L’APPARATO DI SOSTEGNO
Il movimento
L’apparato scheletrico
Nell’uomo il movimento si realizza grazie a:
•Lo scheletro o apparato scheletrico
•L’apparato muscolare
Lo scheletro fornisce i punti di attacco ai muscoli e il sistema muscolare fa da motore,
garantendo il movimento.
Lo scheletro, oltre a collaborare al movimento con il sistema muscolare, svolge anche
la funzione di sostegno al nostro corpo e fornisce protezione ad alcuni organi.
L’apparato scheletrico
Lo scheletro può essere considerato come un sistema di organi, le ossa, che con cartilagine e
legamenti collaborano per realizzare le funzioni di movimento, sostegno e protezione
Infatti lo scheletro, la struttura di sostegno di tutti i vertebrati, è formato da due tipi di tessuto:
IL TESSUTO OSSEO
IL TESSUTO CARTILAGINEO
TESSUTO OSSEO
TESSUTO CARTILAGINEO
L’apparato scheletrico
TESSUTO OSSEO
Particolare tessuto connettivo formato da cellule vive (osteociti)
Gli osteociti sono immersi in una matrice minerale (sostanza ricca di sali minerali)
Distinguiamo due tipi di tessuto osseo:
• TESSUTO OSSEO COMPATTO
• TESSUTO OSSEO SPUGNOSO
TESSUTO OSSEO COMPATTO
La matrice è organizzata a
formare sottili lamelle
chiamate trabecole ossee,
sono disposte in modo
concentrico intorno ad un
sottile canale longitudinale:
il canale di Havers.
Questo canale è percorso
dai vasi sanguigni destinati a
nutrire l’osso.
Ogni sistema di lamelle
prende il nome di OSTEONE
TESSUTO OSSEO SPUGNOSO
E’ formato da trabecole ossee, ma queste sono intrecciate
in modo da lasciare piccole cavità tra loro comunicanti, che
lo fanno assomigliare ad una spugna.
Le cavità sono piene di midollo osseo, in cui avviene la
produzione delle cellule del sangue
Le Ossa
Le ossa contengono una ridotta quantità d’acqua mentre
la sua componente maggiore è in sali minerali,
FOSFATO DI CALCIO e CARBONATO DI CALCIO
I Sali minerali conferiscono alle ossa caratteristiche di
durezza e resistenza
Le ossa sono formate da cellule, gli osteociti,
distanti tra loro e immersi in una sostanza dura,
ricca di sali minerali e da una sostanza organica
(osseina) da loro stessi prodotta. Gli osteociti sono
raggiunti dal sangue.
Il tessuto cartilagineo
È formato da cellule vive di forma tondeggiante i CONDROCITI
I condrociti sono immersi in una matrice densa e ricca di fibre formate da una proteina chiamata collagene
Il tessuto cartilagineo è un tessuto morbido ed elastico perché non contiene sali minerali ma, è composta
dal 60% di acqua
Il tessuto osseo
La formazione dell’osso:
L’ ossificazione è il processo con il quale si forma l’osso dal momento della nascita all’età adulta
Il processo si articola in quattro fasi:
• formazione iniziale nell’embrione e nel feto;
• crescita;
• ricostruzione;
• riparazioni e fratture.
Durante l’infanzia e l’adolescenza le ossa lunghe crescono in
• lunghezza: i condrociti si dividono sul lato epifisario e vengono sostituiti da osso sul lato diafisario;
• spessore: le cellule del pericondrio si differenziano in osteoblasti, quindi in osteociti e si formano
nuovi osteoni.
Il tessuto osseo: da neonati ad adulti
L’ossificazione è il processo di trasformazione del tessuto cartilagineo in tessuto osseo
Il tessuto osseo è costituito da cellule chiamate osteoformatrici o osteoblasti
Gli osteoblasti prelevano i sali minerali dal sangue che elaborano e depongono intorno rimanendo
intrappolate e diventando osteociti
L’ossificazione si conclude a 25 anni, ma alcune parti dello scheletro rimangono cartilaginee: per esempio
i padiglioni delle orecchie, la punta del naso, le estremità delle costole, i dischi intervertebrali
Il tessuto osseo: da neonati ad adulti
Il rimodellamento osseo è la sostituzione di tessuto osseo vecchio con tessuto nuovo.
I fattori che influenzano l’accrescimento osseo sono:
•
apporto di minerali con l’alimentazione;
•
apporto di vitamine A, C e D;
•
stimolo ormonale;
•
esercizi fisici di carico.
OSSIFICAZIONE
OSSIFICAZIONE
OSSIFICAZIONE
LA FORMA DELLE OSSA
La forma delle ossa può essere di tre tipi principali:
- Ossa lunghe: quando sono sviluppate nel senso della lunghezza (costole e femore)
sono lunghe e sottili con un’asta e due estremità.
