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, TECIDO OSSEO . • • 1 NTRO DUÇÃO Um osso é um órgão composto de diversos tecidos diferentes funcionando em conjunto: tecido ósseo, cartilagem, tecido conjuntivo denso, epité- lio, tecido adiposo e tecido nervoso. O arcabouço de ossos e suas cartilagens cons- titui o sistema esquelético. O tecido ósseo é um tecido vivo dinâmico e complexo, continuamente empenhado em um processo chamado rerrw<kW,- ção - a formação de novo tecido ósseo e a degeneração do tecido ósseo antigo. Nos primórdios da exploração espa- cial, homens saudáveis jovens, na plenitude da forma • fisica, retornavam de seus voos espaciais apenas para inquietar os médicos. O exame fisico dos astronautas revelava perda de até 20% da densidade óssea total, durante sua estada prolongada no espaço. O ambiente de gravidade zero do espaço, mais o fato de que os astro- nautas viajavam em cápsulas pequenas que limitavam muito os movimentos por períodos prolongados, exercia tensão mínima nos ossos. Em contrapartida, atletas submetem os ossos a grandes for- ças, o que exerce tensão significativa no tecido ósseo. Atletas mostram aumento da densidade óssea total. Como o osso é capaz de alterar-se em resposta a diferentes demandas mecânicas exercidas sobre ele? Por que os níveis de atividade intensa que exercem tensão no tecido ósseo melhoram muito a saúde ós- sea? Este capítulo examinará os vários componen- tes dos ossos, para ajudar a entender como os ossos se formam , como envelhecem e como o exercício afeta a densidade e a resistência dos ossos. O estu- do da estrutura óssea e o tratamento dos distúrbios ósseos é chamado de osteologia ( osteo = osso; -logia = estudo do). • , • Você já imaginou por que a osteoporose afeta mais mulheres do que homens? SUMÁRIO 6.1 Funções dos Ossos e do Sistema Esquelético, 164 6.2 Tipos de Ossos, 164 6.3 Anatomia do Osso, 16S 6A Acidentes Ósseos. 167 6.S Histologia do Tecido ósseo, 167 • Tecido Ósseo Compacto, 169 • Tecido Ósseo Esponjoso, 171 6.6 Irrigação Sanguínea e Inervação do Osso, 172 6.7 Formação do Osso, 173 • Formação Inicial do Osso no Embrião e no Feto, 173 • Ossificação lntramembranácea, 173 6.1 FUNÇÕES DOS OSSOS E DO SISTEMA ESQUELÉTICO [!) OBJETIVO • Descrever as seis pri ncipais funções do sistema esque- lético. O tecido ósseo compõe aproximadamente 18% do peso do corpo humano. O sistema esquelético desempenha várias funções básicas: 1. Suporte. O esqueleto é o arcabouço esuutural do corpo, sustentando os tecidos moles e fornecendo pontos de fixação para os tendões da maioria dos músculos esque- léticos. 2. Proteção. O esqueleto protege os órgãos internos mais importantes contra lesão. Por exemplo, os ossos do crâ- nio protegem o encéfalo, a coluna vertebral protege a medula espinal e a caixa torácica protege o coração e os pulmões. 3. Assistência ao movimento. A maioria dos músculos esque- léticos se fixa aos ossos; quando os músculos se contraem, tracionam os ossos para produzir movimento. 4. Liberação e armazenamento mineral. O tecido ósseo ar- mazena diversos minerais, especialmente cálcio e fósforo, que contribuem para a resistência dos ossos. O tecido ósseo armazena aproximadamente 99% do cálcio total do corpo. Conforme a demanda, os ossos liberam mine- rais na corrente sanguínea para manter os equilíbrios minerais críticos e distribuir minerais a outras partes do corpo. 5. Produção de eritrócitos. No interior de determinados ossos, um tecido conjuntivo chamado medula óssea vermelha produz eritrócitos, leucócitos e plaquetas, um processo chamado hemopoese (hem<>- a sangue; poesis- = criação) ou hematopoese. A medula óssea vermelha é composta por eritrócitos em desenvolvimento, adipó- citos, fibroblastos e macrófagos em urna rede de fibras reticulares. A medula óssea vermelha é encontrada nos ossos em desenvolvimento do feto e em alguns ossos adultos, como os ossos do quadril, costcla.s, esterno, vertebras, crânio e extremidades do úmero e fêmur. Em um recém-nascido, toda a medula óssea é vermelha e • Ossificação Endocondral, 174 • Crescimento ósseo Durante a Lactância, a Infância e a Adolescência, 176 • Remodelação óssea, 179 6.8 Fraturas, 180 6.9 Exercício e Tecido ósseo, 183 6.10 Envelhecimento e Tecido ósseo, 184 6.1 1 Fatores que Influenciam o Crescimento ósseo, 184 Glossário, 186 participa da hcmatopoese. Com o aumento da idade, grande parte da medula óssea se transforma em medula óssea amarela. 6. Armazenamento de triglicerídios. A medula óssea amarela é composta principalmente de adipócitos, que armazenam triglicerídios. Os triglicerídios armazenados são reservas potenciais de energia química. ./TESTE RÁPIDO 1. Como o sistema esquelético atua no suporte, na proteção e na armazenagem de minerais? 2. Descreva a função dos ossos na produção das células sanguíneas. 6.2 TIPOS DE OSSOS [!) OBJETIVO • Classificar os ossos com base no formato e na localização. Os ossos são como urna biblioteca de informações sobre o corpo humano. Atuam como registro duradouro da vida do indivíduo, porque não se deterioram após a morte, como acontece com os tecidos moles. Consegue-se determinar, por exemplo, idade, estatura, sexo, saúde e raça apenas examinando o esqueleto. Tais informações são úteis para especialistas forenses na busca da identificação dos restos mortais de uma vítima ou para antropólogos que estudam esqueletos antigos. O formato de um determinado osso tam- bém revela muito com relação ao seu papel funcional no corpo, como sua resistência e o tipo de forças a que foi submetido à medida que seus músculos se moviam. Cada pequena saliência, orifício, projeção ou crista em um osso conta urna história. Os 206 ossos individuais, em um esqueleto adulto, es- tão disponíveis em urna variedade de formatos e t.amarthos. Eles variam em t.amartho, desde os pequenos ossos da ore- lha, no crânio, até o fêmur, com aproximadamente 61 cm de comprimento cm um adulto. Os diversos formatos dos ossos são projetados para executar funções específicas. Os anatomistas reconhecem cinco tipos de ossos no esqueleto, com base no formato: longos, curtos, planos, irregulares e sesamoides (Figura 6.1 ). Figura 6.1 Tipos de ossos com base no formato. Os os- sos não estão desenhados em escala. C~J &8 Os formatos dos ossos determinam amplamente suas f unções. Osso longo (úmero) Osso curto (trapezoide, carpo) Osso plano (esterno) ../.. -- Osso irregular (vértebra) Osso sesamoide (patela) @ Que t ipo de osso basicamente protege e fornece uma ampla área de superfície para a fixação muscular? Ossos longos possuem maior comprimento do que lar- gura, e consistem em uma diáfise (corpo) e um número variável de epífises ou extremidades. Os ossos longos são ligeiramente encurvados para obter resistência. Um osso encurvado absorve estresse do peso do corpo em diferen- tes pontos, de modo que o peso é igualmente distribuído. Se tais ossos fossem retos, o peso do corpo seria distribuído irregularmente e o osso sofreria fratura facilmen te. Ossos longos consistem, em grande parte, em tecido ósseo compacto, que é denso e possui espaços menores, mas também con- têm muito tecido ósseo esponjoso, que possui espaços maiores (Figura 6.4). Os ossos longos incluem o úmero, a ulna e o rádio, o fümur, a tíbia e a fíbula, os metacarpais, os metatar- sais e as falanges (dos dedos da mão e do pé). Ossos curtos são relativamente cuboides e têm compri- mento, largura e altura quase iguais, consistindo em subs- tância esponjosa, exceto na superfície, onde existe uma ca- mada fina de substância compacta. Exemplos de ossos cur- tos são a maioria dos ossos carpais e tarsais. Ossos planos são geralmente finos e compostos de duas lâminas quase paralelas de substância compacta circun- dando uma camada de substância esponjosa. As camadas de substância compacta são chamadas lâminas externa e interna. Nos ossos do crânio , a substância esponjosaé referida como díploe (Figura 6.6). Ossos planos propor- cionam considerável proteção e fornecem áreas extensas para a fixação dos músculos. Os ossos planos incluem os ossos do crânio, que protegem o encéfalo; o esterno e 6.3 ANATOMIA DO OSSO 165 as costelas , que protegem os órgãos situados no tórax; e as escápulas. Ossos irregulares possuem formas complexas e não são agrupados em nenhuma das três categorias já descritas. Além disso, variam nas quantidades de substância esponjo- sa e compacta que contêm. Tais ossos incluem as vértebras, determinados ossos da face e o calcâneo. Ossos sesamoides desenvolvem-se em determinados ten- dões, nos quais há considerável atrito, compressão e es- tresse físico . Nem sempre são completamente ossificados e medem de alguns milímetros a centímetros de diâme- tro, exceto nas duas patelas, os maiores ossos sesamoides. Os ossos sesamoides variam em número de pessoa para pessoa, exceto as patelas, que estão localizadas no tendão do músculo quadríceps femoral (Figura 11.24a, b) e estão normalmente presentes em todos os indivíduos. Funcio- nalmente, os ossos sesamoides protegem os tendões con- tra uso excessivo e frequentemen te alteram a direção de tração de um tendão, o que aumenta a vantagem mecâni- ca em uma articulação. Nos membros superiores, os ossos sesamoides geralmente ocorrem apenas nas articulações da face palmar das mãos. Dois ossos sesamoides frequentemente en contrados estão nos tendões dos músculos adutor do polegar e flexor curto do polegar, na articulação metacarpofalângica do polegar (Figura 8.6a). Nos membros inferiores, existem dois ossos sesamoides constantes, além das patelas; estes ocorrem na face plantar de cada pé, nos tendões do músculo flexor curto do hálux, na articulação metatarsofalângica do hálux (Figura 8.12b). Um tipo adicional de osso não é classificado pelo for- mato, mas preferivelmen te pela localização. Os ossos su- turais ou ossos wormianos (denominados assim em h ome- nagem a um anatomista dinamarquês, O. Worm, que vi- veu de 1588-1654) são ossos pequenos localizados nas suturas de determinados ossos do crân io (Figura 7 .5a) . O número de ossos suturais varia muito de pessoa para pessoa. ./'TESTE RÁPIDO 3. Dê exemplos de ossos longos, curtos, p lanos, irregula- res e sesamoides, e expl ique a função de cada tipo de osso. 6.3 ANATOMIA DO OSSO [!) OBJETIVO • Descrever as partes de um osso longo. Examinemos agora a estrutura de um osso usando o úmero como exemplo. Um osso longo típico consiste nas seguin- tes partes (Figura 6.2): 1. A diáfise é o corpo do osso - a parte princi pai cilíndrica longa do osso. 2. As epífises são as terminações proximal e distal do osso. 3. As metáfises são as regiões entre a diáfise e as epífises. Em um osso em crescimento, cada metáfise contém uma lâmina 166 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO epifisial, uma camada de cartilagem hialina que permite o crescimento longitudinal da diáfise do osso (um processo descrito mais tarde neste capítulo) . Quando o crescimen- to ósseo longitudinal cessa, aproximadamente entre os 18 e os 21 anos de idade, a cartilagem na lâmina epifisial é substituída por osso e a estrutura óssea resultante é denominada linha epifisial. 