensões citoplasmáticas, os osteoblastos são encontrados na periferia do osso e, com o tempo, essa matriz torna-se mineralizada. 
O osso neoformado, com o tempo, cresce e para manter a forma adequada de cada osso é necessária a reabsorção, que é realizada pelos osteoclastos, células responsáveis ​​pela reabsorção e conformação óssea, em áreas específicas.
Em um corte histológico, é possível ver a matriz óssea neoformada como pequenas espículas irregulares, o que ocorre é o crescimento aposicional, onde algumas células osteoprogenitoras, que estão próximas às espículas ósseas, se transformam em osteoblastos, formando assim mais matriz óssea, que provoca um aumento no tamanho dessas espículas, causando sua união através de uma malha trabecular que gera a forma do osso em desenvolvimento.
Os osteoblastos depositam a matriz produzida em camadas sucessivas, o que resulta na formação de tecido ósseo imaturo a partir de osso não laminar, cujo interior é caracterizado pela ocupação de tecido conjuntivo e vasos sanguíneos. O osso é substituído por osso compacto na periferia e no centro, é substituído por osso esponjoso e as células da medula óssea ocupam os espaços entre as trabéculas.
Ossificação Endocondral
 
Assim como a ossificação intramembranosa, a ossificação endocondral também se origina nas células mesenquimais, diferenciando-se quando as células mesenquimais se transformam em condroblastos, passando a produzir fibras de colágeno tipo II e matriz de cartilagem. Antes da ossificação, forma-se uma cartilagem hialina, que inicialmente ocupa o local do osso definitivo. A cartilagem se desenvolverá por crescimento intersticial (aumentando em comprimento) e aposicional (aumentando em largura). Este último ocorre devido à adição de matriz cartilaginosa por condrócitos.
Quando as células pericondrais começam a produzir osteoblastos, células formadoras de ossos, em vez de condrócitos, o processo de ossificação começa. Com isso, o tecido conjuntivo dessa região passa a ser o periósteo, e devido aos osteoblastos é possível identificar uma camada osteogênica nesta região. Este osso formado nesta região pode ter duas classificações, a saber, osso periosteal (devido à sua localização) ou osso intramembranoso (devido ao seu desenvolvimento) .No osso longo, forma-se um colar ósseo, na diáfise, em torno da cartilagem. Como resultado, os condrócitos da região média tornam-se hipertróficos.
O aumento celular dos condrócitos leva à reabsorção da matriz cartilaginosa, formando placas cartilaginosas irregulares entre as células hipertróficas, que produzem fosfatase alcalina simultaneamente à calcificação da matriz cartilaginosa. Essa classificação leva à morte dos condrócitos da cartilagem, pois impede a difusão de nutrientes, o que leva à confluência dos espaços vizinhos, decomposição da matriz, e os vasos sanguíneos crescem e penetram no colo ósseo para vascularização., Junto com a migração de células-tronco mesenquimais para esta cavidade.
Essas células se diferenciam em osteoprogenitoras na medula óssea. As células-tronco hematopoéticas, que dão origem às células do sangue, deixam o sangue e vão para a medula óssea. A cartilagem que ainda existe lá se quebra uma parte e a outra permanece em forma. De espículas irregulares esta última entra em aposição com as células osteoprogenitoras, processo descrito como espícula mista, originando osteoblastos que passam a depositar matriz óssea nas espículas, desenvolvimento ósseo classificado como ossificação endocondral.
Quando observada, a cartilagem calcificada pode ser diferenciada do osso, pois esta cartilagem não terá mais células e o osso terá osteócitos em sua matriz óssea.As espículas permanecem ali apenas enquanto a cartilagem calcificada não for removida, enquanto o componente ósseo pode continuar a crescer por aposição ou pode sofrer reabsorção. Finalmente, o osso se formará a partir de 1 centro de ossificação primário e 1 colar periosteal (na diáfise) e 1 centro de ossificação secundário nas epífises.
Seu crescimento em extensão é dado pelo disco epifisário, que com o tempo é substituído por tecido ósseo, fazendo com que o indivíduo pare de crescer em algum momento, isso acontece quando o indivíduo tem entre 18 e 20 anos. Nos ossos longos, com crescimento na região da diáfise, será encontrada uma cartilagem epifisária na epífise, que possui áreas diferenciadas. 
São eles:
1. A área da própria cartilagem, onde há cartilagem hialina
2. Zona de cartilagem em série ou proliferação: os condrócitos se dividem rapidamente e formam fileiras paralelas de células achatadas empilhadas ao longo do longo eixo do osso.