-Ossa corte: quando sono sviluppate
quasi ugualmente nelle tre
dimensioni (le vertebre)
sono sottili e forniscono protezione.
- Ossa piatte: quando sono
estese in superficie
(ossa del cranio e del bacino)
LE OSSA LUNGHE
Le ossa lunghe come quelle degli arti, hanno una struttura definita in:
LE OSSA LUNGHE
L’EPIFISI contiene tessuto osseo spugnoso
La superficie libera dell’EPIFISI,
è rivestita da cartilagine liscia e morbida cartilagine articolare
Tra la diafisi e l’epifisi,
si trova una sottile lamina di cartilagine cartilagine di accrescimento,
che provvede all’accrescimento
in lunghezza dell’osso
La DIAFISI dell’osso è formato da tessuto compatto,
rivestito esternamente da una membrana il periosto
Nello strato più profondo del PERIOSTO
sono contenuti gli osteoblasti provvedono all’accrescimento
in spessore dell’osso,
aggiungendo nuove lamelle
ossee al sottostante osso
compatto
LE OSSA LUNGHE
All’interno dell’osso c’è il canale midollare,
riempito di midollo osseo.
Nel canale midollare agiscono cellule
distruttrici, gli osteoclasti
che demoliscono una piccola parte di
tessuto osseo in modo da garantire anche
una certa leggerezza dell’osso.
IL MIDOLLO OSSEO
IL MIDOLLO OSSEO produce cellule del
sangue attraverso il processo di emopoiesi.
Durante i primi anni di vita questo processo viene
svolto dal midollo osseo rosso presente in tutte
le ossa ed in particolare nel canale midollare
delle ossa lunghe.
Nell’adulto questo midollo perde
progressivamente le sue capacità di produrre
cellule del sangue e viene sostituito dal midollo
osseo giallo ricco di grasso.
Nell’adulto la produzione di cellule del sangue si
svolge solo nel midollo osseo rosso presente nelle
ossa corte (vertebre), nelle ossa piatte (cranio,
sterno, bacino ecc..) e nell’epifisi delle ossa
lunghe.
LE OSSA PIATTE
Sono molto sottili ed estese, costituite da due strati di
tessuto compatto separati da uno strato di tessuto
spugnoso.
Sono ossa piatte quelle della scatola cranica e lo sterno.
cranio
Ossa del bacino
LE OSSA CORTE
Sono ossa in cui le tre dimensioni sono quasi equivalenti.
Sono costituite da tessuto spugnoso completamente
avvolto da una lamina di tessuto compatto: le vertebre.
Vertebra
LE ARTICOLAZIONI o GIUNTURE
Il collegamento tra le ossa si realizza
tramite le articolazioni, sistemi di
giunzione differenti a seconda della
funzione che assolvono.
L’ articolazione è il punto di contatto
che si trova tra osso e osso, tra
cartilagine e ossa e tra denti e ossa.
LE ARTICOLAZIONI o GIUNTURE
Dal punto di vista strutturale e a seconda dell’ampiezza del movimento che compiono, le articolazioni sono
classificate in:
• Articolazioni immobili o fibrose: le ossa sono unite da tessuto connettivo;
• Articolazioni semimobili o cartilaginee: le ossa sono unite da cartilagine;
• Articolazioni mobili o sinoviali: le ossa sono unite dal tessuto connettivo denso irregolare.
LE ARTICOLAZIONI IMMOBILI o FIBROSE
Le articolazioni immobili non permettono alcun movimento
Perché le ossa sono saldate tra di loro come per esempio
le suture tra le ossa che formano la scatola cranica.
La scatola cranica protegge il cervello.
LE ARTICOLAZIONI SEMIMOBILI o CARTILAGINEE
Le articolazioni semimobili o cartilaginee consentono movimenti
limitati, perché le ossa sono collegate tra di loro da cartilagine
rinforzata da tessuto fibroso che rende possibili movimenti parziali.
Sono articolazioni semimobili i dischi intervertebrali.
LE ARTICOLAZIONI MOBILI o SINOVIALI
Nella maggior parte dei casi il movimento deve essere molto ampio, come negli arti, le estremità delle
ossa hanno forme tali da scorrere una nell’altra e sono tenute insieme da legamenti.
Queste articolazioni sono dette mobili.
Articolazione
sferica
Articolazione
a cerniera
Articolazione
a perno
LO SCHELETRO
Da adulti le ossa dell’apparato scheletrico sono 206.
In un essere adulto medio, lo scheletro rappresenta circa il 20% del peso corporeo.
Si possono distinguere le ossa del capo, quelle del tronco e quelle degli arti.