4. A cartilagem articular é uma fina camada de cartilagem hialina que recobre a parte da epífise na qual o osso forma uma articulação com outro osso. A cartilagem ar- ticular reduz o atrito e absorve choques em articulações muito móveis. Como a cartilagem articular não possui pericôndrio nem vasos sanguíneos, o reparo de lesão é limitado. 5. O periósteo (peri- = em torno) é uma bainha de tecido conjuntivo resistente e sua irrigação sanguínea associada, que circunda a superficie do osso em partes não reco- bertas pela cartilagem articular. O periósteo é composto por uma lâmina fibrosa externa de tecido conjuntivo den- so não modelado e uma lâmina osteogênica interna que consiste em células. Algumas das células permitem que o osso cresça em largura, mas não em comprimento. O periósteo também protege o osso, auxilia no reparo de fratura, ajuda na nurrição do tecido ósseo e atua como um ponto de fixação para ligamentos e tendões. O periósteo está fixado ao osso subjacente por fibras perfurantes (de Sharpey), feixes espessos de colágeno que se estendem do periósteo até a matriz extracelular óssea. Figura 6.2 Partes de um osso longo. O tecido ósseo esponjoso da epífise e da metáfise contém medula óssea verme- lha, e a cavidade medular da diáfise, no adulto, contém medula óssea amarela. l (!)J iiii#I Um osso longo é recoberto por cartilagem articular nas faces articu lares de suas epífises proximal e distal e pelo periósteo em torno de todas as out ras partes do osso. Epllise proximal Metáfise Diál ise Metáfise Eplfise distal +--- Substância compacta ~+--- Endósteo (reveste a cavidade medular) 1--- Artéria nutricia Y--- Cavidade medular (contém medula óssea amarela nos adultos) -;-"*:--- Periósteo (a) Úmero parcialmente seccionado (osso do braço) @ Qual é a importância f uncional do períóst eo? Substância esponjosa ú mero FUNÇÕES ' ~ .. '.. . ,. " --- Cavidade medular na diáfise (b) Úmero parcialmente seccionado 1. Suporta os tecidos moles e fornece f ixação para os músculos esqueléticos. 2. Protege os órgãos in ternos. 3. Auxilia no movimento em conj unto com os músculos esqueléticos. 4. Armazena e libera minerais. 5. Contém medula óssea vermelha. que produz células sanguíneas. 6. Contém medula óssea amarela, que armazena trigliceridios, uma reserva de energia quimica potencial. 6. A cavidade medular, nos adultos, é um espaço cilíndrico oco no interior da diáfise contendo medula óssea amarela adiposa e numerosos vasos sanguíneos. Essa cavidade mi- nimiza o peso do osso reduzindo o material ósseo denso onde é menos necessário. O projeto tubular dos ossos longos fornece resistência máxima com peso mínimo. 7. O endósteo ( endtr = dentro) é uma fina membrana que reveste a cavidade medular. Contém uma única camada de células formadoras de osso e pouco de tecido conjun- tivo. Usando o desenho de um osso longo como modelo, não é dificil compreender a estrutura de outros tipos de ossos. Cada um dos outros tipos de ossos - curto, plano, irregu- lar e sesamoides - tem desenhos que se assemelham muito com a epífise de um osso longo. De fato, os ossos longos são os únicos ossos com uma diáfise e uma cavidade me- dular. Os outros tipos de ossos possuem lâminas externas de substância compacta recobrindo um núcleo interno de substância esponjosa. ./TESTE RÁPI DO 4. Faça um d iagrama das partes de um osso longo e expli- que as f unções de cada parte. 6.4 ACIDENTES ÓSSEOS ~ OBJETIVO • Descrever os principais acidentes ósseos e a função de cada um. Além de apresentar vários formatos, os ossos têm textu- ras e con tornos externos d iferentes. Um exame mais mi- nucioso da superficie de um osso é muito informativo . A superfície de um osso é marcada por inúmeras saliências, sulcos, endentações, projeções e orifícios. Esses aspectos característicos dos ossos são chamados acidentes ósseos ou pontos de referência ósseos e são aspectos estruturais adaptados para funções específicas. A maioria não existe por ocasião do nascimento, mas desenvolve-se mais tar- de em resposta a determinadas forças e são mais proe- minentes durante a vida adulta. Várias saliências, cristas ou áreas rugosas indicam os locais em que tecidos moles, como tendões e ligamentos, se fixam no osso. (Tendões ti- picamente fixam músculo esquelético ao osso; ligamentos tipicamen te fixam um osso a outro osso.) Sulcos ou orifí- cios indicam localizações nas quais nervos e vasos sanguí- neos atravessam os ossos. Faces lisas indicam áreas de movimento entre ossos vizinhos. Em geral, uma depres- são na face lisa em um osso acomoda uma projeção com face lisa de outro osso, para formar as faces articulares, de modo que os ossos consigamse encaixar. Em resposta à tensão exercida na superfície óssea, na qual tendões, ligamentos, aponeuroses e fáscia tracionam o periósteo do osso, osso novo é depositado, resultando em áreas ru- gosas ou elevadas. Há dois tipos principais de acidentes ósseos: (1) de- pressões e aberturas, que formam articulações ou permitem a passagem de tecidos moles (como vasos sanguíneos e 6.5 HISTOLOGIA DO TECIDO ÓSSEO 167 nervos) e (2) processos, projeções ou excrescências que (a) ajudam a formar articulações ou (b) atuam como pon- tos de fixação para tecido conjuntivo (como ligamentos e tendões). A Tabela 6.1 descreve os diversos acidentes ósseos e for- nece referências para ilustrações de cada um, que aparecem nos dois capítulos seguintes a este texto, nas descrições dos esqueletos axial e apendicular. ./TESTE RÁPIDO 5. Liste e descreva diversos acidentes ósseos e dê um exem- plo de cada um. Cruze sua lista com a Tabela 6.1. 6.5 HISTOLOGIA DO TECIDO ÓSSEO ~ OBJETIVOS • Explicar por que o tecido ósseo é classificado como um tecido conjuntivo. • Descrever a composição celular do tecido ósseo e as funções de cada componente. • Delinear as diferenças f uncionais e estrut urais entre tecido ósseo compacto e esponjoso. • Descrever as características histológicas do tecido ósseo. Examinaremos agora a estrutura do osso no nível micros- cópico. Como os outros tecidos conjuntivos, o osso, ou te- cido ósseo, contém uma matriz extracelular abundante que circunda células esparsas. A matriz extracelular é forma- da aproximadamente de 15% de água, 30% de fibras co- lágenas e 55% de sais minerais cristalizados. (Ossos resse- cados (ossos abióticos que são estudados em laboratório) são 60% minerais inorgânicos e 40% substâncias orgânicas por peso.] O mineral mais abundante é o fosfato de cálcio (Ca$(P04) 2), que se combina com outro sal mineral , o hi- dróxido de cálcio [Ca(OH)2), para formar os cristais de hi- droxiapatita (Caw(P0, )6 (0H) 2). Quando os cristais se for- mam, combinam-se ainda com outros sais minerais, como carbonato de cálcio (CaCO$) e íons como magnésio, fluore- to, potássio e sulfato. À medida que esses sais minerais são depositados no arcabouço formado pelas fibras colágenas da matriz extracelular, tornam-se cristalizados, e o tecido endurece. Esse processo, chamado calcificação, é iniciado pelas células formadoras de osso, chamadas oste-0blastos, e será descrito em breve. Antigamente pensava-se que a calcificação ocorria sim- plesmente quando houvesse sais minerais suficientes para formar os cristais. Atualmente, contudo, sabemos que o processo ocorre apenas na presença de fibras colágenas. Os sais minerais começam a se cristalizar nos espaços microscópicos entre as fibras colágenas. Após o preen- chimento dos espaços, os sais minerais se acumulam em torno das fibras colágenas. A combinação de sais crista- lizados e fibras colágenas é responsável pelas caracterís- ticas do osso. Embora a solidez de um osso dependa dos sais minerais inorgânicos cristalizados, a flexibilidade do osso depende de suas fibras colágenas. Como as vigas de metal de reforço no 168 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO TABELA6.1 Acidentes Ósseos ACIDENTES DESCRIÇÃO EXEMPLO DEPRESSÕES E ORIFICIOS: locais que permitem a passagem de tecidos moles (nervos, vasos sanguíneos, ligamentos, tendões) ou a formação de articulações Fi.ssu ra Fora me Fossa Sulco Meato Fenda estreita entre partes adjacentes dos ossos pelas quais passam nervos ou vasos sanguíneos Orifício através do qual passam vasos sanguíneos, nervos ou ligamentos Depressão rasa Sulco ao longo da superfície óssea que acomoda um \'llSO sanguíneo, nervo ou tendão Orifício tubuliforme Fissura orbital superior do esfenoide (Figuras 7.6f e 7.lOb) Canal óptico do esfenoide (Figuras 7 .6f e 7 .1 Ob) Fossa coronóidea do úmero (Figura 8.4a) Sulco intertubercular do úmero (Figura 8.4a) Meato acústico interno e externo do temporal (Figura 7.2a) PROCESSOS: projeções ou protuberâncias no osso que formam articulações ou pontos de fixação para tecido conjuntivo, como ligamentos e tendões Processos que formam articulações: Côndilo Protuberância arredondada grande, com Fóvea Cabeça superfície articular lisa na extremidade do osso Face articular ligeiramente convexa ou côncava plana e lisa Projeção articular geralmente arredondada apoiada no colo de um osso Processos que formam pontos de fixação para tecido conjuntivo: Crista proeminen te ou projeção alongada Côndilo lateral do fêmur (Figura 8. lOa) Face articular superior de uma vértebra (Figura 7.16a) Cabeça do fêmur (Figura 8.lOa) Crista Epicôndilo Lin ha Projeção normalmente enrugada acima do côndilo Margem (menos proeminente do que uma crista) Crista ilíaca do osso do quadril (Figura 8.8a) Epicôndilo medial do fêmur (Figura 8. lOa) Linha áspera do fêmur (Figura 8.1 Ob) Processo espinhoso Trocanter Tubérculo Tuberosidade ou crista estreita longa Projeção delgada acentuada Projeção muito grande Projeção arredondada de tamanho variável Projeção de tamanho variável que possui uma superfície rugosa concreto, as fibras colágenas e outras moléculas orgánicas conferem resistência à tração, que é a oposição ao estiramen- to ou à separação. A imersão do osso em uma solução áci- da, como o vinagre, dissolve seus sais minerais, tornando-o mole e flexível. Como você verá a seguir, as células ósseas, chamadas osteoclastos, produzem enzimas e ácidos que de- compõem a matriz extracelular do osso. Existem quatro tipos de células no tecido ósseo: as cé- lulas osteogênicas, os osteoblastos, os osteócitos e os osteo- clastos (Figura 6.3). 1. Células osteogênicas são células-tronco não especiali- zadas, derivadas do mesênquima, o tecido a partir do qual todos os tecidos conjuntivos são formados. Elas são as únicas células ósseas que sofrem divisão celular; as células resultantes se tornam osteoblastos. As células osteogênicas são encontradas ao longo da parte interna do periósteo, no endósteo e nos canais no interior do osso que contêm vasos sanguíneos. 2. Osteoblastos são células formadoras de osso. Elas sinteti- zam e produzem fibras colágenas e outros componentes orgânicos necessários para formar a matriz extracelular do tecido ósseo, e iniciam a calcificação. À medida que Processo espinhoso de uma vértebra (Figura 7.16a) Trocanter maior do fêmur (Figura 8. lOa) 1ubérculo maior do úmero (Figura 8.4a) Túber isquiático do osso do quadril (Figura 8.8b) os osteoblastos são recobertos com matriz extracelular, tornam-se aprisionados em suas secreções e transformam- se em osteócitos. (Nota:. células com o sufixo -blasto, no osso ou em qualquer tecido conjuntivo, produzem matriz extracelular.) 3. Osteócitos, células ósseas maduras, são as principais cé- lulas no tecido ósseo e mantêm seu metabolismo diário, como a troca de nutrientes e resíduos com o sangue. Como os osteoblastos, os osteócitos não sofrem divisão celular. (Nota: células com o sufixo -cito, no osso ou em qualquer outro tecido, preservam o tecido.) 4. Osteoclastos são células enormes, derivadas da fusão de até 50 monócitos (um tipo de leucócito), e estão concentradas no endósteo. A membrana plasmática do osteoclasto é muito dobrada, formando uma margem pre- gueada no lado da célula orientada para a superfície do osso. Aqui a célula libera enzimas lisossômicas potentes e ácidos que digerem a proteína e os componentes mi- nerais da matriz extracelular subjacente do osso. Essa de- composição da matriz extracelular do osso, denominada reabsorção, é parte do desenvolvimento, do crescimento, da manutenção e do reparo normais do osso. (Nota: cé- 6.5 HISTOLOGIA DO TECIDO ÓSSEO 169 Figura 6.3 Tipos de células no tecido ósseo. e~> &d Células ost eogênicas sofrem divisão celular e se desenvolvem nos ost eoblastos, que produzem a mat riz extracelular óssea. Originaria de uma linhagem celular óssea Originária de umalinha celular leucocitária ~-Margem pregueada Célula osteogênica (evolui para um osteoblasto) Osteoblasto (forma a matriz extracelular óssea) Osteócito (mantém o tecido ósseo) Osteoclasto (atua na reabsorção, a decomposição da matriz eX1racelular óssea) CID 9.1rox CID 9.1sox Dr. Richard Kessel e Randy Kardon!Tissues CID S.626x Dr. Richard Kessel e Randy Kardontrassucs & OrgansNisuals Unlimited & Organs/Visuals Unlimited Q Por que a reabsorção óssea é importante? lulas com o sufixo -clasto, no osso, decompõem a matriz extracelular.) Os osteoclastos ajudam a regular o nível de cálcio no sangue em resposta a certos hormônios. Os osteoclastos também são as células-alvo para a terapia medicamentosa usada para tratar osteoporose. -. ~ •• CORRELAÇÃO CLÍNICA 1 Raquitismo~ ·~ Osteomalacia Q Raquitismo e osteomalacia são duas formas da mesma doença, geralmente provocadas por deficiência de vitamina D, que resultam de calcificação inadequada da matri z ós· sea extracelular. Raquitismo é uma doença da infância, na qual os ossos em crescimento se tornam "moles" e são facil· mente deformados. Como o novo osso formado nas lâminas epifisiais não se ossifica, são comuns as pernas arqueadas e as deformidades do crânio, da caixa torácica e da pelve. A osteomalacia é a contraparte do raquitismo no adulto, ai· gumas vezes chamada raquitismo do adulto. O osso novo formado durante a remodelação não se calcifica, e a pes· soa sente dor espontânea e à compressão dos ossos, espe· cialmente no quadril e na perna. As fraturas ósseas também são consequências de traumatismos menores. A prevenção e o tratamento do raquitismo e da osteomalacia consistem na administração adequada de vitamina D e na exposição moderadas à luz solar. • Tecido ósseo Compacto O tecido ósseo compacto, também referido como osso den- soou cortica4 é encontrado na superfície de um osso, mas também se estende mais profundamente. Forma a par- te principal das diáfises dos ossos longos (Figura 6.2) . A olho nu, a substância compacta parece um material sóli- do denso. No entanto, à microscopia óptica, a substância compacta é muito porosa, com uma abundância de espa- ços e canais microscópicos. A substância compacta forne- ce proteção e suporte e resiste às forças produzidas por peso e movimento. O tecido ósseo compacto é composto de unidades es- truturais repetidas, chamadas ósteons ou sistemas de Ha- vers. Cada ósteon consiste em lamelas dispostas concen- tricamente em torno de um canal central (de Havers). Assemelhando-se aos anéis de crescimento de u ma ár- vore, as lamelas concêntricas são lâminas circulares de matriz extracelular de diâmetro crescente, circundando uma rede pequena de vasos sanguíneos, vasos linfáticos e nervos, localizada no canal central (Figura 6.4a) . Essas unidades tubuliformes de osso geralmente formam uma série de cilindros paralelos que, nos ossos longos, tendem a correr paralelos ao eixo longo do osso. En tre as lamelas concên tricas encontram-se pequenos espaços, chamados lacunas (pequenos lagos), contendo osteócitos. Irradian- do-se em todas as direções, a partir das lacunas, estão minúsculos canalículos que são preenchidos com líqui- do extracelular. Nos canalículos existem prolongamen- tos digitiformes delgados de osteócitos (ver suplemento à direita na Figura 6.4a). Osteócitos adjacentes comuni- cam-se via junções comunicantes (ver Seção 3.2). Os ca- nalículos conectam as lacunas entre si e com os canais centrais, formando um intrincado sistema em miniatura 170 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO Figura 6.4 Histologia dos ossos esponj oso e compacto. (a) Cortes através da diáfise de um osso longo, a partir do periósteo adjacente, à direita, até a substância compacta, no meio, a substância esponjosa e a cavidade medular, à es- querda. O detalhe, na parte direita superior, mostra um osteócito em uma lacuna. (b e c) Detalhes da substância es- ponjosa. Ver parte (d) para uma microfotografia do tecido ósseo compacto e a Correlação Clínica na osteoporose, na Seção 6.7, em uma micrografia eletrônica de varredura do tecido ósseo esponjoso. C~J &9 O t ecido ósseo está disposto em lamelas concêntricas em t orno de um canal central (de Havers) na substância compacta e em lamelas dispostas irregularmente nas trabéculas da substância esponjosa. Substância - , compacta '!Jl!f: .. · ~·~·--- Cavidade medular Substância- ---""'· esponjosa Periósteo --- Lamelas intersticiais Lamelas circunferenciais externas Lamelas concêntricas Canallcu los Osteócito Ver Figura 6.4b, c para detalhes Cavidade medular L Substância esponjosa Vasos Veia periosteal Artéria periosteal Camada fibrosa externa -- Camada osteogênica interna Canal central Canal perfurante Fibras perfurantes (de Sharpey) Substância compacta (a) Ósteons (sistemas de Havers) na substância compacta e trabéculas na substância esponjosa de canais in terconectados por todo o osso. Esse sistema fornece muitas vias para nutrien tes e oxigên io chegarem aos osteócitos e para a remoção de resíduos. Os ósteons no tecido ósseo compacto estão alinha- dos na mesma d ireção e paralelos ao eixo longitudinal das diáfises. Como resultado, o corpo de um osso lon- go resiste ao encurvamen to ou fratura, mesmo quando uma força considerável é aplicada em qualquer uma de suas extremidades. O tecido ósseo compacto tende a ser mais espesso naquelas partes do osso, nas quais as for- ças são aplicadas relativamente em poucas d ireções. As linhas de tensão em um osso não são estáticas, alteran- do-se quando a pessoa aprende a andar e em resposta à atividade física vigorosa repetida, como ocorre com um treinamen to de levantamen to de peso. As linhas de ten- são em u m osso também se modificam em virtude das fraturas ou de deformidade física. Assim, a organização dos ósteons não é estática, mas se altera com o tempo, em resposta às demandas das atividades físicas exercidas sobre o esqueleto. As áreas entre os ósteons adjacentes contêm lamelas (lamelas intersticiais) , que também possuem lacunas com osteócitos e canalículos. As lamelas in tersticiais são frag- mentos de ósteons mais velhos, que foram parcialmen- te destruídos duran te a reconstrução ou o crescimento ósseo. Vasos sanguíneos, vasos linfáticos e nervos provenientes do periósteo penetram na substância compacta através dos canais perfurantes transversos ou canais de Volkmann. Os va- sos e nervos dos canais perfurantes se conectam com aque- les da cavidade medular, do periósteo e de canais cen trais. Dispostas em torno de toda a circunferência interna e externa do corpo de um osso longo encontram-se lamelas, chamadas lamelas circunferenciais, que se desenvolvem du- rante a formação óssea inicial. As lamelas circunferenciais diretamente abaixo do periósteo são chamadas larMlas cir- 6.5 HISTOLOGIA DO TECIDO ÓSSEO 171 Canaliculos Espaço para a medula óssea vermelha Trabéculas """"""-- Osleoblaslos alinhados ao longo das ltabéculas do osso novo (b) Aspecto aumentado das ttabéculas da substância espof1osa (e) Detalhes de um corte em uma trabécula Lacuna Lamelas (d) Corte de diversos ósteons (sistemas de Havers) do fêmur (osso da coxa) e detalhes de um 6steon O Conforme as pessoas envelhecem, alguns canais centrais (de Havers) se tornam bloqueados. Que efeito isso teria sobre os osteócit os? curif erenciais externas, e estão conectadas ao periósteo por fi- bras perfurantes (de Sharpey) . A5 lamelas circunferenciais que revestem a cavidade medular são chamadas lamelas cir- cunfemiciais internas (Figura 6. 4a) . Tecido ósseo Esponjoso Ao contrário do tecido ósseo compaclo, o tecido ósseo es- ponjoso, também chamado teci.do ósseo rtticular ou trabecu- lar, não conLém ósteons (Figura 6.4b, c). O Lecido ósseo esponjoso está sempre localizado no inLerior do osso, pro- tegido por uma cobertura de substância compacta. Consis- te em lamelas que estão dispostas em um padrão irregularde colunas delgadas chamadas trabéculas. Entre as trabé- culas encontram-se espaços visíveis a olho nu. Esses espa- ços são preenchidos com medula óssea vermelha nos ossos que produzem eritrócitos e medula óssea amarela (tecido adiposo) em outros ossos. Ambos os úpos de medula óssea .... ,. . . contem numerosos pequenos vasos sangu1neos que 11T1gam os ostcóciLos. Cada trabécula consiste em lamelas concên- tricas, osteócicos situados nas lacunas e canalículos que se irradiam para fora das lacunas. O tecido ósseo esponjoso consútui a maior parte do in- terior dos ossos curtos, planos, sesamoides e irregulares. Nos ossos longos forma a parte central das epífises aba.ixo da película de substância compacta e forma uma margem estreita variável em torno da cavidade medular da diálise. A substância esponjosa está sempre recoberta por uma ca- mada de substância compacta para proteção. À primeira vista, as trabéculas do tecido ósseo esponjoso parecem menos organizadas do que os ósteons do tecido ós- seo compaclo. No entanto, estão precisamente orientadas ao longo das linhas de tensão, uma caracterísúca que ajuda os ossos a resisLir contra os estresses e a transferir força sem se quebrar. A substância óssea tende a localizar-se nas áreas em que os ossos são submetidos a uma tensão extremamen- te acentuada ou nas quais as tensões são aplicadas a partir de muitas direções. A5 trabéculas só completam seu arrartjo final até a locomoção estar completamente aprendida. De fato, é possível alterar o arranjo conforme as linhas de ten- são mudam em decorrência de uma fratura deficientemente cicatrizada ou de uma deformidade. O tecido ósseo esponjoso é diferente do tecido ósseo com- pacto em dois aspectos. Primeiro, o tecido ósseo esponjoso é leve, o que reduz o peso total do osso. Essa redução do peso permite resposta mais imediata quando tracionado por um músculo esquelético. Segundo, as trabéculas do tecido ósseo esponjoso sustentam e protegem a medula óssea vermelha. 172 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO Uma cin- tigrafia óssea é um procedi- mento diagnós- t ico que t ira proveito do fato de que o osso é um tecido vivo. Uma pequena quantidade de um marcador rad ioativo, que é facilmente a b- so rvi d o pelo osso, é injetada por via intra- venosa. O grau de absorção do Área hipercaplante (área branca) em uma vértebra (câncer) marcador está relacionado com o fluxo sanguíneo para o osso. Uma câ- mara gama mede a radiação emitida pelos ossos, e a infor- mação é convertida em fotografia que pode ser lida como uma radiografia em um monitor. O tecido ósseo normal é identificado por uma cor cinza consistente em toda a sua extensão, por causa de sua absorção uniforme do marcador rad ioativo. Áreas mais escuras, hipercaptantes, são áreas de aumento no metabolismo que absorvem mais do marcador radioativo, em decorrência do aumento de fluxo sangufneo. As áreas hipercaptantes podem indicar câncer ósseo, conso- lidação anormal de fraturas ou crescimento ósseo anormal. As áreas mais claras, chamadas de "áreas hipocaptantes", são áreas de metabolismo reduzido que absorvem menos do marcador radioativo em virtude da redução no fluxo sanguíneo. As áreas hipocaptantes podem indicar proble- mas, como doença óssea degenerativa, desca lcificação ós- sea, fraturas, infecções ósseas, doença de Paget e artrite reumatoide. Uma cintigrafia óssea detecta anormal idades 3 a 6 meses antes das radiografias, expondo o paciente a menos radiação. Uma cintigrafia óssea é o padrão pararas- treamento de densidade óssea, que é extremamente im- portante para mulheres por causa da osteoporose. (Ver a Correlação Cli nica na Seção 6.7 para mais deta lhes com re- lação à osteoporose.) • A substância esponjosa nos ossos do quadril, costelas, ester- no e vértebras e as extremidades proximais do úmero e do remur são os únicos locais em que a medula óssea vermelha é armazenada, portanto o local em que ocorre a hematopo- ese (produção de eritrócitos) nos adultos. ~TESTE RÃPIDO 6. Por que o osso é considerado um t ecido conjunt ivo? 7. Explique as funções dos quatro t ipos de células no t ecido ósseo. 8. Qual é a composição da mat riz extracelular do tecido ósseo? 9. Indique as diferenças entre os t ecidos ósseos compacto e esponjoso com relação à aparência microscópica, à localização e à função. 6.6 IRRIGAÇÃO SANGUÍNEA E INERVAÇÃO DO OSSO 00 OBJETIVO • Descrever a irrigação sanguínea e a inervação do osso. O osso é profusamente irrigado com sangue. Os vasos sanguíneos, que são especialmente numerosos em partes do osso contendo a medula óssea vermelha, penetram nos ossos a partir do periósteo. Consideremos a irrigação sanguí- nea d e um osso longo usando a ubia madura, mostrada na Figura 6.5. Artérias periosteais, pequenas artérias acompanhadas por nervos, penetram na diáfise por numerosos canais per- furantes (canais de Volkmann) e irrigam o periósteo e a parte externa da substância compacta (Figura 6.4a). Pró- ximo do centro da diáfise, uma grande ar téria nutricia penetra na substância compacta em um ângulo oblíquo, através do forame nutrício (Figura 6.5) . O trajeto da arté- ria pelo osso está sempre distante da extremidade de cres- cimento dominante do osso. (Isso é verdadeiro para todos os ossos longos dos membros. Para ajudá-lo a aprender e a lembrar-se disso, use o seguinte dispositivo didático: ca- nais nutrícios sempre "vão para o cotovelo e evitam o jo- elho", indicando a orientação dos canais para longe do joelho, no remur, ubia e fíbula, e em direção ao cotovelo, Figura 6.5 Irrigação sanguínea de um osso longo ma- duro, a tiõia. ((!)J ffe'"'l O osso é rico de vasos sanguíneos. Eplfise Metãfise Diãfise ~"""!o--~.....,.,.1111~--·•~- Cartilagem articular Artéria epifisaria Veia epilisãria ----1-- Linha epifisial ''"~. " Tibia parcialmente seccionada ~-- Artéria metafisaria Veia metafisãria @ Por onde as artérias periosteais penetram no tecido ósseo? no úmero, ulna e rádio.) Ao penetrar na cavidade medu- lar, a artéria nutrícia se divide cm ramos distal e proximal que seguem em direção a cada uma das extremidades do osso. Esses ramos irrigam tanto a parte interna do tecido ósseo compacto da diáfise quanto o tecido ósseo esponjo- soe a medula óssea vermelha até as linhas (ou lâminas) epifisiais. A maioria dos ossos, como a ubia, tem apenas uma artéria nutrícia penetrando na diáfisc; outros, como o fêmur, têm várias artérias nutrícias. As extremidades dos ossos longos são irrigadas pelas "artérias metafisárias" e "epifisiais" que se originam das anérias que irrigam a ar- ticulação associada. As artérias metafisárias penetram nas metáfises de um osso longo e, com a artéria nutrícia, ir- rigam a medula óssea vermelha e o tecido ósseo das me- táfises. As artérias epifisiais penetram nas cpífises de um osso longo e irrigam a medula óssea vermelha e o tecido ósseo das epífiscs. As veias que drenam o sangue dos ossos longos são evi- dentes em três locais: ( 1) uma ou duas veias nutrícias acom- panham a artéria nutrícia e saem do osso através da diáfise; (2) numerosas veias epifisiais e veias metafisárias acompa- nham suas respectivas artérias e deixam o osso na epífise; e (3) muitas veias periosteais pequenas acompanham suas respectivas artérias e deixam o osso pelo periósteo. O peri- ósteo que circunda o osso possui numerosos capilares lin- fáticos e vasos linfáticos, mas nâo há indício de quaisquer vasos linfáticos no interior do tecido ósseo. Os nervos acompanham os vasos sanguíneos que irri- gam os ossos. O periósteo é rico em nervos sensitivos, al- guns dos quais são responsáveis pela sensação de dor. Esses nervos são especialmente sensíveis à laceração ou à tensão, o que explica a dor aguda resultante de uma fratura ou de um rumor ósseo. Pela mesma ra?