Sistema Esquelético

Sistema esquelético

Além de dar sustentação ao corpo, o esqueleto ou sistema esquelético protege os órgãos internos e fornece pontos de apoio para a fixação dos músculos. Ele é constituído por peças ósseas (ao todo 206 ossos no indivíduo adulto), cartilagens, ligamentos e articulações, que formam um sistema de alavancas movimentadas pelos músculos.

O sistema esquelético é responsável por cerca de 20% da massa corporal (o que corresponde a 14 kg em um adulto com 70 kg). Os ossos compõem a maior parte do esqueleto. As cartilagens existem apenas em áreas específicas, como nariz, partes das costelas e articulações. Os ligamentos conectam os ossos e reforçam as articulações, permitindo a realização de movimentos e, ao mesmo tempo, restringindo movimentos em outras direções. As articulações, que são regiões de união óssea, proporcionam grande mobilidade ao esqueleto.

Funções do sistema esquelético

O sistema esquelético desempenha várias funções básicas:

(1) Suporte. O esqueleto é o arcabouço estrutural do corpo, sustentando os tecidos moles e fornecendo pontos de fixação para os tendões da maioria dos músculos esqueléticos.

(2) Proteção. O esqueleto protege os órgãos internos mais importantes contra lesão. Por exemplo, os ossos do crânio 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 esqueléticos se fixa aos ossos; quando os músculos se contraem, tracionam os ossos para produzir movimento.

(4) Liberação e armazenamento mineral. O tecido ósseo armazena diversos minerais, especialmente cálcio e fosfato, que contribuem para a resistência dos ossos. O tecido ósseo armazena aproximadamente 99% do cálcio total do corpo. Conforme a demanda, os ossos liberam minerais na corrente sanguínea para manter os equilíbrios minerais críticos e distribuir minerais a outras partes do corpo.

(5) Aloja e protege a medula óssea vermelha. A maior parte da formação das células sanguíneas ocorre na cavidade medular de certos ossos. No interior de determinados ossos, um tecido conjuntivo chamado medula óssea vermelha produz eritrócitos (glóbulos vermelhos  ou hemácias), leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas, um processo chamado hematopoese. A medula óssea vermelha é encontrada nos ossos em desenvolvimento do feto e em alguns ossos adultos, como os ossos do quadril, costelas, esterno, vertebras, crânio e extremidades do úmero e fêmur. Em um recém-nascido, toda a medula óssea é vermelha e participa da hematopoese. Com o aumento da idade, grande parte da medula óssea vermelha é substituída por medula óssea amarela (as células precursoras dos elementos figurados do sangue vão reduzindo em número e sendo substituídas por células adiposas com o aumento da idade).

(6) Contém medula óssea amarela. A medula óssea amarela é composta principalmente de adipócitos, que armazenam gorduras neutras (triglicerídeos). Os triglicerídeos armazenados são reservas potenciais de energia química. 

Ossos, cartilagens, ligamentos e articulações do esqueleto

Osso

O osso é um órgão composto de diversos tecidos diferentes funcionando em conjunto: 

• tecido ósseo,
• tecido cartilaginoso,
• tecido conjuntivo propriamente dito,
• tecido epitelial,
• tecido elástico,
• tecido muscular liso,
• tecido reticular ou hematopoético,
• tecido adiposo,
• tecido nervoso.

Embora o tecido ósseo predomine, os ossos também contêm tecido cartilaginoso em suas cartilagens articulares, tecido conjuntivo denso revestindo suas cavidades, tecidos epitelial, conjuntivo (propriamente dito e elástico) e muscular liso nos seus vasos sanguíneos, tecido reticular ou hematopoético na medula óssea vermelha, tecido adiposo na medula óssea amarela e tecido nervoso em seus nervos.

Texturas ósseas

Observando-se a olho nu a superfície de um osso serrado, verifica-se que ele tem uma camada externa densa, sem cavidades visíveis, que parece lisa e sólida. Essa camada externa é o osso compacto ou denso. Internamente encontra-se o osso esponjoso (também chamado de osso trabecular, lacunar ou reticulado), com muitas cavidades intercomunicantes (semelhante a um favo de mel), cujas paredes, chamadas de trabéculas, são formadas por pequenas porções achatadas ou afiladas. Ou seja, externamente temos uma camada osso compacto e internamente, de osso esponjoso. 

