Tipos e estrutura dos ossos

Os ossos podem ser longos, chatos, curtos ou irregulares. A forma dos ossos está diretamente relacionada à sua função.

Tipos de ossos

Estrutura dos ossos longos

Os ossos longos são ossos tubulares, cujo comprimento é a maior dimensão. Formam a maior parte dos membros superiores e inferiores. Sua estrutura pode ser descrita como sendo composta por uma diáfise e duas epífises.

A diáfise é a parte tubular propriamente dita, ou o corpo do osso. Nessa porção, estão fixados os músculos esqueléticos (ventre muscular ou porção carnosa). Na diáfise, encontramos a medula amarela.

As epífises são as extremidades dos ossos longos. Nessas regiões, encontramos um revestimento de cartilagem para a formação das articulações e encontramos também proeminências ósseas onde se fixam os tendões dos músculos (ver figura a seguir).

A cartilagem articular é uma fina camada de cartilagem sobre as extremidades ósseas com função de reduzir o atrito entre os ossos durante os movimentos e absorver impactos como aqueles da caminhada, corrida, salto, subida e descida de degraus.

Divisão do esqueleto

O esqueleto humano adulto é composto, em média, por 206 ossos e pode ser dividido em duas porções:

• Esqueleto axial: representa a porção central, de sustentação;
• Esqueleto apendicular: representa a porção periférica, os membros superiores e inferiores.

Anatomia do esqueleto humano

Coluna vertebral

Curvaturas da coluna vertebral

Vista pela frente ou por trás, a coluna vertebral aparenta ser uma reta, mas, se olhada em perfil, as curvaturas fisiológicas são visualizadas. Isso porque as curvaturas fisiológicas são anteroposteriores. Em outras palavras, a curva não é lateral, mas, sim, de trás para frente ou de frente para trás.

São quatro curvaturas fisiológicas em sequência:

1. Curvatura cervical;
2. Torácica;
3. Lombar;
4. Sacral.

Essas curvaturas fazem com que a coluna vertebral funcione como uma mola, aumentando sua resistência à carga, aos impactos do pé contra o chão, como na caminhada e na corrida, ajudando a manter o corpo equilibrado na posição ereta, seja em pé ou sentada.

Podemos verificar que, em cada curvatura, exceto na região sacral, os discos intervertebrais, os amortecedores de impacto, têm espessura diferente. São mais espessos na região lombar, onde os maiores esforços são aplicados.

Essas curvaturas fisiológicas se diferenciam pela sua concavidade, considerando que olhamos o corpo de frente (vista anterior).

Escoliose destro convexa

Discos intervertebrais

O termo intervertebral significa entre vértebras, mais especialmente entre a parte mais alargada das vértebras, o corpo vertebral.

Os discos intervertebrais representam 25% da altura da coluna vertebral. Os discos variam em espessura e resistência ao longo da coluna vertebral.

Sua estrutura é bastante característica, formada por um componente externo, resistente e fibroso, e um componente interno, macio e elástico. Esses componentes são o anel fibroso e o núcleo pulposo.

Assim, a porção central macia e elástica faz pressão contra o anel fibroso que sustenta essa pressão. Essa constante compressão-descompressão durante os movimentos ao longo do dia provocam desidratação dos discos intervertebrais que perdem um pouco de altura.

A compressão e descompressão repetida com grande carga ou impacto sobrecarrega o disco intervertebral e podem ocorrer condições como uma compressão do anel fibroso, um prolapso do núcleo ou até mesmo uma protusão com sequestro do núcleo.

Estágios para uma hérnia de disco

É por isso que as pessoas parecem um pouco mais baixas ao fim do dia e mais altas no início do dia. O período de descanso deitado permite que os discos sofram reidratação e recuperem a altura inicial.

Características regionais das vértebras

Esqueleto apendicular

O esqueleto apendicular representa o esqueleto dos apêndices do corpo, os membros, por isso leva esse nome.

Os membros superiores se estendem da cintura escapular até a mão, e o esqueleto dos membros inferiores se estende do quadril até o pé. Diferenças estruturais encontradas entre eles estão diretamente relacionadas à função do membro como um todo e à função de seus componentes por si.

Membro superior

Formados essencialmente por ossos longos. Tem movimentação livre e de grande amplitude por ser uma ferramenta de manipulação e de relacionamento com o meio ambiente.

A cintura escapular é formada pela clavícula e pela escápula, já a parte livre do membro é formada pelo úmero (braço), rádio e ulna (antebraço) e mão.

O esqueleto da mão é um conjunto de 27 ossos distribuídos em três regiões: carpo, metacarpo e falanges. As falanges formam os dedos e têm arranjo diferente no dedo polegar em relação aos outros dedos. O polegar tem duas falanges e os outros dedos têm três falanges.