ão existe dor associada a biopsia da medula óssea vermelha por agulha. Nesse pro- cedimento, uma agulha é inserida no meio do osso para re- tirar uma amostra damedula óssea vermelha para exame microscópico; frequentemente detectam-se condições tais como leucemias, ncoplasias metastáticas, linfoma, doença de Hodgkin e anemia aplásica por meio de biopsia por agu- lha da medula óssea vermelha. Sente-se dor à medida que a agulha penetra no periósteo. Sente-se pouca dor assim que a agulha ultrapassa o periósteo. ~TESTE RÃPIDO 1 O. Explique a localização e as funções das artérias nut rí· cias, dos forames nutridos, das artérias epifisiaís e das artérias periosteais. 6. 7 FORMAÇÃO DO OSSO (!J OBJETIVOS • Diferenciar entre ossificação intramembranácea e ossi- ficação endoncondral. • Explicar a importância dos diferentes tipos de forma- ção óssea durante as diversas fases da existência de uma pessoa. • Descrever o processo de remodelação do osso. O processo pelo qual o osso se forma é chamado ossifica- ção. A formação do osso ocorre em quatro situações prin- 6.7 FORMAÇÃO DO OSSO 173 cipais: (1) a formação inicial dos ossos cm um embrião ou feto, (2) o crescimento dos ossos durante a Jactância, a in!ancia e a adolescência até que o tamanho dos ossos seja alcançado, (3) a remodelação do osso (substituiç.ão de osso velho por tecido ósseo novo durante toda a vida) e (4) o reparo de fraturas durante a vida. Estudaremos as três primeiras situações nesta seção; fraturas serão expli- cadas na Seção 6.8. Formação Inicial do Osso no Embrião e no Feto Consideraremos primeiro a formação inicial do osso no em- brião e no feto. O "esqueleto" embrionário é composto, no início, de mesênquima que tem a forma geral dos ossos. Es- tes se comam os locais nos quais há formação de cartilagem subsequente e, em seguida, ocorre a ossificação. (Lembre-se de que o mesênquimaé um tecido conjuntivo encontrado, em grande parte, no embrião, e é o tecido a partir do qual se desenvolve a maioria dos outros tecidos conjuntivos.) Esse evento começa durante a sexta semana de desenvolvimen- to embrionário e segue um dos dois padrões. Os dois métodos de formação do osso, nos quais ocor- re a substituição de um tecido coajuntivo preexistente por osso, não produzem diferenças na estrutura dos os- sos maduros, mas são simplesmente métodos diferentes de desenvolvimento do osso. No primeiro tipo de ossifi- cação, chamado ossificação intramembranãcea, o osso forma-se diretamente no mesênquima, que está disposto em lâminas que se assemelham a membranas. No segun- do tipo, a ossificação endocondral, o osso forma-se den- tro da cartilagem hialina, que se desenvolve a partir do mesênquima. Ossificação lntramembranácea A ossificação intramembranácea é o mais simples dos dois métodos de formação do osso. Os ossos planos do crânio, a maioria dos ossos da fuce, a mandíbula e a parte medial da clavícula são formados dessa maneira. O restante dos os- sos forma-se por meio da ossificação cndocondral, que será descrita posteriormente nesta seção. Além disso, as "áreas moles" (fontículos) que ajudam o crânio do feto a passar pelo canal de parto posteriormente endurecem conforme sofrem ossificação intramcmbranácea, o que ocorre como se segue (Figura 6.6): O Desenvolvimento do centro de ossificação. No local cm que o osso se desenvolverá, uma sinalização química es- pecífica provoca a aglomeração e a diferenciação das células mesenquimais, primeiro cm células osteogênicas e, em seguida, em ostcoblastos. O local dessa aglomera- ção é chamado centro de ossificação. Os osteoblascos produzem a matriz cxtracelular orgânica do osso até que estejam totalmente envolvidos por ela. 6 Calcificação. Em seguida, a secreção de matriz cxtra- celular cessa e as células, agora chamadas osteócitos, situam-se nas lacunas e estendem seus longos prolonga- mentos citoplasmáúcos nos canalículos que se irradiam 174 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO em todas as direções. Em alguns dias, cálcio e outros sais minerais são depositados e a matriz extracelular endurece ou se calcifica. © Formação de trabêculas. À medida que a matriz extra- celular se forma, transforma-se em trabéculas que se fundem umas com as outras para formar a substância esponjosa em torno da rede de vasos sanguíneos pre- sente no tecido. O tecido conjuntivo associado aos va- sos sanguíneos nas trabéculas diferencia-se em medula óssea vermelha. O Desenvolvimen to do periósteo. Em conjunto com a formação das trabéculas, o mesênquima na periferia do osso condensa-se e transforma-se no periósteo. Fi- nalmente, uma fina camada de substância compacta substitui as camadas superficiais da substância espon- josa, mas esta permanece no centro. Grande parte do osso recém-formado é remodelada enquanto o osso é transformado na sua forma e no seu tamanho adultos. Ossificação Endocondral Embora a maioria dos ossos do corpo sej a formada por ossificação endocondral, o processo é mais bem observa- do em um osso longo. A ossificação ocorre como se segue (Figura 6. 7): O Desenvolvimento do modelo cartilagíneo. No local em que o osso se formará, uma sinalização química especí- Figura 6.6 Ossificação intramembranácea. As ilustrações O e a mostram um campo menor de visão em uma am- pliação maior do que as ilustrações © e O. c~1 ª°'ª A ossif icação intramembranácea compreende a formação do osso no mesênquima disposto em lâminas que se assemelham a membranas. Osso plano do crânio Osteócito na lacuna O Calcificação: cãlcio e outros sais minerais são depositados e a matriz extracelular se calcifica (endurece) O Desenvolvimento do centro de ossificação: osteoblastos produzem matriz extraoelular orgânica Trabéculas da substância esponjosa ~~~:~~:;i=~~~.__ Osteoblasto E) Formação das trabéculas: a matriz extracelular desenvolve-se nas trabéculas que se fundem para formar a substância esponjosa O Desenvolvimento do periósteo: o mesênquima na periferia do osso desenvolve-se no periósteo @ Que ossos do corpo se desenvolvem por meio da ossif icação intramembranácea? 6.7 FORMAÇÃO DO OSSO 175 Fig U ra 6. 7 Ossificação endocondral. Na parte (b) as áreas vermelhas representam ossos que estão em formação (cal- cificados) , e as áreas cinzentas representam cartilagem (não calcificadas). C~J &8 Durante a ossificação endocondral, o osso gradualmente substitu i o modelo cartilagíneo. Eplfise proximal Pericóndrio ------"""'-~ ==~ Cartilagem hialina Matriz extracelular descalcificada Matriz eXlracelular descalcificada Matriz eXlracelular calcificada Diálise Artéria nutrícia ~;M·....i;[- Centro de ossificação primária Periósteo Eplfise distal o Matriz extracelular calcificada Desenvolvimento do modelo cartilag1neo: células mesenquimais se tomam oondroblastos, que formam o modelo cartilagineo. o Crescimento do modelo cartilagineo: o crescimento ocorre por divisão celular dos oondrócitos. o ;;;;-- Substância esponjosa Cavidade --~~ medular Desenvolvimento do centro de ossificação primaria: nesta região da diàfise, o tecido substituiu grande parte da cartilagem. o Desenvolvimento da cavidade medular: a decomposição óssea pelos osteoclastos forma a cavidade medular. ~---;;;;;::=.;~-- Cartilagem articular Centro de ossificação secundária .i..J-"'\'~ ~~~~*~- Substância esponjosa to-""-;-- Matriz extracelular descalcificada :#!';--"':--'+- Lâmina epifisial Desenvolvimento dos centros de ossificação secundaria: o Formação da cartilagem articular e (b) Feto com 15 semanas. As àreas vermelhas representam ossos em formação (calcificados). As áreas cinzentas representam cartilagem (descalcificada). estes ocorrem nas epifises do osso. da lâmina epifisial: ambas as estruturas consistem em cartilagem hialina. (a) Sequência de eventos @ Se radiografias dos ossos da perna de uma est rela do basquete, com 18 anos de idade, mostram claramente as lâminas epifisiais mas nenhuma linha epifisial, é provável que sua altura aumente? fica provoca a aglomeração das células mesenquimais na forma geral de um futuroosso e, em seguida, o seu desenvolvimen to em condroblastos. Os condroblastos produzem matriz extracelular cartilagínea, produzindo um modelo cartilagíneo que consiste em cartilagem hia- lina. Uma cobertura, chamada pericôndrio, desenvolve- se em torno do modelo cartilagíneo. f) Crescimento do modelo cartilagíneo. A partir do mo- mento em que os condroblastos se entranham na ma- triz extracelular da cartilagem são chamados de con- drócitos. O modelo cartilagíneo cresce em compri- mento, por divisão celular contínua dos condrócitos, acompanhada por secreção adicional de matriz extra- celular cartilagínea. Esse tipo de crescimento, deno- 176 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO minado crescimento intersticial (endógeno), resulta em um aumento no comprimento. Por outro lado, o crescimento da cartilagem, cm espessura, ocorre em virtude principalmente do acréscimo da deposição de material de matriz extra.celular na superfície da cartilagem do modelo por novos condroblastos que se desenvolvem a partir do pcricôndrio, em um pro- cesso chamado crescimento aposicional (exógeno), indicando crescimento da face externa (descrito a seguir). À medida que o modelo cartilagíneo cresce, os con- drócitos na sua região média hipertrofiam-se e a matriz extra.celular adjacente começa a calcificar-se. Outros condrócitos no interior da cartilagem em calcificação morrem, porque os nutrientes não se difundem sufi- cientemente rápido pela matriz extra.celular. Confor- me esses condrócitos morrem, os espaços deixados para trás pelos condrócitos mortos se fundem em pequenas cavidades, chamadas lacunas. © Desenvolvimento do centro de ossificação primária. A ossificação primária prossegue para dentro, a partir da face externa do osso. Uma artéria nutrícia penetra no pericôndrio e no modelo cartilagíneo em calcifi- cação, por um foramc nutrício na região média do modelo cartilagíneo, estimulando as células osteo- gênicas no pericôndrio a diferenciar-se em osteo- blastos. Assim que o pcricôndrio começa a formar o osso, torna-se