Videoaula: Tecido ósseo

Olá pessoal! É um fato lamentável que muitos de nós, em algum momento da vida, tenhamos quebrado um osso ou outro. Mesmo que você tenha a sorte de nunca quebrar um osso na vida, você provavelmente conhece alguém que já quebrou.

Felizmente para nós, nossos ossos não são apenas estruturas sem vida que nossos corpos usam como suporte. Ossos são estruturas dinâmicas e geralmente são muito bons em responder a danos e tem uma boa capacidade de regeneração.

Isso significa que se tivermos um momento de azar, não acabaremos com uma tipoia dessas para o resto de nossas vidas. Neste tutorial, vamos dar uma olhada na estrutura microscópica do tecido ósseo e vamos aprender sobre sua morfologia única e altamente especializada e como isso facilita a regeneração das estruturas ósseas.

O tecido ósseo é um tecido conjuntivo especializado que forma o esqueleto adulto. Além de fornecer suporte estrutural para o corpo e seus tecidos, também protege órgãos vitais e fornece superfícies para os músculos se fixarem. Isso, é claro, é especialmente importante para nos movimentarmos.

O osso é muito ativo metabolicamente. Ele armazena íons de cálcio e fosfato que são necessários para outros tecidos do corpo, como neurônios e músculos. É também o local da hematopoiese, que envolve a formação de células sanguíneas. Existem alguns tipos diferentes de ossos encontrados no corpo. Estes incluem ossos longos, ossos chatos, ossos curtos, ossos sesamóides e ossos irregulares.

Ossos longos, como o fêmur aqui, são principalmente encontrados nos membros. Estes são os tipos de ossos que seu cão gosta de mastigar ou aqueles que você pode ver se você, de alguma forma, conseguir se encontrar em um navio pirata. Os ossos longos têm três regiões com distintas estruturas - uma diáfise no meio e duas epífises em cada extremidade.

Ossos planos, como o osso parietal do crânio são ossos largos e relativamente finos. Ossos achatados costumam ser encontrados próximos a outros ossos chatos e formam espaços ou cavidades definidas, como a abóbada craniana. Ossos curtos são aqueles ossos pequenos e redondos encontrados nas articulações do punho e do tornozelo, como o osso semilunar aqui. Eles tendem a ter nomes estranhos baseados em suas formas distintas. Por exemplo, semilunar significa em forma de lua.

Ossos sesamóides, como sua rótula ou patela, são ossos arredondados que se formam dentro dos tendões. Esses ossos trabalham para aumentar a alavanca mecânica dos músculos cujos tendões estão inseridos. E, finalmente, ossos irregulares, são aqueles ossos de formato estranho, que não se assemelham a nenhuma forma particular e simplesmente não se encaixam em nenhum dos outros grupos mencionados anteriormente. Os ossos da coluna vertebral, como essa vértebra aqui, são exemplos de ossos irregulares.

Agora, vamos colocar esses ossos sob um microscópio e ver o que realmente está acontecendo lá. Vamos examinar os tipos de tecidos que compõem os ossos, como a matriz é organizada e as células encontradas dentro deles. Existem duas classificações principais de tecido ósseo: o tecido ósseo imaturo e o tecido ósseo lamelar.

O osso imaturo é um tipo de osso relativamente fraco, que ainda está em desenvolvimento e sua matriz é desorganizada. Este é o tipo de tecido ósseo visto nos ossos de fetos, como este aqui ou em ossos que foram fraturados recentemente. O osso lamelar, por outro lado, é o tipo maduro de tecido ósseo que você encontra em ossos desenvolvidos. É formado a partir de osso imaturo que foi remodelado para aumentar sua resistência mecânica.

Vamos dar uma olhada mais de perto no osso lamelar. Existem dois tipos de osso lamelar, o osso compacto e o osso esponjoso, que são amplamente diferenciados pela forma como esses grupos de camadas concêntricas são organizadas ou distribuídas. O primeiro tipo de osso lamelar é conhecido como osso compacto e também é chamado de osso cortical.

