Trabalho realizado no Programa de Pós-Graduação em Ortopedia e Traumatologia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro/UFRJ.
1. Professor Adjunto do Departamento de Ortopedia e Traumatologia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro; Doutor em Medicina pela Universidade Federal do Rio de Janeiro; Chefe do Serviço de Traumato-Ortopedia do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
2. Médico Residente do Serviço de Traumato-Ortopedia do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Endereço para correspondência (Correspondence to): Prof. Antonio Vitor de Abreu, Rua Otaviano Hudson, 25, apto. 1.101 - Copacabana - 22030-030 - Rio de
Janeiro, RJ, Brasil. Tel.: +55 21 2542-5883 / 9698-2687. E-mail: mfpinto@hucff.ufrj.br
O desenvolvimento osteocondral do calcâneo sempre suscitou dúvidas e incertezas quanto aos aspectos embriológicos, morfológicos, radiológicos e patológicos.
Quanto ao núcleo primário, muitos estudos têm já estabelecido seu desenvolvimento(1,2,3). Por outro lado, o núcleo secundário dispõe de escassa literatura, principalmente quanto ao aspecto histomórfico(4).
Estudos radiográficos(5,6,7) discutem as faixas etárias desde o surgimento até a fusão do núcleo secundário e correlacionam essas faixas com aspectos patológicos, por exemplo, nas deformidades congênitas(8,9) e na osteocondrose de Sever(6).
O modelo de ossificação do núcleo secundário, a presença de um ou mais núcleos secundários, a morfologia da fise e a decisão quanto à definição da função deste núcleo, se apófise ou epífise, permanecem não esclarecidos.
Consubstanciados pelas razões anteriormente citadas, desenvolvemos estudo em peças cadavéricas e imagens radiológicas estabelecendo comparação entre os aspectos radiológicos e morfológicos dentro de faixas etárias previamente estabelecidas, procurando correlacionar os aspectos macro e microscópicos com o perfil radiológico do calcâneo.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram selecionadas três peças anatômicas de cadáveres humanos contendo a tuberosidade posterior do calcâneo, distribuídas nas três faixas etárias relacionadas abaixo:
1) Faixa 1 - zero a seis anos de idade.
2) Faixa 2 - seis a 10 anos de idade.
3) Faixa 3 - 10 a 16 anos de idade.
Essas peças foram preparadas e cortadas no sentido sagital e as lâminas foram coradas pela hematoxilina e eosina (HE).
O estudo incluiu fotografias das lâminas sem aumentos e fotografias sob microscopia de luz nos aumentos de 25x (vinte e cinco vezes), 40x (quarenta vezes) e 80x (oitenta vezes), e também com luz polarizada.
Dentro das mesmas faixas etárias, foram selecionadas e fotografadas três radiografias simples em perfil dos calcâneos de indivíduos sadios, para estabelecer-se correspondência morforradiológica.
RESULTADOS
1) Faixa 1 (zero a seis anos de idade)
Radiologia
- Calcâneo com volume correspondente à faixa etária (três anos), apresenta maior definição da forma, porém ainda sem núcleo de ossificação secundário. Não é possível observar nem a tuberosidade, ainda cartilaginosa, nem a faixa fibrosa correspondente ao sistema aquileu-calcâneo-plantar (SACP), ambos radiotransparentes (fig. 1A).
Macroscopia
- A trabeculação óssea do corpo do calcâneo mostra-se bem desenvolvida com maior volume, tanto da faixa condral, como da faixa fibrosa do SACP, entretanto ainda sem núcleo ósseo secundário (fig. 1B).
Microscopia
- A tuberosidade calcaneana apresenta tecido condral com condrócitos na matriz, ainda sem evidências do núcleo de ossificação secundário inicial, pois nessa faixa o núcleo não é visível nem na macroscopia, nem na radiografia simples (fig. 1C).
A tuberosidade do calcâneo é totalmente cartilaginosa, sendo coberta por tecido fibroso correspondente ao sistema aquileu-calcâneo-plantar (SACP), sem núcleo de ossificação secundário (fig. 1C).
