Elemente de anatomie patologica os si articulatiiDr. Doina Pop

cuprinsStructura si fiziologia osuluiVindecarea fracturilorInfectiile osuluiBoala degenerativa articularaNecroza aseptica de cap femuralTumori benigneTumori maligne

Structura si fiziologia osuluiOsul este o forma specializata de tesut conjunctivConstituit din matrice proteica mineralizata si celule, unele proprii (osteoblast, osteocit), altele derivate din celule stem apartinind liniei monocit macrofag (osteoclast)Osul cortical(diafizar) si trabecular( spongios) matur este lamelar( colagen tip I cu dispozitie I lamele paralele) cel imatur este fibros neorganizat( in fracturi, in boli osoase cu turn-over crescut si in tumori)

Matrice Colagen IProteine non colagene: osteocalcina, osteonectina, fibronectinaComponenta minerala in cea mai mare parte : calciu hidroxiapatitaOsteoid : matrice nemineralizata produsa de osteoblastePe biopsia transfixianta de creasta iliaca osteoidul este distribuit pe 20% din suprafata trabeculelor si are o grosime de 12-24microni, iar numarul osteoclastelor pe o sectiune intreaga(ob x20) este de maxim 2. Suprafata trabeculelor este neteda cu ocazionale lacune Howship(sub 5% din suprafata trabeculelor) In osteomalacie si rahitism matricea osteioda este in exces.

Matrice osteoida

Cresterea si remodelarea osoasaOsteoblastele(OB) sint prezente pe suprafata osoasa, sintetizeza matricea osteoida si regleaza mineralizarea OB delimiteaza suprafetele osoase, sint incorporate in matricea mineralizata(osteocite) sau sint indepartate prin fenomenul de apoptozaOB produc RANK-L( ligant for receptor activator of nuclear factor Kappa-B)si OPG(osteoprotegerin) care intervin in generarea si activarea osteoclastelorOB exprima receptori pentru PTH, ER, Prostaglandine, IL, TNF-alfa, (TGF)-betaOsteoclastele exprima receptori pt RANK-L si calcitoninaOB si osteoclastele coopereaza in procesul de remodelare osoasa

Osteoblast /osteocit

Osteoclast/con de taiere

Remodelare osoasa

Remodelare osoasa -BMUOsteocitele supuse stressului mecanic activeaza osteoblastele de la suprafata osului OB activate si de alti stimuli( citokine, factori de crestere, hormoni) cresc productia de RANK-L si scad OPG promovind formarea de osteoclaste din precursori circulanti care rezorb osul. Alte semnale inhibitorii limiteaza activitatea osteoclastului.Rezorbtia osoasa este urmata de productia de osteoid de catre osteoblastele recrutate dintre celulele stem locale sub influenta factorilor de crestereCiclul dureaza 120 zile si este echilibrat daca masa osoasa formata este aceeasi cu cea rezorbita

Cantitatea de os scade cu virsta fiind mai mare al femei datorita insuficientei estrogenice dupa menopauzaAjunsa la maturitate masa scheletica incepe sa scada cu fiecare ciclu de remodelare( pierderea osoasa legata de virsta este de 0,7% pe an) Estrogenul este un factor reglator major al remodelarii osoase atit la femei cit si la barbati actionind prin inhibarea osteoclastogenezei si cresterea apoptozei osteoclastelorLa tineri osul osteonal are mai multe inele iar la varstnici creste cantitatea de os interstitial

Os cortical 70 ani

Cresterea in lungime a osului se realizeaza prin cartilajul de crestere

Cartilaj de crestereDef: zona de cartilaj restanta intre centrul de osificare primar(diafizar) si cel secundar(epifizar). Asigura prin procese de remodelare cresterea in lungime a osului. Dupa pubertate platoul de cartilaj de conjugare dispare prin osificare totalaContine mai multe straturi de la versantul epifizar spre cel diafizar: - cartilaj hialin - cartilaj proliferant cu coloane paralele de condrocite - cartilaj hipertrofic cu celule tumefiate incarcate cu glicogen - zona de osificare a cartilajului calcificat invadat de muguri vasculari

Tipuri de osificareOsificare de tip encondral, precedata de cartilaj dupa modelul catilajului de crestere( oasele lungi, pelvisul si oasele bazei craniului se osifica prin acest proces, pot dezvolta tumori cartilaginoase primare)Osificare intramembranoasa: prin conversia directa a tesutului conjunctiv in os( oasele craniului). Formarea osului din periost este esentiala prentru cresterea in grosime . Acest proces intervine si in reparatia osului post fractura