Osso compacto é o tipo de osso lamelar encontrado na região externa, rígida, do osso. É altamente calcificado e muito forte, mas ainda pode ser fraturado com uma força grande o suficiente.

O tecido ósseo compacto é caracterizado por suas unidades funcionais densamente compactadas conhecidas como ósteons, que consistem em uma série de camadas de matriz em torno de um canal central. Exploraremos os ósteons em mais detalhes logo mais. Mas, primeiro, vamos falar um pouco sobre o segundo tipo de osso lamelar, que é o osso esponjoso, também chamado de osso trabecular.

Este é o tecido ósseo lamelar, que forma a estrutura de apoio para a cavidade medular e para as extremidades dos ossos longos. O osso esponjoso é mais delicado e quebra-se facilmente. Geralmente é circundado por medula óssea e forma uma teia de aranha de trabéculas ósseas dentro da cavidade. Essas trabéculas são formadas por barras finas de osso lamelar. Ocasionalmente, quando essas trabéculas são particularmente espessas, eles também podem conter ósteons.

Agora que examinamos os vários tipos de tecidos ósseos, vamos olhar ainda mais de perto - em primeiro lugar os componentes da matriz extracelular em torno das células ósseas. Este aqui é o osteóide, que é o componente orgânico da matriz extracelular óssea. O osteóide é mais facilmente visto nos ossos em desenvolvimento e em crescimento, uma vez que a matriz ainda não foi mineralizada.

Mineralização é o processo pelo qual o cálcio e os íons de fosfato são depositados no osteóide com o objetivo de tornar o tecido ósseo forte. Quando os íons de cálcio e fosfato se ligam uns aos outros, eles formam algo conhecido como cristais de hidroxiapatita.

Os cristais são depositados nas moléculas de colágeno dentro do osteóide e o tecido ósseo torna-se rígido. Nossa micrografia aqui foi preparada com uma coloração hematoxilina e eosina. Com este tipo de coloração, o osteóide aparece muito mais claro e menos organizado do que a matriz do osso maduro ao seu redor.

Vejamos a matriz óssea mineralizada. Seguindo em nosso slide aqui, podemos ver o tecido ósseo esponjoso dentro da cavidade medular, denominada matriz óssea. Estas são as células do sangue e células de gordura dentro da medula. As pequenas células roxas aqui são osteócitos - células ósseas maduras que iremos apresentar para você em breve - e a área rosa suave em torno deles é a matriz extracelular mineralizada ou matriz óssea, destacada em verde.

Agora que sabemos o básico sobre a matriz óssea, vamos explorar a organização e as relações de estruturas dentro do tecido ósseo. Os ossos são cobertos por uma estrutura protetora chamada de periósteo. O periósteo é uma camada dupla de tecido conjuntivo. Possui uma camada fibrosa e uma camada celular, também conhecida como camada osteogênica, que envolve o osso e transmite os nervos periosteais, artérias e vasos linfáticos.

Abaixo do periósteo, a matriz do tecido ósseo é organizada em um sistema de lamelas ou camadas, destacadas aqui. Os osteócitos são encontrados entre as camadas da matriz óssea. As camadas são frequentemente organizadas em grupos denominados lamelas concêntricas. "Concêntrico" simplesmente se refere a quando uma camada envolve completamente a outra, como podemos ver em verde aqui.

Todas as camadas da matriz em um grupo de lamelas concêntricas são chamadas coletivamente de ósteon. No osso compacto, os ósteons estão alinhados de maneira paralela e fornecem resistência ao tecido ósseo. Eles são unidades altamente organizadas de tecido ósseo com várias particularidades. Por exemplo, há um espaço aberto no centro de cada ósteon. Este espaço é denominado canal Haversiano. O canal Haversiano contém vasos sanguíneos que trazem nutrientes e oxigênio para o tecido ósseo. Às vezes também é chamado de canal central.

