Il tessuto osseo, in senso generico, fa parte del tessuto connettivo. Esso si caratterizza per essere un tessuto abbastanza plastico e allo stesso tempo dinamico; ciò significa che, se sottoposto ad una serie di stimoli, riesce a rispondere in maniera tale da modificare la propria struttura. Le ossa sono segmenti di varia forma, densità e dimensioni, e sono costituite da tessuto osseo: un tessuto connettivo di sostegno, fortemente mineralizzato, caratterizzato da notevole durezza e considerevole resistenza meccanica. Le ossa formano il sistema scheletrico.
Tendenzialmente, possiamo affermare che esso sia suddiviso in una parte organica e una inorganica, le quali giustificano le proprietà di tale osso. La parte inorganica è formata dai sali minerali (fosfati di calcio, magnesio, citrati) ed è quella che gli conferisce durezza e compattezza, costituendo la maggior parte del peso secco (circa il 65%). La componente organica, invece, conferisce all'osso elasticità e robustezza, infatti è composta dalle cellule che connotano il tessuto osseo (cellule osteoprogenitrici dette anche cellule preosteoblasti, osteociti e osteoclasti e da matrice extracellulare, formata da fibre collagene di tipi I e da sostanza amorfa).
La Struttura Lamellare del Tessuto Osseo
Il tessuto osseo dell’adulto è caratterizzato da una struttura lamellare. Il tessuto osseo lamellare (o stratificato) è organizzato in lamelle spesse da 3 a 7 µm aggregate in strati paralleli e disposte in vario modo. Ciascuna lamella è costituita da cellule e da sostanza intercellulare. Negli adulti la maggior parte del tessuto osseo che troviamo è di tipo lamellare, più duro e resistente agli stress meccanici. Qui le fibre collagene si organizzano con un andamento orizzontale formando delle lamelle, da cui il nome. Tra una lamella e l'altra ci sono dei piccoli spazi, le lacune.
Tipologie di Tessuto Osseo: Compatto e Spugnoso
Macroscopicamente si possono distinguere due tipi di osso: l’osso spugnoso e l’osso compatto (o denso). Entrambi i tipi di tessuto osseo, spugnoso e compatto, presentano la stessa struttura lamellare, gli stessi tipi di cellule e sostanza intercellulare simile; differiscono invece per la disposizione delle lamelle che nell’osso spugnoso si aggregano formando trabecole irregolari, disposte disordinatamente che delimitano il midollo osseo, mentre si associano parallelamente formando strutture molto compatte e regolari nell’osso compatto. Il tessuto osseo lamellare è a sua volta suddivisibile in osso spugnoso ed in osso compatto. La composizione di base è uguale ma è diversa la loro disposizione tridimensionale. Le forme spugnosa e compatta sono presenti, tranne poche eccezioni, in tutte le ossa, ma variano considerevolmente la distribuzione e i rapporti tra i due tipi.
Il Tessuto Osseo Lamellare Spugnoso: Caratteristiche e Cavità
Il tessuto osseo spugnoso è chiamato così poiché risulta essere composto da una matrice extracellulare poco densa ed è ricco di aree lacunose. L'aggettivo "spugnoso" richiama proprio all'immagine di una spugna, la cui consistenza è per l'appunto morbida. Il tessuto osseo spugnoso, che caratterizza l'osso spugnoso, appare visibile al microscopio come una spugna (evidenziabile dai cerchietti posti uno accanto all'altro), mentre l'osso compatto ha una composizione diversa, infatti è più denso.
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La struttura di questa parte delle ossa è composta da elementi che chiamiamo trabecole ossee. Sono piccole cavità ravvicinate delimitate da osteociti e matrice extracellulare, che al microscopio sembrano le maglie di una rete. Si noti come questa rete di trabecole tridimensionale presenta una serie di spazi vuoti che prendono il nome di "spazio midollare". Ovviamente, le trabecole sono ossificate e risultano essere formate da osteociti (le cellule che provvedono al mantenimento della matrice) e da matrice extracellulare. Esse formano delle lacune (cioè della cavità) e comunicano grazie alla presenza di canalicoli.
