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1 -Histogênes- Ossificação através do conjuntivo (Intramembranosa) No mesênquima existem células mesenquimais que irão se diferenciar em osteoblastos, que irão sintetizar matriz, ele fica preso se diferencia em osteócito e depois em osteoclasto. A primeira matriz que ela forma é o osteóide, que depois se calcifica O processo tem início pela diferenciação de células mesenquimatosas que se transformam em grupos de osteoblastos, os quais sintetizam o osteoide (matriz ainda não mineralizada), que logo se mineraliza, englobando alguns osteoblastos que se transformam em osteócitos. Como vários desses grupos surgem quase simultaneamente no centro de ossificação, há confluência das traves ósseas formadas, conferindo ao osso um aspecto esponjoso. Entre as traves formam-se cavidades que são penetradas por vasos sanguíneos e células mesenquimatosas indiferenciadas, que darão origem à medula óssea. A palpação do crânio dos recém-nascidos revela áreas moles - as fontanelas - onde as membranas conjuntivas ainda não foram substituídas por tecido ósseo. A ossoficação endocondrial Vem através da cartilagem, que está no disco epifisário. ela ocorre através de um modelo de cartilagem hialina. A ossificação endocondral consiste essencialmente em dois processos. Primeiro, a cartilagem hialina sofre modificações, havendo hipertrofia dos condrócitos, redução da matriz cartilaginosa a finos tabiques, sua mineralização e a morte dos condrócitos por apoptose. Segundo, as cavidades previamente ocupadas pelos condrócitos são invadidas por capilares sanguíneos e células osteogênicas vindas do conjuntivo adjacente. Essas células diferenciam-se em osteoblastos, que depositarão matriz óssea sobre os tabiques de cartilagem calcificada. Desse modo, aparece tecido ósseo onde antes havia tecido cartilaginoso, sem que ocorra a transformação deste tecido naquele; os tabiques de matriz calcificada da cartilagem servem apenas de ponto de apoio à ossificação. Na cartilagem de conjugação, começando ao lado da epífise, distinguem-se as cinco zonas: Zona de repouso: na qual existe cartilagem hialina sem qualquer alteração morfológica Zona de cartilagem seriada ou de proliferação: na qual os condrócitos dividem-se rapidamente e formam fileiras ou colunas paralelas de células achatadas e empilhadas no sentido longitudinal do osso Zona de cartilagem hipertrófica: zona que apresenta condrócitos muito volumosos, com depósitos citoplasmáticos de glicogênio e lipídios. A matriz fica reduzida a tabiques delgados, entre as células hipertróficas. Os condrócitos entram em apoptose. Zona de cartilagem calcificada: zona em que ocorre a mineralização dos delgados tabiques de matriz cartilaginosa e termina a apoptose dos condrócitos. Zona de ossificação: zona em que aparece tecido ósseo. Capilares sanguíneos e células osteoprogenitoras originadas do periósteo invadem as cavidades deixadas pelos condrócitos mortos. As células osteoprogenitoras se diferenciam em osteoblastos, que formam uma camada contínua sobre os restos da matriz cartilaginosa calcificada. Sobre esses restos de matriz cartilaginosa, os osteoblastos depositam a matriz óssea Mobilização de cálcio Mobilização de cálcio para a manutenção dos níveis plasmáticos de cálcio (calcemia) o organismo utiliza 2 hormônios: Calcitonina -> inibe a a reabsorção de matriz atuando diretamente no osteoclasto. esse tem receptores específicos para a calcitonina na sua membrana. Paratormônio (pth) -> atua estimulando um aumento do número de osteoclastos, o que aumenta a reabsorção. ele não se liga no osteoblasto. o receptor dele está no osteoblasto. Ação do PTH O receptor do pth está no osteoblasto; Osteoprotegerina é uma substância que tem ação parácrina, se liga em um receptor do próprio osteoblasto - receptor de hank. se a osteoprotegerina está ocupando o receptor de hank, trava a produção de osteoclasto; No momento em que o pth se liga ao osteoblasto ele inibe a produção de osteoprotegerina e estimula a produção de um fator estimulante de colônia de macrófagos; Monócitos são precursores de osteoblastos. quando eles expõem um ligante de hank, o macrófago se liga ao osteoblasto e depois forma um osteoclasto. 