Tessuto Osseo PDF

# Tessuto osseo ## CELLULE OSSEE - Osteoblasti - Osteociti - Osteoclasti ## MATRICE OSSEA ## PERIOSTIO ED ENDOSTIO ## TIPI DI TESSUTO OSSEO - Tessuto osseo primario - Tessuto osseo secondario ## FUNZIONI: Essendo il costituente principale dello scheletro, il tessuto osseo offre sostegno alle st...

# Tessuto osseo ## CELLULE OSSEE - Osteoblasti - Osteociti - Osteoclasti ## MATRICE OSSEA ## PERIOSTIO ED ENDOSTIO ## TIPI DI TESSUTO OSSEO - Tessuto osseo primario - Tessuto osseo secondario ## FUNZIONI: Essendo il costituente principale dello scheletro, il tessuto osseo offre sostegno alle strutture molli, protegge organi vitali come quelli accolti nella scatola cranica e nella gabbia toracica, ed inoltre contiene il midollo osseo, in cui si formano le cellule del sangue. L'osso funge anche da riservadi calcio, di fosfato e di altri ioni che possono essere liberati o immagazzinati in modo controllato per mantenerne costante la concentrazione nei liquidi corporei. Oltre a svolgere queste funzioni, le ossa costituiscono un sistema di leve che moltiplica le forze generate dalla contrazione dei muscoli scheletrici, trasformandole in movimenti delle diverse parti corporee. Questo tessuto mineralizzato conferisce allo scheletro funzioni sia meccaniche sia metaboliche. L'osso è un tessuto connettivo specializzato composto di una sostanza intercellulare calcificata, la matrice ossea, e da tre tipi cellulari differenti: 1. gli osteociti (dal Gr.: osteon, osso + kytos, cellula), situati in cavità (lacune) scavate tra le lamelle della matrice 2. gli osteoblasti (dal Gr.: osteon, osso + blastos, germe), che sintetizzano i componenti organici della matrice 3. gli osteoclasti (dal Gr.: osteon, osso + klastos, rotto), i quali sono delle cellule giganti polinucleate coinvolte nel riassorbimento e nel rimodellamento del tessuto osseo. ## OSTEOGENESI - Ossificazione intramembranosa - Ossificazione endocondrale ## ACCRESCIMENTO, RIMODELLAMENTO E RIPARAZIONE DELL'OSSO ## RUOLO METABOLICO DEL TESSUTO OSSEO ## ARTICOLAZIONI ## CELLULE OSSEE ### Osteoblasti Gli osteoblasti sono responsabili della sintesi dei componenti organici della matrice ossea: il collagene di tipo I, i proteoglicani e molte glicoproteine, tra cui l'osteonectina. La deposizione degli elementi inorganici dell'osso dipende pure dalla presenza di osteoblasti vitali. Essi sono localizzati esclusivamente sulle superfici della matrice ossea, gli uni accanto agli altri, in un modo che somiglia alla disposizione delle cellule di un epitelio semplice. Quando sono attivamente impegnati nella sintesi della matrice, gli osteoblasti hanno una forma cubica o cilindrica e un citoplasma basofilo. Quando le loro attività di sintesi declinano, si appiattiscono e la basofilia citoplasmatica si attenua. Durante la sintesi della matrice, gli osteoblasti presentano l'ultrastruttura delle cellule che sintetizzano attivamente proteine per esportazione. Gli osteoblasti sono cellule polarizzate: la secrezione dei componenti della matrice ha luogo in corrispondenza della superficie cellulare che è in contatto con la matrice ossea di più antica data, producendo uno strato di matrice nuova (ma non ancora calcificata) detta osteoide, interposto tra lo strato degli osteoblasti e l'osso formato in precedenza. Questo processo di crescita dell'osso per apposizione è completato dalla successiva deposizione di sali di calcio entro la matrice neoformata. La calcificazione della matrice è un processo non completamente noto. Tuttavia, i suoi aspetti basilari sono schematizzati in Figura 8-3. Un ruolo importante, nell'ambito delle proteine non di tipo collagene secrete dagli osteoblasti, è svolto dall'osteocalcina, un piccolo polipeptide vitamina K-dipendente, che insieme con varie glicoproteine lega gli ioni Ca2+ aumentandone localmente la concentrazione. Gli osteoblasti rilasciano anche vescicole membranose ricche di fosfatasi alcalina e di altri enzimi le cui attività sono responsabili