Esta classificação é macroscópica, e não histológica, pois o osso compacto e os tabiques que separam as cavidades do osso esponjoso têm a mesma estrutura histológica básica. Ou, seja, essas variedades apresentam o mesmo tipo de célula e de substância intercelular, diferindo entre si apenas na disposição de seus elementos e na quantidade de espaços medulares.

No interior dos ossos, os espaços entre as trabéculas são preenchidos com medula óssea vermelha (tecido hematopoético) ou amarela (tecido adiposo). 

OBS.:

A medula óssea amarela funciona como depósito de lipídeos, enquanto a medula óssea vermelha, gelatinosa, constitui o local de formação das células do sangue, ou seja, de hematopoese. O tecido hematopoético é popularmente conhecido por "tutano". As maiores quantidades de tecido hematopoético estão nos ossos da bacia e no esterno. Nos ossos longos, a medula óssea vermelha é encontrada principalmente nas epífises.

Acidentes ósseos

A superfície externa dos ossos raramente é lisa e sem características especiais. Ao invés disso, são observadas projeções, depressões e aberturas que servem como locais de ligação para músculos, ligamentos e tendões, como superfícies articulares ou como condutos para vasos sanguíneos e nervos. Esses acidentes ósseos são denominados de diferentes formas. 

As projeções (protuberâncias) a partir da superfície óssea incluem cabeças, trocânteres, espinhas e outras, as quais apresentam características e funções distintas. Na maioria dos casos, as projeções ósseas são indicativas do estresse criado pela tração exercida pelos músculos fixados nos ossos, ou são superfícies modificadas onde os ossos se encontram e formam articulações. As depressões e aberturas incluem fossas, seios, forames e sulcos, que geralmente servem para a passagem de nervos e vasos sanguíneos. Os tipos mais importantes de acidentes ósseos são descritos na figura apresentada abaixo.

OBS.:

O forame magno é a grande abertura através do osso occipital localizada no centro da fossa posterior do neurocrânio. É o maior dos forâmens do crânio e comunica a cavidade craniana com o canal vertebral.

Tipos de ossos com base no formato

São reconhecidos cinco tipos de ossos no esqueleto, com base no formato: longos, curtos, planos, irregulares e sesamoides, sendo que os ossos sesamoides são considerados como tipos especiais de ossos curtos por alguns autores.

Ossos longos

Os ossos longos possuem maior comprimento do que largura e são ligeiramente encurvados para obter resistência. Consistem em uma diáfise (corpo) e terminações proximal e distal ou epífises. Entre a diáfise e cada epífise fica a metáfise. A diáfise é formada por tecido ósseo compacto, enquanto a epífise e a metáfise, por tecido ósseo esponjoso.  Exemplos: fêmur, úmero. 

As superfícies articulares são revestidas por uma fina camada de cartilagem hialina que recobre a parte da epífise na qual o osso forma uma articulação com outro osso. A cartilagem articular reduz o atrito e absorve choques em articulações muito móveis. Entre as epífises e a diáfise encontra-se um disco ou placa de cartilagem nos ossos em crescimento, tal disco é chamado de disco metafisário (ou epifisário) e é responsável pelo crescimento longitudinal do osso. 

Ossos curtos

Os ossos curtos são relativamente cuboides, têm as três extremidades praticamente equivalentes e são encontrados nas mãos e nos pés. Exemplos: maioria dos ossos carpais e tarsais. 

Ossos planos ou chatos

Os ossos planos ou chatos são geralmente finos e formados por duas camadas de tecido ósseo compacto (denominadas lâminas externa e interna), tendo entre elas uma camada de tecido ósseo esponjoso e de medula óssea. Esses ossos proporcionam considerável proteção e fornecem áreas extensas para a fixação dos músculos. Exemplos: ossos do crânio, que protegem o encéfalo; esterno e costelas, que protegem os órgãos situados no tórax; escápulas.

Ossos irregulares

Os ossos irregulares possuem formas complexas e não são agrupados em nenhuma das três categorias já descritas. Além disso, variam nas quantidades de osso esponjoso e compacto que contêm. Tais ossos incluem as vértebras, determinados ossos da face e o calcâneo.