2 -Características- Cavidades na matriz (lacunas) ocupadas pelos osteócitos; Inervado; Vascularizado. -Funções- Alojamento e proteção da medula óssea; Depósito de cálcio, fosfato e outros íons; Constituinte principal do esqueleto; Protege órgãos vitais; Sistema de alavancas para os músculos esqueléticos Suporte para tecidos moles; Absorve toxinas e metais pesados para minimizar o efeito nos outros órgãos. -Tipos- Osso longo Osso é formado por partes compactas e esponjosas (com muitas cavidades intercomunicantes) Osso longo: a epífise apresenta osso esponjoso com uma camada de osso compacto; e a diáfise é quase toda compacto, com parte profunda esponjosa, delimitando o canal medular; As cavidades do osso esponjoso e o canal medular são ocupadas pela medula óssea. No recém-nascido tem cor vermelha (pois tem alto teor de hemácia, ela produz células do sangue – medula óssea hematógena). Com a idade, o tecido adiposo invade e fica amarela – medula óssea amarela; Temos dois tecidos ósseos, o primário e o secundário. Os dois tecidos possuem as mesmas células e matéria orgânica. Cartilagem articular: Tecido liso que reveste as extremidades do osso, reduzindo o atrito nas articulações; Epífise proximal: Extremidade superior do osso, próxima ao tronco; Linha epifisária: Remanescente da placa epifisária (ou cartilagem de crescimento); indica onde o crescimento do osso ocorreu durante a infância/adolescência; Metáfise: Região entre a epífise e a diáfise; área de crescimento ósseo; Osso esponjoso: Parte interna da epífise, com estrutura porosa e leve; contém a medula óssea vermelha (produção de células sanguíneas); Endósteo: Membrana fina que reveste a cavidade medular internamente; participa da renovação óssea; Osso compacto: Parte densa e resistente do osso, que forma a maior parte da diáfise; Periósteo: Membrana fibrosa que reveste externamente o osso (exceto nas articulações); fornece nutrição e permite o crescimento em espessura; Cavidade medular: Espaço interno da diáfise que contém a medula óssea amarela (reserva de gordura); Artéria nutrícia em forâmen nutrício: Vaso sanguíneo que entra no osso por um pequeno orifício (forâmen) e nutre o tecido ósseo; Diáfise: Parte longa e cilíndrica do osso; responsável pela sustentação e resistência; Epífise distal: Extremidade inferior do osso, mais distante do tronco. Tecido óseeo primário ou imaturo: Aparece primeiro no desenvolvimento embrionário; Na reparação de fraturas; Temporário, é substituído pelo secundário; Nos adultos, está na sutura do crânio, alvéolos dentais e algumas inserções do tendão; Tem fibras colágenas em várias direções; Pouco mineralizado; Mais osteócitos do que o secundário. Tecido óseeo secundário, lamelar ou maduro: Fibras colágenas organizadas de forma paralela ou concêntrica (ao redor de um vaso, originando o sistema de Havers); Os osteócitos estão entre as lamelas ou dentro delas; Para separar lamelas tem as substâncias cementantes (matriz extracelular mineralizada com baixo colágeno). Classificação anatômica e macroscópica: Osso compacto: constituído de partes sem cavidades. Osso esponjoso: constituídos por partes com muitas cavidades intercomunicastes. 