Tessuto Osseo PDF

Il tessuto osseo è il principale costituente dello scheletro e ha molteplici funzioni essenziali. Esso fornisce supporto alle strutture molli, protegge organi vitali, come quelli nella scatola cranica e nella gabbia toracica, e contiene il midollo osseo, dove si formano le cellule sanguigne. Inoltre...

Il tessuto osseo è il principale costituente dello scheletro e ha molteplici funzioni essenziali. Esso fornisce supporto alle strutture molli, protegge organi vitali, come quelli nella scatola cranica e nella gabbia toracica, e contiene il midollo osseo, dove si formano le cellule sanguigne. Inoltre, l'osso funge da riserva di minerali, rilasciando calcio e fosfati per mantenere l'equilibrio negli ambienti corporei. Le ossa agiscono anche come leve, amplificando le forze muscolari per il movimento. Il tessuto osseo è un tipo di connettivo specializzato composto da matrice calcificata e tre distinti tipi cellulari: osteociti, osteoblasti e osteoclasti. Gli osteociti si trovano in lacune nella matrice, gli osteoblasti sono responsabili della sintesi della matrice ossea e gli osteoclasti, cellule multinucleate, partecipano al riassorbimento del tessuto osseo. La matrice è dotata di canalicoli che garantiscono scambi metabolici tra gli osteociti e i capillari sanguigni. Le ossa sono rivestite internamente ed esternamente da endostio e periostio, contenenti cellule osteogeniche. Lo studio dell’osso richiede tecniche speciali a causa della sua durezza. La decalcificazione mediante soluzioni chelanti è usata per analizzare la struttura e le cellule ossee. Gli osteoblasti, localizzati sulla superficie ossea, sintetizzano elementi organici come collagene, stimolati dal paratormone. Durante la sintesi, assumono forme cubiche, e alla fine del processo vengono depositati sali di calcio nella matrice neoformata, portando alla calcificazione, un processo ancora non completamente compreso. L'osteocalcina, un polipeptide vitamina K-dipendente, insieme a varie glicoproteine, lega gli ioni di calcio (Ca), aumentando la loro concentrazione locale. Gli osteoblasti rilasciano vescicole contenenti fosfatasi alcalina e altri enzimi che aumentano gli ioni di fosfato (PO). Queste vescicole, insieme all'elevata concentrazione di ioni, costituiscono i foci per la formazione dei cristalli di idrossiapatite, avviando il processo di calcificazione. Gli osteoblasti, circondati dalla matrice da loro secreta, si trasformano in osteociti, che occupano singole lacune e sviluppano prolungamenti citoplasmatici. Questi prolungamenti, tramite giunzioni gap, consentono il trasferimento di molecole, assicurando il nutrimento a più osteociti. Gli osteociti, appiattiti e con strutture cellulari ridotte, sono attivamente coinvolti nel mantenimento della matrice ossea e la loro morte porta al riassorbimento di questa matrice. Gli osteoclasti sono cellule multinucleate e di grandi dimensioni, derivate dalla fusione di cellule del midollo osseo, situate in fossette di riassorbimento nelle aree ossee da rimuovere. Queste cellule presentano un orletto striato che aumenta la superficie di contatto con l'osso e un'area di citoplasma ricca di filamenti di actina per l'adesione. Attraverso la secrezione di enzimi come collagenasi e il pompaggio di protoni, gli osteoclasti creano un ambiente acido che facilita il riassorbimento dell'osso. La loro attività è regolata da ormoni come la calcitonina, di cui possiedono i recettori, mentre non rispondono al paratormone, a differenza degli osteoblasti che lo producono. La matrice ossea è composta per il 50% da sostanze inorganiche, principalmente idrossiapatite, e da una matrice organica costituita da collagene di tipo I e sostanza fondamentale. L’idrossiapatite favorisce lo scambio ionico tramite un guscio di idratazione che circonda i cristalli. Le glicoproteine come l'osteocalcina e le fosfatasi, rilasciate dagli osteoblasti, sono cruciali per la calcificazione della matrice. La resilienza dell'osso deriva dall'interazione tra idrossiapatite e fibre di collagene. La decalcificazione rende l'osso flessibile, mentre l'eliminazione della matrice organica lo rende fragile. Il periostio e l'endostio