conhecido como periósteo. Próximo do meio do modelo, capilares periosteais crescem no interior da cartilagem calcificada em desintegração, induzindo o crescimento de um centro de ossifica- ção primária, uma região na quaJ tecido ósseo subs- tituirá a maior parte da carti lagem. Os osteoblastos, então, começam a depositar a matriz extracelular óssea sobre os resquícios da cartilagem calcificada, formando as trabéculas da substância esponjosa. A ossificação primária difunde-se a partir dessa locali- zação central em direção às extremidades do mode- lo cartilagíneo. O Desenvolvimento da cavidade medular. Conforme o centro de ossilicação primária cresce em direção às ex- tremidades do osso, os ostcoclastos decompõem algumas das trabéculas da substância esponjosa recém-formada. Essa atividade deixa uma cavidade, a cavidade medular, na diáfise. Por fim, grande parte da parede da diáfise é substituída por substância compacta. @ Desenvolvimento dos centros de ossificação secundá- ria. Quando ramos da artéria cpifisária penetram nas epífises, os centros de ossificação secundária se de- senvolvem, normalmente por volta da época do nas- cimento. A formação óssea é semelhante àquela que ocorre nos centros de ossificação primária. No entan- to, nos centros de ossificação secundária a substância esponjosa permanece no interior das epífises (nenhu- ma cavidade medular é formada). Ao contrário da os- sificação primária, a ossificação secundária prossegue para fora, do centro da epífise para a face externa do osso. @ Formação de cartilagem articular e da lâmina epifisial. A cartilagem hialina que recobre as epífises se toma a cartilagem articular. Antes da idade adulta, a cartilagem hialina permanece entre a diáfise e a epífise como a lâ- mina epifisial, a região responsável pelo crescimento longitudinal dos ossos longos, que você aprenderá a segwr. ,/TESTE RÁPIDO 11. Quais são os principais eventos da ossificação intra- membranácea e da ossificação endocondral? Quais são as semelhanças? Quais são as diferenças? Crescimento ósseo Durante a Lactância, a lnfâncja e a Adolescência Durante a Jactância, a infância e a adolescência, a espessu- ra dos ossos do corpo aumenta graças a crescimento apo- sicional, e o comprimento dos ossos longos aumenta por crescimento intersticial. Cresciment,o em Comprimenw O crescimento de um osso longo compreende: (1) cresci- mento intersticial da cartilagem no lado epifisial da lâmina epifisial e (2) substituição da carti lagem com osso por ossi- ficação no lado diafisário da lâmina cpifisial. Para compreender como um osso cresce em comprimen- to, precisamos conhecer alguns dos detalhes da estrutura da lâmina epifisial (Figura 6.8). A lãmina epifisial é uma cama- da de cartilagem hialina na metáfise de um osso em cresci- mento que consiste em quatro zonas (Figura 6.8b): ' I. Zona de cartilagem em repouso. E a mais próxima da epífise e consiste em pequenos condrócitos dispersos. O termo em repouso é usado porque as células não participam do crescimento do osso. Em vez disso, ancoram a lâmina epifisial à epífise do osso. 2. Zona de cartilagem em proliferação. Condrócitos um pouco maiores, dispostos como uma pilha de moedas, sofrem crescimento intersticial conforme se dividem e produzem matriz extracelular. Os condrócitos nessa zona se dividem para substituir aqueles que morrem no lado diafisário da lâmina epifisial. 3. Zona de cartilagem hipertrófica. Essa camada é composta por condrócitos maiores, em amadurecimento, dispostos em colunas. 4. Zona de cartilagem calcificada. A zona final da lâmina epifisial tem apenas algumas células de espessura e consis- te, em grande parte, em condrócitos mortos, em virtude da calcificação da matriz cxtracclular cm torno deles. Os osteoclastos dissolvem a cartilagem calcificada, e os osteoblastos e capilares provenientes da diáfise invadem a área. Os osteoblastos depositam matriz extra.celular óssea, substituindo a cartilagem calcificada (ossificação endocondral). Como resultado, a zona da cartilagem calcificada toma~e a "nova diáfise", que é firmemente "cimentada" ao resto da diáfise do osso. A atividade da lâmina epifisial é a única forma que a epí-, fise possui para crescer em comprimento. A medida que o Figura 6.8 A lâmina epifisial é uma lâmina de cartila- gem hialina na met.áfise de um osso em crescimento. A lâmina epifisial aparece como uma faixa escura entre as áreas calcificadas mais brancas nas radiografias mostradas na parte (a). (dlJ d±' A lâmina epifisial permite o crescimento longitudinal do osso. (a) Radiografia mosttandO a làmina eplfisial do fêmur de uma aiança com 3 anos de idade -- Fêmur --LÂMINA EPIFISIAL '--- Tibia ~;.+.--- Osso da diálise em desenvolvimento --- Zona de cartilagem calcificada --- Zona de cartilagem hipertrôfoca --- Zona de cartilagem em proliferação ;;;;----- Zona de cartilagem Lado eplfisârlo CD 400x (b) Hlstologla da lâmina eplfisial em repouso @ Que atividades da lâmina epifisial respondem pelo crescimento longitudinal da diâfise7 osso cresce, os condrócitos proliferam no lado epifisário da lâmina. Novos condrócitos substiruem os antigos, que são destruídos por calcificação. Portanto, a cartilagem é subs- tituída por osso no lado diafisário da lâmina. Dessa manei- ra, a espessura da lâmina epifisial permanece relativamente constante, mas o osso no lado diafisário aumenta em com- primento. Se uma fratu.ra óssea danifica a lâmina epifisial, o osso fraturado pode ficar mais curto do que o normal as- 6.7 FORMAÇÃO DO OSSO 177 sim que se atingir a estatura adulta. Isso ocorre porque o dano à cartilagem, que é avascular, acelera o fechamento da lâmina epifisial em virtude da cessação da divisão celu- lar cartilagínea, inibindo dessa forma o crescimento longi- tudinal do osso. Quando a adolescência termina (por volta dos 18 anos de idade nas mulheres e dos 21 anos nos homens).as lâminas epifisiais se fecham; isto é, as células da cartilagem epifisial param de se dividir, e o osso substitui toda a cartilagem res- tante. A lâmina epifisial desaparece, deixando uma estru- tura óssea chamada linha epifisial. Com o aparecimento da linha epifisial, o crescimento do osso cm comprimento cessa completamente. O fechamento da lâmina epifisial é um processo gradual, e o quanto ocorre é útil na determinação da idade óssea, na previsão da altura no adulto e no estabelecimento da idade por ocasião da morte, a partir dos restos mortais do esque- leto, especialmente em lactentes, crianças e adolescentes. Por exemplo, uma lâmina epifisial aberta indica uma pessoa mais jovem, enquanto uma lâmina cpifisial parcial ou com- pletamente fechada indica uma pessoa mais velha. Devemos nos lembrar de que o fechamento da lâmina epifisial, em média, ocorre 1 a 2 anos mais cedo nas mulheres. Nos ossos longos dos membros, o crescimento longitudi- nal não ocorre igualmente nas extremidades dos ossos; uma das extremidades é sempre a extremidade de crescimento dominante. A extremidade de crescimento dominante é sempre direcionada para longe do ângulo de orientação do forame nutrício, siruado na diáfise. Consequentemente, as extremidades do fêmur, da tíbia e da fíbula em direção ao joelho são as lâminas epiíisiais de crescimento dominantes, e as extremidades do úmero, ulna e rádio, nas extremidades opostas ao cotovelo, são as lâminas epifisiais de crescimento dominantes (Figura 6.2). Crescimento em &pes.sura Como a cartilagem, a espessura (diâmetro) do osso se deve ao crescimento aposicional (Figura 6.9a): O Na superficie do osso, as células pcriosteais se dife- renciam em osteoblastos, que produzem as fibras co- Iágenas e outras moléculas orgânicas que formam a matriz extracelular óssea. Os ostcoblastos tornam-se envoltos pela matriz extracclular e se tornam osteó- citos. Esse processo forma cristas ósseas nos dois lados de um vaso sanguíneo pcriostcal. As cristas aumentam lentamente e criam um sulco para o vaso sanguíneo periosteal. f) Fínalmente, as cristas se unem e se fundem, e o sulco tor- na-se um túnel que envolve o vaso sanguíneo. O periósteo inicial toma-se, agora, o endóstco que reveste o túnel. 0 Os osteoblastos no endósteo depositam matriz extracelular óssea, formando novas lamelas concêntricas. A formação de lamelas concêntricas adicionais prossegue para dentro, em direção ao vaso sangu.íneo pcriosteal. Dessa forma, o túnel é preenchido, e um novo ósteon é criado. O À medida que um ósteon se forma, os osteoblastos sob o periósteo depositam novas lamelas circunferenciais, 178 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO Figura 6.9 Crescimento ósseo n a espessura. C©J &# À medida que tecido ósseo novo é depositado na superfície externa do osso pelos osteoblastos, o t ecido ósseo que reveste a cavidade medular é destruído pelos osteoclastos no endósteo. Cristas periosteais ~Periósteo f --,.""-=::---- Vaso sanguineo \ Y<'\ O Cristas no periósteo criam sulco para os vasos sanguineos periosteais. o Os osteoblastos no endósteo desenvolvem novas lamelas concêntricas para dentro, em direção ao centro do túnel, formando um novo ósteon. periosteal Sulco O As cristas periosteais se fundem, formando um túnel revestido por endósteo. Canal central (de Havers) o } Lamelas circunferenciais Novo ósteon (a) Detalhes microscópicos O osso cresce para fora à medida que os osteoblastos, no periósteo, formam novas lamelas circunferenciais. A formação do ósteon se repete conforme novas cristas periosteais se dobram sobre os vasos sanguineos. Osso formado pelos osteoblastos Recém- nascido Cavidade medular Criança Adulto jovem Adulto (b) Alterações microscópicas @ Como a cavidade medular aumenta em espessura durante o crescimento? aumentando ainda mais a espessura do osso. À medida que vasos sanguíneos periosteais adicionais se tornam envolvidos como na etapa O, o processo de crescimen- to prossegue. Lembre-se de que à medida que tecido ósseo novo é depositado na face externa do osso, o tecido ósseo que reveste a cavidade medular é destruído pelos osteoclastos no endósteo. Dessa maneira, a cavidade medular se ex- pande à medida que o osso aumenta em espessura (Fi- gura 6.9b). ~TESTE RÁPIDO 12. Descreva cada uma das zonas da lâmina epifisial e suas funções. 