dell'aumento locale di ioni PO4. Queste vescicole della matrice, unitamente all'elevata concentrazione di entrambi gli ioni, servono come foci per la formazione dei cristalli di idrossiapatite [Ca10(PO4)6(OH)2], il primo passo visibile del processo di calcificazione. Questi cristalli aumentano rapidamente per l'aggiunta di minerali e infine formano una massa confluente di materiale calcificato che incorpora le fibre collagene. ### Osteociti I singoli osteoblasti sono gradualmente circondati dalla matrice da loro stessi secreta e divengono osteociti accolti individualmente entro spazi chiamati lacune. Durante la transizione da osteoblasti a osteociti, le cellule emettono numerosi e lunghi prolungamenti citoplasmatici, che a loro volta saranno circondati dalla matrice calcificata. Un solo osteocito con i suoi prolungamenti occupa ciascuna lacuna e i canalicoli che da essa si dipartono. Questi scambi attraverso le giunzioni gap possono sopperire al nutrimento di catene di circa dieci osteociti. Alcuni scambi molecolari tra gli osteociti e i vasi sanguigni avvengono anche tramite l'assai modesta quantità di sostanza extracellulare che s'interpone tra gli osteociti e la matrice ossea. Rispetto agli osteoblasti, gli osteociti sono appiattiti, a forma di mandorla ed hanno un RER e un complesso di Golgi alquanto ridotti e una cromatina nucleare più condensata. Queste cellule partecipano attivamente al mantenimento della matrice ossea e la loro morte è seguita dal riassorbimento di questa matrice. ### Osteoclasti Gli osteoclasti sono cellule mobili, molto grandi e multinucleate. Le loro dimensioni e la presenza di più nuclei sono dovute alla loro derivazione per fusione di cellule provenienti dal midollo osseo. Nelle regioni ossee sottoposte a riassorbimento, gli osteoclasti sono accolti in depressioni acidificate o cripte della matrice scavate enzimaticamente e note come fossette di riassorbimento (in passato chiamate lacune di Howship). Negli osteoclasti attivi, la superficie di contro la matrice ossea si ripiega formando proiezioni irregolari, che costituiscono l'orletto striato o increspato. La formazione di tale orletto è collegata all'attività degli osteoclasti. Tutt'attorno all'orletto è presente un'area di citoplasma chiara, ricca di filamenti di actina, che è il sito di adesione dell'osteoclasto alla matrice ossea. Questa zona di adesione circonferenziale crea un microambiente in cui avviene il riassorbimento dell'osso. Entro questa sacca subcellulare gli osteoclasti secernono collagenasi e altri enzimi e pompano protoni, creando localmente un ambiente acido che favorisce il dissolvimento dell'idrossiapatite e promuove la digestione localizzata del collagene. L'attività degli osteoclasti è controllata da fattori segnaletici locali e da ormoni. Gli osteoclasti possiedono recettori per la calcitonina - uno degli ormoni prodotti dalla tiroide - ma non per l'ormone paratiroideo (paratormone o PTH). Per contro, gli osteoblasti sono dotati di recettori per il PTH e, una volta che siano stati attivati da quest'ormone, producono una citochina denominata fattore stimolante gli osteoclasti. Perciò l'attività di questi due tipi di cellule è coordinata, ed entrambe sono essenziali per il rimodellamento dell'osso. ## MATRICE OSSEA La sostanza inorganica costituisce il 50% circa del peso secco della matrice ossea. L'idrossiapatite è particolarmente abbondante, ma vi si trovano anche bicarbonato, citrato, magnesio, potassio e sodio. Sono presenti anche quantità significative di fosfato di calcio amorfo (cioè non cristallino). Gli ioni superficiali dell'idrossiapatite sono idratati e intorno ai cristalli si forma uno strato di acqua e ioni. Questo strato, detto guscio di idratazione, facilita lo scambio di ioni tra i cristalli e i liquidi tissutali. La matrice organica, incorporata nella matrice calcificata, è costituita da collagene di tipo I e da sostanza fondamentale, nella quale si rinvengono aggregati proteoglicanici e svariate