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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 36

Lição 1: Curso intensivo: Biologia

O sistema esquelético: está VIVO!

Hank nos apresenta a estrutura de nossos corpos, nosso esqueleto, que além de ser o apoio e proteção para todas as nossas partes carnudas, está envolvido em muitos outros processos vitais que ajudam nosso corpo a funcionar corretamente. Versão original criada por EcoGeek.

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Transcrição de vídeo

RKA5GM Isso, meus amigos, é um báculo de morsa, é basicamente o osso do pênis presente em quase todos os mamíferos placentários, menos nos humanos. Isso é um crânio de um urso polar, ele é mais alongado do que o crânio do urso cinzento, e ele é o ideal para nadar. E aqui nós temos essa cabeça enorme de um rinoceronte, que deve ser muito bom para lutar contra predadores, sei lá. Afinal, por que rinocerontes têm cabeças grandes? Isso aqui é um crânio de uma antilocapra, que possui um par de chifres recobertos por queratina, que são renovados anualmente. Isso tudo é feito de osso, é parte do esqueleto e é muito interessante. Estou rodeado de esqueletos aqui no museu de zoologia Philip L. Wright, na Universidade de Montana. O interessante é que os ossos da ajudam na sobrevivência dos animais. O chifres do antilocapra servem para procriar e defesa também. O formato do crânio do urso polar é o ideal para o nado na água. Acredito que o báculo da morsa esteja relacionado com longevidade. Achamos que o esqueleto é inerte ou algo sem vida, porque é só isso que sobra quando morremos, e todos os tecidos entram em decomposição. No entanto, nosso sistema esquelético é vital, pois sem ele, seríamos como uma ameba disforme, e também é vital, porque é vivo, protege seus órgãos vitais, permite que seja possível a locomoção, produz o seu sangue e, além de tudo isso, também faz o reparo e a manutenção de ossos. Portanto, esqueleto é vivo, sim, meus amigos, e o pênis da morsa é apenas o começo. Você sabe o que é um osso, mas talvez você não saiba que não precisa ser um vertebrado ou um cordado para ter um esqueleto. Esponjas e minhocas, por exemplo, possuem um esqueleto hidrostático, feito de fluido em cavidades do corpo. Ao espremer músculos em torno das cavidades, consegue alterar sua forma, isso também pode produzir movimento. Insetos possuem um exoesqueleto, feito de um carboidrato nitrogenado, a quitina. A maioria dos moluscos também tem exoesqueleto, uma concha de carbonato de cálcio. Com relação aos esqueletos, a fórmula com maior sucesso tem sido o endoesqueleto. Claro que iríamos nos sentir mais seguros recobertos por uma armadura protetora igual ao Homem de Ferro, porém, o esqueleto interno permitiu que o nosso corpo fosse maior e tivesse mais movimento. E isso é bom. Por que as formigas não são do tamanho de um cavalo? Primeiro, não poderiam respirar, já que com um corpo maior, iriam precisar de um exoesqueleto muito mais grosso e, portanto, mais pesado. E isso seria difícil de segurar. Agora, endoesqueletos permitem que os animais sejam maiores por conseguirem sustentar mais peso, e também não precisamos nos preocupar com o processo de muda de exoesqueleto. Adultos humanos possuem 206 ossos, de todas as formas e tamanhos, incluindo 3 ossos minúsculos em cada orelha, outro em forma de ferradura na sua garganta, 27 em sua mão e 26 em cada pé. Você tem pelo menos 32 dentes, a não ser que você lute luta livre. Mesmo que façam parte do esqueleto, eles não contam como ossos, pois são constituídos de materiais diferentes, de dentina e esmalte, que é o material mais duro do seu corpo. Você também deve achar que o crânio é apenas um osso, mas ele consiste de muitos ossos individuais: 8 placas recobrem seu cérebro e outras 14 cobrem seu rosto, ossos do rosto. Simples, não é? Acho que agora você precisa sentar. Você já deve estar sentado. Agora é a hora de biolo-grafia. Você deve pensar que o nosso conhecimento sobre os ossos é bem antigo, por serem grandes e duros, e, depois, que chegamos ao final da vida, tudo que sobra são os nossos ossos. Os ossos não são difíceis de achar ou estudar. Com certeza, os médicos antigos, que inventaram a medicina, também estudaram os nossos ossos logo no começo, logo que descobriram que tínhamos ossos. Você acha que foi isso que aconteceu, não é? No entanto, quase tudo que conhecemos sobre ossos humanos foi descrito por Adries Van Wesel, nascido no que chamamos