3 Sistema circunferenciais interno e externo: lamelas paralelas que envolve o canal medular e o osso (próximo ao periósteo), a que envolve o canal medular é o sistema circunferencial interno e o que envolve o osso é o externo. Entre eles estão os canais de Havers e as lamelas intersticiais (ou sistemas intermediários, localizados entre os sistemas de Havers). Sistema de Havers: Canais de Havers são uma série de tubos estreitos dentro dos ossos por onde passam vasos sanguíneos e célulasnervosas. São formados por lamelas concêntricas de fibras colágenas. São encontrados na região mais compacta do osso da diáfise óssea (meio de ossos longos). Formado por 4 a 20 lamelas ósseas concêntricas. Quanto mais o canal é jovem, mais largo ele é Ossos curtos Nos ossos curtos, geralmente o comprimento do osso é semelhante à sua largura; Nesse tipo ósseo, uma fina camada externa de osso compacto cobre o osso trabecular e a medula óssea, criando uma forma que é mais ou menos cuboide; A principal função dos ossos curtos é fornecer estabilidade e algum grau de movimento. Os ossos curtos são encontrados no carpo e no tarso, respectivamente na mão e no pé. Alguns exemplos de ossos curtos são: O escafoide O semilunar O calcâneo O tálus O navicular Ossos planos Nos ossos planos, duas camadas de osso compacto recobrem tanto o osso esponjoso como a medula óssea. Eles crescem substituindo o tecido conjuntivo. As suas superfícies articulares são revestidas por fibrocartilagem. Esse grupo é formado por: ossos do crânio costelas esterno escápula A principal função dos ossos planos é proteger os órgãos internos, como o cérebro, o coração e os órgãos pélvicos. Além disso, devido às suas formas planas, esses ossos fornecem grandes áreas para inserções musculares. Ossos irregulares Devido à sua forma e estrutura irregular e variável, os ossos irregulares não se encaixam em nenhuma outra categoria. Nesse tipo ósseo, uma fina camada de osso compacto recobre uma massa constituída principalmente de osso esponjoso. A forma complexa desses ossos os permitem proteger estruturas internas. Por exemplo, os ossos irregulares da pelve protegem os órgãos dessa cavidade. Alguns exemplos de ossos irregulares incluem: os ossos da coluna vertebral (vértebras) os ossos da pelve (ílio, ísquio e púbis) Ossos sesamoides Os ossos sesamoides são incorporados a tendões. Geralmente são pequenos e possuem formato oval; Eles são encontrados na extremidade distal de longos ossos dos membros superiores e inferiores, ao longo do trajeto dos tendões; Alguns exemplos de ossos sesamoides são a patela, no joelho, e o osso pisiforme do carpo; A principal função dos ossos sesamoides é proteger os tendões de estresse e desgaste excessivos, ao reduzirem o atrito no local. -Células- Osteócitos São células existentes no interior das lacunas da matriz óssea; Destas lacunas formam-se canalículos que se dirigem para outras lacunas, tornando assim a difusão de nutrientes possíveis graças à comunicação entre os osteócitos; Os osteócitos têm um papel fundamental na manutenção da integridade da matriz óssea, são os “produtores de osso”, pois dão origem aos ostesblastos; Os osteócitos, inversamente aos Osteoblastos, possuem Retículo Endoplasmático Rugoso escasso e aparelho de Golgi atrofiado uma vez que abdicaram de sua função secretora da matriz óssea orgânica. Osteoblastos Sintetizam a parte orgânica da matriz óssea, composta por colágeno tipo I, glicoproteínas e proteoglícanas; Assim, dão “firmeza” ao osso. Osteoclastos São células com cerca de 50 núcleos (multinucleadas), cuja função é realizar reabsorção óssea, para renovação celular do osso; São os “comedores de osso”. 