glicoproteine multiadesive, compresa l'osteonectina. Le glicoproteine che legano il calcio, in particolare l'osteocalcina, e le fosfatasi rilasciate nelle vescicole della matrice dagli osteoblasti promuovono la calcificazione della matrice. Gli altri tessuti che contengono collagene di tipo I non possiedono queste glicoproteine o le vescicole della matrice, e non vanno di norma incontro a processi di calcificazione. A causa del suo alto contenuto di collagene, la matrice ossea decalcificata è solitamente acidofila. Dall'associazione dell'idrossiapatite con le fibre collagene dipende la durezza e la resistenza che caratterizzano l'osso. Una volta decalcificato, l'osso conserva la sua forma, ma diventa flessibile come un tendine. Dopo l'eliminazione della parte organica della matrice - principalmente costituita da collagene - l'osso conserva la sua forma originaria; però diventa fragile, per cui si rompe e frantuma facilmente nel maneggiarlo. ## TIPI DI TESSUTO OSSEO Osservando a occhio nudo sezioni trasverse di tessuto osseo, vi si notano aree dense, prive di cavità - corrispondenti all'osso compatto - e aree provviste di numerose cavità intercomunicanti, corrispondenti all'osso cancelloso (spugnoso). L'osservazione microscopica rivela, tuttavia, che tanto l'osso compatto quanto le pareti delimitanti le cavità dell'osso spugnoso hanno fondamentalmente la stessa struttura istologica. Nelle ossa lunghe, le estremità a bulbo chiamate (epifisi dal Gr.: epiphysis: escrescenza) - sono composte da tessuto osseo spugnoso ricoperto da un sottile strato di osso compatto. La porzione cilindrica - diafisi dal Gr.: diaphysis, una cosa posta tra) - è quasi totalmente composta da osso compatto, con una sottile componente di osso spugnoso sulla sua superficie più interna delimitante la cavità midollare. Le ossa corte hanno di norma una parte centrale di osso spugnoso completamente circondata da osso compatto. Le ossa piatte che formano la calotta cranica sono composte da due strati di osso compatto, i tavolati esterno ed interno, che delimitano uno strato interposto di osso spugnoso, la diploe. L'esame microscopico del tessuto osseo mostra che esso è formato da due varietà: l'osso immaturo o primario, e l'osso maturo o secondario. ## Tessuto osseo primario L'osso primario è il primo tessuto osseo ad apparire nel corso dello sviluppo embrionale e della riparazione di una frattura. Esso è caratterizzato da una disposizione casuale delle sue sottili fibre collagene, ed è per questo motivo chiamato osso a fibre intrecciate. Il tessuto osseo primario è solitamente transitorio, essendo rimpiazzato negli adulti dal tessuto osseo secondario con l'eccezione di pochissime sedi, ad esempio in prossimità delle suture tra le ossa piatte del cranio, negli alveoli dentari e in corrispondenza dei siti di inserzione di alcuni tendini. Oltre che dalla disposizione irregolare delle fibre collagene, il tessuto osseo primario è caratterizzato anche dal minore contenuto di minerali (viene più facilmente attraversato dai raggi X) e da un addensamento di osteociti maggiore che nel tessuto osseo secondario. ## Tessuto osseo secondario Il tessuto osseo secondario è la varietà di tessuto osseo che si trova normalmente nell'adulto, è caratterizzato dalla presenza di molteplici strati o lamelle (spesse 3-7 µm) di matrice calcificata, ed è spesso chiamato osso lamellare. Le lamelle presentano un'organizzazione tipica e sono disposte parallelamente fra loro o organizzate concentricamente attorno ai canali vascolari. L'intero complesso di lamelle concentriche che circondano un piccolo canale contenente vasi sanguigni, nervi e tessuto connettivo lasso, è denominato osteone (in precedenza noto come sistema haversiano). Fra le lamelle si trovano le lacune ossee, contenenti gli osteociti, interconnesse da canalicoli che garantiscono a tutte le cellule di restare in contatto con la fonte di nutrienti e di ossigeno nel canale osteonico. Intorno ad ogni osteone si