Os dedos da mão são contados do polegar para o mínimo, sendo o polegar o primeiro dedo e o mínimo o quinto dedo. Os ossos do metacarpo são contados da mesma maneira.

Esqueleto da mão

Destaca-se aqui que a estrutura da mão humana é considerada uma ferramenta biológica quase perfeita e possui diferentes modos de manipulação:

O grande alcance que se consegue com a mão está diretamente relacionado à amplitude do movimento do ombro. Uma limitação de amplitude de movimento no ombro reduz grandemente o alcance da mão, como nos casos de doenças reumáticas do ombro ou deformidades em consequência de má consolidação de fratura de clavícula.

Membro inferior

Formado essencialmente por ossos longos. Tem amplitude de movimento menor do que o membro superior por sua função de sustentação do corpo e de marcha (habilidade de caminhar). Para a sustentação do corpo em equilíbrio estático e dinâmico, suas articulações dispõem de rico aparelho ligamentar.

O esqueleto do pé apresenta 26 ossos distribuídos em três regiões: tarso, metatarso e falanges. As falanges formam os dedos e têm arranjos diferentes. O dedo largo do pé é chamado hálux. Os dedos do pé são contados do hálux para o mínimo, sendo o hálux o primeiro dedo. Dessa mesma maneira são contados os metatarsos.

As falanges são os ossos que formam os dedos e têm arranjo diferenciado no hálux que apresenta duas falanges. Os outros dedos apresentam três falanges.

Esqueleto do pé

Articulação sinovial

Na região das cinturas escapular e pélvica, encontram-se duas articulações de superfícies globosas, as articulações do ombro e do quadril.

Essas duas articulações são do tipo sinovial. As pontas ósseas são cobertas por cartilagem articular mantidas em posição por um tecido de conexão chamado cápsula articular. A cápsula apresenta áreas de reforço que são os ligamentos.

Articulação sinovial

As articulações do tipo sinovial representam as articulações do corpo que realizam movimento. Diz-se que apresentam graus de liberdade. Embora tenham formas e graus de liberdade diferentes, todas as articulações sinoviais têm a mesma estrutura básica.

O líquido sinovial tem função de manter a cartilagem articular hidratada e lubrificada. Isso acontece pelo mecanismo de esponja, com entrada e saída do líquido sinovial por compressão e descompressão durante a realização de movimentos.

A falta de movimento em uma articulação sinovial faz com que a cartilagem articular enfraqueça e se torne fina e quebradiça. Esse é um dos efeitos de uma longa imobilização por fratura, doença ou cirurgia.

Os elementos intra-articulares são estruturas diferenciadas encontradas na cavidade articular em algumas articulações como quadril e joelho.

Vista interna do joelho

Antes de encerrar este tópico vale a pena chamar atenção ao movimento de oponência ou oposição. Esse movimento é específico do dedo polegar e permite que o polegar toque a ponta de qualquer outro dedo da mesma mão.

Esse movimento é de grande precisão sendo fundamental para segurar e manipular objetos com movimentos finos (precisos).

Forma dos músculos

A forma do músculo depende da orientação das fibras musculares no ventre muscular. Podem ser classificados como:

O ângulo de penação e o comprimento das fibras musculares influenciam a capacidade de produção de força e a velocidade de contração.

Músculos penados apresentam como característica mecânica maior capacidade de produção de força e menor velocidade de contração em relação a músculos de fibras longas.

Os músculos penados podem apresentar mais de uma origem e podem ser classificados como:

• Unipenados;
• Bipenados;
• Multipenados.

Na figura “Forma dos músculos” estão identificados m. orbicular da boca (circular), m. deltoide (multipenado), m. reto femoral (bipenado), m. tibial anterior (unipenado), m. sartório (reto), m. bíceps braquial (fusiforme).

Estrutura do músculo esquelético

Embora os músculos esqueléticos tenham tamanho, forma e funções diferentes, todos apresentam a mesma estrutura básica. Uma porção contrátil e uma porção não contrátil.

PORÇÃO CONTRÁTIL: parte carnosa do músculo capaz de encurtar ou alongar. É o ventre muscular.

PORÇÃO NÃO CONTRÁTIL: representa a parte não carnosa. São os tendões e as aponeuroses. Essas estruturas não são contráteis, e sim viscoelásticas.

Os tendões funcionam como os cordões, que movimentam as marionetes. Sua função é transferir para a articulação a força de tração produzida pela porção contrátil do músculo. Funcionam ainda como estabilizadores da articulação.

Eles representam ainda estruturas fibrosas, viscoelásticas, ricas em colágeno, capazes de suportar carga e tensão. Em sua estrutura, encontram-se receptores que informam ao sistema nervoso a intensidade da contração muscular.

