Relazione di biologia osso compatto - Tessuto osseo, Tipi di cellule ossee, Ossa corte, piatte e irregolari, Midollo osseo, Ossificazione intermembran

Relazione di biologia osso compatto

Tessuto osseo:

Tessuto caratterizzato da un elevato contenuto di sali minerali e strutturato in modo da risultare compatto e resistente e, al tempo stesso, leggero. Il tessuto osseo viene considerato un tipo di tessuto connettivo, per la sua organizzazione basata su cellule disperse in un'abbondante sostanza intercellulare (matrice); si forma a partire da uno scheletro cartilagineo attraverso un processo detto ossificazione. Il tessuto osseo forma organi rigidi, le ossa, che svolgono varie funzioni (sostegno, protezione, movimento, deposito di minerali), e le loro dimensioni, forma e aspetto variano in rapporto a queste funzioni. Il tessuto osseo è formato da cellule, gli osteociti, disperse in una matrice intercellulare in cui è presente una notevole quantità di fibre collagene (si considera almeno il 20% del peso secco), e inoltre glicoproteine (macromolecole organiche composte da proteine legate a zuccheri) e mucopolisaccaridi (complessi polimeri derivati da zuccheri semplici). Nella matrice vi è anche una componente inorganica, costituita da sali minerali, principalmente fosfato di calcio e carbonato di calcio (che nell'adulto raggiungono il 60-65% del peso secco del tessuto osseo). Per la presenza di questi minerali, il tessuto osseo si definisce calcificato. Nel tessuto osseo sono presenti anche altri tipi cellulari, gli osteoblasti, che rappresentano una fase immatura degli osteociti, e gli osteoclasti, deputati al riassorbimento di tessuto invecchiato. Il tessuto osseo rappresenta il fondamentale costituente delle ossa, ovvero di organi rigidi che sostengono le diverse parti corporee e ne permettono il reciproco movimento, e che proteggono gli organi interni; si trova anche nei denti, dei quali forma la dentina e il cemento.

Tipi di cellule ossee:

Osteoblasti: sono piccole cellule che producono osso sintetizzando e secernendo osteoide, una parte importante della sostanza fondamentale, e si trovano su tutte le superfici.

Osteoclasti: sono cellule giganti polinucleate responsabili dell'erosione attiva dei minerali dell'osso. Contengono un grande numero di mitocondri e lisosomi.

Osteociti: sono osteoblasti maturi che provvedono a mantenere l'osso, sono circondati da matrice e si trovano nelle lacune.

Tipi di ossa: ci sono 4 tipi di ossa.

Ossa lunghe: sono composte da:

Diafisi: è la parte principale dell'osso lungo, è vuota, a forma cilindrica, con una buona parte di osso compatto. La sua funzione è di supporto.

Epifisi: sono le due estremità dell'osso lungo, a forma di bulbo, fatte di osso spugnoso e piene di midollo osseo. La sua funzione è di aggancio per i muscoli e stabilità per le articolazioni.

Cartilagine articolare: è uno strato di cartilagine ialina che ricopre le superfici articolari delle epifisi. La sua funzione è quella di fare da cuscinetto e assorbire le vibrazioni e i colpi.

Periostio: è una membrana fibrosa bianca e densa che ricopre l'osso. Consente ai tendini di essere stabilmente uniti alle ossa. Contiene vasi sanguigni che mandano rami all'osso. E' essenziale per la sopravvivenza delle cellule dell'osso e la formazione dello stesso.

Cavità midollare: è uno spazio cavo nella diafisi ripieno di midollo osseo giallo.

 

Sezione longitudinale della porzione prossimale di un femore umano.

Ossa corte, piatte e irregolari:

La parte interna è di osso spugnoso ricoperta esternamente da un sottile strato di osso compatto.

Midollo osseo:

Si trova nella cavità midollare delle ossa lunghe e negli spazi dell'osso spugnoso. E' un tipo particolare di tessuto connettivo molle. Sono presenti due tipi di midollo osseo: rosso, che ha la funzione di produrre le cellule del sangue e si trova nelle costole, nei corpi delle vertebre, nell'omero e nel femore, e giallo, che ha la funzione di deposito del grasso.

Ossificazione:

Il processo di formazione del tessuto osseo (ossificazione) avviene secondo due modalità: ossificazione intermembranosa, o mesenchimale, e ossificazione endocondrale. Lo scheletro ossifica completamente attorno ai 25 anni. Il tessuto molle può ancora crescere, poiché ossifica più lentamente.

Ossificazione intermembranosa o mesenchimale (diretta):

Le ossa piatte del cranio e una porzione della mandibola si formano direttamente, nel corso dello sviluppo embrionale, a partire da un tessuto embrionale detto mesenchima; da questo si differenziano gli osteoblasti, i quali, dopo avere secreto la matrice intercellulare, si differenziano a loro volta in cellule ossee mature, gli osteociti. Alcuni osteoblasti divengono invece osteoclasti, cellule che nell'individuo adulto sono coinvolte nel processo di rimaneggiamento del tessuto osseo. Il processo di ossificazione ha inizio in zone di mesenchima in cui le cellule formano addensamenti (centri di ossificazione) e sono riccamente irrorate da vasi sanguigni. Alcune cellule non differenziate rimangono comunque anche nell'adulto, a livello delle guaine di tessuto connettivo che rivestono le ossa (periostio ed endostio), e possono differenziarsi in osteoblasti e osteociti, il che rende possibile l'auto-riparazione delle fratture, ma anche l'insorgere di processi tumorali di ossificazione a carico di altri tessuti, come le pareti delle arterie.

