Fisiologia e patogênese óssea
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Introdução
Por volta dos 90 anos, uma em cada 3 mulheres terá sofrido fratura de quadril, com
mortalidade de 20%, e 25% de se manter em tratamento a longo prazo e menos de 50% de
recuperação completa.
As fraturas osteoporóticas, especialmente as de quadril, podem estar associadas a uma
diminuição do estado funcional e da qualidade de vida, além de diminuição da sobrevida.
Em torno de 30% das fraturas de quadril ocorre em idosos masculinos.
Fisiologia
- O esqueleto tem três funções importantes: sustentação para o sistema musculoesquelético;
proteção de órgãos internos vitais e reservatório metabólico, trabalhando para hematopoese ehomeostase do cálcio. 40% do osso trabecular é reciclado anualmente e 10% do osso cortical.
O osso cortical tem três superfícies:
a) envelope endosteal: a superfície em contato com a cavidade medular;
b) envelope periosteal: a superf externa do osso;
c) envelope intracortical: tecido ósseo entre o endósteo e o periósteo.
A atividade de remodelação óssea varia em cada envelope, dependendo da idade e do status
reprodutivo, como se segue:
a) crianças: a neoformação óssea no periósteo excede a destruição óssea do endósteo,
havendo aumento real no diâmetro externo do osso;
b) adolescentes: a formação óssea ocorre na superfície endosteal e na periosteal, com
aumento de massa óssea total;
c) adultos jovens: a perda óssea endosteal aumenta, e começa a superar a aposição óssea,
indicando o início do decréscimo da massa óssea, relacionado à idade/menopausa, resultando
em estreitamento do envelope intracortical e expansão da cavidade medular.
A estrutura do osso trabecular é semelhante a um favo de mel, formado por lâminas
horizontais e verticais que se interconectam.
Isto assegura força mecânica. A remodelação óssea se dá nos envelopes externos e internos de
cada trabécula e ela determina a força óssea. O osso velho é fraco e o novo é mais forte.
OSTEOCLASTO
O osteoclasto é derivado de células mononucleares da medula óssea (pré-osteoclastos) que se
enfileiram nas superfícies formadoras de tecido ósseo; na sua borda ondulada há reabsorçãoativa.
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Sua principal função é a desmineralização óssea e a digestão da matriz do osso.
Eles apresentam receptores de estrogênio, cujo efeito primário deste e de outras drogas
inibidoras de reabsorção é o de inibir o recrutamento de osteoclastos.
O osteoblasto sintetiza a matriz óssea; esta é uma substância de base, rica em colágeno
(principalmente tipo I), e essencial para a posteriror mineralização, por aderência, de cristais
de hidroxiapatita de cálcio, magnésio, potássio, sódio e carbonato a fibrilas de colágeno,
individualmente.
Também possuem receptores de estrogênio.
Há 4 passos no Ciclo de remodelação óssea:
a) ativação: os pré-osteoclastos são estimulados e diferenciados, sob influência de outras
citocininas e fatores de crescimento, transformando-se em osteoclastos maduros;
b) reabsorção: eles secretam uma substância ácida, dissolvendo e digerindo a matriz orgânica
e mineral do osso velho;
c) inversão: a reabsorção cessa quando a cavidade atinge certa profundidade; células
derivadas de monócitos formam uma superfície de cimento, que previne a erosão óssea
adicional;
d) formação: os osteoblastos são atraídos para a cavidade de reabsorção e, sob influência de
vários hormônios e fatores de crescimento amadurecem para preencher a cavidade com osso
novo. A vitamina D3 ativada é essencial neste processo; na sua ausência a mineralização é
defeituosa, ocorrendo osteomalácia.
A orientação e composição dos cristais (e sua resistência à ação dos osteoclastos) são
alterados pelo NaF. Se o NaF é usado clinicamente, é essencial que uma quantidade adequada
de osteóide seja estimulada mediante terapia com estrogênio e cálcio (prévia e/ou
concomitante).