Os vasos sanguíneos que viajam através do canal Haversiano tem pequenos ramos que atravessam as camadas de lamelas concêntricas para alcançar regiões mais periféricas do tecido ósseo. Eles são chamados de canais de Volkmann. Ao contrário dos canais de Havers, os canais de Volkmann parecem mais ovais ou alongados na secção transversal.

A rede de artérias que percorrem os ósteons são importantes na regeneração óssea, pois trazem glóbulos brancos para limpar o tecido ósseo quebrado para que uma nova matriz possa ser depositada. Junto com os canais abrigando os vasos sanguíneos e nervos, existem pequenos espaços na matriz de ósteons. Esses espaços são chamados de lacunas.

Eles são encontrados aqui entre camadas de lamelas e contêm células ósseas conhecidas como osteócitos, que estão completamente rodeadas por uma matriz. Embora estejam envoltos em matriz óssea, estes osteócitos retêm conexões entre si através de pequenas extensões citoplasmáticas que passam pelos canalículos.

Canalículos são pequenos túneis dentro da matriz óssea que às vezes podem se assemelhar a raios de uma roda de bicicleta irradiando das lacunas. Junto com a formação de lamelas concêntricas formando os ósteons, o tecido ósseo também apresenta lamelas intersticiais. Estas são camadas intermediárias de matriz óssea que não circundam completamente nenhum canal central como os destacados aqui. Finalmente, lamelas circunferenciais alinham as superfícies do tecido ósseo.

Lamelas circunferenciais externas são encontradas profundas ao periósteo e as lamelas circunferenciais internas recobrem o endósteo. Agora que examinamos as principais características que você vai encontrar no tecido ósseo maduro, vamos agora olhar para a região interna do osso. A região interna dos ossos longos é geralmente chamada de cavidade medular. Mas existem algumas exceções.

Por exemplo, a região interna dos ossos chatos do crânio são chamadas de díploe. Em adultos, a cavidade medular é a parte do osso que geralmente contém medula óssea amarela. Este é o tecido ósseo e esta é a medula óssea. A medula é composta principalmente de células sanguíneas e tecido adiposo. A medula da cavidade medular é circundada por uma delicada rede de osso esponjoso chamada trabecular óssea.

As trabéculas formam uma estrutura semelhante a uma rede para dar suporte às células sanguíneas e adiposas, em desenvolvimento na medular. Este é outro slide da cavidade medular. Semelhante à superfície externa do osso que estava coberta de periósteo, as trabéculas da cavidade medular são cobertos por um tecido conjuntivo chamado endósteo, que você pode ver agora destacado em verde.

Tudo bem, agora que vimos a matriz dando suporte ao tecido ósseo, vamos descrever as células encontradas nele. As células ósseas começam como células osteoprogenitoras, que são células-tronco mesenquimais que subsequentemente vão se dividir e diferenciar em células imaturas conhecidas como osteoblastos. Vamos dar uma olhada em alguns aqui.

Esta é uma coloração tricrômica de Mallory, que é particularmente adequada para visualizar esses tipos de células. Destacamos alguns em verde aqui. Eles estão localizados na superfície livre da matriz óssea. Os osteoblastos secretam os componentes da matriz. Ao fazer isso, eles se cercam completamente de matriz óssea.

Quando os osteoblastos amadurecem e são incorporados em sua matriz secretada, eles são então conhecidos como osteócitos. Osteócitos são as células diferenciadas do tecido ósseo. Eles residem dentro de lacunas - pequenas cavidades na matriz óssea. Embora cada um dos osteócitos resida em sua própria lacuna, eles mantêm a comunicação uns com os outros através de pequenas extensões citoplasmáticas, que já aprendemos e percorrem os canalículos da matriz óssea.