trova uno strato più ricco di collagene noto come linea cementante. In ogni lamella, le fibre collagene di tipo I si allineano parallelamente con un andamento elicoidale. Tuttavia, il passo dell'elica è diverso nelle diverse lamelle, cosicché in un qualsiasi punto, le fibre di lamelle adiacenti s'intersecano pressappoco ad angolo retto. L'organizzazione specifica delle fibre collagene nelle lamelle successive di ciascun osteone riveste un ruolo di notevole importanza nel conferire una grande resistenza meccanica all'osso secondario. Nell'osso compatto (per es. nella diafisi delle ossa lunghe), oltre a formare gli osteoni, le lamelle presentano un'organizzazione tipica con molteplici lamelle circonferenziali esterne, e spesso, alcune lamelle circonferenziali interne. Le lamelle circonferenziali interne sono disposte tutt'attorno alla cavità midollare, mentre le lamelle circonferenziali esterne sono situate immediatamente di sotto il periostio. Ciascun osteone si presenta come un lungo cilindro, spesso biforcato, parallelo all'asse longitudinale della diafisi, in cui si ravvisa un canale centrale circondato da 4-10 lamelle concentriche. Ogni canale, tappezzato da endostio, contiene vasi sanguigni, nervi e tessuto connettivo lasso. I canali centrali comunicano con la cavità midollare, con il periostio e fra loro mediante canali ad andamento trasversale o obliquo chiamati canali perforanti (in precedenza noti come canali di Volkmann). I canali trasversali non sono circondati da lamelle concentriche, ma perforano le lamelle. Tutti i canali vascolari del tessuto osseo si formano quando la matrice è depositata intorno ai vasi sanguigni preesistenti. Tra i due sistemi circonferenziali si rinvengono numerosi osteoni, tra i quali s'interpongono gruppi di forma irregolare di lamelle ad andamento parallelo, denominate lamelle interstiziali. Queste strutture sono le lamelle residue di osteoni distrutti dagli osteoclasti nel corso dei processi di crescita e rimodellamento del tessuto osseo. ## Il rimodellamento dell'osso è continuo durante tutta la vita e prevede una combinazione di eventi di sintesi ossea e di rimozione ossea. Nell'osso compatto, il rimodellamento comporta il riassorbimento di vecchi osteoni e la produzione di nuovi. Il riassorbimento avviene grazie all'azione degli osteoclasti che spesso operano in gruppo per rimuovere tessuto osseo formato in precedenza, creando cavità simili a gallerie aventi il diametro approssimativo di nuovi osteoni. Tali cavità sono rapidamente invase da molte cellule osteoprogenitrici e anse proliferanti di capillari sanguigni, entrambi derivanti dall'endostio e dal periostio. Gli osteoblasti proliferano e rivestono la parete delle cavità e iniziano a secernere osteoide in modo ciclico, formando lamelle concentriche di tessuto osseo con gli osteociti intrappolati. In un soggetto adulto sano è annualmente rimodellato il 5-10% dell'osso. ## Variazioni nell'attività di rimodellamento si riflettono in una grande variabilità di dimensioni degli osteoni, dei canali osteonici e delle lamelle interstiziali. Dato che gli osteoni si formano per deposizioni successive di lamelle da parte degli osteoblasti dalla periferia verso l'interno, gli osteoni più giovani solitamente possiedono canali più ampi. Negli osteoni maturi, la lamella che si è formata per ultima, cioè la più recente, è quella più vicina al canale centrale. ## OSTEOGENESI Il tessuto osseo può essere formato inizialmente con due processi diversi: - l'**ossificazione intramembranosa**, nella quale gli osteoblasti differenziano direttamente dal mesenchima ed iniziano a secernere l'osteoide; - l'**ossificazione endocondrale**, in cui una matrice cartilaginea preesistente viene erosa e sostituita dagli osteoblasti che producono l'osteoide. In ambedue i tipi di ossificazione, in un primo tempo si forma il tessuto osseo primario o immaturo, un tessuto temporaneo che è rapidamente sostituito dall'osso secondario definitivo a struttura