A perda óssea acelerada em mulheres na menopausa recente se associa a uma atividade
osteoclástica aumentada; a perda óssea lenta relacionada com a idade, resulta de
hipoatividade osteoblástica.
Outros fatores endócrinos que influenciam a formação óssea:
a) PTH: tem dois sítios biologicamente ativos: a atividade principal se dá ao nível da
extremidade N-terminal (PTH 1-34); e a extremidade C-terminal parece ter alguma atividade
renal. O PTH aumenta o recrutamento e a atividade dos osteoclastos e osteoblastos. Se sua
secreção é excessiva (adenoma de paratireóides), o turnover ósseo aumentará, mas a massa
óssea não se reduzirá, já que o acoplamento permanece intacto. Se a secreção de PTH éampliada, na presença de deficiência de vitamina D e/ou retenção de fosfato
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(hiperparatireoidismo secundário), o ciclo de remodelação óssea é acelerado, com perda
óssea;
b) Vitamina D: a vitamina D3 ativada age no intestino, com absorção de cálcio; no osso,
aumentando o recrutamento de osteoclastos, estimulando a síntese de proteínas pelos
osteoblastos e participando na mineralização da matriz;
c) Calcitonina: produzida pelas células C da tireóide. Sua principal função é inibir os
osteoclastos levando a turnover ósseo reduzido; portanto só tem efeito em pacientes com
remodelação óssea de alto turnover. O efeito de preservação óssea alcança um platô após dois
anos;
d) Tireóide: T4 e T3 tem efeitos diretos e indiretos; estes últimos ocorrem pela ação dos
fatores de crescimento locais (fator de crescimento insulina-like 1) sobre as células ósseas. O
hipertireoidismo resulta em mais sítios de reabsorção; e desacoplamento com a reabsorçãoexcedendo a formação; isto resulta em perda mineral óssea. As células ósseas são muito
sensíveis ao hormônio tereoidiano exógeno, mesmo em doses eutireóideas;
e) Glicocorticóides: sua atividade excessiva resulta em: inibição dos osteoblastos, com inibição
da formação de matriz; diminuição da absorção de cálcio, com hiperparatireoidismo
secundário;
f) Hormônios sexuais: há 2 estrógenos fisiologicamente relevantes: estradiol (E2) e estrona
(E1). Na pré-menopausa o estradiol predomina; na pós-menopausa este quociente se inverte.
Uma fonte importante de E1 é a conversão periférica de precursores androgênicos,
principalmente a androstanediona. A maior parte da atividade se dá no tecido adiposo; esta é
uma das razões porquê as obesas têm menor risco de osteoporose.
Patogênese :
a) Osso Trabecular: o adelgaçamento e o dano ao osso resultam de: aumento do número de
sítios de reabsorção, levando a perda óssea transitória e reversível. As trabéculas são
contíguas, e a força mecânica é mantida; condição conhecida como osteopenia. Há aumento
da atividade dos osteoclastos, com cavidades de reabsorção patologicamente profundas,
resultando em perfuração das trabéculas; este grau de perda óssea só é diagnosticado
histologicamente; há também diminuição da função dos osteoblastos, com adelgaçamento
progressivo das trabéculas, com pouca ou nenhuma perfuração, resultando em osteopenia, e é
reversível.
B) Osso Cortical: a perda óssea é devida a: atividade endosteal excessiva, resultando em
adelgaçamento do córtex, com perda óssea irreversível; aumento da atividade das unidades de
remodelação intracorticais, com maior porosidade do córtex; o córtex é o mesmo, mas mais
frágil; esta perda óssea é reversível.
A osteopenia é um fator de risco para fraturas, mas não é patognomônica de doença por si só -
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osteoporose.