Existe outro tipo de célula óssea muito importante - o osteoclasto. Osteoclastos são células especiais encontradas adjacentes aos osteoblastos. Eles são células grandes que funcionam para quebrar o tecido ósseo. Por que, eu posso ouvir você perguntando. Precisamos de células para quebrar nossos ossos? Certamente, isso não faz sentido.

Bem, na verdade, faz sentido. Na verdade, é completamente necessário para um processo interessante conhecido como remodelamento. No remodelamento, o tecido ósseo existente é quebrado e novo tecido ósseo é construído em seu lugar para alterar ou manter a forma do osso. O remodelamento acontece continuamente ao longo da vida em resposta a mudanças na dieta, peso e nível de atividade e também em resposta a estresse e lesões, como fraturas.

Os osteoclastos são importantes neste processo, pois, como a maioria dos processos de construção, temos que nos livrar do velho antes de trazer o novo, e nossos osteoclastos fazem exatamente isso. Quando dirigidos por osteócitos, eles derrubam a matriz óssea velha ou danificada por meio de enzimas e secreções ácidas e eventualmente são devolvidos ao sangue. Isso é conhecido como reabsorção óssea.

Quando eles reabsorveram a quantidade necessária do osso, os osteoclastos sofrem apoptose, que basicamente significa que eles se autodestroem. A partir daqui, chegam os osteoblastos amigáveis e começam a reconstruir o novo osso no lugar de onde estava o osso velho.

Uma nota interessante é que o exercício, especialmente quando envolve carregar peso extra, estimula o remodelamento óssea, que leva a maior resistência óssea. Então, para aqueles que gostam de malhar, você percebeu que está construindo osso bem como músculo? Agora que vimos as células e a organização do tecido ósseo, vejamos o que acontece quando ele se quebra muito rapidamente.

A osteoporose é uma doença caracterizada pela redução da massa óssea. É frequentemente associada ao envelhecimento, mas pode ocorrer com qualquer idade. Existem dois tipos principais de osteoporose - osteoporose primária, que segue a menopausa e osteoporose secundária, resultante de outro distúrbio ou medicação.

Como vimos anteriormente, os osteoclastos são as células que quebram o tecido ósseo. Na osteoporose, os osteoclastos têm sua atividade aumentada, enquanto os osteoblastos, que reconstituem o tecido ósseo, tendem a demonstrar atividade reduzida. O resultado é uma perda de massa óssea e osso cada vez mais frágeis e que se quebram facilmente.

Aqui no lado direito está uma representação das trabéculas em osso saudável e, à esquerda, podemos ver uma representação de um osso osteoporótico. As diferenças na estrutura aqui devem te dar uma boa ideia de por que a osteoporose pode afetar tanto a estabilidade estrutural dos ossos

E com isso, chegamos ao fim desse tutorial. Deixe-me recapitular rapidamente o que aprendemos hoje. Neste tutorial, vimos as principais características do tecido ósseo. Nós estudamos a matriz óssea, osteóide e as células do tecido ósseo - os osteoblastos, que são as células imaturas secretoras da matriz óssea, os osteócitos, que são as células maduras que residem nas lacunas, e os osteoclastos que quebram ou destroem o tecido ósseo.

Também vimos como o tecido ósseo é organizado em uma série de camadas. Primeiro, ele é cercado tanto internamente quanto externamente por camadas de tecido conjuntivo. O periósteo envolve a superfície externa do osso e o endósteo reveste a superfície interna de osso adjacente à cavidade medular.

A cavidade medular é o centro de um osso e é preenchida com tecido adiposo e células brancas do sangue e é apoiada por uma rede de trabéculas ósseas esponjosas. Também examinamos os ósteons e suas principais estruturas,
os canais Haversianos, canais de Volkmann, as lacunas, os canalículos, e, além disso, vimos também os principais tipos de tecido ósseo lamelar que incluem osso compacto e osso esponjoso.

E agora chegamos ao final do nosso tutorial. Obrigado por assistir!