Luz polarizada
Observa-se tecido condral permeado por faixa correspondente a colágeno no mesmo sentido da tração súpero-inferior do SACP, significando sistema trabecular fibroso prévio à ossificação (fig. 1D).
2) Faixa 2 (seis a 10 anos de idade)
Radiologia
- Calcâneo maior em relação à faixa anterior, já sendo observada a presença de núcleo de ossificação secundário em posição inferior, separado do corpo do calcâneo por tecido condral radiotransparente, correspondendo à fise, ainda bastante espessa nesta faixa etária (fig. 2A).
Macroscopia
- Aspecto da trabeculação central do calcâneo é semelhante ao da faixa etária anterior, mostrando volume maior.
- A faixa condral diminuiu no diâmetro ântero-posterior (largura no corte sagital) e aumentou no diâmetro súpero-in-ferior (altura no corte sagital).
- Observou-se a presença de pequenos núcleos ósseos na porção póstero-inferior dessa faixa condral abaixo do "equador" e próxima à inserção da fáscia plantar.
- Uma faixa fibrosa cobre posteriormente o segmento condral, como já descrito na faixa etária anterior, correspondendo ao SACP (fig. 2B).
Microscopia
- A tuberosidade do calcâneo mostra faixa condral correspondente à parte inferior do núcleo secundário, onde se observam trabéculas do corpo do calcâneo e parte inferior do núcleo secundário de ossificação em meio de tecido condral e coberto, posteriormente, pelo sistema aquileu-calcâneo-plantar (fig. 2C).
3) Faixa 3 (10 a 16 anos de idade)
Radiologia
- Calcâneo praticamente ossificado, com núcleo secundário bastante volumoso e de densidade maior que a do corpo do calcâneo, separado daquele por uma faixa condral radiotransparente correspondente à fise. O núcleo é mais espesso na parte inferior do que na superior e a fise tem menor espessura do que na faixa etária mencionada anteriormente (fig. 3A).
Macroscopia
- Observa-se o corpo do calcâneo com trabeculação de maior volume e presença de núcleo secundário com trabeculação espessa e de orientação perpendicular às trabéculas do calcâneo, estando separada do núcleo primário por uma faixa condral estreita, correspondente à fise.
- A faixa fibrosa aderida ao núcleo secundário de ossificação do calcâneo corresponde ao sistema aquileu-calcâneo-plantar (fig. 3B).
Microscopia
- Nesta faixa, a parte inferior apresenta trabeculação óssea correspondente ao corpo do calcâneo, com predominância de trabéculas horizontais.
- Na faixa condral posterior à fise observa-se trabeculação óssea correspondente ao núcleo secundário ossificado. Na face póstero-inferior, é observada inserção da faixa fibrosa, correspondendo ao sistema aquileu-calcâneo-plantar.
- Na parte média da fise podemos observar a diferença dos padrões trabeculares: no corpo do calcâneo, sendo perpendicular à fise; e no núcleo secundário, paralelo à fise (fig. 3C).
- Na faixa condral correspondente à fise, é possível observar a faixa de condrócitos em repouso e, mais inferiormente, condrócitos hipertrofiados, com menos matriz, organizados em forma de sáculos sem colunação evidente.
E mais inferiormente, observa-se a camada de ossificação correspondente à formação de trabéculas do corpo do calcâneo (fig. 3D).
DISCUSSÃO
O desconhecimento relativo ao desenvolvimento da tuberosidade do calcâneo, incluindo a inserção do sistema aquileu-calcâneo-plantar e a ossificação do núcleo secundário, foi a motivação para este estudo. Acredita-se que o mesmo deva facilitar o entendimento da patologia relativa a essa região ao longo do desenvolvimento humano, desde a fase embriológica até a fase degenerativa.
A lista de afecções relativas à tuberosidade calcaneana é enorme, cabendo ressaltar as mais relevantes pelas evidências clínicas que demonstram: as deformidades congênitas, principalmente o pé torto eqüino-varo, a osteocondrose de Sever, a doença de Haglund, as tenossinovites do Aquiles, a fasciite plantar, os esporões superior e inferior, etc.
