Anatomia: apparato muscolo-scheletrico

Corso di anatomia

Introduzione

Tutto quello che siamo si basa sulla chimica ed è una sorta di gerarchia che vede una collaborazione dal più semplice (atomi) al più complesso (organismo). Alla base troviamo il livello chimico poiché i processi alla base del funzionamento del nostro organismo seguono le leggi della chimica e della biochimica; esso racchiude un piano atomico, più semplice, e un piano molecolare, più complesso. Combinandosi tra loro le molecole formano un’entità vivente funzionale: la cellula. Il livello prevede una parte strutturale e una parte funzionale, legata all’espressione di proteine cellulari che determinano il fenotipo di ciascuna cellula. Combinando cellule aventi la stessa morfologia e funzione si arriva a un’entità ancora più complessa: il tessuto. Del livello tissutale si occupano l’istologia e la microanatomia. Il livello successivo è il livello organico, studiato dalla macroanatomia. Dall'unione di diversi organi che concorrono a svolgere una comune funzione si arriva al livello sistemico e infine il livello più complesso: il livello dell'organismo.

Livello tissutale

A livello tissutale per osservare un tessuto devo usare il microscopio, l'anatomia invece si studia a livello macroscopico. Se andiamo più nel dettaglio ci accorgiamo che ci sono alcuni atomi che sono più rappresentati nel nostro corpo: idrogeno al 62%, ossigeno al 26%, carbonio al 10%, azoto al 1,5% e poi percentuali più basse di potassio e calcio che comunque sono fondamentali. Se combiniamo questi atomi formiamo molecole, la molecola più presente è l'acqua e poi ci sono le biomolecole: carboidrati, proteine, lipidi, acidi nucleici. Queste molecole formano i tessuti del corpo umano (il tessuto muscolare è il più presente).

• Tessuto muscolare striato/scheletrico: a livello della muscolatura volontaria.
• Tessuto muscolare cardiaco: proprio del muscolo cardiaco e presenta caratteristiche intermedie tra il tessuto liscio e striato.
• Tessuto muscolare liscio: a livello delle pareti dei vasi o nell’apparato digerente.

Il restante 40% dei tessuti è formato dai tessuti connettivi, che permettono di dare continuità alle strutture. Il tessuto nervoso rappresenta circa il 2% e poi il tessuto epiteliale rappresenta il 3%.

La cellula

Il nostro sistema funzionale è legato alla cellula. Nella cellula ritroviamo tutto quello che le serve per sopravvivere e per esplicare le sue funzionalità. Possiamo definirlo come un sistema aperto che scambia materia ed energia con l'ambiente. La cellula è l'unità morfo-funzionale di base costituente della vita. Se osservo la forma di una cellula capisco molto della sua specificità funzionale. Per esempio le cellule del tessuto connettivo sono le cellule più semplici del nostro organismo perché non sono altamente specializzate ma quello che devono fare lo fanno bene, cioè creare la matrice extracellulare. Anche il tessuto osseo è un tessuto connettivo, quello che fanno gli osteoblasti è creare una matrice extracellulare mineralizzata (dura). Ci sono poi cellule che si sono altamente specializzate tanto che fanno una sola cosa ma la fanno bene (esempio: cellule sensoriali).

I tessuti

Un tessuto è un insieme di cellule accomunate dalla stessa morfologia e quindi dalla stessa funzione aggregate in un ambiente reso comune dalla presenza della matrice extracellulare. L'osservazione di un tessuto ci dà informazioni della sua funzione. Tra i tessuti è annoverato anche il sangue che è l'unico tessuto viscoso.

Gli organi

Gli organi sono entità morfologicamente distinguibili macroscopicamente.

Sistemi e apparati

Entrambi sono formati da un insieme di organi. Un sistema è formato da organi che hanno la stessa origine embriologica. Un apparato è costituito da organi che hanno diversa origine embrionale.

Apparato scheletrico

L'apparato scheletrico è formato dalle ossa e da cartilagini e articolazioni. Funzioni:

• Sostegno
• Movimento
• Protezione di alcuni organi importanti
• Formazione dei gruppi sanguigni (midollo osseo nelle epifisi delle ossa lunghe e nelle ossa piatte)
• Bilancio elettrolitico e acido-basico (attività degli osteoblasti e osteoclasti)

Apparato muscolare

Gli organi principali sono i muscoli scheletrici. Funzioni:

• Movimento
• Stabilità
• Comunicazione: muscoli facciali
• Controllo delle aperture corporee: sfinteri
• Produzione di calore: brividi

Sistema cardiocircolatorio

Gli organi principali sono il cuore e i vasi sanguigni.

