Características de tecido ósseo, estrutura, formação e crescimento

Ele Passo tecido é aquele que compõe os ossos. O osso, junto com esmalte e dentina, são as substâncias mais difíceis do corpo dos animais. Os ossos compõem as estruturas que protegem os órgãos vitais: o cérebro é protegido pelo crânio, a medula espinhal pela coluna vertebral, e o coração e os pulmões estão através da caixa torácica.

Os ossos também servem como "alavancas" para os músculos que são inseridos neles, multiplicando a força que esses músculos geram durante a execução dos movimentos. A rigidez fornecida pelo osso permite a locomoção e o apoio das cargas contra a gravidade.

Células de tecido ósseo (Fonte: OpenStax College [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

O osso é um tecido vivo dinâmico que está mudando constantemente e essas mudanças são estimuladas pela pressão e tensões às quais esse tecido é submetido. Por exemplo, a pressão estimula a reabsorção (destruição) e a tensão podem estimular a formação óssea nova.

Os ossos constituem o principal depósito de cálcio e fósforo do organismo: quase 99% do cálcio total do corpo humano é armazenado no tecido ósseo. A massa óssea total varia ao longo da vida de um animal. Durante a fase de crescimento, a formação óssea excede a reabsorção (destruição) e o esqueleto cresce e se desenvolve.

Inicialmente, seu comprimento aumenta e depois sua espessura, atingindo seu máximo entre 20 e 30 anos em humanos. No adulto (até cerca de 50 anos), há um equilíbrio entre formação e reabsorção óssea.

Esse saldo é dado por um processo de substituição conhecido como "remodelação óssea" e que afeta, por ano, de 10% a 12% da massa óssea total. Posteriormente, começa um processo degenerativo no qual a reabsorção excede a formação e a massa óssea está diminuindo lentamente.

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Características e estrutura

O osso tem uma cavidade central chamada cavidade do núcleo, que abriga a medula óssea, um tecido hematopoiético, ou seja, uma célula sanguínea que formava o tecido. Essas estruturas são cobertas por periósteo, com exceção das áreas correspondentes às juntas sinoviais.

O periosteium possui uma camada externa de tecido conjuntivo denso fibroso e uma camada interna com células osteogênicas, que são células formadoras de osso ou células de osteoprogênio.

A parte central do osso é estofada por uma monolay de célula de tecido conjuntivo fino e especializado. Endostio possui células de osteoprogênio e osteoblastos. O osso assim estofado, tem suas células integradas em uma matriz [F1] [F2] extracelular calcificada.

As células osteoprogenitoras diferem nos osteoblastos e são responsáveis ​​por secreção da matriz óssea. Quando cercado por matriz, essas células são inativadas e o nome dos osteócitos é inativado.

Os espaços ocupados por osteócitos na matriz são chamados de lagoas.

90% da matriz orgânica é formada pelas fibras de colágeno tipo I, uma proteína estrutural também presente nos tendões e na pele, e o restante é uma substância de geléia homogênea chamada substância fundamental.

Osso compacto e osso esponjoso

As fibras de colágeno da matriz são dispostas em vigas grandes e, no osso compacto, essas fibras formam camadas concêntricas ao redor dos canais através dos quais os vasos sanguíneos e as fibras nervosas (canais de havers) correm (Havers). Essas camadas formam cilindros conhecidos como "osteonas".

Cada osteone é delimitado por uma linha de cimentação formada por substância fundamental calcificada com poucas fibras de colágeno e nutre os vasos que estão nos canais do Hovers.

No osso esponjoso, grandes placas ou espículas são formadas e as células são nutridas pela difusão do líquido extracelular do osso para as trabéculas.

Os componentes inorgânicos da matriz constituem cerca de 65% do peso seco do osso e são formados principalmente por cálcio e fósforo, além de alguns elementos como sódio, potássio, magnésio, citrato e bicarbonato, entre outros.

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Cálcio e fósforo estão formando cristais de hidroxiapatita [CA10 (PO4) 6 (OH) 2]. O fosfato de cálcio também é encontrado em forma amorfa.

Os cristais de hidroxiapatita são organizados em ordem.

Formação óssea e crescimento

Os ossos do crânio são formados por um processo conhecido como "ossificação intamembranosa". Em vez disso, os ossos longos são modelados primeiro na cartilagem e depois transformados em osso por ossificação, que começa na diafise do osso e é chamado de "ossificação endocondral".

A maioria dos ossos planos se desenvolve e cresce por formação e ossificação óssea intamembranosa. Esse processo ocorre no tecido mesenquimal muito vascularizado, no qual as células mesenquimais diferem em osteoblastos que começam a produzir matriz óssea.