4 Essa imagem mostra um osteoclasto, uma célula responsável pela reabsorção do tecido ósseo. Vamos entender cada parte dela: Osteoclasto: Célula grande e multinucleada que "digere" a matriz óssea, importante no remodelamento do osso; Lisossomos: Organelas que liberam enzimas digestivas (como a catepsina K) no microambiente ácido para degradar a matriz óssea; Aparelho de Golgi: Responsável por empacotar as enzimas lisossômicas; Anidrase carbônica: Enzima que catalisa a reação: CO + H O --- H + HCO2 2 + - 3 O íon hidrogênio (H⁺) é bombeado para fora da célula, criando um ambiente ácido (baixo pH), ideal para as enzimas atuarem. Microambiente com pH baixo e enzimas lisossômicas: Área entre o osteoclasto e a matriz óssea, onde ocorre a degradação da matriz mineral. Prolongamentos vilosos: Aumentam a área de contato com a matriz óssea, facilitando a liberação de íons H⁺ e enzimas. Zona clara: Região onde o osteoclasto se fixa firmemente à matriz óssea, criando um ambiente isolado para a reabsorção. Matriz óssea: Parte mineralizada do osso que está sendo degradada. Processo de Reabsorção Óssea: 1.O osteoclasto se fixa à matriz óssea. 2.A anidrase carbônica gera H⁺, que é liberado na matriz, acidificando o ambiente. 3.O ambiente ácido dissolve o componente mineral do osso (principalmente hidroxiapatita). 4.As enzimas lisossômicas degradam o colágeno e proteínas da matriz orgânica. 5.Os produtos da degradação são absorvidos pela célula e eliminados. Osteócitos Células localizadas dentro da matriz óssea, em lacunas chamadas osteoplastos; Derivam dos osteoblastos; Participam na manutenção do tecido ósseo e na comunicação entre células por meio de prolongamentos citoplasmáticos (canalículos). Osteoclastos Células grandes, multinucleadas e coradas intensamente; Estão aderidas à matriz óssea, onde fazem a reabsorção do tecido ósseo; Atuam liberando íons H⁺ e enzimas lisossômicas que degradam a matriz (como vimos na imagem anterior); Participam do remodelamento ósseo junto com os osteoblastos. Remodelamento Ósseo: Equilíbrio entre Formação e Reabsorção Osteoblastos formam osso novo; Osteoclastos removem osso velho ou danificado. Esse processo ocorre ao longo da vida, sendo fundamental para: Crescimento ósseo; Cicatrização de fraturas; Manutenção dos níveis de cálcio no sangue. Essa imagem é uma microfotografia histológica de tecido ósseo, corado e ampliado ao microscópio, mostrando as principais células envolvidas na remodelação óssea. Componentes Matriz óssea Parte clara e homogênea da imagem; Rica em colágeno tipo I e sais minerais (como hidroxiapatita); Dá resistência e estrutura ao osso. Osteoblastos Células localizadas na superfície da matriz óssea; São responsáveis pela formação do osso; Sintetizam a matriz osteoide (parte orgânica do osso) e iniciam sua mineralização; Quando ficam "presas" na matriz que produziram, se transformam em osteócitos. -Matriz Extracelular- A matriz extracelular (MEC) do tecido ósseo é uma das mais especializadas do corpo humano — ela é responsável por dar ao osso suas principais propriedades: resistência, dureza e suporte estrutural. Vamos dar uma olhada mais detalhada: composição Componente Orgânico (≈ 30%) Produzido principalmente pelos osteoblastos. Colágeno tipo I (90-95%): Principal proteína estrutural; Dá resistência à tração (evita que o osso se quebre ao ser puxado). Proteínas não colágenas (ex: osteocalcina, osteopontina, sialoproteínas ósseas): Regulam a mineralização; Participam da adesão celular e remodelamento. Substância fundamental: Glicosaminoglicanos (GAGs) e proteoglicanos; Retém água e íons, e facilita a difusão de nutrientes nas regiões onde o osso ainda não está mineralizado. Componente Inorgânico (≈ 70%) Responsável pela dureza e resistência à compressão. Cristais de hidroxiapatita Ca (PO ) (OH) 10 4 6 2 Formados por cálcio e fosfato. Depositam-se entre as fibras de colágeno. Outros minerais: magnésio, fluoreto, bicarbonato e sódio (em menor proporção). Como a matriz é formada e remodelada? Formação (Osteoblastos): Secretam a parte orgânica → matriz osteoide; Depois ocorre a deposição dos sais minerais (mineralização). Manutenção (Osteócitos): Vivem “imersos” na MEC mineralizada; Detectam estímulos mecânicos e regulam o metabolismo ósseo. Reabsorção (Osteoclastos): Degradam a matriz extracelular, removendo tanto o colágeno quanto os minerais.