Generalità

Se io sto parlando in maniera generica di anatomia nella mia mente mi figuro un individuo in posizione eretta, con il tronco aperto, gli arti superiori rilassati lungo il tronco, le gambe divaricate e i piedi paralleli. Possiamo avere una veduta anteriore e una veduta posteriore.

➔ Veduta anteriore:

• Il corpo può essere diviso in diverse regioni:
• Cefalica o testa: comprende cranio (parte supero-posteriore) e massiccio facciale (parte antero-inferiore)
• Cervicale o collo: segue inferiormente la regione cefalica e la mette in continuità con il tronco
• Tronco: diviso in
  • Regione toracica o torace
  • Regione addominale o addome
  • Regione pelvica o pelvi
• Arti

➔ Veduta posteriore:

• Cefalica o testa
• Cervicale o collo
• Tronco: diviso in
  • Schiena o dorso
  • Regione lombare o lombi
• Arti

Il cingolo scapolare permette di articolare gli arti superiori al tronco ed è formato da:

• Spalla (superficiale)
• Regione ascellare (mediale inferiore)

Procedendo distalmente troviamo poi il braccio o regione brachiale. Poi la regione anteriore del gomito o antecubitale, posteriormente a questa regione troviamo la regione cubitale o olecranica (l’olecrano è una porzione anatomica dello scheletro dell’avambraccio) o posteriore del gomito. Segue l'avambraccio o regione antebrachiale. Segue la regione carpale o polso e infine distinguiamo il palmo (o regione volare) e il dorson della mano o regione dorsale. Gli arti inferiori si articolano con il tronco a livello del cingolo pelvico. Il tratto prossimale si chiama coscia o regione femorale. Poi troviamo la superficie anteriore del ginocchio o regione patellare (anteriormente) e, posteriormente, la fossa posteriore del ginocchio o regione poplitea. Troviamo poi la regione crurale o gamba. Infine troviamo la caviglia o regione tarsale, e poi la regione falangea, queste ultime due formano il piede che termina nella regione posteriore con la regione calcaneare (calcagno).

Testa

• Craniale: regione parietale, regione frontale, regione temporale, regione occipitale posteriormente.
• Facciale:
  • Regione orbitaria: tutta la parte che circonda la cavità orbitaria e dove ha sede il bulbo oculare
  • Regione zigomatica
  • Regione infraorbitaria
  • Regione nasale: dove si trova la piramide nasale
  • Regione infratemporale: sotto l’osso temporale
  • Inferiormente la regione parotideo-masseterina
  • Regione buccale o guancia,
  • Regione orale,
  • Regione mentoniera o mento

La fine della regione occipitale (linea nucale superiore) fino al margine inferiore della mandibola segnano la fine della regione della testa. Questa linea è il confine tra testa e collo.

Collo

Il collo va dalla linea nucale superiore alla linea cervico-toracica, che è appoggiata sul margine superiore della clavicola; entrambe le clavicole si portano medialmente e convergono nell’incisura giugulare.

• ➔ Parte posteriore:
  • Regione cervicale posteriore o regione nucale occupata da una parte del muscolo trapezio.
• ➔ Parte anteriore:
  • La regione tra il margine anteriore del trapezio e lo sternocleidomastoideo si chiama regione cervicale laterale,
  • Regione sternocleidomastoidea quella occupata dall'omonimo muscolo che comprende anche la regione carotidea,
  • Regione anteriore cervicale che comprende l'osso ioide che permette di distinguere una regione sottoioidea e una regione sopraioidea (indicate come triangolo anteriore del collo).

Tronco

Dalla linea cervico-toracica fino alla linea toraco-addominale.

• ➔ Parte anteriore:
  • Medialmente la regione presternale: delimitata superiormente dall’incisura giugulare e inferiomente dal processo xifoideo.
  • Lateralmente la regione presternale si trovano le regioni costali che a loro volta si dividono in:
    • Fossa infraclaveare
    • Regione mammaria fino al solco inframammario
    • Regione costale propriamente detta, delimitata inferiormente dal margine sottocostale che si individua a partire dal processo xifoideo
• ➔ Parte posteriore:
  • Medialmente la regione vertebrale
  • Lateralmente la regione scapolare
  • Inferiormente la regione infrascapolare

Addome

Dalla linea toraco-addominale fino alla linea intertubercolare.