13. Quais são as diferenças entre os crescimentos int ersti- cial e aposicional? 14. Qual é a importância da linha epifisial? Remodelação Ossea O osso, assim como a pele, forma-se antes do nascimen- to, mas se renova con tinuamente depois. A remodelação óssea é a substituição contínua de tecido ósseo velho por tecido ósseo novo. Esse processo inclui a reabsorção ós- sea, a remoção de minerais e fibras colágenas dos ossos pelos osteoclastos, e a deposição óssea, além de minerais e fibras colágenas do osso pelos osteoblastos. Portan to, a reabsorção óssea resulta na decomposição da matriz extra- celular óssea, e a deposição óssea resulta em sua formação. A qualquer momento, cerca de 5% da massa óssea total do corpo estão sendo remodelados. A renovação para o teci- do ósseo compacto é de aproximadamente 4% ao ano, e para o tecido ósseo esponjoso é por volta de 20% ao ano. A remodelação também ocorre em velocidades diferen- tes em variadas regiões do corpo. A parte distal do fêmur é substituída aproximadamen te a cada quatro meses. Ao contrário, o osso em certas áreas da diáfise do !emur não será substituído completamente duran te a vida do indiví- duo. Mesmo após os ossos atingirem seus tamanhos e for- mas adultos, o osso velho é continuamente destruído e novo tecido ósseo é formado em seu lugar. A remodelação também remove o osso danificado, substituindo-o por te- cido ósseo novo. A remodelação pode ser estimulada por fatores como exercício, modificações no estilo de vida e alterações na alimentação. A remodelação possui diversos outros benefícios. Visto que a resistência do osso está relacionada com o grau de ten- Osteoporose, redução da densidade óssea, afeta 1 O mi lhões de pessoas por ano nos Estados Unidos. Além disso, 18 milhões de pessoas têm baixa massa óssea (osteo- penia), o que as coloca em risco de osteoporose. O problema básico é que a reabsorção óssea supera a deposição óssea. Em grande parte isso se deve à perda de cálcio pelo corpo - mais cálcio é perdido na urina, nas fezes e no suor do que é absorvido da al imentação. A massa óssea é tão reduzida que os ossos se quebram, muitas vezes espontaneamente, sob as tensões mecânicas do dia a dia. Por exemplo, uma fratura do quad ril pode resultar simplesmente do fato de a pessoa se sentar muito rapidamente. Nos EUA, a osteoporose cau- sa mais de 1,5 milhão de fraturas por ano, principalmente nos quadris, punhos e vértebras. A osteoporose afeta todo o sistema esquelético. Além das fraturas, a osteoporose pro- voca o encurtamento das vértebras, redução da altura, ci· tose e dor óssea. 6.7 FORMAÇÃO DO OSSO 179 são a que é submetido, se o osso recém-formado for subme- tido a cargas intensas, se tornará mais espesso e, consequen- temente, mais resistente do que o osso velho. Além disso, o formato de um osso é alterado para dar suporte apropriado com base em determinados padrões de tensão que sofre du- rante o processo de remodelação. Finalmente, o novo osso é mais resisten te à fratura do que o osso velho. Ortodontia é o ramo da odontologia relacionado com a prevenção e a correção do alinhamento defeituoso dos den tes. O movimen to dos dentes por meio de dispositivos ortodônticos exerce pressão sobre o osso que forma os alvéo- lo. Em resposta à pressão, os osteoclastos remodelam os alvéolos, de modo que os dentes possam ser corretamente alinhados. ~TESTE RÁPIDO 15. O que é remodelação óssea? Por que ela é importante? -~- CORRELAÇÃO CLÍNICA 1 Doença de Paget Existe um delicado equilíbrio entre as ações dos osteo- clastos e dos osteoblastos. Sehá formação de muito tecido novo, os ossos se tornam anormalmente espessos e pesa- dos. Se há deposição de muito material mineral no osso, o excesso pode forma r protuberâncias espessas sobre o osso, chamadas esporões, que interferem com o movimento nas articulações. A perda excessiva de cálcio ou de tecido enfra· quece os ossos, que podem se parti r, como ocorre na osteo- porose, ou podem tornar-se muito flexíveis, como no raqui· tismo e na osteomalacia. Na doença de Paget há prolife- ração excessiva de osteoclastos, de modo que a reabsorção óssea ocorre muito mais rapidamente do que a deposição. Em resposta, os osteoblastos tentam compensar, mas o novo osso é mais fraco, porque tem uma proporção maior de par- te esponjosa do que compacta, mineralização reduzida, e a matriz extracelular recém-sintetizada contém proteínas anormais. O osso recém-formado, especialmente aquele da pelve, membros, vértebras inferiores e crânio, é quebradiço e fratura facilmente. • A osteoporose afeta basicamente pessoas idosas e de meia· idade, 80% das quais são mulheres. Mulheres idosas sofrem de osteoporose mais frequentemente do que os homens por duas razões: (1) os ossos das mulheres são menos compactos do que os dos homens e (2) a produção de estrogênios nas mulheres diminui drasticamente na menopausa, enquanto a produção do principal androgênio, a testosterona, nos homens mais ido- sos decli na de modo gradual e pouco. Estrogênios e testoste· rona estimulam a atividade dos osteoblastos e a síntese da matriz óssea. Outros fatores de risco para o desenvolvimento de osteoporose incluem história familiar da doença, ancestrais europeus ou asiáticos, biotipo {pessoas magras e/ou pequenas), sedentarismo, tabagismo, a li mentação deficiente em cálcio e vitamina D, mais de dois drinques por dia e o uso de determi· nados medicamentos. A osteoporose é diagnosticada pela história famil iar e pela densitometria óssea. Realizado como uma radiografia, 180 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO o teste mede a densidade óssea, além de ser usado também para confirmar um diagnóstico de osteoporose, determinar a velocidade de perda óssea e monitora r os efeitos do tra- tamento. As opções de tratamento para osteoporose são variadas. Com relação à nutrição, a a limentação rica em cálcio é im· portante para a redução do risco de fraturas. A vitamina D é necessária para a utilização de cálcio pelo corpo. Demons- trou-se que, em termos de exercício, a execução de exercícios com peso mantém em forma a massa óssea. Esses exercícios incluem caminhada, corrida, subida de escadas, jogo de tê· nis e dança. Exercícios de resistência, como o levantamento de peso, tam- bém aumentam a resistência óssea e a massa muscular. Medicamentos usados para t rata r a osteoporose são ge- ralmente de dois tipos: (1 ) antirreabsortivos diminuem a progressão da perda óssea e (2) formadores de osso pro- movem o aumento da massa óssea. Entre os medicamentos antirreabsortivos estão (1) bifosfonatos, que inibem os osteo- clastos; (2) moduladores seletivos dos receptores estrogénicos, que imitam o efeito dos estrogênios sem os efe itos colatera is indesejáveis, e (3) reposição de estrogênio (TRE), que repõe o estrogênio perd ido durante e após a menopausa e te rapia de reposição hormonal (TRH), que repõe estrogênios e pro- gesterona perdidos durante e após a menopausa. A TRE aju- da a manter e a aumentar a massa óssea após a menopausa. 6.8 FRATURAS ~ OBJETIVO • Descrever o processo de reparo de frat uras. Uma fratura é qualquer ruptura no osso. As fraturas são de- nominadas de acordo com sua gravidade, formato ou posi- ção da linha de fratura ou até mesmo com o nome do mé- dico que primeiro as descreveu. Alguns dos tipos comuns de fraturas estão descritos na Tabela 6.2. Em alguns casos, um osso sofre fratura sem ruptura vi- sível. Uma fratura por estresse é uma série de fissuras mi- croscópicas no osso que se formam sem indício de lesão a outros tecidos. Em adultos sadios, fraturas por estresse resultam de atividades vigorosas, como corrida, salto ou dança aeróbica. Fraturas por estresse são muito doloro- sas e também resultam de condições que comprometem a calcificação óssea normal, como a osteoporose. Aproxi- madamente 25% das fraturas por estresse comprometem O tratamento das fraturas varia de acordo com a idade, o tipo de fratura e o osso comprometido. As metas finais do tratamento de fratura são o real inhamento dos f ragmentos do osso, a imobilização para manter o reali- nhamento e a restauração da função. Para que os ossos se unam adequadamente, as extremidades fraturadas têm de ser a linhadas. Esse processo é chamado de redução. Na redução fechada, as extremidades fraturadas de um osso C3)3ox (A) Osso normal m 30x (B) Osso com osteoporose Comparação do tecido ósseo esponjoso de (A) um adulto j ovem normal e (B) uma pessoa com osteoporose. Mulheres em TRE apresentam discreto aumento do risco de AVC e coágulos sanguíneos. A TRH também ajuda a manter e a aumentar a massa óssea. Mulheres em TRH têm aumen- to do risco de cardiopatia, câncer de mama, AVC, coágulos sanguíneos e demência. Entre os medicamentos formadores de osso está o para- tormônio (PTH), que estimula a produção de osso novo pe- los osteoblastos. Outros medicamentos estão em desenvol- vimento. • a tíbia. Embora as radiografias muitas vezes não revelem fraturas por estresse, estas aparecem claramente em uma cin ti grafia óssea. O reparo de uma fratura óssea compreende as seguintes fases (Figura 6.1 O): O Formação do h ematoma de fratura. Os vasos sanguí· neos que cruzam a linha da fratura são rom pidos. À medida que o sangue extravasa das extremidades rom- pidas, ocorre a formação de uma massa de sangue (ge- ralmente coagulado) em torno do local da fratura. Esse coágulo, chamado de hematoma de fratura, geralmente se forma entre 6 e 8 horas após a lesão. Como a circu- lação do sangue cessa no local em que o hematoma de fratura se forma, os osteócitos