Osso

Introduzione(edit | edit source)

L’osso ha una serie di funzioni di supporto, di locomozione e di regolazione.⁽¹⁾ L’osso è un tessuto connettivo metabolicamente attivo che si rimodella e ripara costantemente. È in grado di ripristinare la sua piena funzionalità dopo una lesione.⁽²⁾⁽³⁾ Per sostenere le sue varie funzioni, l’osso deve essere rigido, ma anche flessibile ed elastico.⁽⁴⁾

Il seguente video opzionale fornisce una panoramica generale dell’anatomia del sistema scheletrico:

⁽⁵⁾

Funzioni dell’osso(modifica | modifica fonte)

L’osso è un tessuto altamente adattivo che svolge una serie di funzioni, tra cui:⁽⁶⁾⁽⁷⁾

• protezione degli organi vitali
• sostegno e struttura: l’osso funge da “impalcatura fisica”⁽²⁾
• movimento e locomozione: fornisce siti di inserzione per muscoli, tendini e legamenti
• conduzione del suono
• ematopoiesi (formazione delle cellule del sangue)
• immagazzinamento e rilascio di minerali (ad esempio, calcio, fosforo)
• deposito di grasso nel midollo osseo giallo
• equilibrio acido-base (pH): le ossa possono rilasciare sali alcalini per mantenere un livello di pH ottimale
• immagazzina e rilascia periodicamente fattori di crescita (ad esempio il fattore di crescita insulino-simile)
• disintossicazione: gli osteociti possono sequestrare sostanze nocive, come molecole tossiche e metalli pesanti

Struttura ossea(modifica | fonte di modifica)

Due tipi di tessuto osseo aiutano a sostenere queste funzioni:

• osso corticale (compatto):⁽⁶⁾
  • costituisce circa l’80% dell’osso umano totale
  • più forte e più denso dell’osso cancelloso
  • può resistere a forze di flessione, torsione e compressione
  • forma un involucro esterno attorno all’osso cancelloso e si trova nella diafisi delle ossa lunghe (ad esempio, femore, tibia)
• osso cancelloso (trabecolare o spugnoso):⁽⁶⁾
  • costituisce circa il 20% dell’osso umano totale
  • ha un rapporto superficie/volume maggiore rispetto all’osso corticale
  • è in grado di rispondere più rapidamente alle variazioni del carico, quindi è più dinamico dell’osso corticale
  • comune nelle aree sottoposte a carichi compressivi (ad esempio vertebre, pelvi e metafisi/epifisi delle ossa lunghe)

Tutte le ossa hanno un interno cancelloso e un esterno corticale, ma la proporzione e la distribuzione variano a seconda della posizione e della funzione dell’osso.^(4)(8)(9)

Tipi di ossa(modifica | modifica sorgente)

Ci sono cinque tipi di ossa nel corpo umano:⁽⁶⁾

• ossa lunghe: sono più lunghe che larghe. Presentano uno spesso strato corticale, soprattutto nella regione diafisaria.⁽⁹⁾ La maggior parte delle ossa degli arti sono ossa lunghe (ad esempio, femore e omero). Queste ossa si sviluppano tramite ossificazione endocondrale.⁽⁷⁾ Sostengono il peso e consentono il movimento
• ossa corte: hanno circa la stessa lunghezza, larghezza e spessore. Anche le ossa corte si sviluppano tramite ossificazione endocondrale. Hanno un sottile strato di osso corticale intorno all’osso cancelloso (ad esempio, le ossa del carpo)⁽⁷⁾
• ossa piatte: sono sottili, piatte e spesso curve. Si sviluppano tramite ossificazione intramembranosa.⁽⁷⁾ Sono costituite da due strati esterni di osso corticale e da uno strato interno di osso cancelloso (ad esempio, la maggior parte delle ossa del cranio, dello sterno e delle costole). Le ossa piatte hanno spesso un ruolo protettivo
• ossa sesamoidi: incorporate nei tendini (ad esempio, la rotula). Proteggono i tendini dall’usura e dallo stress
• ossa irregolari: ossa che non rientrano nelle prime quattro categorie. Hanno un sottile strato di osso corticale, che circonda l’interno cancelloso (ad esempio le ossa della colonna vertebrale e del bacino)

Anatomia generale delle ossa lunghe(modifica | fonte edit)