• ➔ Parte anteriore:
  • Medialmente la regione sternocostopubica che comprende anche la regione ombelicale
  • Lateralmente la regione costoiliaca
• NB: una delle spine dell'osso iliaco è la spina iliaca anteriore superiore che permette di tracciare la linea bisiliaca che individua la regione inguinale.
• ➔ Parte posteriore:
  • Regione vertebrale fino al tratto lombare della colonna.

Piani del corpo

• Piano sagittale: divide il corpo in destra e sinistra
• Piano frontale: divide in anteriore e posteriore
• Piano trasverso: divide in sopra (regione cranica) e sotto (regione caudale)

Punti anatomici di riferimento

Suddivisione in 9 regioni del torace e dell'addome: Si tracciano due linee parallele che intersecano la clavicola a metà della sua lunghezza (linee emiclaveari). Tracciamo altre due linee parallele tra loro perpendicolari alle precedenti (linea transpilorica e linea transtubercolare).

• Regione epigastrica sopra,
• Lateralmente regioni ipocondriache,
• Inferiormente regione ombelicale o mesogastrio
• Lateralmente le regioni lombari
• Sotto regione ipogastrica o ipogastrio
• Lateralmente le regioni inguinali

Generalità sulle ossa

L'apparato muscolo-scheletrico comprende:

• Muscoli lisci o involontari
• Muscoli scheletrici o striati
• Muscolo cardiaco (struttura microscopica che può essere approssimata al muscolo striato però è involontario)
• Tessuto connettivo che può essere:
  • Grasso
  • Fibroso: che può essere giallo o bianco

Quando pensiamo ad un osso c'è una caratteristica che ci viene in mente: la sua capacità di resistere alle forze. Tuttavia se noi dovessimo creare un tessuto osseo la cui proprietà fosse solo la durezza non potrebbe svolgere le sue funzioni perché sarebbe troppo fragile. La struttura ossea nonostante sia dura ha un'importante elasticità intrinseca che cioè è data dalla microstruttura degli elementi ossei. L'osso ha 2 componenti:

• Una parte esterna: l'osso compatto che conferisce durezza alla struttura cioè quella che permette all'osso di resistere a forze meccaniche senza rompersi.
• Una parte interna: osso spugnoso o trabecolare che non è una struttura continua ma costituita da trabecole.

Approssimiamo la struttura dell'osso a un ponte: il ponte deve sostenere dei pesi e delle vibrazioni così come l'osso. Se io progettassi questo ponte tutto pieno sarebbe troppo pesante e non sufficientemente elastico. Questa strategia non va bene. Allora costruisco un piano su cui passare e, sotto, la struttura è a ponti per rafforzarla nei punti di maggior peso poi però mi accorgo che se questo ponte è abbastanza breve l'arco mi basta ma se diventa lungo devo creare dei tiranti vuoti cioè che rafforzano la struttura nei punti di maggiore sollecitazione. Così come il ponte l'osso per avere un'adeguata resistenza crea una struttura ossea che macroscopicamente risulta compatta e internamente lo scavo e irrobustisco la struttura nei punti di maggior sollecitazione meccanica, cioè creo queste trabecole che si dispongono secondo delle arcate. In questo modo abbiamo dato una sorta di elasticità all'osso e dentro c'è anche lo spazio per il midollo osseo.

Come è fatto un osso?

L'osso è composto da una parte cellulare e una matrice extracellulare. Questa matrice ha una caratteristica specifica: è mineralizzata. Normalmente nelle matrici si trova il collagene, nell'osso abbiamo anche componenti inorganiche i cui maggiori rappresentanti sono il calcio e il fosfato che insieme formano l'idrossiapatite. Questa matrice si combina o come osso compatto o come osso spugnoso. L'unità funzionale dell'osso compatto è l'osteone formato da tante lamelle concentriche al centro del quale c'è il canale di Havers con la componente vascolare. Per quanto riguarda la componente cellulare il tessuto osseo è soggetto a una continua attività di rimodellamento dovuta all'azione di osteociti, osteoblasti e osteoclasti. Gli osteoblasti hanno la capacità di produrre matrice extracellulare mineralizzata quindi creano "nuovo osso". Gli osteoclasti erodono la matrice extracellulare. Osteoblasti e osteoclasti si inibiscono a vicenda, perché altrimenti uno distrugge il lavoro dell’altro. Gli stimoli che arrivano a queste cellule sono tanti, per esempio la presenza di forze meccaniche.

