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Bases de Anatomia e Fisiologia.
Tipologia: Notas de estudo
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Licenciada em Ciências Biológicas pela PUC/MG, tem especialização nos cursos de Biologia dos Vertebrados pela PUC/MG e Genética Humana pela UnB e mestrado em Microbiologia pela UFMG (defesa de dissertação em genética molecular de Leishmania). Atualmente é doutoranda no Curso de Pós-Graduação em Biologia Animal da UnB, pelo Dept° de Genética e Morfologia, Laboratório de Genética.Lecionou Ciências no Ensino Fundamental, Biologia no Ensino Médio e Citologia nas Faculdades Metodistas Isabela Hendrix, em Belo Horizonte/MG. Em Brasília/DF, leciona biologia no ensino médio, desde 1994: em 1994 e 1995, nos Centros Educacionais La Salle e Sagrada Família; de 1996 até agora, no Centro Educacional Leonardo da Vinci. Cursos de atualização: Genética e Sociedade (UnB); Bioquímica, Nutrição e Saúde (UnB); Ecologia e Gestão Ambiental (UFMG).
No seu conceito mais amplo, a Anatomia é a ciência que estuda, macro e microscopicamente, a constituição e o desenvolvimento dos seres organizados. Um excelente e amplo conceito de Anatomia foi proposto em 1981 pela American Association of Anatomists: anatomia é a análise da estrutura biológica, sua correlação com a função e com as modulações de estrutura em resposta a fatores temporais, genéticos e ambientais. Tem como metas principais a compreensão dos princípios arquitetônicos da construção dos organismos vivos, a descoberta da base estrutural do funcionamento das várias partes e a compreensão dos mecanismos formativos envolvidos no desenvolvimento destas. A amplitude da anatomia compreende, em termos temporais, desde o estudo das mudanças a longo prazo da estrutura, no curso de evolução, passando pelas das mudanças de duração intermediária em desenvolvimento, crescimento e envelhecimento; até as mudanças de curto prazo, associadas com fases diferentes de atividade funcional normal. Em termos do tamanho da estrutura estudada vai desde todo um sistema biológico, passando por organismos inteiros e/ou seus órgãos até as organelas celulares e macromoléculas. A palavra Anatomia é derivada do grego anatome (ana = através de; tome = corte). Dissecação deriva do latim (dis = separar; secare = cortar) e é equivalente etimologicamente a anatomia. Contudo, atualmente, Anatomia é a ciência, enquanto dissecar é um dos métodos desta ciência. Seu estudo tem uma longa e interessante história, desde os primórdios da civilização humana. Inicialmente limitada ao observável a olho nu e pela manipulação dos corpos, expandiu-se, ao longo do tempo, graças a aquisição de tecnologias inovadoras. Atualmente, a Anatomia pode ser subdividida em três grandes grupos: Anatomia macroscópica, Anatomia microscópica e Anatomia do desenvolvimento. A Anatomia Macroscópica é o estudo das estruturas observáveis a olho nu, utilizando ou não recursos tecnológicos os mais variáveis possíveis, enquanto a Anatomia Microscópica é aquela relacionada com as estruturas corporais invisíveis a olho nu e requer o uso de instrumental para ampliação, como lupas, microscópios ópticos e eletrônicos. Este grupo é dividido em Citologia (estudo da célula) e Histologia (estudo dos tecidos e de como estes se organizam para a formação de órgãos). A Anatomia do desenvolvimento estuda o desenvolvimento do indivíduo a partir do ovo fertilizado até a forma adulta. Ela engloba a Embriologia que é o estudo do desenvolvimento até o nascimento. Embora não sejam estanques, a complexidade destes grupos torna necessária a existência de estudos específicos.