lamellare. Durante i processi di crescita dell'osso, si possono rinvenire in zone contigue aree di osso primario, aree di riassorbimento e aree di osso secondario. ### Ossificazione intramembranosa L'ossificazione intramembranosa, responsabile della produzione della maggior parte delle ossa piatte, trae il suo nome dal fatto che avviene nell'ambito di addensamenti del tessuto mesenchimale. Le ossa frontali e parietali del cranio ed anche parti dell'occipitale, del temporale, della mandibola e dei mascellari si formano per ossificazione intramembranosa, secondo il processo schematizzato in Figura 8-12. Nello strato o "membrana" di condensazione mesenchimale, l'ossificazione inizia in corrispondenza del cosiddetto centro di ossificazione, quando gruppi di cellule mesenchimali si trasformano in osteoblasti. Gli osteoblasti producono l'osteoide. Seguono i processi di calcificazione e l'inglobamento di alcuni osteoblasti, che quindi si trasformano in osteociti. Queste isole di osso in via di sviluppo formano delle pareti che delimitano cavità allungate contenenti i capillari sanguigni, le cellule del midollo osseo, e le cellule non ancora differenziate (staminali). Svariati gruppi di tali isole si formano quasi simultaneamente in corrispondenza di centri distinti di ossificazione. A mano a mano che l'ossificazione progredisce, i centri di ossificazione si estendono fino a fondersi e a creare ampie aree di tessuto osseo. ### Ossificazione endocondrale L'ossificazione endocondrale è il processo di formazione di osso che prevede la sostituzione di un modello cartilagineo preesistente con tessuto osseo. Questo processo è responsabile della formazione della maggior parte delle ossa dello scheletro, in particolare delle ossa lunghe. Alla fine dei processi di crescita, la maggior parte del tessuto cartilagineo viene rimosso, con l'eccezione della cartilagine articolare alle estremità delle ossa lunghe e della cartilagine di accrescimento. ## La formazione di un osso lungo è schematizzata in Figura 8-13. Il modello cartilagineo è dapprima costituito da cartilagine ialina, che nel corso dell'ossificazione endocondrale subisce importanti modificazioni. ### Accrescimento in lunghezza delle ossa lunghe L'accrescimento in lunghezza delle ossa lunghe avviene per apposizione di nuovo osso sulla superficie della cartilagine di accrescimento e per la concomitante rimozione di cartilagine dalla faccia diafisaria di tale cartilagine. Le modificazioni che interessano la cartilagine di accrescimento nel corso della crescita sono le seguenti: - La cartilagine di accrescimento consiste in una zona di cartilagine ialina distinta in zone caratteristiche: * Zona di riposo: costituita da cellule cartilaginee che si moltiplicano lentamente. * Zona di proliferazione: caratterizzata da una rapida proliferazione di condrociti, che si dispongono in colonne parallele longitudinali. * Zona di ipertrofia: in cui i condrociti aumentano di dimensioni e accumulano glicogeno. * Zona di calcificazione della cartilagine: in cui la matrice cartilagine si calcifica. * Zona di ossificazione: in cui l'osso viene depositato su basi di cartilagine calcificata. - La progressiva proliferazione dei condrociti nella zona di proliferazione allontana le cellule della zona di riposo dalla diafisi e sposta le cellule in altre zone della cartilagine di accrescimento. I condrociti delle zone di ipertrofia e di calcificazione raggiungono dimensioni molto grandi. - I condrociti ipertrofici depositano grossi aggregati di matrici cartilaginee che si calcificano e degenerano. La matrice calcificata non è permeabile a sostanze nutritive e i condrociti muoiono. - In questo modo, si formano spazi nella cartilagine calcificata dove, sulla superficie di un nuovo osso in via di sviluppo, gli osteoblasti procedono alla deposizione di matrice ossea. Questo processo è denominato ossificazione endocondrale. - Le cellule della zona di riposo e quelle della zona di proliferazione sono continuamente