Esempio

Le cellule delle ossa sotto la forza di gravità sono stimolate ad agire e rinforzare quelle trabecole che hanno bisogno di rinforzo. In microgravità (nello spazio) gli osteoclasti sono più attivi degli osteoblasti e quindi c'è un indebolimento delle ossa. Quando gli astronauti tornano sulla terra è un problema perché tornano avendo sviluppato un'importante osteoporosi (gli spazi vuoti nel tessuto osseo si allargano). Anche i muscoli hanno influenza sulle ossa perché sono legati in due punti alle ossa e esercitano quindi una forza meccanica. Ci sono altre componenti che agiscono grandemente sull'attività del tessuto osseo:

• L'alimentazione che fornisce i nutrienti utili
• Gli ormoni: paratormone e calcitonina. Esempio: nelle femmine la menopausa porta a uno scompenso ormonale che porta a osteoporosi.
• Stress meccanici

Lo scheletro

Le nostre ossa genericamente vengono classificate in base alla morfologia:

• Ossa lunghe: hanno la lunghezza che prevale sulle altre dimensioni
• Ossa brevi: (esempio: ossa del carpo) hanno una struttura piccola e non hanno una dimensione che prevale sulle altre
• Ossa piatte: hanno una struttura più assottigliata (esempio: sterno, cranio)
• Ossa irregolari: quando la struttura e la morfologia sono particolarmente bizzarre (esempio: vertebre)
• Ossa sesamoidi: una struttura ossea inglobata in un elemento tendineo (esempio: rotula)
• Ossa pneumatiche: ossa che presentano delle cavità proprie della struttura (esempio: ossa del massiccio facciale)
• Ossa wormiane o accessorie: ossa presenti come "detriti" e si presentano dove le ossa creano delle suture.

Le ossa lunghe hanno due estremità chiamate epifisi prossimale o distale a seconda della distanza dal tronco. Tra le epifisi c'è il corpo dell'osso chiamato diafisi. Tra diafisi ed epifisi c'è un punto di continuità chiamato metafisi. Che cos’è la metafisi? La struttura delle ossa lunghe viene a crearsi a partire da dei centri di calcificazione tenuti insieme da una struttura cartilaginea che calcifica. Questa calcificazione termina quando l'osso ha raggiunto la lunghezza giusta. La metafisi è l'ultima parte che mineralizza. Le ossa lunghe presentano una parte vuota all'interno della diafisi chiamata foro nutritizio, dove c'è il midollo osseo. L'osso è vascolarizzato: ce ne accorgiamo quando l'osso si rompe perché diventa tutto blu a causa dell'emorragia. Dove c'è un versamento di sangue viene a instaurarsi un sito infiammatorio che fa sì che siano presenti molecole che reclutano altri elementi dal torrente circolatorio utili a rigenerare il tessuto danneggiato.

➔ Si forma il callo fibrocartilagineo. Vengono chiamati i fibroblasti che sono cellule fantastiche perché vanno d'accordo con tutti e formano delle matrici provvisorie su cui poi i tessuti si rigenerano. Non hanno una specializzazione precisa ma sanno fare solo una cosa: creare matrice extracellulare e danno il tempo alle cellule più specializzate di rimediare al danno.

➔ Si forma quindi il callo osseo che però rimane un po' rigonfio e non va bene. Gli osteoclasti quindi arrivano e rimodellano la superficie ossea.

Terminologia descrittiva

• Rilievi e protuberanze
  • Processo: sporgenza o rilievo
  • Ramo: estensione di un osso che forma un angolo
• Processi che si formano nei punti di attacco di tendini e legamenti
  • Trocantere: protuberanza voluminosa e rugosa
  • Tuberosità: protuberanza rugosa più piccola
  • Tubercolo: piccolo rilievo tondeggiante
  • Cresta: linea ossea in rilievo
  • Linea: cresta appena accennata
  • Spina: processo appuntito
• Processi che si formano attraverso l'articolazione con ossa vicine
  • Testa: estremità che troviamo sulle epifisi che sporge e crea una sorta di sfera e si separa dall'epifisi col collo
  • Collo: unisce la testa all’epifisi
  • Condilo: processo articolare liscio e tondeggiante
  • Troclea: processo articolare liscio e scanalato, a forma di puleggia