É assim que uma rede de espículas e trabéculas é formada, cujas superfícies são preenchidas por osteoblastos. Essas regiões de osteogênese inicial são chamadas de centro de ossificação primária. Isso forma o osso primário com fibras de colágeno orientadas aleatoriamente.

Então a calcificação e os osteoblastos presos na matriz ocorrem se tornam osteócitos, cujas extensões dão origem a canais. Como as redes trabeculares estão se formando como uma esponja, o tecido conjuntivo vascular está dando origem à medula óssea.

A adição de trabéculas periféricas está aumentando o tamanho dos ossos. No osso occipital (um osso craniano na zona posterior), existem vários centros de ossificação que estão se fundindo para formar um único osso.

Nos recém -nascidos, o encanamento entre os ossos frontal e parietal são zonas de ossificação que ainda não foram mescladas.

Formação óssea compacta

As regiões de tecido mesenquimatosas que permanecem sem calcificação em porções internas e externas formarão o periósteo e o endostio. As áreas ósseas esponjosas imediatamente para o periósteo e o duramadre se tornarão osso compacto e formarão a tabela interna e externa do osso plano.

Durante o crescimento, em ossos longos, as áreas especializadas em epífises são separadas da diafise por uma placa de cartilagem muito ativa chamada Placa Epifísica.

O comprimento dos ossos aumenta na medida em que esta placa depositando um novo osso em cada extremidade da diafise. O tamanho da placa epifisária é proporcional à taxa de crescimento e é afetado por vários hormônios.

Regulamento

Entre os hormônios que modulam esta placa está o hormônio do crescimento (GH) liberado pelo crescimento da hipófise anterior semelhante à insulina tipo I (IGF-I) produzida pelo fígado.

Embora a taxa de atividade mitótica na zona de proliferação seja semelhante à taxa de reabsorção óssea da área, o tamanho da placa epifisária permanece constante e o osso continua a crescer.

Após 20 anos de idade, a atividade mitótica diminui e a zona de ossificação atinge a zona de cartilagem, juntando -se às cavidades centrais da diafise e da epífia.

O crescimento longitudinal do osso termina quando o fechamento epifisário ocorre, ou seja, quando a diafise é unida a epifises. O fechamento epifisário segue uma sequência temporária ordenada que termina com o último fechamento após a puberdade.

O crescimento da largura do osso longo é produzido pelo crescimento apostálico, que é o produto da diferenciação das células osteoprogenitoras da camada interna do periósteo em osteoblastos que estão secretando a matriz óssea para as áreas subperiostas da diafise.

Remodeling de osso

Ao longo da vida de um ser humano, o osso é constantemente substituto através dos processos de formação e reabsorção, isto é, de destruição do osso antigo e da nova formação óssea.

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Em bebês, o cálcio sofre uma substituição 100% anual, enquanto em adultos é apenas 18% ao ano. Esses processos de reabsorção e formação ou substituição são chamados de remodelação óssea.

A remodelação começa com a ação dos osteoclastos que destroem o osso e deixando algumas fendas que são invadidas pelos osteoblastos. Esses osteoblastos secretam a matriz que será ossificada e dá origem ao novo osso. Este ciclo requer, em média, mais de 100 dias.

Em um determinado momento, mais ou menos 5% de toda a massa óssea do esqueleto está em processo de remodelação. Isso implica a participação de cerca de dois milhões de unidades de remodelação.

Diferenças na remodelação do osso compacto e esponjoso

A taxa anual de remodelação do osso compacto é de 4 % e o osso esponjoso é de 20 %.

A diferença entre as taxas de remodelação dos dois tipos de osso é provavelmente devido ao osso esponjoso está em contato com a medula óssea e é diretamente influenciada pelas células com atividade paracrina da referida medula.

As células osteoprogênio dos ossos compactos, pelo contrário, são encontrados nos canais Bearsian e nas camadas internas do periósteo, longe das células da medula óssea e dependem, para o início da remodelação, dos hormônios que chegam por sangue.

Muitos são os fatores hormonais e proteicos envolvidos na atividade de osteoblastos e osteoclastos na remodelação dos ossos, no entanto, não foi possível elucidar claramente a função de cada.

Células ósseas

-Tipos de células ósseas e suas características

As células ósseas são células osteoprogenitoras, osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. Cada uma dessas células tem funções particulares na fisiologia óssea e possui características histológicas muito diferenciadas.

Osteoblastos, osteócitos e osteoclastos, juntos, formam a unidade de modelo óssea.

Osteoprogênio ou células osteogênicas

Essas células são encontradas na camada interna do periósteo e no endostio. Eles derivam do mesenquimal embrionário e podem dar origem à diferenciação, a osteoblastos. Sob certos condições de estresse, eles também podem se diferenciar em células condrogênicas.