Tipuri de fracturi .Reparatia osului post fracturaComplete sau incomplete(n lemn verde)nchise(simple)Compuse cnd focarul de fractur comunic cu suprafaa cutanatCominutive cu multiple fragmente osoaseCu deplasare cnd capetele osoase nu sunt aliniateFractura pe os patologic survine pe o patologie osoas prexistent Fractura de stress se dezvolt ncet i urmeaz unei perioade de activitate fizic intens n care osul este supus la solicitare repetitiv (mar forat, activitate sportiv suprafiziologic)

Etapele formarii calusuluiDupa intreruperea traumatica a continuitatii osoase sint initiate procese de reparatie tisulara care daca sint intrunite toate conditiile favorabile ( fractura simpla, nedeplasata,inchisa, neasociata altui proces patologic) se soldeaza cu vindecarea si restabilirea integritatii osului.In primele zile : hematom, necroza osoasa care se recunoaste histologic prin absenta osteocitelor din lacuneSpre sfirsitul primei saptamani de evolutie naturala reteaua fibrino -hematica incepe se se organizeze prin tesut de granulatieSaptamana 2-3: apare os imatur, provizoriu(calus). Histologic :celule mezenchimale se diferentiaza in osteoblaste si condroblaste.

Reeaua de fibrin etaneizeaz focarul dar atrage celule inflamatorii, fibroblaste i stimuleaz formarea de muguri vasculari caracteristici esutului de granulaieCelulele inflamatorii elibereaz PDGF,TGF-beta, FGF care activeaz celulele osteoprogenitoare din periost, cavitatea medular i esuturile moi nconjurtoareLa sfritul primei sptmni hematomul se organizeaz fuziform n vederea producerii de matrice dar este structural lipsit de rigiditate : procalus

Tesut de granutatie , edem, fibre muscualre striate inglobate,Sufuziuni hemoragice

Osteoblastele periostale activate depun os primitiv care este orientat perpendicular pe axa cortical precum i n cavitatea medularCelulele mezenchimale din esuturile moi ncojurtoare se difereniaz n condroblaste care vor forma fibrocartilaj i cartilaj hialinn fracturile necomplicate focarul de fractur este stabilizat la sfritul celei de a treia sptmn printr-un calus condro-osos dar care nu este suficient de puternic.Calusul osos care stabilizeaz eficient focarul de fractur rezult din osificarea subperiostal de tip intramembranos i din osificarea de tip encondral intramedulara pe matricea cartilaginoas nou format dup un proces similar cu cel de la nivelul cartilajului de cretere.

Calus condro- osos

Calusul condro-osos

Aspect histologic pseudosarcomatos al procalusului: hipercelularitate, dezorganizare, formare de matrice osteoida de catre osteoblastele diferentiate din celule mezenchimale

Calus osos caracterizat prin arcade osoase subtiri delimitate de osteoblaste proeminente, separate de o stroma fibroasa hipocelulara , vascularizata.

n stadiile precoce ale formrii calusului exist un exces de esut fibros, cartilaj i os Dac oasele nu sunt perfect aliniate volumul calusului este mai mare n partea concav a focaruluide fracturOdat cu maturarea calusului, poriunile care nu sunt solicitate fizic se rezorb, calusul i reduce volumul i forma osului se restabilete

Complicatii ale vindecrii fracturilorFracturile cominutive sau cu deplasare se vindec cu diformitate datorit fie formrii de calus n exces fie datorit unei remodelrii care se extinde pe o perioad lung de timpImobilizarea inadecvat permite mobilitate n focar i impiedic formarea calusului. Acesta poate fi nlocuit de esut fibros i cartilaj care perpetueaz instabilitatea i poate rezulta n vindecare ntirziat sau non-uniune. Cnd poriunea central a spaiului de fractur degenereaz chistic , suprafaa luminal este delimitat de celule de tip sinovial formind o fals articulaie: pseudartroz. n aceast situaie procesul de vindecare poate fi reactivat prin ndeprtarea esuturilor moi i stabilizarea focaruluiInfecia mai ales n fracturile cominutive i deschise

Metodele mecanice de imobilizare a unui focar de fractura faciliteaza vindecarea cu formare redusa de calus

obls=osteoblaste, os=osteoid, ost=osteocit, m=celule mezenchimale Col. Giemsa