Le ossa lunghe hanno tre zone anatomiche:⁽⁷⁾

• diafisi: la diafisi tubolare dell’osso lungo. Ha una regione cava, chiamata cavità midollare, che è riempita di midollo giallo. Le “pareti” della diafisi sono costituite da osso corticale denso⁽¹⁰⁾
• metafisi: la zona tra la diafisi e l’epifisi. Questa zona contiene la placca epifisaria nei bambini. La placca epifisaria consente una crescita ossea lineare; le placche di crescita si fondono tipicamente alla fine della pubertà
• epifisi: si trova all’estremità delle ossa lunghe. È un sito di articolazione e la principale fonte di midollo rosso nelle ossa lunghe. L’epifisi e la metafisi si uniscono una volta che la placca di crescita epifisaria si fonde

Composizione ossea(modifica | fonte edit)

L’osso è composto da cellule ossee specializzate e da una matrice extracellulare (ECM). Gli osteoni sono l’unità funzionale del tessuto osseo. L’osso ospita anche il midollo osseo.

Matrice extracellulare(modifica | fonte edit)

La matrice extracellulare ha componenti sia inorganiche che organiche. Fornisce all’osso la sua integrità ed elasticità.⁽¹¹⁾ La matrice extracellulare costituisce circa il 90% del volume dell’osso.⁽³⁾

• matrice organica dell’osso (circa il 40% della ECM)⁽¹¹⁾): fornisce resistenza alle forze di trazione. Si tratta prevalentemente di collagene di tipo I, ma comprende anche proteine non collagene, glicoproteine, fattori di crescita e proteoglicani⁽³⁾
• matrice ossea inorganica (circa il 60% dell’ECM⁽¹¹⁾):⁽³⁾ fornisce forza, rigidità e resistenza alle forze di compressione. Immagazzina:
  • 40-60% del magnesio e del sodio dell’organismo
  • 99% del calcio dell’organismo
  • 85% del fosforo dell’organismo
    • il calcio e il fosfato sono immagazzinati nell’osso sotto forma di cristalli di idrossiapatite, che mineralizzano la matrice, conferendo all’osso la sua durezza/rigidità

La composizione della matrice extracellulare cambia a seconda del sesso biologico, dell’età e delle condizioni di salute di un individuo.⁽¹¹⁾

Cellule ossee(modifica | fonte edit)

Le cellule ossee costituiscono circa il 10% del volume totale dell’osso e mantengono la matrice extracellulare:⁽³⁾

• cellule osteoprogenitrici: cellule staminali che svolgono un ruolo importante nella riparazione e nella crescita ossea.⁽¹²⁾ Sono precursori di cellule ossee specializzate⁽¹²⁾ e sono coinvolte nella formazione dei compartimenti di rimodellamento osseo (BRC)⁽³⁾
• osteoblasti: sintetizzano e secernono osteoidi (si veda sotto) e regolano la mineralizzazione dell’osso. Sono anche coinvolti nella produzione di ormoni (ad esempio, le prostaglandine)
• osteociti: costituiscono il 90-95% di tutte le cellule ossee.⁽⁴⁾ Si formano dagli osteoblasti. Sono coinvolti nella meccanosensazione (cioè nel rilevamento del carico meccanico) e nel mantenimento e rinnovamento della matrice ossea
• osteoclasti: grandi cellule multinucleate che assorbono l’osso (cioè cellule che lo demoliscono). Le due citochine essenziali per la formazione degli osteoclasti sono il RANK-ligando (RANKL) e il CSF dei macrofagi

Osteoni(edit | edit source)

Gli osteoni (noti anche come sistemi Haversiani) sono l’unità funzionale delle ossa corticali. Esistono due tipi di osteoni:

• osteoni primari: situati accanto all’osso primario⁽¹³⁾
• osteoni secondari:⁽¹³⁾
  • si formano a partire da osteoni primari
  • solitamente cilindrici con strati concentrici (lamelle) di tessuto osseo che circondano un canale centrale (canale di Havers)
  • il canale centrale contiene vasi sanguigni e nervi⁽⁶⁾

Gli osteoni contribuiscono alla trasmissione del carico, al turnover osseo e al rimodellamento osseo.⁽¹³⁾ Questo sistema comprende anche i canalicoli e i canali di Volkmann, che “permettono la comunicazione tra osteociti e osteoni vicini, rispettivamente”.⁽⁶⁾

Il seguente video illustra la struttura degli osteoni:

⁽¹⁴⁾

Midollo osseo(modifica | fonte di modifica)

Il midollo osseo si trova nella parte cancellosa delle ossa. L’ematopoiesi, ovvero la produzione/il ricambio di globuli rossi, bianchi e piastrine, avviene nel midollo osseo.^(6)(15)

Per saperne di più sull’ematopoiesi, si prega di guardare il seguente video di 4 minuti:

⁽¹⁶⁾

Periostio ed endostio(modifica | modifica fonte)

Tutte le ossa, ad eccezione delle ossa sesamoidi, hanno un rivestimento esterno chiamato periostio. Il periostio ricopre l’intero osso, ad eccezione delle aree in cui si inseriscono legamenti e tendini e in cui è presente la cartilagine articolare. È collegato all’osso dalle fibre di Sharpey. Il periostio cambia con l’età. È più elastico nei bambini. Con l’età, l’innervazione e la vascolarizzazione del periostio aumentano e questo diventa più solido.⁽¹⁷⁾ Ha due strati:^(18)(17)

• strato fibroso esterno: solido e pieno di collagene
• strato cellulare interno: contiene cellule osteoprogenitrici e osteoblasti. Gli osteoblasti potrebbero essere assenti negli adulti, ma si formano se necessario (ad esempio per la guarigione di una frattura)

Il periostio è alimentato da quattro sistemi vascolari ed è essenziale per la formazione e il riassorbimento dell’osso. Può rispondere “agli insulti nell’osso corticale, come tumori, infezioni, traumi, farmaci e malattie artritiche”.⁽¹⁷⁾

L’endostio è una membrana che riveste la parete della cavità del midollo osseo. Riveste anche il canale centrale degli osteoni e le cavità interne dell’osso.⁽¹⁸⁾

Rimodellamento osseo(modifica | fonte edit)

Durante il rimodellamento osseo, l’osso vecchio o danneggiato viene rimosso e sostituito con osso nuovo.^{(19) (20)} La formazione di nuovo osso e il riassorbimento di quello vecchio devono essere attentamente bilanciati per garantire che la massa ossea rimanga invariata. Questo processo coinvolge tutti e quattro i tipi di cellule ossee e consiste in quattro fasi sovrapposte:⁽³⁾

1. Il rimodellamento osseo viene avviato o attivato in un’area specifica con il reclutamento dei precursori degli osteoclasti nei compartimenti di rimodellamento osseo (BRC)⁽³⁾
2. Gli osteoclasti riassorbono l’osso vecchio, mentre le cellule osteoprogenitrici vengono reclutate nei compartimenti di rimodellamento osseo
3. Differenziazione degli osteoblasti: gli osteoblasti producono osteoide per sostituire l’osso riassorbito
4. Si verifica la mineralizzazione osteoide, che completa il ciclo di rimodellamento osseo⁽³⁾

Si prega di guardare il seguente video per saperne di più sul rimodellamento osseo:

⁽²¹⁾

Significato clinico(modifica | fonte edit)

Numerose condizioni possono avere un impatto sul tessuto osseo, tra cui:⁽⁶⁾

• osteoporosi: bassa densità minerale ossea causata da un’alterazione della microstruttura dell’osso
• osteomalacia: indebolimento delle ossa (chiamato rachitismo nei bambini)
• frattura
• osteomielite: un’infezione acuta o cronica dell’osso
• acondroplasia: la causa più comune di bassa statura sproporzionata.⁽²²⁾ Gli individui affetti da acondroplasia presentano estremità corte a causa del ridotto sviluppo dell’osso endocondrale
• Malattia dell’osso di Paget: si verifica quando c’è uno squilibrio tra le azioni degli osteoblasti e degli osteoclasti. La malattia di Paget non colpisce l’intero corpo, ma piuttosto una o più ossa vicine
• osteosarcoma: associato a “una proliferazione maligna di osteoblasti”.⁽⁶⁾ Colpisce più spesso il femore distale e la tibia prossimale. I soggetti potrebbero accusare dolore osseo, gonfiore o fratture patologiche
• emangioma delle vertebre: la neoplasia spinale benigna più comune. Si verifica spesso nelle donne di età compresa tra i 40 e i 50 anni⁽⁸⁾
• necrosi avascolare: morte del tessuto causata dalla mancanza di apporto di sangue
• disturbi della placca epifisaria

Citazioni(edit | edit source)