rivestono rispettivamente le superfici esterne e interne delle ossa. Il periostio è composto da fibre collagene e fibroblasti, con un interno ricco di cellule osteoprogenitrici che possono differenziarsi in osteoblasti, essenziali per la crescita e la riparazione dell'osso. L'endostio, più sottile, riveste le cavità midollari e contiene anch'esso cellule osteoprogenitrici. Dal punto di vista istologico, l'osso appare compatto e spugnoso. Le ossa lunghe presentano epifisi, costituite da osso spugnoso ricoperto di osso compatto, e diafisi, che è prevalentemente osso compatto con sottili strati di osso spugnoso. Questa struttura è fondamentale per la funzionalità e la stabilità delle ossa. Le ossa sono classificate in base alla loro forma e struttura. Le ossa corte presentano una parte centrale di osso spugnoso, avvolta da osso compatto, mentre le ossa piatte, come quelle della calotta cranica, sono composte da due strati di osso compatto (tavolati esterno ed interno) che racchiudono uno strato di osso spugnoso noto come diploe. Il tessuto osseo primario, che appare durante lo sviluppo embrionale e nella riparazione delle fratture, è caratterizzato da fibre collagene disposte in modo casuale e un contenuto minerale inferiore, rendendolo più permeabile ai raggi X. Esso viene anche definito osso a fibre intrecciate e tende a essere sostituito dal tessuto osseo secondario. Il tessuto osseo secondario, presente negli adulti, è noto anche come osso lamellare per via della sua struttura composta da molteplici strati di matrice calcificata. Le lamelle sono solitamente disposte parallelamente o concentricamente attorno a canali vascolari, formando gli osteoni, che contengono vasi sanguigni, nervi e tessuto connettivo. Gli osteoni sono strutturalmente robusti grazie alla disposizione elicoidale delle fibre di collagene nelle lamelle, le quali presentano angoli retto tra loro per garantire resistenza meccanica. Le lamelle circonferenziali esterne e interne circondano la cavità midollare e sono situate sotto il periostio. Ogni osteone è un cilindro lungo e biforcato, con un canale centrale rivestito da endostio. I canali centrali comunicano con la cavità midollare e il periostio creando un sistema vascolare attraverso canali trasversali o perforanti, che non sono circondati da lamelle concentriche ma attraversano le lamelle. Il tessuto osseo, così strutturato, si dimostra altamente resistente e funzionale, essendo costruito attorno a vasi sanguigni preesistenti. Il testo descrive il processo di rimodellamento osseo e ossificazione. Le lamelle interstiziali sono resti di osteoni distrutti dagli osteoclasti, e il rimodellamento osseo è continuo, combinando eventi di sintesi e rimozione ossea. Nella massa di osso compatto, il riassorbimento degli osteoni comprende l'azione degli osteoclasti, che formano cavità simili a gallerie, successivamente invase da cellule osteoprogenitrici e capillari, dove gli osteoblasti producono nuovo osteoide, formando lamelle concentriche. Negli adulti, circa il 5-10% dell'osso viene rimodellato annualmente, portando a variazioni nelle dimensioni degli osteoni e delle lamelle interstiziali. Questo processo di deposizione delle lamelle varia in base all'età degli osteoni. L'ossificazione può avvenire in due modi: intramembranosa, in cui gli osteoblasti si sviluppano direttamente dal mesenchima, e endocondrale, dove una matrice cartilaginea preesistente viene sostituita dagli osteoblasti. Entrambi i tipi iniziano con la formazione di tessuto osseo primario, rapidamente sostituito da osso secondario diffuso a struttura lamellare. L’ossificazione intramembranosa è responsabile della formazione della maggior parte delle ossa piatte, come quelle del cranio, e inizia in centri di ossificazione, dove le cellule mesenchimali si trasformano in osteoblasti. Questi secernono osteoide, che subisce calcificazione, con osteoblasti intrappolati che diventano osteociti. Si formano isole di osso che creano cavità per capillari e cellule staminali. Il rimodellamento rappresenta un processo continuo e coordinato tra osteoblasti e osteoclasti, cruciale per adattamenti meccanici in risposta a sollecitazioni.