Os tendões são protegidos por um envoltório, a bainha, que contém pequena quantidade de líquido sinovial, para reduzir o atrito entre os tendões e entre tendões e superfícies ósseas.

O esforço ou uso exagerado dos músculos afeta os tendões e suas bainhas causando tendinite ou tenossinovite.

Na figura a seguir, observamos o jogo agonista-antagonista na articulação do cotovelo para o movimento de extensão (A) e flexão (B), como quando trazemos um copo até a boca.

Na extensão, o m. tríceps braquial é agonista, mas, na flexão do cotovelo, passa a antagonista.

Em alguns casos, músculos que são antagonistas entre si atuam como sinergistas. É o caso dos músculos anteriores e posteriores da coxa, que são antagonistas para o movimento do joelho, mas atuam em conjunto para estabilizar o joelho e o quadril em algumas posturas da ioga e na ginástica olímpica. Essa é também a situação dos m. bíceps e tríceps braquial do cotovelo, por exemplo (ver figura a seguir).

Para que os movimentos do dia a dia aconteçam no aparelho locomotor, é preciso acionar diferentes músculos ou grupos de músculos a cada instante. Um encurta e o outro alonga, um contrai e outro relaxa. Para isso, é preciso acionar finas estruturas microscópicas dentro dos ventres musculares, as fibras musculares. A massa muscular representa até 50% do peso muscular de um adulto. Então, vamos lá, força!

Funções do tecido muscular esquelético

• Transformar energia química em energia mecânica para deslocar as peças ósseas;
• Estabilizar as posturas do corpo e o equilíbrio;
• Produzir calor para regulação da temperatura corporal;
• Contribuir para a circulação (retorno venoso);
• Controlar o conteúdo de alguns órgãos (esfíncteres);
• Contribuir para esforços expulsivos do corpo (parto, defecação).

Propriedades da fibra muscular

As fibras musculares apresentam propriedades especificas para a contração:

• Excitabilidade elétrica: responde aos estímulos elétricos trazidos pelos nervos.
• Contratilidade: capacidade de produzir tensão ao receber estímulos nervosos.
• Extensibilidade: propriedade que permite aumentar seu comprimento sem lesão.
• Elasticidade: propriedade que permite ao músculo retornar ao seu comprimento inicial.

Estrutura da fibra muscular

A contração muscular é um processo que transforma energia química em energia mecânica para movimentar as alavancas ósseas. O combustível para a contração muscular inclui oxigênio, glicose e ácidos graxos que chegam pelo sangue. O processo de contração é dependente do cálcio. Cerca de 95% da energia para a contração prolongada tem como combustível o oxigênio.

O ventre muscular, parte carnosa e contrátil do músculo esquelético, é formado por fascículos musculares. Apesar de microscópicas, essas fibras podem ter 10cm de comprimento ou alcançar até 30cm. A quantidade de fibras musculares é determinada antes do nascimento e não se renova.

As fibras musculares se organizam em feixes em um arranjo semelhante ao cabo telefônico. Veja a figura a seguir. No interior das fibras musculares, estruturas microscópicas estão organizadas em feixes, as miofibrilas.

O cálcio é armazenado no retículo endoplasmático da fibra muscular e é liberado em grande quantidade no citoplasma da fibra muscular (sarcoplasma) em resposta à chegada do estímulo nervoso.

A atividade física e o exercício físico constantes com aplicação de esforço (carga) modificam os ventres musculares porque alteram a fibra muscular, que aumenta de volume. O esforço correspondente a 50% da força máxima do músculo repetido algumas vezes ao dia por pelo menos 3 dias na semana faz aumentar rapidamente a força e a massa muscular.

A força produzida por um músculo depende do número de unidades motoras que são ativadas durante a contração e de três propriedades das unidades motoras: velocidade de contração, força máxima e resistência à fadiga.

As unidades motoras são recrutadas por ordem decrescente de resistência à fadiga, ou seja, as unidades motoras mais resistentes à fadiga são recrutadas primeiro e produzem a força inicial para a execução de uma ação.

Os efeitos dos exercícios físicos dependem de sua intensidade e duração. Treinos curtos de alta intensidade (com carga) realizados poucas vezes por semana aumentam a velocidade de contração e a força da unidade motora. Do mesmo modo, treinos prolongados de baixa intensidade (sem carga) aumentam a resistência à fadiga.

Você já tentou dançar um tango? Tentou tricotar? Lembra quando aprendeu a dirigir ou a tocar violão? No começo é difícil controlar o movimento, o ângulo correto da articulação e a quantidade de força. Com o tempo, vamos aprendendo. Tudo fica mais fácil, mais coordenado e, de repente, fazemos sem pensar. Como isso é possível? Vamos lá descobrir!