LO SCHELETRO
LO SCHELETRO
OSSA DEL TRONCO
LO SCHELETRO
GLI ARTI INFERIORI E SUPERIORI
Le funzioni delle ossa e dello scheletro
Il tessuto osseo e l’apparato scheletrico svolgono le seguenti funzioni:
• sostegno;
• protezione;
• contributo al movimento;
• omeostasi minerale;
• produzione delle cellule sanguigne;
• riserva di trigliceridi.
IL SISTEMA MUSCOLARE
IL SISTEMA MUSCOLARE
Il sistema muscolare è costituito dai muscoli, che generano movimenti grazie alla loro capacità di contrarsi,
accorciandosi e ingrossandosi.
striato o
• Ci sono tre tipi di tessuto muscolare
• cardiaco: si trova unicamente nel cuore;
• striato o scheletrico: è attaccato alle ossa e muove parti dello scheletro;
• liscio: si trova nelle pareti dei vasi sanguigni e in quella degli organi cavi.
FUNZIONI DEL TESSUTO MUSCOLARE
• Le funzioni del tessuto muscolare sono:
• produzione dei movimenti del corpo;
• stabilizzazione delle posizioni del corpo;
• regolazione del volume degli organi;
• movimento di sostanze all’interno del corpo;
• produzione di calore.
IL TESSUTO MUSCOLARE STRIATO
È formato da fibre muscolari striate, sono così chiamate perché le miofibrille appaiono
con striature chiare e scure alternate.
La muscolatura striata non è una singola cellula ma,
Un insieme di cellule fuse insieme che formano una lunga fibra in cui sono presenti più
nuclei.
I muscoli striati sono volontari,
cioè si contraggono quando l’individuo lo decide
La maggio parte dei muscoli striati sono inseriti sulle ossa
Per questo sono detti muscoli scheletrici
IL TESSUTO MUSCOLARE STRIATO
Il tessuto muscolare scheletrico
•Ogni muscolo scheletrico è un organo distinto composto da numerose cellule, di forma allungata,
dette fibre muscolari.
•Ognuno è dotato di un rivestimento costituito da più strati di tessuto connettivo. Sono irrorati da
vasi sanguigni e provvisti di innervazioni.
•Ogni
fibra
è
ricoperta
da
una
membrana plasmatica detta sarcolemma
che contiene il sarcoplasma, ricchissimo
di
mitocondri,
sarcoplasmatico.
e
il
reticolo
Il tessuto muscolare scheletrico
•Per tutta la lunghezza della fibra si estendono le miofibrille. Esse contengono filamenti spessi e sottili.
•I filamenti si sovrappongono secondo schemi specifici formando strutture dette sarcomeri.
Il tessuto muscolare scheletrico
•I filamenti spessi sono composti da miosina, una proteina formata da una testa globulare e una coda fibrosa.
•I filamenti sottili sono composti da tre proteine: actina, tropomiosina e troponina.
La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico
•Durante la contrazione muscolare le teste miosiniche dei filamenti spessi esercitano una trazione sui
filamenti sottili, facendoli scorrere verso il centro del sarcomero, che quindi si accorcia.
La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico
Prima di contrarsi, la fibra muscolare scheletrica deve essere stimolata da un impulso, detto potenziale di
azione muscolare, emesso dal relativo neurone motorio insieme al quale costituisce una unità motoria.
La sinapsi che si forma tra i terminali assonici di un motoneurone e una placca motrice prende il nome di
giunzione neuromuscolare.
La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico
Quando un muscolo del nostro corpo si contrae(es. quando solleviamo un oggetto) compie uno sforzo e
quindi richiede un apporto di energia.
Questa energia deriva dal glucosio che l’organismo ricava dagli alimenti e che il sangue porta a tutte le
cellule.
Il sangue trasporta anche l’ossigeno inserito nel nostro organismo con la respirazione e lo trasporta a
tutte le cellule.
Glucosio e ossigeno raggiungono anche le cellule muscolari e reagiscono tra di loro.
Il muscolo si contrae grazie all’ATP
Adenosin - Tri - (P)Fosfato
LA RESPIRAZIONE CELLULARE: PRODUZIONE DI ATP
Quando il glucosio reagisce con l’ossigeno viene liberata energia,
Questa energia è accumulata nelle molecole di una sostanza chiamata ATP.
La «combustione» del glucosio si svolge nei mitocondri organuli cellulari
E prende il nome di RESPIRAZIONE CELLULARE
C6H12O6 + 6O2 = 6H2O + 6CO2 +
ATP
Questa reazione può fornire energia sufficiente per circa 30-40 secondi di attività muscolare.
