Lo scheletro
Consiste di un tessuto vivente dinamico
formato da una matrice extracellulare
mineralizzata in combinazione con la
formazione ed il riassorbimento delle
cellule dell’osso.
La matrice extracellulare può essere
rappresentata da due tipologie, quella
della cartilagine e quella dell’osso,che
differiscono nelle composizione chimica
e nelle caratteristiche fisico-chimiche in
relazione alle diverse funzioni dell’una
rispetto all’altra.
Tre citotipi sono coinvolti nella
formazione dell’osso: i condrociti,
produttori di cartilagine; gli osteoblasti,
produttori di osso; gli osteoclasti,
riassorbitori di osso.
Il sistema locomotore, scheletro, giunture e muscolo
scheletrico hanno origine dal mesoderma, pertanto, seguono
le linee differenziative di tipo mesenchimale (mesenchimal
stem cells, msc).
Cellule
mesenchimali
Tessuto
epiteliale e
ghiandolare
Linee differenziative
della cellula
mesenchimale
a – cellula
mesenchimale
b – fibroblasti
c – condrociti
d – osteociti
e – adipociti
f – granulociti
g – endoteliociti
h – cellula staminale
emopoietica
- mioblasti
Le cellule mesenchimali (msc) esprimono, nel corso
del differenziamento, linee cellulari che appaiono
fenotipicamente diverse e compongono i tessuti di
origine dal mesenchima.
Nel corso del differenziamento dello scheletro, genericamente, vengono espresse due
formazioni mesenchimali, assai diverse fenotipicamente tra loro: il tessuto connettivo
fibroso ed il tessuto cartilagineo
Il differenziamento dello scheletro ha partenza da questi tessuti in precisi distretti
dell’organismo.
Il risultato è in
ogni caso
l’osso, tessuto
in cui la
componente
organica viene
cementata da
cristalli di
idrossiapatite
che
rappresenta
una vera e
propria riserva
(banca) del
Ca++
dell’organismo.
Recenti ricerche (1996-1999) hanno dimostrato che alcuni fattori di
crescita sono impegnati nella formazione dell’osso : IGF (insulin growth
factor o fattore di crescita insulinico), TGFß (transforming growth factor
beta o fattore di crescita induttore del differenziamento), BMP (bone
morphogenetic protein o fattore di crescita proteine morfogenetiche
dell’osso), FGF (fibroblast growth factor o fattore di crescita fibroblastico).
Ciascuna delle famiglie dei fattori di crescita consiste di multipli geni.
IGF, TGFß , BMP e FGF sono prodotti anche dagli osteoblasti e dalle altre
cellule osteogenetiche.
Vari ormoni, fattori di crescita e stress meccanici influenzano la produzione
nelle cellule osteogenetiche di IGF, TGFß , BMP e FGF, che agiscono nella
regolazione locale della formazione di osso.
Più recentemente è stato dimostrato che l’uso di IGF, TGFß , BMP e FGF
riduce i tempi di riparazione da fratture e induce la formazione di osso
neoformato negli impianti.
N. B. growth factor (GF) = fattori di crescita, proteine induttrici della
proliferazione e del differenziamento cellulare
BMP, le proteine morfogenetiche dell’osso, sono citochine
multifunzionali membri della superfamiglia delle TGF-ß, fattore di
crescita induttore del differenziamento. Sono le sole molecole segnale
che possono indurre neoformazione di osso in sede tipica od
eterotipica (2000-2003).
Le BMP sono anche distribuite in larga misura in altri distretti
dell’organismo, nervi, canale alimentare, rene, cuore e polmone e
sembrano avere un ruolo centrale nella organogenesi di vertebrati.
L’idoneo stimolo è proliferativo e non propriamente differenziativo o
meglio la risposta allo stimolo dipende a) dai potenziali fenotipi della
cellula stimolata; b) dalla concentrazione del fattore di crescita; c)
dalla concentrazione dei recettori cellulari
Lo scheletro
A simmetria bilaterale,
consiste di una porzione
assile e di una appendicolare.