Ossos sesamoides

Os ossos sesamoides desenvolvem-se em determinados tendões, nos quais há considerável atrito, compressão e estresse físico. Nem sempre são completamente ossificados e medem de alguns milímetros a centímetros de diâmetro, exceto nas duas patelas (ou rótulas), os maiores ossos sesamoides. 

Funcionalmente, os ossos sesamoides protegem os tendões contra uso excessivo e frequentemente alteram a direção de tração de um tendão, o que aumenta a vantagem mecânica em uma articulação. 

Os ossos sesamoides variam em número de pessoa para pessoa, exceto as patelas, que estão localizadas no tendão do músculo quadríceps femoral e estão normalmente presentes em todos os indivíduos. 

Nos membros superiores, os ossos sesamoides geralmente ocorrem apenas nas articulações da face palmar das mãos. Dois ossos sesamoides frequentemente encontrados estão nos tendões dos músculos adutor do polegar e flexor curto do polegar, na articulação metacarpofalângica do polegar. 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.

Cartilagens 

Juntamente com os ossos, o esqueleto contém cartilagens e, embora o esqueleto humano seja formado inicialmente por cartilagens e membranas fibrosas, a maioria desses suportes iniciais é logo substituída por osso. As poucas cartilagens que permanecem nos adultos são encontradas principalmente nas regiões onde é necessário tecido esquelético flexível. 

Uma cartilagem do esqueleto é formada por algum tipo de tecido cartilaginoso. O grande conteúdo de água da cartilagem é responsável por sua resiliência, isto é, sua capacidade de retornar ao formato original após ser comprimida. Na cartilagem, devido à ausência de nervos e vasos sanguíneos, o reparo de lesão é limitado. Porém, com exceção das cartilagens fibrosas ou fibrocartilagens, as demais cartilagens são circundadas por uma camada de tecido conjuntivo denso não-modelado, o pericôndrio ("ao redor da cartilagem"), que atua como um cinturão que resiste à expansão quando a cartilagem é comprimida. Além disso, o pericôndrio contém os vasos sanguíneos a partir dos quais os nutrientes se difundem através da matriz para alcançar as células da cartilagem. Esse modo de liberação de nutrientes limita a espessura da cartilagem.

Ligamentos

Os ossos de uma articulação mantêm-se no lugar por meio dos ligamentos, cordões resistentes constituídos por tecido conjuntivo denso modelado ou não que ligam um osso a outro. Os ligamentos estão firmemente unidos ao periósteo.

Eles apresentam uma variedade de formatos, e são partes integrantes das articulações. Os ligamentos atuam como estruturas de ligação no interior da própria articulação ou como faixas de suporte que estabilizam articulações enquanto limitam sua amplitude de movimento (como, p. ex., o ligamento cruzado anterior do joelho).

Diferentemente dos músculos, os ligamentos não são tecidos contráteis. Consequentemente, resistem ao estiramento e são tipicamente lesionados quando as forças exercidas excedem sua resistência.

Articulações

O esqueleto humano precisa se movimentar, mas os ossos são rígidos demais para serem curvados sem sofrer danos. Felizmente, tecidos conjuntivos flexíveis mantêm os ossos unidos e, na maioria dos casos, permitem algum grau de movimento. 

Uma articulação, é um ponto de contato:

• entre dois ossos,
• entre osso e cartilagem,
• entre osso e dentes.

Quando dizemos que o osso se articula com outro osso, queremos dizer que os ossos formam uma articulação. 

Classificação funcional das articulações

Os ossos, na realidade, não entram em contato uns com os outros diretamente. Sempre existe tecido conjuntivo entre as superfícies dos ossos que entram em contanto uns com os outros para formar articulações, como as dos joelhos, tarsos (calcanhares), carpos (punhos) e cotovelos. 

As articulações têm uma ampla variedade de estruturas, assim como funções. As mais conhecidas são as junções entre ossos adjacentes que permitem ao esqueleto realizar ações, como chutar uma bola ou levantar a mão na sala de aula, mas muitas articulações permitem pouco ou nenhum movimento.