No idoso, o equilíbrio é em geral prejudicado pela marcha deficiente, ocorrendo fraqueza
muscular progressiva e lentificação associada à diminuição na proporção de fibras musculares
anaeróbicas de contração rápida em comparação com as fibras aeróbicas de contração lenta;
as respostas reflexas estão frequentemente comprometidas; também a visão. Tudo isto
aumenta o risco de queda.
Os idosos têm ainda menor quantidade de adiposidade protetora.
Em alguns casos o parkinsonismo, artrite e DCV afetam a mobilidade e estabilidade e a
limitação ao leito em decorrência de doenças se acompanha de rápida deterioração no
equilíbrio e coordenação.
Os medicamentos muitas vezes levam a hipotensão postural.
O álcool com seu efeito sobre a coordenação e o equilíbrio, é um fator considerável em
diversas quedas.
Ainda a associação luz-visão deficiente, escadas íngremes, superfícies deslizantes, tapetes, etc.
¾ das quedas se dão no domicílio, pelo simples ato de levantar-se.
Há diferenças raciais no tamanho do esqueleto; os negros têm ossos maiores e risco menor de
fratura do fêmur proximal ou das vértebras e a osteoporose afeta mais as anglosa-xônicas,
japonesas e indianas.
Quanto ao fator genético, a densidade óssea de mulheres jovens se correlaciona
significativamente com a massa óssea de seus pais.
Os exercícios estimulam o ciclo de remodelação óssea.
A manutenção mineral óssea e/ou a hiperplasia do osso dependem do tipo e freqüência dos
exercícios, e dos efeitos da gravidade.
Na adolescência e idade adulta aumenta a densidade mineral óssea.
Exercícios intensos podem diminuir a densidade óssea, principalmente se resultarem em
amenorréia secundária.
O exercício deve ser regular; os efeitos osteogênicos são logo perdidos, se a intensidade e a
freqüência diminuírem.
Densidade mineral óssea reduzida se acha em mulheres com ciclos menstruais disfuncionais.
Quanto mais precoce o início da menstruação, maior será a densidade mineral ósseasubseqüente.
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Com o fechamento das epífises o crescimento longitudinal do osso cessa, mas a aposição de
osso endosteal continua por período variável de tempo.
Mulheres com anovulação assintomática e sem amenorréia associada tem menor massa óssea.
Pacientes com anorexia e/ou com bulimia têm massa óssea bastante reduzida.
A escoliose se associa a forte tendência genética e mulheres adultas com escoliose têm
incidência maior de osteoporose.
Com o envelhecimento da mulher, a concentração sérica de PTH aumenta, devido: deficiência
de vit D, diminuição da ingestão e da absorção intestinal de cálcio.
Na insuficiência do osso cortical há geralmente uma fratura de um dos ossos longos. Já ainsuficiência estrutural do osso da coluna - predominantemente trabecular - acarreta o
desabamento ou compressão dos corpos vertebrais sem deslocamento, às vezes na ausência
de dor e sem qquer possibilidade de manutenção da altura vertebral normal; há alterações
residuais progressivas, com redução da coluna e frequentemente curvaturas artificiais.
O osso trabecular predomina nos corpos vertebrais, e em menor extensão na região posterior
do calcâneo, na extremidade inferior do rádio e na região intertrocantérica do fêmur.
Já o osso cortical constitui 80% de todo o esqueleto. O trabecular pela sua ampla área
superficial é facilmente disponível, mais metabolicamente ativo e é aí que ocorrem
incicialmente as alterações da massa óssea. Ele sempre tem, maior comprometimento visto,
existir uma perda seletiva irreversível das trabéculas e não uma diminuição generalizada da
espessura, de tal modo que podem recuperar somente aquelas trabéculas que não sofreram
dissolução.
A perda total de osso cortical nas mulheres pode ser quatro vezes maior nos homens após os
80 anos; nas mulheres dos 40 anos até a menopausa, perda de 0,4% ao ano; 1-8 pós-
menopausa, 2,5% ao ano.