Lo scheletro assile
comprende ossa piatte e
corte.
Lo scheletro appendicolare
comprende ossa lunghe,
piatte e corte.
Lo scheletro
cranio
busto
arto superiore
arto inferiore
Il sistema scheletrico rappresenta il
sostegno dell’intero corpo, i segmenti
scheletrici che lo compongono
costituiscono l’impalcatura che
sostiene i tessuti molli e gli organi, ne
determina i cambiamenti di posizione
in toto o in parte mantenendone i
rapporti ed impedendo deformazioni o
compressioni incompatibili con la vita.
Costituisce un modello di studio chiaro,
preciso, semplice e facilmente
comprensibile. Rappresenta per l’alta
ripetitività nella forma e nella
posizione dei segmenti scheletrici e per
la reperibilità dei suoi componenti un
valido modello di studio attuale e
completo (Evidence Based Medicine).
SISTEMA SCHELETRICO
(circa 204 segmenti)
Scheletro assile (86-88)
- cranio (29)
- colonna vertebrale (32-34)
- coste (24)
- sterno (1)
Scheletro appendicolare (126)
- arti superiori (64)
- arti inferiori (62)
FUNZIONI DELLO SCHELETRO
1) Supporto
2) Protezione
3) Movimento
4) Deposito di minerali e lipidi
5) Produzione di cellule del sangue
Architettura del tessuto osseo
1. Compatto:
- denso e solido
- unità funzionale = osteone canale centrale (Havers)
canale perforante (Volkmann)
lamelle concentriche
- tra gli osteoni: lamelle interstiziali
- sui margini interni ed esterni: lamelle circonferenziali
- ricopre la superficie esterna dell’osso, dove a sua volta è
rivestito dal periostio o dalla cartilagine articolare
- resiste a sollecitazioni unidirezionali (asse di orientamento
degli osteoni)
Architettura del tessuto osseo
2. Spugnoso:
- rete di trabecole formata da lamelle ossee
- generalmente non ci sono osteoni
- la diffusione dei nutrienti avviene tramite canalicoli
- alleggeriscono il peso complessivo dell’osso
- ricopre la superficie interna delle ossa e, ove
presente, circonda il midollo osseo
- è rivestito dall’endostio
- resiste a sollecitazioni multidirezionali
Nel segmento scheletrico,
dall’esterno all’interno,
distinguiamo:
1 – il periostio
2 – lo strato circonferenziale
esterno
3 – lo strato di osso compatto
(nelle diafisi)
4 – lo strato circonferenziale
interno
5 – l’endostio
Osso lungo
Osso piatto
Osso corto
Classificazione dei segmenti scheletrici
Ossa lunghe
Ossa corte
Ossa piatte
Ossa irregolari
Ossa pneumatiche
Ossa wormiane o suturali
Ossa sesamoidi
Classificazione dei segmenti scheletrici secondo le
caratteristiche organolettiche
Ossa lunghe: l’asse lungo prevale sugli altri;
Ossa corte: gli assi lunghezza, larghezza e spessore
si equivalgono;
Ossa piatte: gli assi di
prevalgono sullo spessore;
lunghezza
e
larghezza
Ossa irregolari: hanno caratteri misti corti e piatti.
Ossa pneumatiche: contengono cavità piene di aria;
Ossa wormiane o suturali: si trovano nello scheletro
del cranio;
Ossa sesamoidi: si trovano nei tendini;
Osso lungo
Le ossa lunghe
Epifisi prossimale
Diafisi
Epifisi distale
Le ossa lunghe
Sezione della diafisi
Epifisi
Osso lungo
Diafisi
Osso piatto
Le ossa corte
Osso corto
e irregolari
Ossa pneumatiche
Vascolarizzazione
di un segmento
scheletrico
Diafisi
Epifisi
Modello vascolare dell’osso
Corticale Corticale –
sottoperi zona di
ostio
inserzioni
Cavità
midollare
Art.
midollare
asc.
1. Arteria nutritizia
Art.
midollare
disc.
2. Arteriole periostali
anastomosi
3. Arteriole metafisarie