adjacentes morrem. Tu- mefação e inflamação ocorrem em resposta aos osteó- citos mortos, produzindo mais restos celulares. Fagóci- tos (neutrófilos e macrófagos) e osteoclastos começam a remover o tecido necrosado ou lesado dentro e em são al inhadas por manipulação e a pele permanece intac- ta. Na redução aberta, as extremidades fraturadas de um osso são a linhadas por procedimento ci rúrg ico que usa dis· positivos de fixação interna, como parafusos, placas, pinos, bastões e fios. Após a redução, um osso fratu rado pode ser mantido imobi lizado em gesso, tipoia, tala, atadura e lásti· ca, disposit ivo de fixação externa ou uma combinação des- ses dispositivos. • 6.8 FRATURAS 181 TABELA6.2 Algumas Fraturas Comuns FRATURA DESCRIÇÃO ILUSTRAÇÃO RADIOGRAFIA Aberta (Composta) Cominutiva As extremidades fraturadas do osso se projetam através da pele. Ao contrário, uma fratura fechada (simples) não rompe a pele. O osso é estilhaçado, esmagado ou fragmentado no local do impacto e fragmentos ósseos menores se situam entre os dois fragmentos principais. Em galho verde Uma fratura parcial, na qual um lado do osso é fraturado e o outro lado se encurva; semelhante à maneira como um galho fino verde se quebra de um lado, enquanto permanece inteiro no outro, mas encuniado; ocorre principalmente em crianças, cuj os ossos não estão completamente ossificados e contêm mais material orgânico do que inorgânico. torno do hematoma de fratura. Esse estágio pode du- rar várias semanas. 6 Formação do calo fibrocartilagíneo. Fibroblastos prove- nientes do periósteo invadem o local da fratura e pro- duzem fibras colágenas. Além disso, as células prove- nientes do periósteo se desenvolvem em condroblastos e começam a produzir um calo fibrocartilagíneo, uma massa de tecido que consiste em fibras colágenas e car- tilagem que une as extremidades quebradas do osso. A formação do calo fibrocartilagíneo leva aproximada- mente três semanas.Rãdio-- Ulna -- Ulna--' Rádio--' Ossos --' do carpo (Continua) €) Formação do calo ósseo. Em áreas mais próximas de te- cido ósseo saudável bem vascularizado, as células osteo- gênicas se tornam osteoblastos que começam a produ- zir trabéculas de substância esponjosa. As trabéculas se unem às partes mortas e vivas dos fragmentos do osso original. Com o tempo, a fibrocartilagem é convertida em substância esponjosa, e o calo é, então, chamado de calo ósseo. O estágio de calo ósseo dura aproxima- damente três a quatro meses. O Remodelação óssea. A fase final do reparo da fratura é a remodelação óssea do calo. As partes mortas dos frag- 182 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO TABELA 6.2 CONTINUAÇÃO Algumas Fraturas Comuns FRATURA DESCRIÇÃO ILUSTRAÇÃO RADIOGRAFIA Impactada de Pott de Colles Uma extremidade do osso fraturado é tracionada para dentro da outra extremidade. Fratura da extremidade distal da fibula, com lesão grave da sindesmose tibiofibular. Fratura da extremidade distal do rádio, na qual o fragmento distal é deslocado posteriormente. mentos originais do osso fraturado são gradualmente reabsorvidas pelos osteoclastos. A substância compacta substitui a substância esponjosa em torno da periferia da fratura. Algumas vezes, a consolidação é tão completa que a linha de fratura é imperceptível, mesmo em uma radiografia. Contudo, uma área espessa na superfície do osso pode permanecer como indício da consolida- ção de uma fratura. Tibia Fibula Ossos do tarso Radio--- Ulna --- Ossos --- docarpo Embora o osso tenha irrigação sanguínea substancial, a consolidação algumas vezes demora meses. O cálcio e o fós- foro necessários para fortalecer e endurecer o novo osso são depositados apenas gradualmente e os osteócitos crescem e se reproduzem lentamente. ./'TESTE RÁPIDO 16. Defina uma frat ura e resuma as fases compreendidas no reparo da f ratura. 6.9 EXERCICIO E TECIDO ÓSSEO 183 Figura 6.10 Fases envolvidas no reparo de uma fratura óssea. ( <!'J &d O osso consolida mais rapidamente do que a cartilagem porque sua irrigação sanguínea é mais abundante. ósteon ---...-Z -- Periósteo ~--- Substância compacta ~~~~':----- Substância esponjosa Vaso sangu1neo O Formação de hematoma de fratura Substância - ----+': esponjosa 1 Osteócito ' ' O Formação do calo ósseo --- Hematoma de fratura O Formação do calo fibrocartilag1neo 1 li ' Substância -----;:l;'-+-+- compacta nova q O Remodelação óssea Q Por que algumas vezes são necessários meses para a cicatrização de uma fratura? 6.9 EXERCÍCIO E TECIDO ÓSSEO ~ OBJETIVO • Descrever como o exercício e a tensão mecânica in- fluenciam o tecido ósseo. Dentro de determinados limites, o tecido ósseo possui a capacidade de alterar sua resistência em resposta a cargas diferentes. Quando submetido à tensão, o tecido ósseo se torna mais resistente pelo aumento da deposição de sais minerais e da produção de fibras colágenas pelos osteo- blastos. Sem a tensão mecânica, o osso não se remodela normalmente, porque a reabsorção ocorre mais rapida- mente do que a formação óssea. Pesquisa mostra que ten- sões intermitentes de alto impacto influenciam intensa- mente a deposição óssea quando comparadas com lesões constantes de baixo impacto. Consequentemente, correr e pular estimulam mais o crescimento do osso do que ca- minhar. As principais tensões mecânicas que atuam sobre o osso são aquelas resultantes da tração dos músculos esqueléti- cos e da atração da gravidade. Se uma pessoa está acamada ou com um osso engessado em decorrência de fratura, a resistência dos ossos não submetidos à tensão diminui, em resultado da perda de minerais pelo osso e da redução na 184 CAPITULO 6 • TECIDO ÓSSEO quantidade de fibras colágenas. Os astronautas submetidos à microgravidade do espaço também perdem massa óssea. Nos dois casos a perda óssea pode ser drástica - até um 1 % por semana. Por outro lado, os ossos dos atletas, que são intensa e repetitivamente submetidos à tensão, tornam-se bem mais espessos do que aqueles dos astronautas ou de não atletas. Atividades de sustentação de peso, como cami- nhada ou levantamento de peso moderado, ajudam a for- mar e conservar a massa óssea. Adolescentes e adultos jovens devem praticar exercícios regulares de sustentação de peso antes do fechamento das lâminas epifisiais, para ajudar na formação da massa óssea total, antes de sua inevitável redu- ção com o envelhecimento. No entanto, pessoas de todas as idades podem e devem reforçar seus ossos praticando exer- cícios de sustentação de peso. ~TESTE RÃPIDO 17. Como as t ensões mecânicas ref orçam o t ecido ósseo? 6.10 ENVELHECIMENTO E TECIDO ÓSSEO [!) OBJETIVO • Descrever os ef eitos do envelheciment o sobre o tecido ósseo. Desde o nascimento até a adolescência, mais tecido ósseo é produzido do que perdido durante a remodelação do osso. Nos adultos jovens, as taxas de deposição e reabsorção óssea são quase as mesmas. À medida que a concentração de este- roides sexuais diminui durante a meia-idade, especialmente nas mulheres após a menopausa, ocorre redução da massa óssea porque a reabsorção óssea supera a deposição óssea. Na velhice, a perda de osso por reabsorção pelos osteoclas- tos ocorre mais rapidamente do que o ganho de osso pelos osteoblastos. Em primeiro lugar, como os ossos das mulhe- res são menores e menos compactos do que os dos homens, a perda de massa óssea na velhice tipicamente exerce maior efeito adverso nas mulheres. Esses fatores contribuem para uma incidência maior de osteoporose nas mulheres. Existem dois efeitos principais do envelhecimento sobre o tecido ósseo: perda de massa óssea e fragilidade. A perda de massa óssea é consequência da desmineralização, a per- da de cálcio e de outros minerais pela matriz extracelular TABELA6.3 Resumo dos Fatores que Afetam o Crescimento Ósseo FATOR COMENTARIO MINERAIS óssea. Essa perda geralmente começa após os 30 anos de idade nas mulheres, acelera-se acentuadamente por volta dos 45 anos, com a diminuição dos níveis de estrogênio, e continua até 70 anos, quando até 30% do cálcio nos ossos são perdidos. Assim que a perda óssea começa nas mulhe- res, aproximadamente 8% da massa óssea são perdidos a cada 10 anos. Nos homens, a perda de cálcio tipicamente só começa depois dos 60 anos, e aproximadamente 3% da massa óssea são perdidos a cada 1 O anos. A perda de cálcio pelos ossos é um dos fatores que contribuem para a osteo- porose. O segundo efeito principal do envelhecimento sobre o sistema esquelético, a fragilidade, é consequência da redu- ção da síntese proteica. Lembre-se de que a parte orgânica da matriz óssea, principalmente as fibras colágenas, confe- re ao osso sua resistência à tração. A perda da resistência à tração faz com que os ossos se tornem muito quebradiços e suscetíveis a fraturas. Em algumas pessoas idosas, a sínte- se de fibra colágena diminui, em parte, em decorrência da redução na produção do hormônio de crescimento huma- no. Além de aumentar a suscetibilidade a fraturas, a perda de massa óssea também leva a deformidade, dor, rigidez, perda de altura e perda dos dentes. ~TESTE RAPIDO 18. O que é desmineralização, e como ela afeta a função do osso? 19. Que alterações ocorrem na parte orgânica da mat riz extracelular óssea com o envelhecimento? 6.11 FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO ÓSSEO [!) OBJETIVO • Explicar por que minerai s, vit aminas e hormônios são important es no cresciment o ósseo. O crescimento ósseo no jovem , a remodelação óssea no adulto e a consolidação de fratura nos ossos dependem de diversos fatores. Entre esses fatores estão minerais (como o cálcio e o fósforo) , vitaminas (A, C, D, K, B12), hormônios (como o hormônio do crescimento humano, hormônios tireóideos e hormônios sexuais) , exercício e envelhecimen- to. Estes estão descritos na Tabela 6.3. Cálcio e fósforo Magnésio Fluoreto Manganês VITAMINAS
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