Quando l’ossigeno è insufficiente nella reazione, perché lo sforzo muscolare è troppo intenso, la
trasformazione del glucosio per produrre energia avviene attraverso un processo diverso dalla respirazione
la fermentazione.
durante questo processo viene prodotto acido lattico che provoca il senso di fatica muscolare e dolore
La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico
Quando i siti di legame miosinico sono scoperti inizia il ciclo di contrazione:
1. scissione dell’ATP;
2. formazione dei ponti trasversali;
3.
Lo sviluppo della forza, con liberazione di ADP;
4.
legame all’ATP e distacco.
La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico
Dopo la contrazione la fibra si rilassa per effetto delle degradazione dell’acetilcolina a opera
dell’enzima acetilcolinesterasi; per effetto della diminuzione degli ioni calcio nel sarcoplasma.
I siti di legame sulla miosina vengono coperti e i filamenti di actina scorrono all’indietro in
posizione di rilassamento.
L’ATP presente nelle fibre è sufficiente soltanto a rifornire energia per i primi secondi di attività
muscolare.
In seguito deve essere sintetizzato dell’altro da tre fonti: creatinfosfato; respirazione cellulare
anaerobica; respirazione cellulare aerobica.
Il ruolo dei muscoli scheletrici nel movimento
Il muscolo scheletrico è un organo composto da vari tipi
diversi di tessuto, che comprendono il tessuto muscolare
scheletrico, il tessuto vascolare, il tessuto nervoso e vari
tipi di tessuto connettivo.
L’attacco del muscolo all’osso fisso è detto origine.
L’altra estremità è ancorata in un punto detto
inserzione. La porzione carnosa è definita ventre.
L’azione dei muscoli scheletrici
Rispetto all’azione che svolgono i muscoli scheletrici assumono diverse denominazioni:
Muscoli flessori avvicinano tra loro le due ossa es. bicipite femorale, contraendosi avvicina la gamba alla coscia
Muscoli estensori allontanano tra loro le due ossa es. il quadricipite femorale raddrizza la gamba
Muscoli adduttori avvicinano un arto alla linea mediana del corpo es. l’adduttore della coscia fa avvicinare il femore
Muscoli abduttori allontanano un arto dalla linea mediana es. il gluteo medio della natica fa allontanare il femore
Muscoli antagonisti due muscoli che permettono movimenti opposti es. il bicipite e il tricipite del braccio
Un esempio di gruppo muscolare: i muscoli dell’espressione facciale
I nomi dei muscoli scheletrici si basano su alcuni parametri:
• l’orientamento;
• le dimensioni;
• la forma;
• il tipo d’azione;
• il numero di origini.
IL TESSUTO MUSCOLARE LISCIO
Il tessuto muscolare liscio è formato da fibre
muscolari lisce:
sono cellule con forma allungata e sono affusolate
alle estremità;
ogni cellula contiene un nucleo centrale;
sono definite lisce perché quando sono osservate
al microscopio ottico mostrano una struttura
quasi uniforme.
La cellula è attraversata nel senso della lunghezza
da numerosi sottili filamenti: le miofibrille
I muscoli lisci sono involontari, cioè si contraggono
senza essere sottoposti al controllo della volontà
IL TESSUTO MUSCOLARE LISCIO
•Il tessuto muscolare liscio si trova in molti organi interni e
riveste i vasi sanguigni.
•Il muscolo liscio è un muscolo involontario.
•I filamenti di actina sono ancorati a strutture detti corpi densi.
IL TESSUTO MUSCOLARE LISCIO
Il muscolo viscerale o unitario si trova negli strati che si
sovrappongono a formare le pareti di piccole arterie, vene e
organi cavi come lo stomaco, l’intestino, l’utero e la vescica.
Le fibre della muscolatura viscerale sono strettamente legate
e formano un reticolo continuo.
La presenza di ioni calcio nel citosol fornisce il tono del muscolo liscio,
uno stato di contrazione prolungata e continua.
IL TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO
Il cuore è formato da un particolare tessuto muscolare striato e le sue contrazioni non sono controllate
dalla volontà
il cuore ha la capacità di contrarsi e rilasciarsi ritmicamente ( pulsazioni cardiache) per tutta la vita
dell’individuo
FRATTURA
TRAUMA CRANICO
TRAUMI FISICI
DISTORSIONI A CARICO DEI LEGAMENTI
LUSSAZIONI SPOSTAMENTI DELLE OSSA DI
UN’ARTICOLAZIONE
STRAPPI AI MUSCOLI O AI TENDINI
OSTEITI INFIAMMAZIONE DEL TESSUTO OSSEO
PROCESSI
INFIAMMATORI
ARTRITI INFIAMMAZIONI DELLE ARTICOLAZIONI
ARTROSI DEGENERAZIONE DELLE ARTICOLAZIONI
PARAFORMISMI