Le cellule ossee (o osteociti) sono accolte in cavità scavate nella matrice calcificata a forma di lente biconvessa denominate lacune ossee. Dalle lacune si irradiano ad angolo retto in tutte le direzioni canalicoli ossei ramificati che si anastomizzano con quelli delle lacune vicine appartenenti alla stessa lamella e a lamelle contigue e si connettono con i canali di Havers e di Volkmann contenenti i vasi sanguigni. Queste lacune con i loro canalicoli formano così un sistema continuo di cavità scavate nell’osso che consentono gli scambi metabolici e gassosi tra il sangue che scorre nei vasi contenuti nei canali di Havers e Volkmann (dell’osso compatto) o nelle cavità midollari (dell’osso spugnoso) e gli osteociti. Tale sistema di canalicoli intercomunicanti è reso indispensabile dalla presenza della matrice calcificata che impedisce la diffusione di sostanze nutritive e di altri metaboliti; questi possono invece diffondere attraverso la fase acquosa della matrice cartilaginea. È importante che gli osteociti comunichino tra di loro e abbiano il giusto apporto nutritivo, questo è possibile proprio grazie ai canalicoli. Gli osteociti che formano le trabecole comunicano tramite i canalicoli, dove passano le sostanze nutritive, ma mancano i canali di Havers.
STRUTTURA dell'OSSO, TIPI DI OSSA e MIDOLLO OSSEO
Le Cellule del Tessuto Osseo
Il tessuto osseo comprende tre categorie di cellule: osteoblasti, osteociti e osteoclasti. Tutti e tre questi elementi derivano dalla stessa linea cellulare, ovvero le cellule osteoprogenitrici. Si tratta di cellule staminali del mesenchima abbondanti nei bambini e che rimangono presenti in piccola percentuale anche negli adulti.
- Gli osteoblasti: che raggruppati insieme costituiscono il fronte di mineralizzazione delle ossa. Producono l’osteoide, ovvero un tessuto composto da una matrice di fibre collagene di tipo I, proteoglicani e proteine (osteocalcina e osteonectina). Queste ultime hanno un ruolo importante nella mineralizzazione delle ossa.
- Gli osteociti: Si tratta di osteoblasti che entrano in uno stato di quiescenza e rimangono bloccati all’interno della matrice ossea quando questa è già calcificata. In caso di frattura ossea gli osteociti possono riacquistare le capacità che avevano in precedenza e procedere a riparare il tessuto osseo danneggiato. Anche allo stadio da osteocita le cellule rimangono vive, irrorate da prolungamenti dei canali di Havers.
- Gli osteoclasti: Sono cellule di dimensioni più grandi rispetto alle precedenti e polinucleate. Il loro ruolo principale è il riassorbimento del tessuto grazie alle secrezioni di enzimi proteolitici. Questi consentono di digerire sia il collagene che i sali minerali dell’osso, e sono importanti sia per il rimodellamento osseo che per regolare i livelli di calcio e fosforo nel sangue.
Funzioni del Tessuto Osseo Spugnoso
Sebbene costituisca una parte minoritaria della massa scheletrica (circa il 20%), il tessuto osseo spugnoso rappresenta la componente più attiva dal punto di vista metabolico. Grazie alla sua struttura il tessuto osseo spugnoso ha una buona resistenza alla pressione perché la maglia delle trabecole disperde la sollecitazione. Il tessuto osseo spugnoso fa parte del tessuto osseo lamellare, il quale grazie alla sua specifica organizzazione strutturale assume la caratteristica di resistere alla trazione e alle sollecitazioni in generale. È proprio grazie alle trabecole che si garantisce una buona resistenza alla pressione. Tuttavia riesce a supportare sollecitazioni multi direzionali, in virtù del particolare orientamento delle trabecole all'interno del tessuto osseo spugnoso. È stato osservato, infatti, che esse sono disposte nello spazio in maniera tale da rispondere alle linee di forza qualora venga sottoposto a sollecitazioni meccaniche.