3. Zona de cartilagem hipertrófica: as cavidades dos condrócitos aumentam de tamanho e os condrócitos morrem por apoptose
4. Zona de cartilagem calcificada: nesta zona ocorre a mineralização da matriz cartilaginosa e termina a apoptose dos condrócitos.
5. Zona de ossificação: é a área onde aparece o tecido ósseo
A cartilagem é absorvida pela deposição óssea nas espículas calcificadas, que formam o osso esponjoso primário.O centro secundário de ossificação ocorre logo após o nascimento, na epífise proximal. Com a calcificação da matriz diáfise, ali é criada uma nova cavidade medular, com invasão de vasos sanguíneos e células osteogênicas do pericôndrio da região.
Em seguida, é criado um centro de ossificação epifisário, também considerado secundário. Com esses centros de ossificação, apenas a cartilagem articular nas extremidades e um disco de cartilagem epifisária de crescimento entre a diáfise e a epífise, permanecerão lá. O crescimento ósseo ocorre através do disco de crescimento epifisário, onde sua zona de proliferação dá lugar à cartilagem em que o osso é posteriormente depositado.
Para o crescimento correto é necessário que durante o crescimento a espessura do disco permaneça constante, a quantidade de cartilagem nova seja igual à quantidade absorvida pela área de reabsorção e a cartilagem absorvida seja substituída por osso esponjoso. A própria extensão ocorre quando uma nova matriz cartilaginosa se forma no disco, pois é essa nova matriz que empurrará a epífise para longe da diáfise.
Através do crescimento aposicional de novo osso entre a lamela cortical e o periósteo, o osso vai aumentar de diâmetro.No processo, haverá necessidade de remodelação, em que haverá reabsorção em algumas partes e deposição óssea em outras.
Assim que o indivíduo atinge seu crescimento máximo, o disco epifisário para de produzir nova cartilagem.O fechamento epifisário é o processo pelo qual a cartilagem existente continua se processando normalmente até que não haja mais cartilagem, levando à remoção total do disco, este leva à confluência das cavidades medulares epifisária e diafisária.
Mineralização (Calcificação)
O osso é composto por uma parte orgânica (95% é colágeno tipo I, proteoglicanos e glicoproteínas) e inorgânica. Como parte inorgânica, temos íons como fosfato e cálcio, bem como bicarbonato, magnésio, potássio, sódio e uma pequena proporção de citrato. O cálcio dos ossos está em constante troca com o cálcio dos fluidos extracelulares e também serve como reserva para mantera regulação homeostática dos níveis de cálcio no sangue.
Durante o crescimento, o osso é sensível a vários fatores nutricionais que podem levar à deficiência de cálcio e a mineralização é de extrema importância, pois consiste na deposição de íons inorgânicos, principalmente fosfato de cálcio. Na coluna, a mineralização adequada do tecido ósseo garantirá a proteção da medula espinhal e de outras estruturas musculoesqueléticas conectadas às vértebras.
A mineralização é regulada pelas células, mas não ocorre dentro delas, mas ocorre na matriz extracelular do osso, cartilagem, dentina, cemento e esmalte dentário. As matrizes dessas estruturas contêm fibrilas de colágeno é uma substância fundamental que é onde ocorre a mineralização, exceto no esmalte dentário, que ocorre dentro da matriz extracelular secretada pelo órgão do esmalte.
Nos locais onde ocorre a mineralização da maioria dessas estruturas, é necessário aumentar a concentração dos íons Ca2 + e PO4.Para isso, a ligação do Ca2 + extracelular pela osteocalcina aumenta a concentração desses íons, o que estimula os osteoblastos. para secretar fosfatase alcalina, aumentando assim a concentração de PO4, que estimula um novo aumento de Ca2 +, que inicia a mineralização.
Quando ambos os íons estão elevados, os osteoblastos liberam pequenas vesículas da matriz na matriz óssea por exocitose, que separam PO4 de outras moléculas da matriz, fazendo com que o ponto isoelétrico aumente, resultando na cristalização de CaPO4. Esses cristais formados iniciam a mineralização da matriz por formação e deposita cristais de hidroxiapatita na matriz que envolve os osteoblastos. Eles crescem rapidamente adicionando novas moléculas à superfície e se ligando a cristais adjacentes. Com isso, a mineralização se espalha pelo osteóide.