Normal, para o anatomista, é o estatisticamente mais comum, ou seja, o que é encontrado na maioria dos casos. Variação anatômica é qualquer fuga do padrão sem prejuízo da função. Assim, a artéria braquial mais comumente divide-se na fossa cubital. Este é o padrão. Entretanto, em alguns indivíduos esta divisão ocorre ao nível da axila. Como não existe perda funcional esta é uma variação. Quando ocorre prejuízo funcional trata-se de uma anomalia e não de uma variação. Se a anomalia for tão acentuada que deforme profundamente a construção do corpo, sendo, em geral, incompatível com a vida, é uma monstruosidade.
sangüíneos calibrosos responsáveis pela irrigação da cabeça. As lesões do pescoço de maior gravidade são as fraturas da coluna cervical com ou sem lesão medular, as lesões do trato respiratório e as lesões de grandes vasos com hemorragia severa. 2.2.2. Tórax Contém no seu interior, na chamada cavidade torácica, a parte inferior do trato respiratório (vias aéreas inferiores), os pulmões, o esôfago, o coração e os grandes vasos sangüíneos que chegam ou saem do coração. É sustentado por uma estrutura óssea da qual fazem parte a coluna vertebral torácica, as costelas, o esterno, as clavículas e a escápula. As lesões do tórax são a segunda causa mais freqüente de morte nas vítimas de trauma.
Na posição anatômica o corpo humano pode ser delimitado por planos tangentes à sua superfície, os quais, com suas intersecções, determinam a formação de um sólido geométrico, um paralelepípedo. Tem-se assim, para as faces desse sólido, os seguintes planos correspondentes: dois planos verticais, um tangente ao ventre – plano ventral ou anterior – e outro ao dorso – plano dorsal ou posterior. Estes e outros a eles paralelos são também designados como planos frontais, por serem paralelos à “fronte”; dois planos verticais tangentes aos lados do corpo – planos laterais direito e esquerdo e, finalmente, dois planos horizontais, um tangente à cabeça – plano cranial ou superior – e outro à planta dos pés – plano podálico – (de podos = pé) ou inferior. O tronco isolado é limitado, inferiormente, pelo plano horizontal que tangencia o vértice do cóccix, ou seja, o osso que no homem é o vestígio da cauda de outros animais. Por esta razão, este plano é denominado caudal. Os planos descritos são de delimitação. É possível traçar também planos de secção: o plano que divide o corpo humano em metades direita e esquerda é denominado mediano. Toda secção do corpo feita por planos paralelos ao mediano é uma secção sagital (corte sagital) e os planos de secção são também chamados sagitais; os planos de secção que são paralelos aos planos ventral e dorsal são ditos frontais e a secção é também denominada frontal (corte frontal); os planos de secção que são paralelos aos planos cranial, podálico e caudal são horizontais. A secção é denominada transversal.
A situação e a posição das estruturas anatômicas são indicadas em função dos planos de delimitação e secção. Assim, duas estruturas dispostas em um plano frontal serão chamadas de medial e lateral conforme estejam, respectivamente, mais próxima ou mais distante do plano mediano do corpo. Duas estruturas localizadas em um plano sagital serão chamadas de anterior (ou ventral) e posterior (ou dorsal) conforme estejam, respectivamente, mais próxima ou mais distante do plano anterior. Para estruturas dispostas longitudinalmente, os termos são superior (ou cranial) para a mais próxima ao plano cranial e inferior (ou caudal) para a mais distante deste plano. Para estruturas dispostas longitudinalmente nos membros emprega-se, comumente, os termos proximal e distal referindo-se às estruturas respectivamente mais próxima e mais distante da raiz do membro. Para o tubo digestivo emprega-se os termos oral e aboral, referindo-se às estruturas respectivamente mais próxima e mais distante da boca. Uma terceira estrutura situada entre uma lateral e outra medial é chamada de intermédia. Nos outros casos (terceira estrutura situada entre uma anterior e outra posterior, ou entre uma superior e outra inferior, ou entre uma proximal e outra distal ou ainda uma oral e outra aboral) é denominada de média. Estruturas situadas ao longo do plano mediano são denominadas de medianas, sendo este um conceito absoluto, ou seja, uma estrutura mediana será sempre mediana, enquanto os
outros termos de posição e direção são relativos, pois baseiam-se na comparação da posição de uma estrutura em relação a posição de outra A anatomia é o estudo da forma e da constituição do corpo, pré-requisito indispensável para o estudo da fisiologia dos órgãos. Seu estudo compreende tanto a evolução do indivíduo desde a fase de zigoto até a velhice (ontogenia), como o desenvolvimento de uma estrutura no reino animal (filogenia). A anatomia macroscópica pode ser estudada de duas formas: (1) anatomia sistemática ou descritiva, que estuda os vários sistemas separadamente e (2) anatomia topográfica ou cirúrgica, que estuda todas as estruturas de uma região e suas relações entre si. ORIGEM EMBRIOLÓGICA Quanto à origem, os órgãos podem ser classificados em homólogos ou análogos. Diz-se que dois órgãos são homólogos quando possuem a mesma origem embriológica mas diferentes funções, como, por exemplo, os membros superiores do homem e as asas dos pássaros. A analogia, por sua vez, acontece quando dois órgãos tem funções semelhantes e diferentes origens embriológicas, como ocorre com os pulmões humanos e as guelras dos peixes.