Inoltre, il tessuto osseo spugnoso conferisce all'osso una particolare leggerezza (essendo meno denso rispetto a quello compatto) e pertanto consente ai muscoli di muovere le ossa con più facilità. All’interno delle cavità del tessuto spugnoso si trova il midollo osseo, sia quello rosso che quello giallo. Sono tessuti molli con attività ematopoietica, ossia producono gli elementi corpuscolati del sangue. Dato che è ricco di calcio e magnesio, questo connettivo rappresenta anche la principale riserva di minerali per l’organismo. Per la precisione il 95% dei sali minerali presenti nel corpo si trova nelle ossa. Questa funzione di riserva fa sì che le ossa partecipino alla regolazione dei livelli ematici di alcuni ioni, tra cui il calcio e il fosforo. Infine, è possibile avere dei problemi nel momento in cui un osso spugnoso perde il contenuto di calcio, diventando quindi particolarmente fragile.
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Distribuzione del Tessuto Osseo Spugnoso
Il tessuto osseo spugnoso lo si ritrova principalmente nella parte più interna delle ossa, a livello delle ossa brevi, delle ossa piatte e delle epifisi delle ossa lunghe. Nelle ossa lunghe la diafisi appare come un cilindro cavo la cui parete è formata principalmente da osso compatto che circoscrive un’ampia cavità midollare centrale longitudinale, contenente nel feto il midollo osseo e nell’adulto tessuto adiposo (detto midollo osseo giallo); solo lo strato più interno di osso che delimita direttamente la cavità midollare è costituito da osso spugnoso. Le epifisi delle ossa lunghe e la maggior parte delle ossa corte sono formate da tessuto osseo spugnoso ricoperto da un sottile strato periferico di osso compatto.
Le ossa piatte del cranio sono costituite da due strati superficiali di osso compatto denominati tavolati esterno ed interno che racchiudono uno strato profondo di osso spugnoso noto come diploe. Nell’osso piatto la struttura dell’osso è differente, il tessuto osseo spugnoso risulta compreso tra due lamine di tessuto osseo compatto. I due tavolati di osso compatto, si fondono tra loro ai margini dell’osso piatto. Lo troviamo nelle epifisi delle ossa lunghe e nella parte interna delle ossa corte e piatte.
Tabella Comparativa: Osso Compatto vs. Osso Spugnoso
Per riassumere le principali differenze e caratteristiche dei due tipi di tessuto osseo lamellare, possiamo consultare la seguente tabella:
| Caratteristica | Osso Compatto (Corticale) | Osso Spugnoso (Trabecolare) |
|---|---|---|
| Disposizione Lamelle | Strettamente parallele, in strutture molto compatte e regolari (osteoni) | Irregolari, formano trabecole disordinate |
| Struttura | Densa, omogenea, senza spazi vuoti macroscopici | Ad alveare, con innumerevoli cavità (spazi midollari) |
| Cavità vascolari maggiori | Presenti (Canali di Havers e Volkmann) | Assenti (nutrizione tramite canalicoli dalle cavità midollari) |
| Leggerezza | Minore | Maggiore, grazie alla struttura alveolare |
| Resistenza | Durezza e resistenza agli stress meccanici unidirezionali | Resistenza alla pressione e sollecitazioni multi direzionali |
| Localizzazione principale | Diafisi delle ossa lunghe, strato esterno di ossa brevi/piatte | Epifisi delle ossa lunghe, parte interna di ossa brevi/piatte (diploe) |
| Percentuale massa scheletrica | Circa 80% | Circa 20% |
| Attività metabolica | Minore | Maggiore |
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