sostituite da nuove cellule e, in questo modo, la cartilagine di accrescimento continua a crescere in lunghezza. ### Accrescimento in spessore delle ossa lunghe - L'accrescimento in spessore delle ossa lunghe è legato all'attività degli osteoblasti situati nel periostio. Essi depositano la matrice ossea lungo la superficie esterna dell'osso, mentre le cellule presenti nell'endostio depositano la matrice ossea sulla superficie delle pareti delle cavità midollari. L'attività degli osteoblasti e quella degli osteoclasti è coordinata in un modo molto preciso, tale da garantire che la diafisi dell'osso continui a crescere in spessore. - L'interazione tra gli osteoblasti, gli osteoclasti e il tessuto connettivo vascolarizzato del periostio (e dell'endostio), che contengono cellule osteoprogenitrici, è responsabile del rimodellamento e della riparazione dell'osso. ### Riparazione delle fratture Quando un'osso si frattura, il processo di riparazione è notevolmente complesso e richiede un'intensa attività osteoblastica e osteoclastica. il rimodellamento osseo inizia immediatamente dopo la frattura e prosegue per tutta la vita dell'individuo. ## Applicazioni in medicina - L'antibiotico fluorescente tetraciclina interagisce con un'affinità elevata con la matrice ossea depositata e mineralizzata da poco. Sulla base di quest'interazione, venne sviluppato un metodo per misurare la velocità di apposizione del tessuto osseo - un parametro importante per lo studio della crescita dell'osso e per la diagnosi delle malattie da alterata crescita ossea. La tetraciclina è somministrata ai pazienti due volte, con un intervallo di cinque giorni tra le due iniezioni. È quindi effettuata una biopsia ossea, e le sezioni corrispondenti sono studiate per mezzo della microscopia a fluorescenza. La distanza tra i due strati fluorescenti in cui si è depositata la tetraciclina è proporzionale alla velocità di apposizione di osso. Questo procedimento ha un'importanza diagnostica in malattie come l'osteomalacia, in cui i processi di mineralizzazione sono compromessi, e l'osteite fibrosa cistica, in cui un'aumentata attività degli osteoclasti determina la rimozione della matrice calcificata e la degenerazione fibrosa del tessuto osseo. - Nell'osteopetrosi, una malattia su base genetica caratterizzata da ossa molto addensate e pesanti (le cosiddette "ossa di marmo"), gli osteoclasti sono del tutto privi di orletti increspati, e il riassorbimento del tessuto osseo è compromesso. ## Periostio ed endostio Le superfici esterna ed interna delle ossa sono coperte da strati di cellule osteoformatrici e di tessuto connettivo vascolarizzato, denominati periostio ed endostio. Il periostio è costituito da un denso strato esterno di fasci di fibre collagene e di fibroblasti. I fasci di fibre collagene periostali che penetrano nella matrice dell'osso, legando il periostio all'osso, sono denominati fibre perforanti o di Sharpey. Lo strato interno, più ricco di cellule, del periostio contiene cellule staminali mesenchimali chiamate cellule osteoprogenitrici, capaci di dividersi per mitosi e di differenziarsi in osteoblasti. Le cellule osteoprogenitrici sono molto importanti per i processi di accrescimento e riparazione dell'osso. L'endostio (Figure 8-1 e 8-6) tappezza tutte le superfici interne delle cavità midollari contenute nelle ossa, ed è composto da un unico sottile strato di tessuto connettivo, contenente cellule osteoprogenitrici appiattite e osteoblasti. Perciò, l'endostio è molto più sottile del periostio. Le funzioni più importanti del periostio e dell'endostio sono la nutrizione del tessuto osseo e il continuo rifornimento di nuovi osteoblasti, necessari per i processi di riparazione o accrescimento dell'osso. ## Applicazioni in medicina - Nell'osteopetrosi, una malattia su base genetica caratterizzata da ossa molto addensate e pesanti (le cosiddette "ossa di marmo"), gli osteoclasti sono del tutto privi di orletti increspati, e il riassorbimento del