Existem algumas circunstâncias que determinam variações anatômicas normais e que devem ser descritas:
2 – SISTEMAS DE SUSTENTAÇÃO
2.1 - SISTEMA ESQUELÉTICO
Imagem: AVANCINI & FAVARETTO. Biologia – Uma abordagem evolutiva e ecológica. Vol. 2. São Paulo, Ed. Moderna, 1997.
Além de dar sustentação ao corpo, o esqueleto protege os órgãos internos e fornece pontos de apoio para a fixação dos músculos. Ele constitui-se de peças ósseas (ao todo 208 ossos no indivíduo adulto) e cartilaginosas articuladas, que formam um sistema de alavancas movimentadas pelos músculos. O esqueleto humano pode ser dividido em duas partes: 1-Esqueleto axial: formado pela caixa craniana, coluna vertebral caixa torácica. 2-Esqueleto apendicular: compreende a cintura escapular, formada pelas escápulas e clavículas; cintura pélvica, formada pelos ossos ilíacos (da bacia) e o esqueleto dos membros (superiores ou anteriores e inferiores ou posteriores).
Possui os seguintes ossos importantes: frontal, parietais, temporais, occipital, esfenóide, nasal, lacrimais, malares ("maçãs do rosto" ou zigomático), maxilar superior e mandíbula (maxilar inferior).
Imagem: AVANCINI & FAVARETTO. Biologia – Uma abordagem evolutiva e ecológica. Vol. 2. São Paulo, Ed. Moderna, 1997.
Observações: Primeiro - no osso esfenóide existe uma depressão denominada de sela turca onde se encontra uma das menores e mais importantes glândulas do corpo humano - a hipófise, no centro geométrico do crânio. Segundo - Fontanela ou moleira é o nome dado à região alta e mediana, da cabeça da criança, que facilita a passagem da mesma no canal do parto; após o nascimento, será substituída por osso.
É uma coluna de vértebras que apresentam cada uma um buraco, que se sobrepõem constituindo um canal que aloja a medula nervosa ou espinhal; é dividida em regiões típicas que são: coluna cervical (região do pescoço), coluna torácica, coluna lombar, coluna sacral, coluna cocciciana (coccix).
É formada pela região torácica de coluna vertebral, osso esterno e costelas, que são em número de 12 de cada lado, sendo as 7 primeiras verdadeiras (se inserem diretamente no esterno), 3 falsas (se reúnem e depois se unem ao esterno), e 2 flutuantes (com extremidades anteriores livres, não se fixando ao esterno).
Os ossos de uma articulação mantêm-se no lugar por meio dos ligamentos, cordões resistentes constituídos por tecido conjuntivo fibroso. Os ligamentos estão firmemente unidos às membranas que revestem os ossos.
Os ossos são classificados de acordo com a sua forma em: A - Longos: têm duas extremidades ou epífises; o corpo do osso é a diáfise; 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.
Imagem: AVANCINI & FAVARETTO. Biologia – Uma abordagem evolutiva e ecológica. Vol. 2. São Paulo, Ed. Moderna, 1997, com adaptações
B- Curtos: têm as três extremidades praticamente equivalentes e são encontrados nas mãos e nos pés. São constituídos por tecido ósseo esponjoso. Exemplos: calcâneo, tarsos, carpos.
C - Planos ou Chatos: são formados por duas camadas de tecido ósseo compacto, tendo entre elas uma camada de tecido ósseo esponjoso e de medula óssea Exemplos: esterno, ossos do crânio, ossos da bacia, escápula.