O desenvolvimento embriológico dos membros inferiores ocorre no sentido craniocaudal(10) e, assim, o pé é o último segmento a desenvolver no membro inferior. O calcâneo surge na oitava semana do desenvolvimento e o núcleo de ossificação primário ocorre no terceiro mês. Ao nascimento é possível observar o núcleo primário de ossificação do calcâneo envolto por modelo condral, que será ossificado durante o desenvolvimento. Na região posterior do calcâneo, temos a tuberosidade totalmente cartilaginosa, sendo sede de inserção do sistema aquileu-calcâneo-plantar. Esse sistema é importante na locomoção de seres humanos, já que permite andar, pular, correr e saltar com desenvoltura, porque confere maior potência ao tríceps sural pela inserção firme no calcâneo. Ao contrário, em terápsidos, essa inserção ocorre num osso sesamóide(11).
O aspecto microscópico do calcâneo ao nascimento cor-responde ao aspecto radiográfico, isto é, o sistema aquileu-calcâneo-plantar está inserido na tuberosidade calcaneana, que é radiotransparente, por ser tecido condral.
Na faixa etária de zero a seis anos, o calcâneo aumenta de volume, mas ainda não é possível observar núcleo de ossificação, nem na macroscopia, nem na radiografia simples da tuberosidade calcaneana.
O surgimento do núcleo de ossificação secundário na prática clínica ocorre, em média, mais cedo no sexo feminino, a partir dos cinco anos de idade, e, no sexo masculino, a partir dos seis anos. Segundo Rosenbaum e Behmer(5), esse surgimento ocorre nas meninas aos seis anos e nos meninos aos sete anos de idade. Já Carvalho Filho e Volpon(6) observaram esse fato dos cinco aos 12 anos, enquanto Sarrafian(12), aos cinco anos e quatro meses no sexo feminino e aos sete anos e quatro meses no masculino.
Na microscopia da faixa a partir dos seis anos de idade, foi possível observar o início da ossificação do núcleo secundário e também identificar o modelo de ossificação do tipo endomembranoso, ou seja, por aposição. Esse modelo de ossificação seria semelhante ao que ocorre nas epífises que têm uma fise entre a epífise e a metáfise. No caso do calcâneo, temos uma fise separando o corpo da tuberosidade, isto é, separando o núcleo primário do secundário.
Ainda nessa faixa etária, poder-se-ia interrogar se a tuberosidade calcaneana seria uma apófise ou uma epífise. Ogden(13) advoga que esse núcleo secundário seria uma epífise e que no contato do calcâneo contra o solo durante a marcha esta epífise sofreria pressão, no que discordamos, pois consideramos que, pela posição posterior desse núcleo, não há como sofrer pressão; o que efetivamente ocorre é tração excêntrica pelo sistema aquileu-calcâneo-plantar.
Na faixa de seis a 10 anos, o núcleo secundário está presente, surgindo na posição mais inferior, que seria abaixo da linha do "equador", dividindo-se a tuberosidade em superior e inferior. Tanto o núcleo primário como o secundário surgem em posição inferior(1,2,3,4).
Na macroscopia, nessa mesma faixa etária, é possível observar que ao início podem coexistir em torno de três pequenos núcleos que crescem e coalescem, formando o núcleo secundário, já mencionado por vários autores(5,6). Esse aspecto de núcleos separados pode ser referido como fragmentação do núcleo citado, fazendo parte da osteocondrose do calcâneo. O aspecto de fragmentação visto nas radiografias corresponde aos núcleos antes de coalescerem, bi ou tripartidos.
O sistema aquileu-calcâneo-plantar (SACP) faz sua inserção nesse núcleo secundário em que 2/3 das fibras do tendão de Aquiles perpassam o núcleo, unindo-se a 2/3 da fáscia plantar, mantendo a continuidade do sistema através do núcleo secundário. Há uma faixa de continuidade fibrosa unindo o tendão de Aquiles à fáscia plantar, correspondendo a 1/3 da espessura desse sistema que recobre o núcleo na face posterior, observado em perfil. Nessa faixa etária, já pode ser observada a disposição das trabéculas ósseas que guardam um sentido de orientação semelhante ao das fibras do SACP, como se as trabéculas fossem a continuidade das fibras do referido sistema. Essas trabéculas ossificam-se pelo modelo endomembranoso e, com o crescimento deste núcleo, fica individualizada uma faixa condral entre o núcleo primário e o secundário do calcâneo, correspondendo à cartilagem de crescimento.