Controle do movimento

O sistema nervoso é responsável pelo controle dos movimentos tanto por sua parte central quanto por sua parte periférica.

Para isso, o sistema nervoso precisa de informações sensoriais do meio ambiente e do próprio corpo, como a posição inicial de uma articulação.

Um mesmo grupo muscular pode ser ativado voluntariamente e involuntariamente, como nos reflexos. Cada modo de ativação está relacionado a uma região diferente do sistema nervoso.

Além disso, é preciso fazer o ajuste fino e coordenado entre os músculos agonistas e antagonistas durante a execução do movimento, um ajuste local que também é função do sistema nervoso.

Esse ajuste fino permite que, em uma articulação, por exemplo o cotovelo, quando o grupo flexor contrai, o grupo extensor alongue. Se os dois grupos se contraem ao mesmo tempo, o movimento não acontece.

Controle semelhante acontece em relação à postura para manter o equilíbrio do corpo no espaço, seja o equilíbrio estático ou o equilíbrio dinâmico.

Um fator que interfere nesse jogo de ajuste entre os músculos de uma articulação é o tônus muscular, uma função reflexa que discutiremos adiante.

Movimento voluntário

Um movimento realizado em uma sequência harmoniosa e adequada para alcançar um objetivo dentro de um contexto demonstra o conceito de PRAXIA.

A produção do movimento voluntário é um evento de quatro fases que representam quatro processos que podem se sobrepor. Essa produção depende de estruturas centrais e periféricas do sistema nervoso. São elas:

Em nosso exemplo, levantar-se da cadeira e caminhar até a geladeira ou a pia aciona os músculos dos membros inferiores e do tronco. Pegar o copo e a garrafa de água aciona músculos do tronco e do membro superior, além de acionar também músculos do pescoço para manter a posição da cabeça enquanto bebemos a água.

Execução: realização propriamente dita do movimento.

A partir da execução do movimento, acontece uma retroalimentação do sistema (feedback) para corrigir possíveis erros na execução. Essa correção de erros é mais eficiente e mais rápida quanto maior for a experiência motora da pessoa.

Muitas vezes, durante a execução de um movimento, a programação é modificada para correção de um erro com base na correção de movimento ou tarefa semelhante. A memória é um processo importante nessa etapa para a correção de problemas com base em eventos anteriores.

Esse aproveitamento de correções de erros anteriores para novas correções representa o aprendizado motor.

Aprendizado motor

O aprendizado motor depende de diferentes funções do sistema nervoso: memória, informações sensoriais da pele, das articulações e dos músculos e informações motoras.

Áreas específicas do cérebro são ativadas durante o aprendizado motor. Essas áreas são ativadas junto a áreas relacionadas com a visão e a audição, que facilitam o aprendizado dependendo da preferência de cada pessoa.

Isso é bastante interessante nas cirurgias em que o cirurgião utiliza dispositivos controlados por imagem de vídeo e realiza o procedimento sem olhar para o paciente.

A prática motora variada cria um grande número de engramas que podem ser aproveitados no aprendizado de novos movimentos e na criação de planos de contingência, como correção de erros ou situações de emergência.

Todos esses ajustes são arquivados na forma de engrama para serem utilizados em outras ocasiões.

Reflexos

Para finalizar o estudo sobre o controle dos movimentos do corpo, vamos analisar os reflexos, movimentos involuntários, rápidos e geralmente de pouca amplitude.

Um reflexo é uma resposta motora para um estímulo sensorial e, em geral, é resposta de defesa ou proteção, como fechar os olhos quando um objeto se aproxima deles, ajustar a postura quando escorregamos, retirar a mão quando sentimos proximidade com calor ou fogo, ou espirrar e tossir para proteger o sistema respiratório.

Os receptores podem ser encontrados na pele, na cápsula articular e nos tendões, no ventre muscular, na parede dos vasos sanguíneos, nas paredes da faringe e da laringe e na parede do estômago, por exemplo. Os estímulos podem ser térmicos (calor e frio), químicos e mecânicos (táteis, pressão).

Os reflexos ou respostas reflexas dependem de um conjunto de estruturas chamado arco reflexo.

Os reflexos não estão sob o controle da vontade, ou seja, não dependem do funcionamento do córtex cerebral. Eles podem ser utilizados durante o exame de um paciente para demonstrar o funcionamento correto da inervação.

O tônus é um estado de tensão interna do músculo que não desaparece mesmo com o músculo em repouso. Essa tensão inicial do músculo permite a manutenção da postura e a execução dos movimentos com uma resposta rápida à chegada do estímulo nervoso.