hoje de Bélgica, em 1514. Naquele tempo, se você era um supercientista, você tinha direito a ter um nome em latim, então hoje ele é conhecido como Andreas Versalius, e era descendente de uma longa linhagem de médicos, reis e imperadores. Enquanto estudava em Paris, começou a frequentar cemitérios e ficou muito interessado no estudo dos ossos ou osteologia. Talvez, a maior contribuição de Versalius tenha sido mostrar ao mundo que tudo o que pensávamos sobre os ossos estava errado. Antigamente, se você queria ser um médico, você não estudava o corpo, nem tinha paciente, você tinha que ler coisas escritas pelos romanos antigos, cujo trabalho era considerado incontestável. Sabe como é, né? Aqueles caras tinham barbas longas e usavam togas. Mas Versalius descobriu que os textos romanos sobre o esqueleto, especialmente textos do filósofo Galeno, eram completamente equivocados. A lei romana proibia a dissecação de corpos humanos, então, nunca chegaram a estudar de fato as entranhas de um corpo humano. Em vez disso, dissecavam macacos, porcos e burros, e faziam suposições sobre o corpo humano. Foi aí que durante 15 séculos, futuros médicos eram ensinados com base em suposições. Versalius revolucionou a osteologia e toda a medicina, introduzindo uma nova prática: a dissecação humana, assunto preferido de todo estudante de medicina. Ele instruía estudantes através do desmembramento de corpos, catalogando as partes do corpo e dando aos estudantes a primeira oportunidade de observar diretamente o interior de um corpo humano. Esses métodos novos chamaram muita atenção, um juiz local começou a doar corpos de criminosos que eram executados para Versalius. De repente, Versalius estava abarrotado de corpos de criminosos, ladrões e assassinos, e aos 28 anos, já tinha material suficiente para publicar o livro "De humani corporis fabrica", da organização do corpo humano, um conjunto de sete volumes sobre anatomia humana, inclusive, a primeira descrição completa sobre o esqueleto humano. Acredita-se que as belíssimas e detalhadas ilustrações foram feitas no estúdio do artista renascentista Titan, com imagens de corpos sem pele em poses simbólicas. Muitos dos volumes, alguns existem até hoje, foram encadernados com pele humana. A lição que tomamos é que mesmo sendo grande e duros, os ossos demoraram para serem estudados. Mesmo que pensamos em nossos ossos como sendo duros e rígidos, seu esqueleto é dinâmico igual a qualquer outro sistema do seu corpo. Ele começa do nada, com ingredientes presentes no sangue. O crescimento depende das glândulas na sua cabeça. E por último e mais legal é que ele está constantemente se quebrando e se reconstruindo sem parar enquanto você estiver vivo. A maioria dos ossos começa como cartilagem. Você tem cartilagem no nariz e orelhas. É feito de células especializadas, chamadas de condrócitos. Em ossos recém formados, essas células se dividem rapidamente, secretam colágeno e outras proteínas para formar o molde ou estrutura de cartilagem. Logo depois, vasos sanguíneos são formados e chegam no interior da cartilagem e, com isso, trazem células chamadas "osteoblastos". "Osteo" quer dizer osso, e "blasto" quer dizer botão ou germe. O processo de fazer um osso é chamado de "ossificação". E inicialmente, secreta uma meleca gelatinosa feita de colágeno em um polissacarídeo, que atua como uma cola orgânica, e depois começam absorver um monte de minerais, sais vindo do sangue, especialmente cálcio e fosfato, e começam a depositar esses minerais na matriz. Com a ajuda de enzimas secretadas por osteoblastos, esses minerais se ligam e formam fosfato de cálcio, que cristaliza, formando a matriz óssea. No fim, cerca de dois terços da matriz óssea contêm proteínas como o colágeno, o resto é fosfato de cálcio. É um pouco surpreendente, não é? A maior parte do seu osso não é feito de cálcio mesmo, a parte viva é como se fosse uma colmeia de abelha com vasos sanguíneos, permitindo que os osteoblastos e outras células exerçam suas tarefas. Diferentes do exoesqueleto do inseto, mesmo a parte mais dura do seu osso está viva. Apesar dos ossos terem vários tamanhos e formas, desde placas grandes protegendo o cérebro até o pequeno estribo do seu ouvido, no interior, possuem a mesma estrutura base. Se você cortar um osso na metade, verá que a matriz possui duas camadas. A camada de fora é chamada de "compacta" ou "osso cortical", é dura e densa e forma por volta de 80% do osso. No meio, temos o osso esponjoso, ou