A classificação funcional das articulações se relaciona com o grau de movimento que possibilitam. Funcionalmente, as articulações são classificadas como um dos seguintes tipos:

• sinartrose: uma articulação imóvel;
• anfiartrose: uma articulação ligeiramente móvel;
• diartrose: uma articulação com liberdade de movimento, as quais têm uma variedade de formatos e permitem diversos tipos diferentes de movimentos.

Essas três categorias funcionais de articulações baseiam-se na amplitude de  movimento permitida. Como regra geral, as articulações mais móveis são as menos estáveis. As suturas do crânio, que têm pouca ou nenhuma mobilidade, são articulações muito estáveis. A articulação do ombro, por exemplo, muito móvel, é a articulação menos estável no corpo; por essa razão, é uma das articulações mais comumente luxadas. Já a articulação do quadril, também muito móvel, possui os ligamentos mais resistentes no corpo humano e é mais estável do que as articulações menos móveis do cotovelo, joelho e talocrural (do tornozelo).

As subdivisões dentro de cada categoria funcional, mostradas na tabela abaixo, indicam diferenças estruturais significativas. 

Entretanto, os esquemas de classificação com base no movimento colocam articulações com estrutura semelhante em categorias diferentes, o que não é lógico da perspectiva anatômica. Assim, um esquema alternativo de classificação baseia-se somente na estrutura articular (fusão dos ossos, fibrosa, cartilagínea ou sinovial). 

Classificação estrutural das articulações

A estrutura das articulações inclui os tecidos que conectam os ossos adjacentes. No nível mais simples existem duas formas básicas de conexão óssea para formar articulações. Os ossos são mantidos juntos por massas sólidas de tecido conjuntivo ou são conectados por uma cápsula de tecido conjuntivo que envolve uma cavidade lubrificada. 

As articulações que são formadas por uma massa sólida de tecido conjuntivo entre os ossos adjacentes incluem as articulações fibrosas, que têm massas de tecido conjuntivo denso não modelado, e articulações cartilagíneas, que usam alguns tipos de cartilagem como tecido de conexão entre os ossos.

As articulações que incorporam uma cavidade lubrificada, chamada de cavidade articular, são referidas como articulações sinoviais (sin = junto; ovial = ovo, porque os tecidos sinoviais se assemelham a claras de ovos frescos). As articulações sinoviais são divididas em diversos tipos com base na estrutura das faces articulares, mas todas compartilham o esquema comum de uma cápsula envolvendo uma cavidade articular lubrificada.

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Membranas – Periósteo e Endósteo

Um osso típico possui periósteo e endósteo, membranas de tecido conjuntivo que revestem, respectivamente, as superfícies externa e interna do osso. Ambas as membranas são vascularizadas e suas células transformam-se em osteoblastos. Portanto, são importantes na nutrição e oxigenação do tecido ósseo e como fonte de osteoblastos para o crescimento dos ossos e reparação das fraturas. 

O periósteo consiste em uma camada externa de tecido conjuntivo fibroso denso e uma camada celular interna contendo células osteoprogenitoras (células osteogênicas). O periósteo exerce as seguintes funções: 

• isola e protege o osso dos tecidos adjacentes,
• fornece uma via e um local de união para o suprimento circulatório (ajuda na nutrição do tecido ósseo) e nervoso,
• participa ativamente do crescimento e reparação ósseos (auxilia no reparo de fraturas),
• atua como um ponto de fixação para ligamentos e tendões.

OBS.:

O periósteo não reveste os ossos sesamoides nem está presente onde os tendões, ligamentos ou cápsulas articulares ligam-se aos ossos, nem onde as superfícies ósseas são recobertas por cartilagens articulares.

No interior do osso, o endósteo reveste a cavidade medular, cobre as trabéculas do osso esponjoso e reveste os canais que passam através do osso compacto (ver Tecido ósseo). 

Esta camada, que contêm células osteogênicas, cobre as trabéculas de substância esponjosa e reveste as superfícies internas dos canais centrais e dos canais perfurantes. O endósteo está em atividade durante o crescimento e sempre que reparação e remodelamento ósseos estiverem ocorrendo. O endósteo geralmente tem espessura unicelular e é uma camada incompleta expondo ocasionalmente a matriz óssea.