Revestindo o osso compacto na diáfise, existe uma delicada membrana - o periósteo - responsável pelo crescimento em espessura do osso e também pela consolidação dos ossos após fraturas (calo ósseo). As superfícies articulares são revestidas por cartilagem. 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. O interior dos ossos é preenchido pela medula óssea, que, em parte é amarela, funcionando
como depósito de lipídeos, e, no restante, é vermelha e gelatinosa, constituindo o local de formação das células do sangue, ou seja, de hematopoiese. O tecido hemopoiético 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.
Diferenças entre os ossos do esqueleto masculino e feminino:
O tecido ósseo possui um alto grau de rigidez e resistência à pressão. Por isso, suas principais funções estão relacionadas à proteção e à sustentação. Também funciona como alavanca e apoio para os músculos, aumentando a coordenação e a força do movimento proporcionado pela contração do tecido muscular. Os ossos ainda são grandes armazenadores de substâncias, sobretudo de íons de cálcio e fosfato. Com o envelhecimento, o tecido adiposo também vai se acumulando dentro dos ossos longos, substituindo a medula vermelha que ali existia previamente. A extrema rigidez do tecido ósseo é resultado da interação entre o componente orgânico e o componente mineral da matriz. A nutrição das células que se localizam dentro da matriz é feita por canais. No tecido ósseo, destacam-se os seguintes tipos celulares típicos:
de Havers e por lamelas concêntricas é denominado sistema de Havers ou sistema haversiano. Os canais de Volkmann não apresentam lamelas concêntricas.
Tecido ósseo compacto
Tecido ósseo esponjoso
Os tecidos ósseos descritos são os tecidos mais abundantes dos ossos (órgãos): externamente temos uma camada de tecido ósseo compacto e internamente, de tecido ósseo esponjoso. Os ossos são revestidos externa e internamente por membranas denominadas periósteo e endósteo, respectivamente. Ambas as membranas são vascularizadas e suas células transformam-se em osteoblastos. Portanto, são importantes na nutrição e oxigenação das células do tecido ósseo e como fonte de osteoblastos para o crescimento dos ossos e reparação das fraturas. Além disto, nas regiões articulares encontramos as cartilagens fibrosas. Por ser uma estrutura inervada e irrigada, os ossos apresentam grande sensibilidade e capacidade de regeneração. No interior dos ossos está a medula óssea, que pode ser:
vermelha: formadora de células do sangue e plaquetas (tecido reticular ou hematopoiético): constituída por células reticulares associadas a fibras reticulares. amarela: constituída por tecido adiposo (não produz células do sangue).
No recém-nascido, toda a medula óssea é vermelha. Já no adulto, a medula vermelha fica restrita aos ossos chatos do corpo (esterno, costelas, ossos do crânio), às vértebras e às epífises do fêmur e do úmero (ossos longos). Com o passar dos anos, a medula óssea vermelha presente no fêmur e no úmero transforma-se em amarela.
O tecido cartilaginoso é uma forma especializada de tecido conjuntivo de consistência rígida. Desempenha a função de suporte de tecidos moles, reveste superfícies articulares onde absorve choques, facilita os deslizamentos e é essencial para a formação e crescimento dos ossos longos. A cartilagem é um tipo de tecido conjuntivo composto exclusivamente de células chamadas condrócitos e de uma matriz extracelular altamente especializada.
É um tecido avascular, não possui vasos sanguíneos, sendo nutrido pelos capilares do conjuntivo envolvente (pericôndrio) ou através do líquido sinovial das
Pericôndrio: a cartilagem hialina geralmente é circundada por um tecido conjuntivo firmemente aderido, chamado pericôndrio. O pericôndrio não está presente nos locais em que a cartilagem forma uma superfície livre, como nas cavidades articulares e nos locais em que ela entra em contato direto com o osso. Sua função não é apenas a de ser uma cápsula de cobertura; tem também a função de nutrição, oxigenação, além de ser fonte de novas células cartilaginosas. É rico em fibras de colágeno na parte mais superficial, porém, à medida que se aproxima da cartilagem, é mais rico em células. Calcificação: a calcificação consiste na deposição de fosfato de cálcio sob a forma de cristais de hidroxiapatita, precedida por um aumento de volume e morte das células. A matriz da cartilagem hialina sofre calcificação regularmente em três situações bem definidas: 1) a porção da cartilagem articular que está em contato com o osso é calcificada; 2) a calcificação sempre ocorre nas cartilagens que estão para ser substituídas por osso durante o período de crescimento do indivíduo; 3) a cartilagem hialina de todo o corpo se calcifica como parte do processo de envelhecimento. Regeneração: a cartilagem que sofre lesão regenera-se com dificuldade e, freqüentemente, de modo incompleto, salvo em crianças de pouca idade. No adulto, a regeneração se dá pela atividade do pericôndrio. Havendo fratura de uma peça cartilaginosa, células derivadas do pericôndrio invadem a área da fratura e dão origem a tecido cartilaginoso que repara a lesão. Quando a área destruída é extensa, ou mesmo, algumas vezes, em lesões pequenas, o pericôndrio, em vez de formar novo tecido cartilaginoso, forma uma cicatriz de tecido conjuntivo denso.