Do ponto de vista radiológico, o núcleo em desenvolvimento apresenta-se bastante denso e com fise radiotransparente, com espessura variável de acordo com a idade. Mesmo nas imagens radiográficas é possível observar que o sistema aquileu-calcâneo-plantar faz inserção apenas no núcleo secundário. A grande densidade observada no núcleo secundário nas imagens radiográficas está relacionada ao aspecto histológico em que as trabéculas são naturalmente muito espessas com espaços medulares muito estreitos. Esse aspecto radiográfico é citado como patológico, relacionado à necrose do núcleo nas osteocondroses do núcleo secundário do calcâneo.
Na faixa etária dos 10 aos 16 anos, macroscopicamente o núcleo mostra-se bem desenvolvido, com trabéculas espessas e alinhadas no mesmo sentido das fibras do sistema aquileu-calcâneo-plantar. A fise vai-se estreitando e passa a ser visível desde a parte superior até a inferior do calcâneo no perfil, tanto radiográfico, como no corte sagital da peça impressa na lâmina correspondente à faixa etária.
A idade em que ocorre a fusão do núcleo secundário ao calcâneo, para a maioria dos autores, está entre 12 e 16 (5,6,12). Assim, na faixa dos 14 aos 18 anos, a maioria dos indivíduos já exibe o fechamento da fise com a integração completa do núcleo secundário ao corpo do calcâneo. Em relação à fusão do núcleo secundário, Rosenbaum e Behmer(5) relatam ocorrer, em média, aos 13 anos de idade; Carvalho Filho e Volpon(6), entre 12 e 16 anos; e Sarrafian(12), aos 13 anos e oito meses, no sexo feminino e aos 15 anos e oito meses, no masculino, em média.
Do ponto de vista anátomo-radiológico, permanece a mesma orientação do padrão trabecular, observado nas faixas anteriores. No corpo do calcâneo as trabéculas são horizontais e na tuberosidade as trabéculas têm sentido mais vertical, isto é, perpendicular às trabéculas do corpo do calcâneo. O sentido de orientação das trabéculas do sítio de inserção do sistema aquileu-calcâneo-plantar corresponde ao eixo de tração exercido por esse sistema, como se o tendão de Aquiles se ossificasse unindo-se ao calcâneo e continuando-se com a fáscia plantar.
Radiograficamente, esse núcleo secundário pode estar localizado mais inferior ou mais superior e, além disso, a inclinação do calcâneo com o solo pode, nos pés cavos, determinar um apoio maior do núcleo com o solo e este contato seria menor nos pés planos, como referido por Abreu et al(7).
Nos casos em que há coincidências dos núcleos mais inferiores com os calcâneos mais verticais, nos pés cavos, isso poderia determinar o aparecimento da síndrome de Haglund com o relativo aumento do ângulo de Fowler e Philip(7). Nesta síndrome, ocorre um quadro clínico-radiológico que segue o processo inflamatório determinado pelo microtraumatismo do tendão com a tuberosidade superior do calcâneo. O excesso de tração nesse local de inserção poderá ocasionar o aparecimento de osteófitos característicos dessa região em indivíduos adultos, caracterizando os esporões tanto superiores, como inferiores, tão freqüentes na prática clínica.
CONCLUSÃO
O sistema aquileu-calcâneo-plantar está inserido inicialmente na zona condral do núcleo secundário do calcâneo e, a partir dos seis anos de idade, ocorre a ossificação do núcleo através do sistema trabecular que une o tendão de Aquiles à fáscia plantar.
O núcleo secundário desenvolve-se pelo modelo de ossificação endomembranoso, posiciona-se inicialmente mais inferior no calcâneo, suas trabéculas são mais espessas e dispostas no sentido de tração do SACP, conferindo aspecto radiológico de esclerose óssea, e funde-se ao calcâneo na adolescência na forma de uma apófise.
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