tessuto osseo è compromesso. ## **Tipi di tessuto osseo** Osservando a occhio nudo sezioni trasverse di tessuto osseo, vi si notano aree dense, prive di cavità - corrispondenti all'osso compatto - e aree provviste di numerose cavità intercomunicanti, corrispondenti all'osso cancelloso (spugnoso). L'osservazione microscopica rivela, tuttavia, che tanto l'osso compatto, quanto le pareti delimitanti le cavità dell'osso spugnoso hanno fondamentalmente la stessa struttura istologica. Nelle ossa lunghe, le estremità a bulbo chiamate *(epifisi dal Gr.: epiphysis: escrescenza)* - sono composte da tessuto osseo spugnoso ricoperto da un sottile strato di osso compatto. La porzione cilindrica - *(diaphis dal Gr.: diaphysis, una cosa posta tra)* - è quasi totalmente composta da osso compatto, con una sottile componente di osso spugnoso sulla sua superficie più interna delimitante la cavità midollare. Le ossa corte hanno di norma una parte centrale di osso spugnoso completamente circondata da osso compatto. Le ossa piatte che formano la calotta cranica sono composte da due strati di osso compatto, i tavolati esterno ed interno, che delimitano uno strato interposto di osso spugnoso, la diploe. L'esame microscopico del tessuto osseo mostra che esso è formato da due varietà: l'osso immaturo o primario, e l'osso maturo o secondario. ### Tessuto osseo primario <br> L'osso primario è il primo tessuto osseo ad apparire nel corso dello sviluppo embrionale e della riparazione di una frattura. Esso è caratterizzato da una disposizione casuale delle sue sottili fibre collagene, ed è per questo motivo chiamato osso a fibre intrecciate. Il tessuto osseo primario è solitamente transitorio, essendo rimpiazzato negli adulti dal tessuto osseo secondario con l'eccezione di pochissime sedi, ad esempio in prossimità delle suture tra le ossa piatte del cranio, negli alveoli dentari e in corrispondenza dei siti di inserzione di alcuni tendini. Oltre che dalla disposizione irregolare delle fibre collagene, il tessuto osseo primario è caratterizzato anche dal minore contenuto di minerali (viene più facilmente attraversato dai raggi X) e da un addensamento di osteociti maggiore che nel tessuto osseo secondario. <br> ### Tessuto osseo secondario <br> Il tessuto osseo secondario è la varietà di tessuto osseo che si trova normalmente nell'adulto, è *caratterizzato dalla presenza di molteplici strati o lamelle (spesse 3-7 µm) di matrice calcificata*, ed è spesso chiamato osso lamellare. Le lamelle presentano un'organizzazione tipica e sono disposte parallelamente fra loro o organizzate concentricamente attorno ai canali vascolari. L'intero complesso di lamelle concentriche che circondano un piccolo canale contenente vasi sanguigni, nervi e tessuto connettivo lasso, è denominato osteone (in precedenza noto come sistema haversiano). Fra le lamelle si trovano le lacune ossee, contenenti gli osteociti, interconnesse da canalicoli che garantiscono a tutte le cellule di restare in contatto con la fonte di nutrienti e di ossigeno nel canale osteonico. Intorno ad ogni osteone si trova uno strato più ricco di collagene noto come linea cementante. In ogni lamella, le fibre collagene di tipo I si allineano parallelamente con un andamento elicoidale. Tuttavia, il passo dell'elica è diverso nelle diverse lamelle, cosicché in un qualsiasi punto, le fibre di lamelle adiacenti s'intersecano pressappoco ad angolo retto. L'organizzazione specifica delle fibre collagene nelle lamelle successive di ciascun osteone riveste un ruolo di notevole importanza nel conferire una grande resistenza meccanica all'osso secondario. Nell'osso compatto (per es. nella diafisi delle ossa lunghe), oltre a formare gli osteoni, le lamelle presentano un'organizzazione tipica con molteplici lamelle circonferenziali esterne, e spesso, alcune lamelle circonferenziali interne. Le lamelle circonferenziali interne sono disposte tutt'attorno alla cavità midollare, mentre le lamelle circonferenziali esterne