Esta é uma cartilagem na qual a matriz contém fibras elásticas e lâminas de material elástico, além das fibrilas de colágeno e da substância fundamental. O material elástico confere maior elasticidade à cartilagem, como a que se pode ver no pavilhão da orelha. A presença desse material elástico (elastina) confere a esse tipo de cartilagem uma cor amarelada, quando examinado a fresco. A cartilagem elástica pode estar presente isoladamente ou formar uma peça cartilaginosa junto com a cartilagem hialina. Como a cartilagem hialina, a elástica possui pericôndrio e cresce principalmente por aposição. A cartilagem elástica é menos sujeita a processos degenerativos do que a hialina. Ela pode ser encontrada
no pavilhão da orelha, nas paredes do canal auditivo externo, na tuba auditiva e na laringe. Em todos estes locais há pericôndrio circundante. Diferentemente da cartilagem hialina, a cartilagem elástica não se calcifica.
A cartilagem fibrosa ou fibrocartilagem é um tecido com características intermediárias entre o conjuntivo denso e a cartilagem hialina. É uma forma de cartilagem na qual a matriz contém feixes evidentes de espessas fibras colágenas. Na cartilagem fibrosa, as numerosas fibras colágenas constituem feixes, que seguem uma orientação aparentemente irregular entre os condrócitos ou um arranjo paralelo ao longo dos condrócitos em fileiras. Essa orientação depende das forças que atuam sobre a fibrocartilagem. Os feixes colágenos colocam-se paralelamente às trações exercidas sobre eles. Na fibrocartilagem não existe pericôndrio. A fibrocartilagem está caracteristicamente presente nos discos intervertebrais, na sínfise púbica, nos discos articulares das articulações dos joelhos e em certos locais onde os tendões se ligam aos ossos. Geralmente, a presença de fibrocartilagem indica que naquele local o tecido precisa resistir à compressão e ao desgaste.
A cartilagem possui dois tipos de crescimento: aposicional e intersticial. Crescimento aposicional é a formação de cartilagem sobre a superfície de uma cartilagem já existente. As células empenhadas nesse tipo de crescimento derivam do pericôndrio. O crescimento intersticial ocorre no interior da massa cartilaginosa. Isso é possível porque os condrócitos ainda são capazes de se dividir e porque a matriz é distensível. Embora as células-filhas ocupem temporariamente a mesma lacuna, separam-se quando secretam nova matriz extracelular. Quando parte desta última matriz é secretada, forma-se uma divisão entre as células e, neste ponto, cada célula ocupa sua própria lacuna. Com a continuidade da secreção da matriz, as células ficam ainda mais separadas entre si. Na cartilagem do adulto, os condrócitos freqüentemente estão situados em grupos compactos ou podem estar alinhados em fileiras. Esses grupos de condrócitos são formados como conseqüência de várias divisões sucessivas durante a última fase de desenvolvimento. Há pouca produção de matriz adicional e os condrócitos permanecem em íntima aposição. Tais grupos são chamados de grupos isógenos.
2.2 - SISTEMA ARTICULAR
Articulação ou juntura é a conexão entre duas ou mais peças esqueléticas (ossos ou cartilagens). Essas uniões não só colocam as peças do esqueleto em contato, como também permitem que o crescimento ósseo ocorra e que certas partes do esqueleto mudem de forma durante o parto. Além disto, capacitam que partes do corpo se movimentem em resposta a contração muscular. Embora apresentem consideráveis variações entre elas, as articulações possuem certos aspectos estruturais e funcionais em comum que permitem classificá-las em três grandes grupos: fibrosas, cartilaginosas e