 

Ossificazione diretta o intermembranosa: si nota una trabecola di osso neoformato a cui sono apposti numerosi osteoblasti riuniti in filiere.

Ossificazione endocondrale (indiretta):

Secondo tale modalità di ossificazione, il tessuto osseo si forma su un modello di cartilagine, che viene in seguito distrutto e sostituito. L'ossificazione endocondrale riguarda il tessuto osseo delle ossa degli arti, del bacino, della base del cranio e della colonna vertebrale. Durante lo sviluppo fetale, nell'embrione si formano ossa di cartilagine ialina. Nella parte centrale di esse, si differenzia un centro di ossificazione, in cui le cellule cartilaginee (condrociti) diventano ipertrofiche, cioè si ingrandiscono, mentre nella matrice inizia la deposizione di calcio; le cellule della cartilagine quindi degenerano, non riuscendo più ad assorbire sostanze nutritive a causa della calcificazione del tessuto, e lasciano spazi sempre più ampi. Nelle ossa lunghe, per il confluire di cavità dovute alla degenerazione della cartilagine, si forma la cavità midollare. La parte centrale dell'osso embrionale viene man mano invasa da vasi sanguigni e da cordoni di tessuto connettivo, in cui vi sono cellule del mesenchima dalle quali si differenziano gli osteoblasti. Questi depongono matrice ossea, che progressivamente sostituisce il tessuto cartilagineo.

 

Ossificazione indiretta o endocondrale: centro di ossificazione endocondrale in cui si notano trabecole formate da una porzione centrale di matrice cartilaginea calcificata, basofila, rivestita da osso fibroso neoformato, acidofilo.

 

Ossificazione indiretta o endocondrale: centro di ossificazione nella zona di transizione tra diafisi ed epifisi. Si nota la presenza della cartilagine di coniugazione in cui, procedendo dal versante epifisario verso quello diafisario, si riconoscono gli strati della cartilagine a riposo, della cartilagine proliferante, della cartilagine ipertrofica, della cartilagine calcificata, e dell'osso neoformato.

Tessuto osseo compatto:

Nel tessuto osseo compatto si distinguono strutture che, osservate in sezione trasversale, appaiono di forma tondeggiante e formate da lamelle molto ravvicinate tra loro e disposte in modo concentrico. Tali strutture prendono il nome di osteoni, e al centro sono attraversate dai cosiddetti canali di Havers. Gli osteoni permettono l'apporto di sostanze nutritive e la rimozione di quelle di rifiuto. ½ sono altri canali di calibro inferiore, i canali di Volkmann, che attraversano il tessuto in modo obliquo o trasversale, collegandosi in alcuni punti ai canali di Havers. Tra i diversi osteoni, vi sono altri gruppi di lamelle, disposte in modo più irregolare, che costituiscono il sistema interstiziale. Tra le lamelle, vi sono anche lacune ossee, ossia cavità appiattite che si aprono tra fasci di lamelle. Il sistema di canalicoli è attraversato da piccoli vasi sanguigni e da nervi e permette la nutrizione cellula - STRUTTURA DELLE CELLULE EUCARIOTE" class="text">delle cellule presenti nel tessuto osseo.

 

Ricostruzione tridimensionale di una porzione di osso compatto della diafisi di un osso lungo,in cui sono evidenti osteoni, breccia ossea e sistemi circonferenziali interno ed esterno. Il versante che guarda il canale diafisario presenta un sottile strato di osso trabecolare. Gli osteoni presentano al centro i canali di Havers,i quali comunicano tra loro e con i vasi del periostio tramite i canali di Volkmann, disposti perpendicolarmente o obliquamente ai canali di Havers.

 

Osteone in sezione trasversale in cui sono evidenti il canale di Havers, le lacune ossee ed i canalicoli ossei.

 

Al centro, un osteone in via di formazione: si nota il canale di Havers molto ampio in cui è presente una fila continua di osteoblasti che sta deponendo una nuova lamella concentrica a quelle esistenti.

Osservazione al microscopio:

Nella prima osservazione a microscopio a piccolo in gradimento si può distinguere solo una parte di tessuto osseo compatto di forma quadrangolare di colore roseo, nella seconda si possono distinguere dei puntini rosa scuro,  infine nell'ultima osservazione a più grande ingrandimento si possono vedere tutti gli elementi che compongono il tessuto osseo compatto.

 

Tessuto osseo lamellare osteonico: le lamelle ossee sono disposte concentricamente ad un canale vascolare centrale (canale di Havers) a formare gli osteoni. Tra osteoni contigui sono evidenti le lamelle della breccia ossea.