sono situate immediatamente di sotto il periostio. Ciascun osteone si presenta come un lungo cilindro, spesso biforcato, parallelo all'asse longitudinale della diafisi, in cui si ravvisa un canale centrale circondato da 4-10 lamelle concentriche. Ogni canale, tappezzato da endostio, contiene vasi sanguigni, nervi e tessuto connettivo lasso. I canali centrali comunicano con la cavità midollare, con il periostio e fra loro mediante canali ad andamento trasversale o obliquo chiamati canali perforanti (in precedenza noti come canali di Volkmann). I canali trasversali non sono circondati da lamelle concentriche, ma perforano le lamelle. Tutti i canali vascolari del tessuto osseo si formano quando la matrice è depositata intorno ai vasi sanguigni preesistenti. Tra i due sistemi circonferenziali si rinvengono numerosi osteoni, tra i quali s'interpongono gruppi di forma irregolare di lamelle ad andamento parallelo, denominate lamelle interstiziali. Queste strutture sono le lamelle residue di osteoni distrutti dagli osteoclasti nel corso dei processi di crescita e rimodellamento del tessuto osseo. Il rimodellamento dell'osso è continuo durante tutta la vita e prevede una combinazione di eventi di sintesi ossea e di rimozione ossea. Nell'osso compatto, il rimodellamento comporta il riassorbimento di vecchi osteoni e la produzione di nuovi. Il riassorbimento avviene grazie all'azione degli osteoclasti che spesso operano in gruppo per rimuovere tessuto osseo formato in precedenza, creando cavità simili a gallerie aventi il diametro approssimativo di nuovi osteoni. Tali cavità sono rapidamente invase da molte cellule osteoprogenitrici e anse proliferanti di capillari sanguigni, entrambi derivanti dall'endostio e dal periostio. Gli osteoblasti proliferano e rivestono la parete delle cavità e iniziano a secernere osteoide in modo ciclico, formando lamelle concentriche di tessuto osseo con gli osteociti intrappolati. In un soggetto adulto sano è annualmente rimodellato il 5-10% dell'osso. ## Variazioni nell'attività di rimodellamento si riflettono in una grande variabilità di dimensioni degli osteoni, dei canali osteonici e delle lamelle interstiziali. Dato che gli osteoni si formano per deposizioni successive di lamelle da parte degli osteoblasti dalla periferia verso l'interno, gli osteoni più giovani solitamente possiedono canali più ampi. Negli osteoni maturi, la lamella che si è formata per ultima, cioè la più recente, è quella più vicina al canale centrale. ## **Osteogenesi** Il tessuto osseo può essere formato inizialmente con due processi diversi: 1. **l'ossificazione intramembranosa**, nella quale gli osteoblasti differenziano direttamente dal mesenchima ed iniziano a secernere l'osteoide; 2. **l'ossificazione endocondrale**, in cui una matrice cartilaginea preesistente viene erosa e sostituita dagli osteoblasti che producono l'osteoide. In ambedue i tipi di ossificazione, in un primo tempo si forma il tessuto osseo primario o immaturo, un tessuto temporaneo che è rapidamente sostituito dall'osso secondario definitivo a struttura lamellare. Durante i processi di crescita dell'osso, si possono rinvenire in zone contigue aree di osso primario, aree di riassorbimento e aree di osso secondario. ### **Ossificazione intramembranosa** L'ossificazione intramembranosa, responsabile della produzione della maggior parte delle ossa piatte, trae il suo nome dal fatto che avviene nell'ambito di addensamenti del tessuto mesenchimale. Le ossa frontali e parietali del cranio ed anche parti dell'occipitale, del temporale, della mandibola e dei mascellari si formano per ossificazione intramembranosa, secondo il processo schematizzato in Figura 8-12. Nello strato o "membrana" di condensazione mesenchimale, l'ossificazione inizia in corrispondenza del cosiddetto centro di ossificazione, quando gruppi di cellule mesenchimali si trasformano in osteoblasti. Gli osteoblasti producono l'osteoide. Seguono i processi di calcificazione e l'inglob