São células em forma de eixo com um núcleo oval, citoplasma escasso, com pouco retículo endoplasmático áspero (RER) e um dispositivo Golgi mal desenvolvido. Eles têm ribossomos abundantes e são muito ativos durante o período de crescimento ósseo.

Os osteoblastos

Osteoclastos são células derivadas de células osteogênicas. Eles são responsáveis ​​por sintetizar a matriz orgânica do osso, ou seja, colágeno, proteoglicanos e glicoproteínas. Eles são organizados em camadas sobrepostas na superfície dos ossos.

Seu núcleo está localizado no lado oposto da parte secretora rica em vesículas. Eles têm RER abundante e um dispositivo Golgi bem desenvolvido. Eles têm projeções ou extensões curtas que fazem contato com outros osteoblastos vizinhos. Outras extensões longas conectam -as com osteócitos.

Como os osteoblastos estão secretando pai.

Embora a maior parte da matriz óssea seja calcificada, em torno de cada osteoblastos e até cada osteócitos, há uma fina camada de matriz óssea não calcificada que recebe o nome de osteoid e que separa essas células da matriz calcificada.

Na membrana celular dos osteoblastos, existem diferentes tipos de receptores. Desses receptores, o mais importante é o receptor do hormônio da paratireóide (PTH), que estimula a secreção de um fator de osteoclasta estimulante que promove a reabsorção óssea.

Os osteoblastos também podem secretar enzimas capazes de remover osteóides e, assim, colocar osteoclastos com a superfície óssea calcificada para iniciar a reabsorção.

Osteócitos

Estas são células derivadas de osteoblastos inativos e são chamados de células ósseas maduras. Eles estão alojados nos terminais acima mencionados da matriz óssea calcificada. Existem entre 20.000 a 30.000 osteócitos por milímetro cúbico de osso.

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A partir das lagoas, os osteócitos irradiam extensões citoplasmáticas que as unem, formando sindicatos interstícios para os quais íons e pequenas moléculas podem ser trocados entre as células entre as células.

Osteócitos são células achatadas, com poucas organelas planas e citoplasmáticas núcleos. Eles são capazes de secretar substâncias contra estímulos mecânicos que causam tensão óssea (mecanão de transdução).

O espaço que circunda os osteócitos nas lagoas é chamado de espaço periosteocítico e está cheio de líquido extracelular na matriz não calcificada. Estima -se que a área de superfície das paredes de periosteócitos seja de cerca de 5000m2 e que abriga um volume de cerca de 1,3 litros de líquido extracelular.

Este líquido é exposto a cerca de 20 g de cálcio intercambiável que pode ser reabsorvido na torrente circulatória das paredes desses espaços, o que contribui para a manutenção das figuras sanguíneas de cálcio.

Osteoclastos

Essas células derivam das mesmas células progenitoras que os macrófagos teciduais e os monócitos circulantes; Estes são encontrados na medula óssea e são as células progenitoras de granulócitos e macrófagos (GM-CFU).

A miitose dessas células progenitoras é estimulada pelos fatores estimulantes das colônias de macrófagos e na presença de ossos, esses precursores fusões e formam células multinucleadas.

Um osteoclasta é uma célula grande, multinuclerada e móvel. Mede cerca de 150μm de diâmetro e pode ter até 50 núcleos. Possui uma área basal onde estão localizados os núcleos e as organelas, uma borda de escova em contato com o osso calcificado, áreas periféricas claras na borda da escova e uma área vesicular.

A principal função dessas células é a de reabsorção óssea. Depois de exercem sua função, sofrem apoptose (morte celular programada) e morrem. Para iniciar o processo de reabsorção óssea, os osteoclastos aderem ao osso através de proteínas chamadas abrangentes.

Em seguida, os prótons bombas de Atasas dependentes de H+passam dos endossomos para o interior da membrana em uma borda da escova e acidifique o meio até que o pH caia aproximadamente aproximadamente 4.

A hidroxiapatita se dissolve com essas fibras de pH e colágeno são degradadas por proteases ácidas, também secretadas por essas células. Os produtos finais da digestão de hidroxiapatita e colágeno são endocitados dentro do osteoclasto e são então liberados para o fluido intersticial para serem posteriormente eliminados pela urina.

Tipos de tecido ósseo (tipos de ossos)

Como você deve ter notado no texto, existem dois tipos de tecido ósseo, a saber: o osso compacto ou cortical e o osso trabecular ou esponjoso.

O primeiro constitui 80% da massa óssea total e é encontrado na diafise dos ossos longos, que são as porções tubulares dispostas entre as duas extremidades (epífises) desses ossos.

O segundo tipo de osso é típico dos ossos do esqueleto axial, como as vértebras, os ossos do crânio e da pélvis e as costelas. Também está localizado no centro de ossos longos. Ele forma 20% da massa óssea total e é de vital importância para a regulação do metabolismo de cálcio.

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