trabecular, que é mais mole e poroso e contém a medula e tecidos gordurosos em ossos maiores. A medula produz novos glóbulos vermelhos e quase todas diferentes células sanguíneas pelo processo chamado "hematopoiese". Eu preciso de uma semana em um dicionário grego para explicar como tudo isso funciona, mas basta dizer que a evolução escolheu muito bem usar o interior dos ossos largos para abrigar células tronco do sangue, e juntas podem produzir 1 trilhão de células por dia, isso é 10¹². Do lado de fora, ossos largos possuem estrutura similar. É o maior osso do seu corpo, o corpo do fêmur é chamado de "diáfise", cada ponta chamada de "epífise". Quando o osso cresce, o tecido novo se forma na borda entre esses dois locais, um local chamado de placa "epifisária". Se formam do mesmo jeito que o tecido ósseo, condrócitos começam a produzir colágeno, os osteoblastos chegam e secretam mais colágeno e fosfato de cálcio. Conforme você cresce, as pontas dos seus ossos estão cada vez mais se afastando até quando você chega aos 25 anos. E a última dessas placas, nos seus ossos, endurece. Esse processo é estimulado pelo hormônio do crescimento secretado por glândulas por todo o seu corpo. Mas a glândula mais importante é a glândula pituitária, que tem o tamanho de uma ervilha, situada na base do seu cérebro. Quando ficamos adultos, essa e outras glândulas produzem menos hormônios, desacelerando o alongamento dos ossos. Apesar do processo de alongamento ser limitado, a manutenção da grossura e resistência do osso é mantido pelo nosso corpo como todas as outras células. O osso também pode ser desgastado e pode precisar ser ajustado. Ao longo de um ano da vida de um adulto, cerca de 10% do seu esqueleto é completamente quebrado e reconstituído do zero, em um processo chamado "remodelamento ósseo". Os principais jogadores são os osteoblastos, e outro tipo de célula que é o completo oposto, os osteoclastos ou quebradores de ossos. Podem pensar em células que formam seu osso e células que destroem o osso, estão em constante batalha, mas durante remodelamento, trabalham de forma sincronizada e até se comunicam muito bem. Ora são amigos, ora, inimigos. Remodelamento começa quando os osteoclastos são chamados por algum hormônio sinalizador até locais de fraturas microscópicas na matriz óssea. Uma vez no local, secretam o coquetel ácido de íons de hidrogênio para dissolver o fosfato de cálcio, formando íons de cálcio, fosfato, água e outros materiais que carregam até o capilar mais próximo. Em seguida, secretam enzimas especializadas na digestão do colágeno. Todo esse processo é chamado de "reabsorção". Após a retirada do tecido velho, os osteoclastos liberam hormônios para chamar os osteoblastos, que vêm até o local e começam o processo de ossificação. O remodelamento ósseo é bem legal e é basicamente regulado por hormônios que mantêm os níveis de cálcio no seu sangue. As glândulas importantes durante a fratura do osso, no remodelamento, são as parótidas, que estão no pescoço. Quando a concentração de cálcio diminui no sangue, abaixo dos níveis homeostáticos, a parótida aciona os osteoclastos para pegar cálcio de seus ossos para repor no sangue. Quando os níveis de cálcio estão muito elevados, o primo da parótida, a glândula tireoide, sinaliza para os osteoblastos para retirar cálcio do sangue e depositar cálcio no colágeno do osso através da ossificação. Na aula passada, falamos sobre como os rins reabsorvem sais e minerais, lembra? A tireoide também regula quanto cálcio é reabsorvido, assim como regula a quantidade de vitamina D, pois vitamina D ajuda o corpo a absorver cálcio através do intestino delgado. É por isso que a vitamina D é importante para os seus ossos. A relação entre osteoblastos e osteoclastos ativos varia drasticamente, dependendo de diferentes condições. Quanto mais você gasta seus ossos, mais osteoclastos trabalham na quebra da matriz óssea para que seja remodelada, o desgaste pode ser uma fratura, mas também pode ser algo menos traumático e mais sustentável. Exercício desgasta o esqueleto e estimula o remodelamento ósseo, então, quando está se exercitando, além de aumentar a massa muscular, também está aumentando seus ossos. Então é difícil falar de ossos sem falar de músculos. E é isso que faremos na nossa próxima aula do curso de Biologia. Muito obrigado ao museu de zoologia Philip L. Wrigt, na Universidade de Montana. Foi mal aí. Entre no nosso tumblr: 1zoologia.tumblr.com. É bem legal!